基于51單片機秒表的程序設計

1、基于51單片機秒表的程序設計 1設計目的：（1）利用單片機定時器中斷和定時器計數方式實現秒、分定時。（2）通過led顯示程序的調整，熟悉8155與8051，8155與led的接口技術，熟悉led動態(tài)顯示的控制過程。（3）通過鍵盤程序的調整，熟悉8155與矩陣式鍵盤的接口技術，熟悉鍵盤掃描原理。（4）通過閱讀和調試簡易秒表整體程序，學會如何編制含led動態(tài)顯示、鍵盤掃描和定時器中斷等多種功能的綜合程序，初步體會大型程序的編制和調試技巧。2  設計步驟與要求 （1）要求：以8位led右邊2位顯示秒，左邊6位顯示0，實現秒表計時顯示。以4×4矩陣鍵盤的ke0、ke1、k

2、e2等3鍵分別實現啟動、停止、清零等功能。（2）方法：用單片機定時器t0中斷方式，實現1秒定時；利用單片機定時器1方式3計數，實現60秒計數。用動態(tài)顯示方式實現秒表計時顯示，用鍵盤掃描方式取得ke0、ke1、ke2的鍵值，用鍵盤處理程序實現秒表的啟動、停止、清零等功能。（3）軟件設計：軟件整體設計思路是以鍵盤掃描和鍵盤處理作為主程序，led動態(tài)顯示作為子程序。二者間的聯系是：主程序查詢有無按鍵，無按鍵時，調用二次led動態(tài)顯示子程序（約延時8ms）后再回到按鍵查詢狀態(tài)，不斷循環(huán)；有按鍵時，led動態(tài)顯示子程序作為按鍵防抖延時被連續(xù)調用二次（約延時16ms），待按鍵處理程序執(zhí)行完后，再回到按鍵查

3、詢狀態(tài)，同時兼顧了按鍵掃描取值的準確性和led動態(tài)顯示的穩(wěn)定性。秒定時采用定時器t0中斷方式進行，60秒計數由定時器1采用方式3完成，中斷及計數的開啟與關閉受控于按鍵處理程序。由上述設計思路可設計出軟件流程圖如圖1.1所示。（5）程序編制：編程時置ke0鍵為“啟動”，置ke1鍵為“停止”，置ke2鍵為“清零”，因按鍵較少，在處理按鍵值時未采用散轉指令“jmp”，而是采用條件轉移指令“cjne”，每條指令后緊跟著一條無條件跳轉指令“ajmp”，轉至相應的按鍵處理程序，如不是上述3個按鍵值則跳回按鍵查詢狀態(tài)。8位led顯示的數據由顯示緩沖區(qū)30h37h單元中的數據決定，順序是從左至右，動態(tài)顯示時，

4、每位顯示持續(xù)時間為1ms，1ms延時由軟件實現，8位顯示約耗時8ms。主程序、按鍵查詢子程序采用第0組工作寄存器，顯示子程序采用第1組工作寄存器。1秒定時采用定時器t0方式1中斷，每50ms中斷一次，用21h做50 ms計數單元，每20次為一個循環(huán)，計滿20次，60秒計數單元（20h）計數1次。60秒計數采用定時器t1方式2計數，計數脈沖采用軟件置位、復位p3.5口的方法實現，用20h單元做60秒計數單元，如定時器t1溢出，則20h單元被清零，20h單元的數據采用十進制計數，該數據被拆成個位和十位兩個數據后分別送至顯示緩沖區(qū)的30h、31h單元。    

5、           按照上述思路可編制源程序如下：                   org                 0000h ajmpmain org000bh a

6、jmpcont ；主程序 ；初始化程序main：movtmod，#61h ；置t0方式1定時，t1方式2計數 movth0，#3ch；t0置初值 movtl0，#0b0h movth1，#0c4h；t1置初值 movtl1，#0c4h movdptr，#4400h ；8155控制口地址送dptr mova，#43h ；設置8155工作方式字 movxdptr，a；設置pa、pb口輸出，pc口輸入 mov20h，#00h；60秒計數單元置初值 mov21h，#14h ；50ms計數單元置初值 movsp，#3fh；堆棧指針置初值 movr2，#08h；led待顯示位數送r2 movr0，#30h

7、 ；顯示緩沖區(qū)首址送r0 star：movr0，#00h；顯示緩沖區(qū)清零 incr0 djnzr2，star clra ；累加器清零 ；鍵盤查詢程序   key： acallks；調按鍵查詢子程序判是否有鍵按下 jnzk1 ；有鍵按下轉移 acalldisp；無鍵按下，調顯示子程序延時 ajmpkey ；繼續(xù)查詢按鍵 ；鍵盤掃描程序 k1： acalldisp；鍵盤去抖延時 acalldisp acallks ；再次判別是否有鍵按下 jnzk2 ；有鍵按下轉移 ajmpkey ；無按鍵，誤讀，繼續(xù)查詢按鍵 k2: movr3，#0feh；首列掃描字送r3 movr4，#00h；首列號

8、送r4 k3： movdptr，#4401h；pa口地址送dptr，開始列掃描 mova，r3 movxdptr，a；列掃描字送pa口 incdptr ；指向pc口 incdptr movxa，dptr；讀取行掃描值 jbacc.0，l1；第0行無鍵按下，轉查第1行 mova，#00h；第0行有鍵按下，行首鍵號送a ajmplk ；轉求鍵號 l1： jbacc.1，l2；第1行無鍵按下，轉查第2行 mova，#08h；第1行有鍵按下，行首鍵號送a ajmplk ；轉求鍵號 l2： jbacc.2，l3；第2行無鍵按下，轉查第3行 mova，#10h；第2行有鍵按下，行首鍵號送a ajmplk；

9、轉求鍵號 l3： jbacc.3，next；第3行無鍵按下，轉查下一列 mova，#18h ；第3行有鍵按下，行首鍵號送a ajmplk lk： adda，r4；形成鍵碼送a pushacc；鍵碼入棧保護 k4： acalldisp acallks；等待鍵釋放 jnzk4 ；未釋放，等待 popacc ；鍵釋放，彈棧送a ajmppr；轉鍵盤處理程序 next：incr4 ；修改列號 mova，r3 jnbacc.3，key；4列掃描完返回按鍵查詢狀態(tài) rla；未掃描完，改為下列掃描字 movr3，a；掃描字暫存r3 ajmpk3；轉列掃描程序 ；鍵盤處理程序 pr： cjnea，#00h，p

10、r01；不是ke0鍵碼，轉ke1鍵 ajmpke0；轉ke0鍵處理程序 pr01：cjnea，#01h，pr02；不是ke1鍵碼，轉ke2鍵 ajmpke1；轉ke1鍵處理程序 pr02：cjnea，#02h，pr03；不是ke2鍵碼，返回按鍵查詢 ajmpke2；轉ke2鍵處理程序 pr03：ajmpkey ke0： setbtr0；啟動定時器t0 setbtr1；啟動定時器t1 setbet0；允許定時器t0中斷 setbea；開中斷 ajmpkey ；返回鍵盤查詢狀態(tài) ke1： clrea；關中斷 clret0；禁止定時器t0中斷 clrtr1；關定時器t1 clrtr0；關定時器t0

11、ajmpkey ke2： clrea ；關中斷 ajmpmain；返回主程序進行初始化 ；按鍵查詢子程序 ks： movdptr，#4401h ；置8155pa口地址 mova，#00h movxdptr，a；全掃描字#00h送pa口 incdptr ；指向pc口 incdptr movxa，dptr；讀入pc口狀態(tài) cpla ；變正邏輯，高電平表示有鍵按下 anla，#0fh ；屏蔽高4位 ret ；返回，a0表示有鍵按下 ；led動態(tài)顯示子程序 disp：pushacc；a入棧保護 setbrs0；保護第0組工作寄存器,啟用第1組工作寄存器     

12、                  movr2，#08h        ；led待顯示位數送r2 movr1，#00h；設定顯示時間 movr3，#7fh；選中最右端led movr0，#30h；顯示緩沖區(qū)首址送r0 mova，r0；秒顯示個位送a disp1：movdptr，#tab；指向字形表首址 movca，a+dptr；查表取得字形碼 movdptr，#440

13、2h；指向8155pb口（段碼口） movxdptr，a；字形碼送pb口 mova，r3 ；取位選字 movdptr，#4401h；指向8155pa口（位選口） movxdptr，a；位碼送pa口 djnzr1，$；延時0.5ms djnzr1，$；延時0.5ms rra；位選字移位 movr3，a；移位后的位選字送r3 incr0 ；指向下一位緩沖區(qū)地址 mova，r0；緩沖區(qū)數據送a djnzr2，disp1；未掃描完，繼續(xù)循環(huán) clrrs0 ；恢復第0組工作寄存器 popacc ；a彈棧，恢復現場 ret tab：db3fh，06h，5bh，4fh，66h；共陰極led字形表 db6dh

14、，7dh，07h，7fh，6fh ；定時器中斷服務程序 cont：push acc ；保護現場 mov th0，#3ch ；定時器t1重置初值 mov tl0，#0b0h mov a，20h ；秒計數器送a ajmp cont1ren：ajmp ren1 cont1：djnz21h，ren；1秒定時未到，中斷返回 mov21h，#14h；重置50ms計數初值 clrp3.5 ；軟件產生定時器t1計數脈沖 nop nop setbp3.5 inca ；1秒計數值加1 daa ；換算為10進制計數 jbctf1，cont2；60秒到，轉清零 cont3：mov20h，a；計數值送60秒計數單元20

15、h anla，#0fh ；屏蔽高4位 mov30h，a；秒表個位待顯示數據送顯示緩沖區(qū) mova，20h swapa；60秒計數單元高、低4位數據互換 anla，#0fh ；屏蔽高4位 mov31h，a；秒表十位待顯示數據送顯示緩沖區(qū) ajmpren1 cont2：mova，#00h ajmpcont3 ren1：popacc；恢復現場 ret；中斷返回 end3 總結與分析 （1）實驗采用七段碼led設計（數碼管），顯示直觀；采用定時器中斷，計時更準確；功能齊全，可隨時啟動、停止、清零，后者智能化程度更高。 （2）設計、調試大型程序時，需先根據要求劃分模塊，優(yōu)化結構；再根據各模塊特點確定何為主程序，何為子程序，何為中斷服務程序，相互間如何調用；再根據各模塊性質和功能將各模塊細化，設計出程序流程圖；最后才根據各模塊流程圖編制具體程序。調試時應先調主程序，實現最基本最主要的功能，在此基礎上再將各模塊功能往主程序上堆砌，直至各模塊聯調、統調，實現全部功能。本例子將整個程序劃分為鍵盤程序，動態(tài)顯示程序，秒計時程序三大模塊，根據各自的特點確定鍵盤程序為主程序，動態(tài)顯示程序為子程序，秒計時程序為定時器中斷服務程序。主程序又細分為初始化程序，鍵盤查詢程序，鍵盤掃描程序，鍵盤處理程序四大部分。三大模塊之間的關系是：鍵盤程序在無鍵按下時，不斷調用動態(tài)顯示子程序；在有鍵按下時，先調用動態(tài)顯示子程序