数字时钟是日常生活中广泛应用的电子产品。下面介绍一种数字时钟的实现方法。系统采用PCF8563作为实时时钟/日历芯片，ZLG7290作为键盘及数码管扫描显示驱动，以蜂鸣器作为闹铃，具有时间显示、闹铃及系统设置等功能。具有功能如下。
·时间、日期显示：系统时间采用24小时制。正常情况下，系统显示当前的时间，通过切换按键可以在时间显示与日期显示间切换。例如当前系统时间是12点20分22秒，显示格式为12-20-22。当用户按切换键时，系统切换到日期显示，如显示07-10-30。再次按切换按键系统回到时间显示。
·闹铃功能：当系统时间与用户设置的闹铃时间一致时，闹铃报警。报警时有声、光提示，时间为一分钟。在报警过程中，可以按任意按键取消报警。
·设置功能：用户可以对系统的时间、日期及闹铃时间进行设置。用户连续按SET键，依次进入日期设置、时间设置、闹铃设置。日期、时间分别采用6位表示，闹铃时间采用4位表示。日期设置时，从年十位开始，时间、闹铃设置从时十位开始。通过ADD键、SUB键对数值进行加、减调整；长按不放时，其值快速加、减。通过NEXT键，在各个数位间移动。
1、典型器件介绍
衡量一个时钟系统的好坏关键是计时精度的问题。现在绝大多数时钟系统都采用专用时钟芯片用于计时。本系统采用PCF8563作为实时时钟/日历芯片。PCF8563内部资源丰富含有16个8位寄存器，一个可自动增量的地址寄存器，一个带有内部集成电容的32.768KHz的振荡器，一个给实时时钟RTC提供源时钟的分频器，一个可编程时钟输出，一个定时器，一个报警器，一个掉电检测器和一个400kHzIIC总线接口。
PCF8563的管脚描述如下表所示。
PCF8563的管脚排列如下图所示。
PCF8563芯片内部有16个8位寄存器，从00开始编址，地址范围是00H～0FH。在这些寄存器中并不是所有的位都可用。地址00H，01H的寄存器用于控制寄存器和状态寄存器，内存地址02H～08H的寄存器用于时钟计数器（秒～年计数器），地址09H～OCH的寄存器用于报警寄存器，地址0DH的寄存器用于控制CLKOUT管脚的输出频率，地址0EH和0FH分别用于定时器控制寄存器和定时器寄存器。报警方式可以是分钟报警、小时报警、日报警、星期报警等。当PCF8563芯片内部某个时间寄存器被读出时，所有其他时间寄存器的内容被锁存，这样可以避免在读取时间的过程中时间寄存器内部发生变化。
数码管时钟的硬件原理图如下图所示，主要包括键盘显示电路、时钟电路、报警电路及单片机电路等。
键盘显示电路主要由ZLG7290芯片外接按键、共阴极LED数码管显示器等组成。按键主要包括数字键、控制键共16个按键，分为2行8列，分别接ZLG7290的SEGA、SEGB、DIG0～DIG7，按键K1～K16的键值分别是1～16。时间、日期采用8位分时显示方式，只需8个数码管。这8个数码管的a～dp段分别接SEGA～SEGH，8个阴极分别接DIG0～DIG7。
时钟电路主要由PCF8563芯片组成，采用I2C接口与单片机连接。报警电路由三极管Ql及蜂鸣器Bl等组成。单片机采用AT89S51，复位电路采用阻容复位方式。
该数字钟实现功能包括：日期显示，时间显示，闹铃设置，日期和时间修改。主程序中，根据不同的显示标志显示不同的信息，在日期、时间修改状态下，修改位的数目以闪烁方式显示。下面是数码管时钟的程序设计实现：
以下为I2IC总线函数函数及其功能如下表所示。
其中函数I2C_Puts()、bit I2C_Gets()参数较多，具体介绍如下：
init(void)为初始化程序，该程序功能包括：设置数字时钟上电时的起始时间，设定闹钟控制，设定定时器工作方式，并初始化后续程序中要用到的中间变量。具体函数代码如下：
以下是ZLG7290的数码管显示及键盘扫描的控制子程序。
子函数SendCmd()向ZLG7290发送显示指令，该函数利用了IIC总线模拟函数包中的多字节发送指令I2C_Puts()函数传递显示指令。代码如下：
子函数display_time()是控制G7290显示时间和闪烁功能的子函数，该函数利用了前述的数码管（低位开始）显示NUM个指定字节子函数SendBuf()实现时间显示，具体代码如下：
以下是蜂鸣器响闹控制子函数。该函数中，利用变量alarm_flag传递不同响闹状态和要求：
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