昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告
( 201 — 201学年 第 1 学期 )
课程名称:单片机技术
开课实验室: 年 月 日
一、 实验目的
1. 掌握定时器 T0、T1 的方式选择和编程方法,了解中断服务程序的设计方法, 学会实时程序的调试技巧。
2. 掌握 LED 数码管动态显示程序设计方法。
二、 实验原理
1.89C51 单片机有五个中断源(89C52 有六个),分别是外部中断请求 0、外部中 断请求 1、定时器/计数器 0 溢出中断请求、定时器/计数器 0 溢出中断请求及串 行口中断请求。每个中断源都对应一个中断请求位,它们设置在特殊功能寄存器 TCON 和 SCON 中。当中断源请求中断时,相应标志分别由 TCON 和 SCON 的相应位 来锁寄。五个中断源有二个中断优先级,每个中断源可以编程为高优先级或低优 先级中断,可以实现二级中断服务程序嵌套。在同一优先级别中,靠内部的查询 逻辑来确定响应顺序。不同的中断源有不同的中断矢量地址。
中断的控制用四个特殊功能寄存器 IE、IP、TCON (用六位)和 SCON(用二位), 分别用于控制中断的类型、中断的开/关和各种中断源的优先级别。 中断程序由中断控制程序(主程序)和中断服务程序两部分组成:
1)中断控制程序用于实现对中断的控制;
2)中断服务程序用于完成中断源所要求的中断处理的各种操作。
C51 的中断函数必须通过 interrupt m 进行修饰。在 C51 程序设计中,当函数定 义时用了 interrupt m 修饰符,系统编译时把对应函数转化为中断函数,自动加 上程序头段和尾段,并按 MCS-51 系统中断的处理方式自动把它安排在程序存储 器中的相应位置。
在该修饰符中,m 的取值为 0~31,对应的中断情况如下:
0——外部中断 0
1——定时/计数器 T0
2——外部中断 1
3——定时/计数器 T1
4——串行口中断
5——定时/计数器 T2
其它值预留。
89C51 单片机内设置了两个可编程的 16 位定时器 T0 和 T1,通过编程,可以 设定为定时器和外部计数方式。T1 还可以作为其串行口的波特率发生器。
2. 定时器 T0 由特殊功能寄存器 TL0 和 TH0 构成,定时器 T1 由 TH1 和 TL1 构成, 特殊功能寄存器 TMOD 控制定时器的工作方式,TCON 控制其运行。定时器的中断 由中断允许寄存器 IE,中断优先权寄存器 IP 中的相应位进行控制。定时器 T0 的中断入口地址为 000BH,T1 的中断入口地址为 001BH。
定时器的编程包括:
1) 置工作方式。
2) 置计数初值。
3) 中断设置。
4) 启动定时器。
定时器/计数器由四种工作方式,所用的计数位数不同,因此,定时计数常
数也就不同。
3.单片机的拉电流比较小(100~200uA),灌电流比较大(最大是 25mA,一般不 能超过 10mA),不能直接驱动数码管,需要扩流电路。可以用三级管来驱动,但 是 51 单片机只有 32 个 I/O 口,可能需要外接多种器件, I/O 口是不够用的。 故可选用 74HC573 锁存器来解决这个问题,开发板上数码管的硬件设计电路图, 如图 1 所示。
TX-1C 实验开发板用两个 74HC573 锁存器(输出电流较大,接口简单),通 过 P0 口控制六个数码管的段选及位选,其中 P2.6 控制锁存器 U1(DULA),P2.7 控制锁存器 U2(WELA)。单片机控制锁存器的锁存端,进而控制锁存器的输出, 这种分时控制的方法可方便地控制任意数码管显示任意数字。
图 1 LED 数码管电路原理图
三、 实验内容
利用动态扫描和定时器 1 在数码管上显示出从 765432 开始以 1/10 秒的速 度往下递减直至 765398 并保持显示此数,与此同时利用定时器 0 以 500MS 速度 进行流水灯从上至下移动,当数码管上数减到停止时,实验板上流水灯也停止 然后全部开始闪烁,3 秒后(用 T0 定时)流水灯全部关闭、数码管上显示出 “HELLO”。到此保持住。
计算初值公式
定时模式 1 th0=(216-定时时间) / 256 tl0=(216-定时时间) % 256
四、 实验步骤
1、 按实验要求在 KeilC 中创建项目,编辑、编译程序。
2、 将编译生成的目标码文件(后缀为.Hex)下载到实验板电路中。
3、 在实验板中运行程序,观察实验运行结果并记录。
五、 实验结果
开始时数码管的数字是765432,随后是765429,流水灯显示的是第一个灯,实验结果如下图所示:
当数码管显示765406时,流水灯显示是第六个灯,实现现象如下图所示:
当数码管显示765398时,流水灯显示的是第七个灯,由于LED灯变化快,难以捕捉到此时刻,以下图片是随后LED闪烁,数码管保持765398的现象:
最后流水灯全部关闭,数码管显示HELLO字样的现象:
六、 心得体会
通过这次实验,巩固了流水灯的操作,在此之上,加深了八段数码管的动态显示的理解,对定时器中断的理解和运用,虽然在实验的的过程中遇到了各种各样的问题,但是在老师和同学们的帮助下,我失算顺利的完成了这次实验,为后续的学习打下了坚实的基础。
七、 思考
1.若用定时器 1 方式 2,程序如何修?
答:对定时器/计数器的工作方式进行修改,即:TMOD = 0x21;//0010’0001
2.若显示从“99”开始递减,程序如何修改?
答:只需选择第一个和第二个数码管即可,当递减到0时停止,或者继改回数字99,程序的其他部分基本不变。
八、 源代码
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit led1 = P1^0;
sbit dula = P2^6;
sbit wela = P2^7;
uchar code table[]={ //建一张table数组,元素是0~F字样
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
uchar code Hello[]={ //建一张HELLO数组,元素是H,E,L,L,O字样
0x76,0x79,0x38,0x38,0x3f};
void init();//main()函数初始化的函数的声名
void delayms(uint); //延时函数声名
void display(uchar,uchar,uchar);//数码管显示函数声名
void disHello(); //HELLO显示函数声名
uchar num1,num2,bai,shi,ge; //定义全局变量
int count,temp;
void main()
{
init();
while(1)
{
if(num1==10)//定时器每次计时50ms,当计满500ms时,LED灯流动
{
num1=0;
P1 = _crol_(P1,1); //循环左移
}
if(num2==2)//当计满0.1s时,数码管的值减1
{
num2 = 0;
count--;
if(count==398)//当数码管减到765398时,保持该数,8个LED灯闪//烁
{
TR1 = 0;
TR0 = 0;
bai = count/100;//获得398的个、十、百位
shi = count/10%10;
ge = count%10;
display(bai,shi,ge); //显示数码管的六位数
P1 = 0x00; //8个LED闪烁的初始状态
num1 = 0; //重新启动定时器T0时,num1重新初始化为0
TR0 = 1;
while(1)
{
if(num1%10==0) //8个LED每隔500ms闪烁
P1 = ~P1; //LED灯取反
if(num1 == 60) //当计满3s时,关闭LED灯,在数码管上显//示HELLO
{
TR0 = 0; //关闭定时器T0
P1 = 0xff; //关闭LED灯
disHello(); //显示HELLO
}
else
display(bai,shi,ge); //当没计满3s时,继续显示之前的6位数
}
}
bai = count/100;
shi = count/10%10;
ge = count%10;
}
display(bai,shi,ge);
}
}
void init() //main()函数的初始化
{
TMOD = 0x11; //定时器T0,T1的工作方式都是1
TH0 = (65536-45872)/256; //T0计数寄存器的初始化
TL0 = (65536-45872)%256;
TH1 = (65536-45872)/256;//T1计数寄存器的初始化
TL1 = (65536-45872)%256;
P1 = 0xfe; //LED的初始化
count = 432; //计数器的初始化,因为只有后三位变化
EA = 1; //打开总中断
ET0 = 1; //打开计时器T0
TR0 = 1; //打开计时器T1
ET1 = 1; //开启计时器T0
TR1 = 1; //开启计时器T1
}
void disHello()//HELLO显示程序
{
wela = 1;
P0 = 0xfe;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = Hello[0];
dula = 0;
delayms(5);
wela = 1;
P0 = 0xfd;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = Hello[1];
dula = 0;
delayms(5);
wela = 1;
P0 = 0xfb;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = Hello[2];
dula = 0;
delayms(5);
wela = 1;
P0 = 0xf7;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = Hello[3];
dula = 0;
delayms(5);
wela = 1;
P0 = 0xef;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = Hello[4];
dula = 0;
delayms(5);
}
void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge) //数码管显示程序
{
wela = 1;
P0 = 0xfe;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = table[7];
dula = 0;
delayms(5);
wela = 1;
P0 = 0xfd;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = table[6];
dula = 0;
delayms(5);
wela = 1;
P0 = 0xfb;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = table[5];
dula = 0;
delayms(5);
wela = 1;
P0 = 0xf7;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = table[bai];
dula = 0;
delayms(5);
wela = 1;
P0 = 0xef;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = table[shi];
dula = 0;
delayms(5);
wela = 1;
P0 = 0xdf;
wela = 0;
P0 = 0xff;
dula = 1;
P0 = table[ge];
dula = 0;
delayms(5);
}
void delayms(uint xms)
{
uint i,j;
for(i=0;i
for(j=0;j<110;j++);
}
void T0_time() interrupt 1 //定时器T0程序
{
TH0 = (65536-45872)/256;
TL0 = (65536-45872)%256;
num1++;
}
void T1_time() interrupt 3 //定时器T1程序
{
TH1 = (65536-45872)/256;
TL1 = (65536-45872)%256;
num2++;
}
¥29.8
¥9.9
¥59.8