单片机应用系统设计：电脑钟的调试与脱机运行

"系统调试与脱机运行-单片机第十章 泰山学院" 本文主要探讨了在单片机应用系统设计与开发中的系统调试与脱机运行环节，涉及硬件调试、软件调试以及脱机运行等内容。设计的电脑钟需具备自动计时、校准、定时起闹等功能，并要求精度高。 一、设计要求 设计的电脑钟需满足以下条件： 1. 自动计时，通过6位LED显示器显示小时、分钟和秒。 2. 具备校准功能，用户可以通过0到9数字键设置当前时间。 3. 实现定时起闹功能，确保一天内的时差不超过1秒。 二、总体方案 1. 计时方案： - 方案一：采用实时时钟（RTC）芯片，如DS1302或PCF8563等，以硬件方式保持精确时间。 - 方案二：使用单片机软件进行实时计时，通过中断服务程序实现时间更新。 2. 键盘/显示方案： - 方案一：通过串行接口扩展，使用静态显示，每个LED都有独立的驱动电路。 - 方案二：使用8155芯片扩展，配合动态扫描显示，通过移位寄存器控制LED显示。 三、硬件设计 电路原理图展示了89C51单片机与8155接口芯片的连接，以及LED显示器和键盘的连接。8155用于扩展I/O口，以实现键盘扫描和LED显示。此外，电路还包括了必要的电源、复位电路以及可能的中断和时钟信号。 四、系统调试与运行 1. 硬件调试： - 脱机检查：对电路板进行目测检查，确认元件无误，连线正确。 - 联机调试：连接电源和仿真器，逐步检查各个部分功能，如时钟芯片、键盘和显示电路。 2. 软件调试： - 显示缓冲区调试：修改显示缓冲区内容，测试动态扫描显示功能，确保无错字现象。 - 计时模块调试：运行主程序，不操作键盘，观察计时是否从00:00:00准确开始并递增。 - 键盘扫描模块调试：检查键盘输入是否正确被程序读取，确认按键功能正常。 - 时间设置/闹钟定时模块调试：验证设置和修改时间、闹钟的功能，确保设定值能够保存和恢复。 - 主程序联调：全面运行程序，检查键盘修改时间及设置闹钟功能，同时测试定时、启闹、停闹的正确性。 3. 脱机运行： 在所有调试完成后，断开仿真器，系统应该能独立运行，自动计时，接受用户设置，按设定时间起闹，且保持高精度。 五、总结 系统调试是确保单片机应用系统稳定可靠的关键步骤，包括硬件和软件的逐个排查和整体联调。通过有效的调试方法，可以发现并解决潜在问题，确保系统在实际应用中的性能和稳定性。