項目二數(shù)碼管顯示及定時器

張祁單片機及其應用位選段選項目二數(shù)碼管是如何顯示出字符的數(shù)碼管靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示原理中斷概念單片機的定時器應用外部中斷應用顯示器及其接口單片機系統(tǒng)中常用的顯示器有：發(fā)光二極管LED(LightEmittingDiode)顯示器、液晶LCD(LiquidCrystalDisplay)顯示器、CRT顯示器等。LED、LCD顯示器有兩種顯示結構：段顯示（7段、米字型等）和點陣顯示（5×8、8×8點陣等）。數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0

顯示段dpgfedcba

顯示字型共陽字型碼共陰字型碼顯示字型共陽字型碼共陰字型碼00xc00x3f80x800x7f10xf90x0690x900x6f20xa40x5bA0x880x7730xb00x4fB0x830x7c40x990x66C0xc60x3950x920x6dD0xa10x5e60x820x7dE0x860x7970xf80x07F0x8e0x71

使用LED顯示器時，要注意區(qū)分這兩種不同的接法。為了顯示數(shù)字或字符，必須對數(shù)字或字符進行編碼。七段數(shù)碼管加上一個小數(shù)點，共計8段。因此為LED顯示器提供的編碼正好是一個字節(jié)。TX實驗板用共陰LED顯示器，根據(jù)電路連接圖顯示16進制數(shù)的編碼已列在下表。

共陰極共陽極共陰數(shù)碼管碼表

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,

0 1 2 345

0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

6 7 8 9AB

0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00

CDEF 無顯示知識點：編碼定義和數(shù)組數(shù)組類型數(shù)組名[長度]={元素}；Code表示改數(shù)組存放在ROM中。數(shù)組長度若空，編譯時會自動計算。數(shù)組各元素之間用逗號隔開。LED數(shù)碼顯示方式及電路

靜態(tài)顯示方式LED顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示的特點是每個數(shù)碼管的段選必須接一個8位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。當送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。這種方法的優(yōu)點是占用CPU時間少，顯示便于監(jiān)測和控制。缺點是硬件電路比較復雜，成本較高。靜態(tài)顯示方式位碼關鍵字：w0:0xfew4:0xefw1:0xfdw5:0xdfw2:0xfbw6:0xbfw3:0xf7w7:0x7f例:后三位數(shù)碼管動態(tài)顯示321例利用定時/計數(shù)器T1的方式1，在數(shù)碼管低兩位上循環(huán)顯示0-59，每1S數(shù)字加1。設系統(tǒng)時鐘頻率為12MHz。

動態(tài)顯示

動態(tài)顯示的特點是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。動態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時應略小于靜態(tài)顯示電路中的。

動態(tài)顯示1

動態(tài)顯示2

在低三位數(shù)碼管上動態(tài)顯示321的程序（部分）在低三位數(shù)碼管上動態(tài)顯示321的效果作業(yè)：1.利用動態(tài)掃描方法在六位數(shù)碼管上顯示出穩(wěn)定的1234562.在仿真電路中的數(shù)碼管上顯示班級-學號(084E01.23)3.在仿真電路中的數(shù)碼管上顯示年月日(2010.12.03)80C51的中斷系統(tǒng)

–定時器/計數(shù)器中斷的概念

CPU在處理某一事件A時，發(fā)生了另一事件B請求CPU迅速去處理（中斷發(fā)生）；

CPU暫時中斷當前的工作，轉去處理事件B（中斷響應和中斷服務）；待CPU將事件B處理完畢后，再回到原來事件A被中斷的地方繼續(xù)處理事件A（中斷返回），這一過程稱為中斷。MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)結構執(zhí)行主程序主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點中斷請求中斷響應執(zhí)行中斷處理程序中斷返回引起CPU中斷的根源，稱為中斷源。中斷源向CPU提出的中斷請求。CPU暫時中斷原來的事務A，轉去處理事件B。對事件B處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷點），稱為中斷返回。實現(xiàn)上述中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)（中斷機構）。80C51中斷系統(tǒng)的結構

80C51的中斷系統(tǒng)有5個中斷源（8052有6個）

，2個優(yōu)先級，可實現(xiàn)二級中斷嵌套

。80C51的中斷系統(tǒng)5個中斷源定時/計數(shù)器的結構和工作原理

定時/計數(shù)器的實質是加1計數(shù)器（16位），由高8位和低8位兩個寄存器組成。TMOD是定時/計數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動和停止及設置溢出標志。定時的實質是對時鐘脈沖進行計數(shù)。計數(shù)的實質是對P3.4（T0）、P3.5

（T1）引腳輸入的脈沖進行計數(shù)。80C51單片機定時器/計數(shù)器應用總體來說，定時器/計數(shù)器就是在對脈沖進行計數(shù)的操作。從一個生活中的例子看起：一個水盆在水龍頭下，水龍沒關緊，水一滴滴地滴入盆中。水滴不斷落下，盆的容量是有限的，過一段時間之后，水就會逐漸變滿。那么單片機中的計數(shù)器有多大的容量呢？8051單片機中有兩個計數(shù)器，分別稱之為T0和T1，這兩個計數(shù)器分別是由兩個8位的RAM單元組成的，即每個計數(shù)器都是16位的計數(shù)器，最大的計數(shù)量是65536。計數(shù)容量的概念讓我們再來看水滴的例子，當水不斷落下，盆中的水不斷變滿，最終有一滴水使得盆中的水滿了。這時如果再有一滴水落下，就會發(fā)生什么現(xiàn)象？水會漫出來，用個術語來講就是“溢出”。

水溢出是流到地上，而計數(shù)器溢出后將使得TF0變?yōu)椤?”。一旦TF0由0變成1，就是產生了變化，產生了變化就會引發(fā)事件，就象鬧鐘定時的時間一到，鬧鐘就會響一樣。此時就向CPU提出中斷請求。計數(shù)溢出的概念任意定時及計數(shù)的方法提示：如果是一個空的盆要10000滴水滴進去才會滿，如果在開始滴水之前就先放入一勺水，還需要10000滴嗎？我們采用預置數(shù)的方法，要計數(shù)100次，那就先放進65436，再來100個脈沖，不就到了65536了嗎。定時也是如此，若每個脈沖是1微秒，則計滿65536個脈沖需時65.536毫秒。如果現(xiàn)在只要10毫秒定時怎么辦？10個毫秒為10000個微秒，所以，只要在計數(shù)器里面放進65536-10000=55536就可以了。一、中斷允許控制寄存器IE

與80C51定時器/計數(shù)器中斷有關的控制寄存器EX0(IE.0)，外部中斷0允許位；ET0(IE.1)，定時/計數(shù)器T0中斷允許位；

EX1(IE.2)，外部中斷0允許位；ET1(IE.3)，定時/計數(shù)器T1中斷允許位；ES（IE.4)，串行口中斷允許位；EA(IE.7)，CPU中斷允許（總允許）位。

二、工作方式寄存器TMOD

工作方式寄存器TMOD用于設置定時/計數(shù)器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。80C51單片機定時/計數(shù)器的工作由兩個特殊功能寄存器控制。TMOD用于設置其工作方式；TCON用于控制其啟動和中斷申請。與80C51定時器/計數(shù)器中斷有關的控制寄存器GATE：門控位。GATE＝0時，只要用軟件使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動定時/計數(shù)器工作；GATA＝1時，要用軟件使TR0或TR1為1，同時外部中斷引腳INT0/1也為高電平時，才能啟動定時/計數(shù)器工作。即此時定時器的啟動條件，加上了INT0/1引腳為高電平這一條件。

:定時/計數(shù)模式選擇位。＝0為定時模式；=1為計數(shù)模式。M1M0：工作方式設置位。定時/計數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進行設置。三、控制寄存器TCON

TCON的低4位用于控制外部中斷。TCON的高4位用于控制定時/計數(shù)器的啟動和中斷申請。TF1（TCON.7）：T1溢出中斷請求標志位。T1計數(shù)溢出時由硬件自動置TF1為1。CPU響應中斷后TF1由硬件自動清0。T1工作時，CPU可隨時查詢TF1的狀態(tài)。所以，TF1可用作查詢測試的標志。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。TR1（TCON.6）：T1運行控制位。TR1置1時，T1開始工作；TR1置0時，T1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時/計數(shù)器的啟動與停止。TF0（TCON.5）：T0溢出中斷請求標志位，其功能與TF1類同。TR0（TCON.4）：T0運行控制位，其功能與TR1類同。與80C51定時器/計數(shù)器中斷有關的控制寄存器

定時/計數(shù)器的工作方式

一、方式0

方式0為13位計數(shù)，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位組成。TL0的低5位溢出時向TH0進位，TH0溢出時，置位TCON中的TF0標志，向CPU發(fā)出中斷請求。

二、方式1方式1的計數(shù)位數(shù)是16位，由TL0作為低8位、TH0作為高8位，組成了16位加1計數(shù)器。計數(shù)個數(shù)與計數(shù)初值的關系為：

定時/計數(shù)器應用舉例

初始化程序應完成如下工作：1.對TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式。2.計算初值,并將其寫入TH0、TL0或TH1、TL1。3.中斷方式時，則對IE賦值，開放中斷。4.使TR0或TR1置位，啟動定時/計數(shù)器定時或計數(shù)。void函數(shù)名（）interruptnusingm{

函數(shù)體….}中斷服務函數(shù)n

中斷號m

工作寄存器組例利用定時/計數(shù)器T0的方式1，產生10ms的定時，并使P1.0引腳上輸出周期為20ms的方波，采用中斷方式，設系統(tǒng)時鐘頻率為12MHz。例利用定時/計數(shù)器T1的方式1，在數(shù)碼管低兩位上循環(huán)顯示0-59，每1S數(shù)字加1。設系統(tǒng)時鐘頻率為12MHz。知識點1：基本if選擇語句if（表達式）{

語句組；}當表達式的結果為“真”時執(zhí)行其后的語句組，否則跳過該語句，繼續(xù)執(zhí)行下面的語句。在if語句中，花括號{}里面的語句組如果只有一條語句，可以省略花括號。知識點2：if-else選擇語句if（表達式）{

語句組1；}else{

語句組2；}當表達式的結果為“真”時執(zhí)行其后的語句組1，否則執(zhí)行語句組2。知識點3：if-else-if選擇語句if（表達式1）{

語句組1；}elseif（表達式2）{

語句組2；}…elseif（表達式n）{

語句組n；}else{

語句組n+1；}例利用定時/計數(shù)器T0的方式1，使發(fā)光二極管每1S閃爍1次。設系統(tǒng)時鐘頻率為12MHz。例利用定時/計數(shù)器T1的方式1，在數(shù)碼管上顯示一個簡易時鐘。設系統(tǒng)時鐘頻率為12MHz。使用T0定時1S(25ms*40次),實現(xiàn)流水燈自上而下使用T1定時2S(40ms*50次),實現(xiàn)流水燈自下而上使用T1定時1S(20ms*50次),實現(xiàn)流水燈自上而下使用T0