單片機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-LED數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn).doc

微機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 LED數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)教師： 專業(yè)班級(jí)： 姓名 ： 學(xué)號(hào) ： 聯(lián)系方式 ： 一、 任務(wù)要求 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪斫釲ED七段數(shù)碼管的顯示控制原理，掌握數(shù)碼管與MCU的接口技術(shù)，能夠編寫數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)程序；熟悉接口程序調(diào)試方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：利用C8051F310單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示器基本要求：利用末位數(shù)碼管循環(huán)顯示數(shù)字0-9，顯示切換頻率為1Hz。提高要求：在4位數(shù)碼管顯示器上依次顯示當(dāng)天時(shí)期和時(shí)間，顯示格式如下：yyyy (年份)mm.dd（月份.日）hh.mm（小時(shí).分鐘）思考題：數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式時(shí)刷新頻率應(yīng)如何選擇？為什么？二、 設(shè)計(jì)思路C8051F310單片機(jī)片上晶振為24.5MHz,采用8分頻后為3.0625MHz ，輸入時(shí)鐘信號(hào)采用48個(gè)機(jī)器周期。0到9對(duì)應(yīng)的斷碼為：FCH、60H、DAH、F2H、66H、B6H、BEH、E0H、FEH、F6H基礎(chǔ)部分： 由于只需要用末位數(shù)碼管顯示，不需要改變位碼，所以只需要采用LED的靜態(tài)顯示。采用查表的方法，通過(guò)循環(huán)結(jié)構(gòu)，每次循環(huán)查找數(shù)據(jù)表下一地址，循環(huán)十次后重新開始循環(huán)。每次循環(huán)延時(shí)1s，采用定時(shí)器0定時(shí)方式1。提高部分： 四個(gè)數(shù)碼管都要顯示，所以采用LED的動(dòng)態(tài)顯示。由于數(shù)碼管的位選由P0.7、P0.6控制，P0端口的其他引腳都沒(méi)用到，所以對(duì)P0端口初始化賦00H，每次循環(huán)加40H、選中下一位，四次后十六進(jìn)制溢出，P0端口變又為00H回到第一個(gè)數(shù)碼管。 每位數(shù)碼管顯示一個(gè)段碼后都延時(shí)1ms（否則數(shù)碼管太亮，刺眼）采用定時(shí)器0定時(shí)方式1，依然采用查表法改變段碼值。通過(guò)循環(huán)：DJNZ R5,BACK MOV R5,#250 DJNZ R4,BACK MOV R4,#8 來(lái)控制每種模式的切換時(shí)間，我采用2s切換一次（8*250*1ms=2s）。切換模式，可以采用改變查表法的偏移量來(lái)實(shí)現(xiàn)，沒(méi)切換一次模式，偏移量加04H，三次后回到初始偏移量，來(lái)實(shí)現(xiàn)三種模式的循環(huán)顯示。三、 資源分配基礎(chǔ)部分：P0.7、P0.6：控制數(shù)碼管的位選P1：控制數(shù)碼管段碼的顯示R0：控制段選提高部分：P0.7、P0.6：控制數(shù)碼管的位選P1：控制數(shù)碼管段碼的顯示R0：控制位選R1：控制段選R3：用于改變偏移量來(lái)切換模式R4、R5：控制循環(huán)次數(shù)，控制模式切換時(shí)間四、 流程圖基礎(chǔ)部分：提高部分五、源代碼 （含文件頭說(shuō)明、資源使用說(shuō)明、語(yǔ)句行注釋）基礎(chǔ)部分： ;*;Filename:shumaguan.asm;Description: 利用末位數(shù)碼管循環(huán)顯示數(shù)字0-9，顯示切換頻率為1Hz。;Designed by:gxy;Date:2012/11/7;*$include (C8051F310.inc)ORG 0000H ；復(fù)位入口AJMP MAINORG 000BH ；定時(shí)器0中斷入口AJMP TIME0MAIN: ACALL Init_Device ；初始化配置 MOV P0,#00H ；位選中第一個(gè)數(shù)碼管 MOV R0,#00H ；偏移指針初值 CLR PSW.1 ；標(biāo)志位清零 SETB EA ；允許總中斷 SETB ET0 ；允許定時(shí)器0中斷 MOV TMOD,#01H ；定時(shí)器0選工作方式1 MOV TH0,#06H MOV TL0,#0C6H ；賦初值，定時(shí)1sLOOP: MOV A,R0 ADD A,#0BH ；加偏移量 MOVC A,A+PC ；查表取，段碼 MOV P1,A ；段碼給P1顯示 SETB TR0 ；開定時(shí)LOOP1: JNB PSW.1,LOOP1 ；等待中斷 CLR PSW.1 INC R0 ；偏移指針加一 CJNE R0,#0AH,LOOP3 MOV R0,#00H ；偏移指針滿10清零 AJMP LOOP ；返回 DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H ；段碼數(shù)據(jù)表：0、1、2、3、4 DB 0B6H,0BEH,0E0H,0FEH,0F6H； 5、6、7、8、9;*; 定時(shí)器0中斷;*TIME0: SETB PSW.1 ；標(biāo)志位置一 MOV TH0,#06H ；定時(shí)器重新賦值 MOV TL0,#0C6HLOOP3: CLR TR0 ；關(guān)定時(shí) RETI;*;初始化配置;*PCA_Init: anl PCA0MD, #0BFh mov PCA0MD, #000h retTimer_Init: mov TMOD, #001h mov CKCON, #002h retPort_IO_Init: ; P0.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital mov XBR1, #040h retInterrupts_Init: mov IE, #002h retInit_Device: lcall PCA_Init lcall Timer_Init lcall Port_IO_Init lcall Interrupts_Init retend提高部分：;*;Filename: shumaguan2.asm;Description:在4位數(shù)碼管顯示器上依次顯示當(dāng)天時(shí)期和時(shí)間，顯示格式如下：; 2012 (年份); 12.07（月份.日）; 12.34（小時(shí).分鐘）;Designed by:gxy;Date:2012/11/7;*$include (C8051F310.inc)ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHAJMP TIME0MAIN: ACALL Init_Device MOV R0,#00H ;用于位選 MOV R1,#00H ;用于段選 MOV R2,#22H ;置偏移量，用于控制模式 MOV R4,#8 MOV R5,#250 CLR PSW.1 ；標(biāo)志位清零SETB EA ；允許總中斷 SETB ET0 ；允許定時(shí)器0中斷 MOV TMOD,#01H ；定時(shí)器0選工作方式1 MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0C0H ；定時(shí)器賦初值1msBACK: MOV P0,R0 ；位選 MOV A,R0 ADD A,#40H ；選下一位 MOV R0,A MOV A,R1 ADD A,R2 ；加偏移量 MOVC A,A+PC ；查表取段碼 MOV P1,A ；段碼給P1顯示LOOP: SETB TR0 ；開定時(shí)HERE: JNB PSW.1,HERE ；等待中斷 CLR PSW.1 DJNZ R5,BACK MOV R5,#250 DJNZ R4,BACK MOV R4,#8 ；循環(huán)2000次（2s） MOV A,R2 ADD A,#04H；偏移量加04H，到下一模式段碼初值地址 MOV R2,A CJNE R2,#2EH,LOOP2 MOV R2,#22H ；加三次后偏移量回到初值LOOP2: AJMP BACK ；返回進(jìn)入下一模式；段碼數(shù)據(jù)表： DB 0DAH,60H,0FCH,0DAH ； 2102 DB 0E0H,0FCH,61H,60H； 701. 1 DB 66H,0F2H,0DBH,60H； 432. 1;*; 定時(shí)器0中斷;*TIME0: MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0C0H CLR TR0SETB PSW.1 INC R1 ；偏移指針加一 CJNE R1,#04H,LOOP MOV R1,#00H ；偏移指針滿04H清零RETI;*; 初始化配置;*PCA_Init: anl PCA0MD, #0BFh mov PCA0MD, #000h retTimer_Init: mov TMOD, #001h mov CKCON, #002h retPort_IO_Init: ; P0.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital mov XBR1, #040h retInterrupts_Init: mov IE, #002h retInit_Device: lcall PCA_Init lcall Timer_Init lcall Port_IO_Init lcall Interrupts_Init retend六、程序測(cè)試方法與結(jié)果、軟件性能分析 軟件調(diào)試總體截圖：基礎(chǔ)部分：軟件運(yùn)行時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)P0端口為00H,P1端口以依次為FCH、60H、DAH、F2H、66H、B6H、BEH、E0H、FEH、F6H。說(shuō)明第一個(gè)數(shù)碼管依次顯示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 如圖，這是程序運(yùn)行時(shí)的一個(gè)截圖，P0端口為00H，位選第一個(gè)數(shù)碼管，P1端口為BEH，表示第一個(gè)數(shù)碼管顯示數(shù)字“6” 0到9顯示如下： 所以，軟件調(diào)試時(shí)，運(yùn)行正常。Program Size: data=8.0 xdata=0 code=112硬件調(diào)試時(shí)C8051F310單片機(jī)開發(fā)板上第一個(gè)數(shù)碼管循環(huán)顯示數(shù)字0-9，顯示切換頻率為1Hz。運(yùn)行正常，數(shù)碼管亮度適中，如圖：綜上：基礎(chǔ)部分代碼，無(wú)論是在軟件上還是硬件上都運(yùn)行正常，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)的要求。提高部分：軟件調(diào)試時(shí)，P0端口不斷在00H、40H、80H、C0H中循環(huán)跳動(dòng)，說(shuō)明每1ms換一個(gè)位碼，即每1ms亮下一個(gè)數(shù)碼管，軟件截圖如下：P1端口也不斷在0DAH,60H,0FCH,0DAH(2102 )間跳動(dòng) ；過(guò)2s后切換到在0E0H,0FCH,61H,60H（701. 1）間跳動(dòng)；在過(guò)2s在66H,0F2H,0DBH,60H（432. 1）間跳動(dòng)；再過(guò)2s后又切換到第一種模式所以，軟件調(diào)試時(shí)，運(yùn)行正常。Program Size: data=8.0 xdata=0 code=141硬件調(diào)試時(shí)C8051F310單片機(jī)開發(fā)板上4位數(shù)碼管顯示器上依次顯示年份、月日和時(shí)分，亮度適中每2s切換一次，切換正常，截圖如下：分別顯示2012年、11月07日、12點(diǎn)34分。綜上：提高部分代碼，無(wú)論是在軟件上還是硬件上都運(yùn)行正常，達(dá)到了