數(shù)字顯示與鍵盤輸入課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 .PAGE21 / NUMPAGES22學(xué)號(hào)：04課程設(shè)計(jì)題目數(shù)字顯示與鍵盤輸入例程設(shè)計(jì)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí)姓名指導(dǎo)教師2013年7月1日目錄課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2數(shù)字顯示與鍵盤輸入設(shè)計(jì) 31.系統(tǒng)描述： 31.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?31.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 31.3設(shè)計(jì)要求： 32.設(shè)計(jì)過(guò)程： 32.1設(shè)計(jì)原理： 32.2操作命令： 52.3操作過(guò)程： 82.3.1硬件連接： 82.3.2軟件設(shè)計(jì)： 92.3.3設(shè)計(jì)成功標(biāo)志： 102.4程序設(shè)計(jì)： 102.5程序代碼 103.調(diào)試過(guò)程 153.1程序編譯調(diào)試 153.2在線編程寫入程序 163.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示 164.課程設(shè)計(jì)總結(jié)

2、： 17本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 18課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生： 星 專業(yè)班級(jí)： 計(jì)算機(jī)1007班 指導(dǎo)教師： 唐祖鍇 工作單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院題 目: 數(shù)字顯示與鍵盤輸入設(shè)計(jì)初始條件：課程設(shè)計(jì)使用ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（8051單片機(jī)），配有課程設(shè)計(jì)接口芯片和輔助芯片以與器件；ZG211有程序設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言為C語(yǔ)言；ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用說(shuō)明書；要求完成的主要任務(wù):（包括課程設(shè)計(jì)工作量與其技術(shù)要求，撰寫說(shuō)明書具體要求）學(xué)習(xí)使用ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，程序設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境；根據(jù)課程設(shè)計(jì)題目，進(jìn)行需求分析，搞清楚課程設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)需求和需要解決的設(shè)計(jì)容。查閱和學(xué)習(xí)課

3、程設(shè)計(jì)題目需要的接口芯片資料，掌握接口芯片的使用方法和編程要領(lǐng)。查閱和學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)題目需要的輔助芯片以與器件資料。設(shè)計(jì)接口芯片和輔助芯片以與器件與8051單片機(jī)連接硬件電路原理圖。設(shè)計(jì)與硬件電路原理圖對(duì)應(yīng)的C語(yǔ)言程序（或8051匯編語(yǔ)言）。給出程序流程圖。在集成開發(fā)環(huán)境中調(diào)試程序。給出程序的詳細(xì)注釋。能夠解釋使用程序模擬電路時(shí)序信號(hào)和數(shù)據(jù)。撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，1）詳細(xì)述以上的設(shè)計(jì)過(guò)程；2）詳細(xì)述電路的調(diào)試過(guò)程。時(shí)間安排：第17周：熟悉ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，KEILC UVISION2集成開發(fā)環(huán)境；查閱接口芯片資料，熟悉接口芯片和它的使用方法。設(shè)計(jì)硬件電路原理圖，。第18周：使用C語(yǔ)言或匯編

4、語(yǔ)言設(shè)計(jì)和調(diào)試接口程序。撰寫計(jì)算機(jī)硬件綜合設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日數(shù)字顯示與鍵盤輸入設(shè)計(jì)系統(tǒng)描述：1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 掌握對(duì)單片機(jī)IO口的操作，與中斷的應(yīng)用2 掌握顯示接口芯片CH451的運(yùn)用1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1 PC 機(jī)一臺(tái)2 ZG-211 單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)板一塊3 實(shí)驗(yàn)連接線若干4 芯片：CH451，89S525 并口編程線一根6 配套電源1 個(gè)實(shí)驗(yàn)板實(shí)物圖：1.3設(shè)計(jì)要求：1 能正常操作LED數(shù)碼顯示2 能通過(guò)中斷方式接收按鍵信息設(shè)計(jì)過(guò)程：2.1設(shè)計(jì)原理：本實(shí)驗(yàn)的顯示接口采用 CH451 芯片。該芯片整合了數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)和鍵盤掃描控制可以動(dòng)態(tài)

5、驅(qū)動(dòng)8 位數(shù)碼管或者64 位LED，具有BCD 譯碼、閃爍、移位等功能；同時(shí)還可以進(jìn)行64 鍵的鍵盤掃描；芯片部有多個(gè)寄存器控制整個(gè)芯片的運(yùn)行，其中有8 個(gè)寄存器存入所要顯示的數(shù)字，每個(gè)寄存器有8 位，每一位控制一個(gè)數(shù)碼管其中的一段（1 為點(diǎn)亮，0 為熄滅）。單片機(jī)通過(guò)4 根信號(hào)線（串行數(shù)據(jù)輸入線DIN、串行數(shù)據(jù)時(shí)鐘線DCLK、串行數(shù)據(jù)加載線LOAD、串行數(shù)據(jù)輸出線DOUT）控制CH451，顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)CH451 對(duì)鍵盤的掃描，達(dá)到人機(jī)交換信息的目的。該芯片與實(shí)驗(yàn)板相關(guān)器件連接原理圖如下：CH451原理圖CH451引腳圖 2.2操作命令：CH451操作命令表空操作：0000XXXXXXX

6、XB空操作命令不對(duì)CH451 產(chǎn)生任何影響。為了在不影響CH451 的前提下變化DCLK 以清除看門狗計(jì)時(shí)，也可以發(fā)送空操作命令?？詹僮髅羁梢灾话l(fā)送有效數(shù)據(jù)B8B11，簡(jiǎn)化描述是0000。芯片部復(fù)位：1B部復(fù)位命令將CH451 的各個(gè)寄存器和各種參數(shù)復(fù)位到默認(rèn)的狀態(tài)。芯片上電時(shí)，CH451總是被復(fù)位，此時(shí)各個(gè)寄存器均復(fù)位為0，各種參數(shù)均恢復(fù)為默認(rèn)值。字?jǐn)?shù)據(jù)左移：0B字?jǐn)?shù)據(jù)左移命令將CH451 的字?jǐn)?shù)據(jù)左移一次，即從DIG0 向DIG7 移動(dòng)一位，然后最右邊的DIG0 補(bǔ)進(jìn)數(shù)據(jù)00H。例如，在數(shù)碼管DIG7DIG0 顯示“87654321”時(shí)，執(zhí)行字?jǐn)?shù)據(jù)左移命令，顯示變?yōu)椤?654321 ”（

7、不譯碼方式）或者“76543210”（BCD 譯碼方式）。字?jǐn)?shù)據(jù)右移：0B字?jǐn)?shù)據(jù)右移命令將CH451 的字?jǐn)?shù)據(jù)右移一次，即從DIG7 向DIG0 移動(dòng)一位，然后最左邊的DIG7 補(bǔ)進(jìn)數(shù)據(jù)00H。例如，在數(shù)碼管DIG7DIG0 顯示“87654321”時(shí)，執(zhí)行字?jǐn)?shù)據(jù)右移命令，顯示變?yōu)椤?8765432”（不譯碼方式）或者“08765432”（BCD 譯碼方式）。字?jǐn)?shù)據(jù)左循環(huán)：1B字?jǐn)?shù)據(jù)左循環(huán)命令將CH451 的字?jǐn)?shù)據(jù)左循環(huán)一次，即從DIG0 向DIG7 移動(dòng)一位，然后最右邊的DIG0 補(bǔ)進(jìn)原DIG7 的數(shù)據(jù)。例如，在數(shù)碼管DIG7DIG0 顯示“87654321”時(shí)，執(zhí)行字?jǐn)?shù)據(jù)左循環(huán)命令，顯示變

8、為“76543218”。字?jǐn)?shù)據(jù)右循環(huán)：1B字?jǐn)?shù)據(jù)右循環(huán)命令將CH451 的字?jǐn)?shù)據(jù)右循環(huán)一次，即從DIG7 向DIG0 移動(dòng)一位，然后最左邊的DIG7 補(bǔ)進(jìn)原DIG0 的數(shù)據(jù)。例如，在數(shù)碼管DIG7DIG0 顯示“87654321”時(shí)，執(zhí)行字?jǐn)?shù)據(jù)右循環(huán)命令，顯示變?yōu)椤?8765432”。設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)：010000000WDOGKEYBDISPB設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)命令用于設(shè)定CH451 的系統(tǒng)級(jí)參數(shù)：看門狗使能WDOG，鍵盤掃描使能KEYB，顯示驅(qū)動(dòng)使能DISP。各個(gè)參數(shù)均通過(guò)1 位數(shù)據(jù)控制，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)位置為1 則啟用該功能，否則關(guān)閉該功能（默認(rèn)值）。例如，命令數(shù)據(jù)1B 表示啟用看門狗的功能、關(guān)閉鍵盤

9、掃描的功能、啟用顯示掃描驅(qū)動(dòng)的功能。設(shè)定顯示參數(shù)：0101MODELIMITINTENSITYB設(shè)定顯示參數(shù)命令用于設(shè)定CH451 的顯示參數(shù)：譯碼方式MODE，掃描極限LIMIT，顯示亮度INTENSITY。譯碼方式MODE 通過(guò)1 位數(shù)據(jù)控制，置1 時(shí)選擇BCD 譯碼方式，置0 時(shí)選擇不譯碼方式（默認(rèn)值）。掃描極限LIMIT 通過(guò)3 位數(shù)據(jù)控制，數(shù)據(jù)001B111B 和000B 分別設(shè)定掃描極限為17 和8（默認(rèn)值）。顯示亮度INTENSITY 通過(guò)4 位數(shù)據(jù)控制，數(shù)據(jù)0001B1111B 和0000B 分別設(shè)定顯示驅(qū)動(dòng)占空比為1/1615/16 和16/16（默認(rèn)值）。例如，命令數(shù)據(jù)0B

10、 表示選擇不譯碼方式、掃描極限為7、顯示驅(qū)動(dòng)占空比為16/16；命令數(shù)據(jù)0B 表示選擇BCD 譯碼方式、掃描極限為8、顯示驅(qū)動(dòng)占空比為10/16。設(shè)定閃爍控制：0110D7SD6SD5SD4SD3SD2SD1SD0SB設(shè)定閃爍控制命令用于設(shè)定CH451 的閃爍顯示屬性：D7SD0S 分別對(duì)應(yīng)于8 個(gè)字驅(qū)動(dòng)DIG7DIG0。閃爍屬性D7SD0S 分別通過(guò)1 位數(shù)據(jù)控制，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)位置為1 則使能閃爍顯示，否則為正常顯示，不閃爍（默認(rèn)值）。例如，命令數(shù)據(jù)1B 表示設(shè)定數(shù)碼管DIG5 和DIG0 閃爍顯示，其余數(shù)碼管正常顯示，不閃爍。加載字?jǐn)?shù)據(jù)：1DIG_ADDRDIG_DATAB加載字?jǐn)?shù)據(jù)命令用

11、于將字?jǐn)?shù)據(jù)DIG_DATA 寫入DIG_ADDR 指定地址的數(shù)據(jù)寄存器中。DIG_ADDR 通過(guò)3 位數(shù)據(jù)指定數(shù)據(jù)寄存器的地址，數(shù)據(jù)000B111B 分別指定地址07，對(duì)應(yīng)于DIG0DIG7 引腳驅(qū)動(dòng)的8 個(gè)數(shù)碼管。DIG_DATA 是8 位的字?jǐn)?shù)據(jù)。例如，命令數(shù)據(jù)1B 表示將字?jǐn)?shù)據(jù)79H 寫入第1 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，如果是不譯碼方式，則DIG0引腳驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管將顯示E；命令數(shù)據(jù)0B 表示將字?jǐn)?shù)據(jù)88H 寫入第5 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，如果是BCD 譯碼方式，則DIG4 引腳驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管將顯示8.讀取按鍵代碼：0111XXXXXXXXB讀取按鍵代碼命令用于獲得CH451 最近檢測(cè)到的有效按鍵的按鍵代碼。該

12、命令是唯一的具有數(shù)據(jù)返回的命令，CH451 從DOUT 引腳輸出按鍵代碼，按鍵代碼總是7 位數(shù)據(jù)，最高位是狀態(tài)碼，位5位0 是掃描碼。讀取按鍵代碼命令的位數(shù)據(jù)B0B7 可以是任意值，所以控制器可以將該操作命令縮短為4 位數(shù)據(jù)B8B11。例如，CH451 檢測(cè)到有效按鍵并中斷，按鍵代碼是5EH，簡(jiǎn)化描述1110HLHHHHL表示先向CH451 發(fā)出讀取按鍵代碼命令0111XXXXXXXXB，然后從DOUT 獲得按鍵代碼5EH。CH451BCD碼譯碼表2.3實(shí)驗(yàn)步驟：2.3.1硬件連接：CH451CPU89S52J5_89S52P34P15P33P32J23_CH451LOADDCLKDINDOU

13、T將并口線插在實(shí)驗(yàn)板與 PC 機(jī)的并口插座上；按上圖連接實(shí)驗(yàn)線路；仔細(xì)檢查無(wú)誤后，接通電源。（圖中箭頭表示需要接線的地方）其器件部結(jié)構(gòu)為：2.3.2軟件設(shè)計(jì)：進(jìn)入 KEILC 環(huán)境編寫程序。89S52 首先向DIN 發(fā)送一個(gè)上升沿，通知CH451 數(shù)據(jù)線使能,然后89S52 發(fā)送1，0，通知CH451 打開鍵盤掃描功能,開啟顯示功能，選擇BCD 譯碼方式，在就可以向每個(gè)顯示寄存器送入要顯示的數(shù)據(jù)。例如：八個(gè)數(shù)碼管全顯示“8”時(shí)送入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為：0；0；0；0；0；0；0；0；打開 89S52 的外部中斷1，并設(shè)置為下降沿中斷方式，當(dāng)KEY1-KEY5 任一鍵按下時(shí)，CH451的DOUT 腳會(huì)

14、產(chǎn)生一個(gè)下降沿，這時(shí)89S52 便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷，并進(jìn)入中斷程序。中斷程序中，應(yīng)首先關(guān)閉中斷，然后向CH451 發(fā)送讀鍵值指令（0111），讀取鍵值。KEY1-KEY5 的鍵值分別為：0X40,0X49,0X52,0X5B,0X64.程序編譯成功后，打開聯(lián)機(jī)下載軟件，將HEX 文件下載到89S52 中，觀看程序運(yùn)行結(jié)果，如有問(wèn)題則修改程序，再次下載。調(diào)試成功后,將送顯程序，和讀取鍵值程序，各寫成一個(gè)函數(shù)，供后續(xù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K調(diào)用。2.3.3設(shè)計(jì)成功標(biāo)志：1 啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)板，自動(dòng)顯示“”2 按下1 號(hào)按鍵，顯示“001”3 按下2 號(hào)按鍵，顯示“002”4 按下3 號(hào)按鍵，顯示“003”5 按下4 號(hào)按鍵

15、，顯示“004”6 按下5號(hào)按鍵，顯示“005” 2.4程序設(shè)計(jì)：程序原理圖2.5 程序代碼：/*|項(xiàng)目理工大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)板（ZG211 定制） |文件Display.c |功能LED顯示演示程序 |編寫中格電子 |創(chuàng)建時(shí)間2005/09/08 |版本1.0 |版本說(shuō)明 |修改歷史 |修改原因 |修改時(shí)間 |修改后特性 |*/#include reg52.h#include def.h#include display.h#include sub.h#include func.hextern unsigned char key_print;extern unsigned char key_data

16、;/*|函數(shù)名send_disp_data|函數(shù)功能向CH451芯片發(fā)送命令|參數(shù)comm：命令體|_data：命令參數(shù)|返回值無(wú)|*/void send_disp_data(unsigned char comm, unsigned char _data)unsigned char i;/送8BIT數(shù)據(jù)for(i=0;ii)&0 x01;DCLK = 1;DCLK = 0;DCLK = 1;/送4BIT命令for(i=0;ii)&0 x01;DCLK = 1;DCLK = 0;DCLK = 1;LOAD=1;LOAD=0;LOAD=1;/*|函數(shù)名send_comm|函數(shù)功能向CH451芯片發(fā)

17、送命令|參數(shù)comm：命令體|返回值無(wú)|*/void send_comm(unsigned char comm)unsigned char i;/送4BIT命令for(i=0;ii)&0 x01;DCLK = 1;DCLK = 0;DCLK = 1;LOAD=1;LOAD=0;LOAD=1;/*|函數(shù)名disp_initialize|函數(shù)功能向CH451芯片發(fā)送初始化命令|參數(shù)無(wú)|返回值無(wú)|*/void disp_initialize()chang_4052(1); DIN=0;DIN=1;DCLK=1;LOAD=1;DOUT=1;send_disp_data( CH451_SETSYS, 0

18、 x03);/設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)send_disp_data( CH451_SETDIS, 0 x80);/設(shè)定顯示參數(shù)/*|函數(shù)名key|函數(shù)功能中斷函數(shù)，獲取當(dāng)前按鍵狀態(tài)|參數(shù)無(wú)|返回值無(wú)|*/void key() interrupt 0 unsigned char i,temp;EX0 = 0;/關(guān)中斷key_data = 0;temp = 0;send_comm(CH451_KEY);for(i=0; i7; i+) temp = DOUT;key_data = key_data|(temp 啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)板，自動(dòng)顯示“”2 按下1 號(hào)按鍵，顯示“001”3 按下2 號(hào)按鍵，顯示“002”4 按下3 號(hào)按鍵，顯示“003”5 按下4 號(hào)按鍵，顯示“004”6 按下5號(hào)按鍵，顯示“005”課程設(shè)計(jì)總結(jié)：本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)使用ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，程序設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境，并使用C語(yǔ)言利用該硬件