数字钟文献综述

单片微型计算机的诞生是计算机发展史上一个重要的里程碑。近年来，随着单片机档次的不断提高，功能的不断完善，其应用日趋成熟、应用领域日趋广泛，特别是工业测控、尖端武器和日常家用电器等领域更是因为有了单片机而生辉增色，不少设备、仪器已经把单片机作为核心部分。单片机应用技术已经成为一项新的工程应用技术。尤其是Intel公司生产的MCS-51系列单片机，由于其具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉等优点，在我国得到了广泛的应用，在智能仪器仪表机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果。

现在单片机可以说是百花齐放，百家争鸣，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位，16位，到32位，数不胜数，应有尽有由于主流C51兼容的，也有不兼容的，但他们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广泛的天地。单片机也被称为“微控制器”、“嵌入式微控制器”、“单片微控制器”，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。这些芯片器件的结构、外部连线及使用方法，在设计系统前必须了解。只有对芯片的内部结构和使用方法都非常了解，才有可能做出好的设计，

在设计数字钟的前期过程中，我阅读了许多有关单片机的书籍与文献，例如哈尔冰工业大学出版社出版的《MCS-51单片机应用设计》，机械工业出版社出版的《单片机控制实训》，华中科技大学出版社出版的《单片机课程设计》，北京电子工业出版社出版的《单片机原理与接口技术》等，使我从中对单片机的原理和系统的设计有了不同程度的学习，同时还让我了解到单片机先进的技术和应用。

在张大明老师编著的《单片机控制实训》中，我了解到MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年继MCS-48系列8位单片机之后推出的8位单片机，其具有通用性强、体积小、性价比高等优点。单片机的许多新品种都是继承了51系列单片机的技术内核开发出来的，他们与51系列单片机相互兼容，可以互换。目前51系列单片机仍是国内单片机应用及教学领域的主流产品。书中以51系列单片机位控制主体，介绍了51系列单片机片成的基础实操和综合应用，包括C51语言编程的单片机输出控制实操、输入与输出综合控制实操、定时器计数器功能的实操、中断功能的实操、LED点阵模块显示汉字的实操、LCD点阵模块显示汉字的实操，还有单片机控制在各种领域中的综合应用实例，如PC（个

人计算机）与单片机串行通信的VB编程，PC与单片机串行通信控制LED点阵显示汉字和控制各种电动机，单片机工业控制应用系统设置：用电话机远程控制家用电器、用串行输出DS18B20温度传感器的单片机控制变压器的温度、用DS1302串行时钟芯片的日历时钟液晶显示系统、转速表、流量计、数字式电能表、出租车计程计价器、注塑机变频电动机控制系统、单片机控制内燃机空调散热器自动装配机等。书后附录还介绍了常用集成电路引脚图、C51的关键字和C51的运算符、结合性及优先级，并给出了详细的电路图和C51源程序（个别给出了汇编语言源程序），这些电路和程序简捷易行，均经过实验检验，可直接用于产品开发，对我受益匪浅。通过对PC与单片机串行通信显示移动的一行汉字的学习，可以照样制作出自己的界面，直接用于LED点阵汉字显示条屏产品的开发和应用。在设计电路图时，追求和谐与简洁，编程时力图追求和谐、对称和简捷。

在北京电子工业出版社出版的《单片机原理与接口技术》中，我了解到MCS-51系列单片机主要由中央处理器、储存器和I/O接口组成。其中CPU是单片机的核心部分，它的作用是读入和分析每条指令，根据每条指令的功能要求，控制各个部分执行相应的操作。CPU由运算器和控制器组成。运算器主要包括算术和逻辑运算部件、累加器、寄存器、暂存器、程序状态字寄存器、布尔处理器及十进制调整电路，主要用来实现数据的传送、数据的算术运算和逻辑运算，以及位变量处理等。控制器包括时钟发生器定时控制逻辑、指令寄存器、指令译码器、程序计数器、程序地址寄存器、数据指针寄存器和堆栈指针等，是用来统一指挥和控制计算机进行工作的部件。其功能是从程序存储器中提取指令，送到指令寄存器，在进入指令译码器进行译码，并通过定时和控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需要的全部内部控制信息及CPU外部所需要的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的各种操作。

华中科技大学出版社出版的《单片机课程设计》，简单介绍了MCS8051单片机工作原理的基础上，结合常见或常用的实际情况，以课程设计的方式对单片机相关外设的应用给出了相应的实例。书中的例子完整独立，基本包括了MCS8051单片机在各个方面的应用，使我更好的理解单片机的工作原理，而且增加了LCD、红外编码解码、网络交换机、ROM及串行时钟等方面的应用。这

些实例全部采用汇编语言编程，并给出调试成功的代码和非常详细的代码说明，而且有对应的程序流程图和编程思路。从中，我明白了MCS8051的编程环境、开发工具、开发流程，以及USB接口技术，也大概了解了八段数码管的使用、简单交通灯控制系统的设计、步进电机控制系统的设计、简易波形发生器的设计、电子时钟、串口通信设计、红外线家电遥控、模拟数据采集器、单片机控制的LCD应用、基础单片机控制的网络交换机的设计。

还有一些书我也浏览了一下，其中大部分都被前面的单片机原理和应用设计所涵盖，所以我也仅仅略读了一番，并没有进行详细的参考。由于各种相关资料都大同小异，所以我选择了上述提到几本作为主要参考资料。这几本书不仅内容全面，问题分析清楚，而且还给出了许多单片机程序设计的基本步骤和关键性方法。总之，通过阅读这些书籍，我不但学习了相关的设计知识，而且也对大学期间学习的有关单片机的知识进行了一次全面的复习。整个过程使我认识到一个合格的单片机设计人员是需要很广泛的知识和诚实的态度，而且对于其设计的方向也需要很仔细。并非学习了大学期间的所有课程就能完全掌握与单片机相关的设计，单片机的设计范围太广了，只有在学习的基础上，做一些针对性和实践性很强的设计课题的锻炼才能对此类问题有更专业更实际的解决方法。

通过对上述书籍的阅读与学习，我对单片机有了更深刻的认识。这里的许多论文著作都从不同的角度对单片机的原理及设计进行了理论分析，试验分析及开发性设计。其中有许多都是有关单片机的先进技术，令我受益非浅。相信我在将来的社会实践中一定会从这些书中获得更多的认识。