1. 研究目的与意义
随着科技的不断发展，人们对数字钟的要求也不再单一化，因此为了适应数字钟的发展趋势，在传统时钟的基础上进行了关于功能和样式上的延伸，于是它的功能就不单单是报时，还能自动打铃，定时开关，定时广播等等。而MSP430单片机由于其体积小巧、接口丰富、应用灵活、设计快捷、超低功耗等特点，在工农业生产，以及居家生活等方方面面得到了极其广泛的应用。因此，单片机小系统的设计与应用是工科大学生一个极其重要的实践训练环节。
本课题就是由MSP430系列单片机为核心控制部件，充分运用各种接口芯片及相关电路设计制作一个数字钟。通过综合运用我们所学的知识，利用MSP430单片机研究并扩大数字钟的应用，这是有很好的现实实践意义的。因为不仅有利于我们发现实际问题、提出实际问题、分析和解决实际问题,更可以更进一步地熟悉单片机芯片的结构和掌握其工作原理和具体的使用方法与及相关元器件的参数计算方法、使用方法，了解电路的开发和制作。
2. 课题关键问题和重难点
课题的关键问题就是程序和电路的设计，而难点则有以下几点：
1.对proteus软件并不熟悉，却要求在电子线路设计中的具体应用必须要熟练，因此需要花一定的时间了解此软件的各个部分。
2.重点是应用msp430单片机，来实现基本的时分秒及调时调分调秒的功能,并可以正确的显示时间。同时数字钟的设计部分能否达到准确，最重要的是时分秒之间的进位清零的设计部分以及十二时制和二十四时制的选择部分。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1.msp430的介绍
首先msp430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（risc）结构，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序，所以其处理能力强[1]。
其次msp430 系列单片机能在25mhz晶体的驱动下，实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加运算）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如fft等），所以其运算速度快。最后由于系统运行时开启的功能模块不同，采用不同的工作模式，芯片的功耗也有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（am）和五种低功耗模式（lpm0~lpm4）。在实时时钟模式下，可达2.5μa ，在ram 保持模式下，最低可达0.1μa ，所以其具有超低功耗。并且msp430 系列单片机的各系列都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗（wdt）、模拟比较器a、定时器a0（timer_a0）、定时器a1（timer_a1）、定时器b0（timer_b0）、uart、spi、i2c、硬件乘法器、液晶驱动器、10位/12位adc、dma、i/o端口、基本定时器（basic timer）、实时时钟（rtc）和usb控制器等若干外围模块的不同组合。其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位；模拟比较器进行模拟电压的比较，配合定时器，可设计出a/d 转换器；16 位定时器（timer_a 和 timer_b）具有捕获/比较功能，大量的捕获/比较寄存器，可用于事件计数、时序发生、pwm等；有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用；具有较多的 i/o 端口，p0、p1、p2 端口能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入；10/12位硬件 a/d 转换器有较高的转换速率，最高可达200kbps ，能够满足大多数数据采集应用；能直接驱动液晶多达 160 段；实现两路的 12 位d/a转换；硬件i2c串行总线接口实现存储器串行扩展；以及为了增加数据传输速度，而采用的dma模块[9]。
4. 研究方案
方案一：基于msp430单片机的数字钟
本设计主要由四个模块构成：主控制模块，显示模块，按键模块，时间模块。其中msp430单片机作为数字钟的主要控制模块，按键模块则包括独立按键以及按键消抖程序，显示模块包括bcd-八段显示译码/驱动器和led八段显示数码管，时间模块是用软件实现的，包括时计数器，分计数器，秒计数器，时间校准电路，甚至蜂鸣器报时模块，将其按规则连接，以构成多功能数字钟。系统基本框架如下图4.1.
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找关于单片机的相关资料，进行相关分析；
第 2 周 阅读所查找到的相关资料，理解有关单片机内容，摘取设计所需资料；
第 3 周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；
