实验LED显示与定时中断.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验5 LED显示与定时中断,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验5 LED显示与定时中断,一、实验目的,二、实验设备与器材,三、实验电路,四、实验内容、过程及要求,一、实验目的,(1)理解LED数码管静态显示驱动电路的组成、工作原理及LED限流电阻R的取值依据。,(2)掌握中断初始化的方法与定时中断服务程序的编写规则。,(3),理解LED动态显示驱动电路的组成、工作原理及其驱动程序的编写方法。,初步理解事件驱动程序的设计方法。,二、实验设备与器材,仿真器及其附件、数字万用表、图1所示的实验电路板各一套。,本实验涉及实验板上的,U101,、,U204,、,U205,芯片，以及,LED200,、,LED201,数码管，而与其他,IC,元器件无关。接通电源前，先按表,5-1,设置板上相关跳线状态。,表,5-1,相关跳线状态,三、实验电路,实验电路如图,3,所示。通过跳线可构成一位静态,LED,显示驱动电路、两位,LED,动态显示驱动电路及四位,LED,静态,(,串行输出方式,),显示驱动电路。,四、实验内容、过程及要求,1测试实验电路,在特殊功能寄存器窗口内，将P0口锁存器置为00，如果LED200、LED201数码显示器显示“8”，说明电路连接正确。,用数字万用表分别测出限流电阻,R200,R207,之一两端的压降,V,R,、,T201,集电极与,LED,数码管任一笔段之间的电压,(,该电压就是,LED,发光正向压降,V,F,),，然后计算出,LED,工作电流,I,F,，并与实际值,(V,R,/R),比较。,2利用定时中断功能循环显示,利用定时中断功能循环显示,0,、,1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,7,、,8,、,9,、,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,等,16,个数码,(,每秒显示一个数码,),。接通电源前，先将,JP205,置为,1-2,、,2-3,引脚开路状态，,SWDIP,置为,OFF,，即只在,LED200,数码管上显示。,假设晶振频率为,11.0592 MHz,，则“,12,时钟,/,机器周期”状态下，机器周期约为,1.085 s,，即使定时器工作在方式,1,状态，最长定时时间为,2,16,121/11.0592 MHz(s),，即,71111 s,。对于,1 s,以上的超长定时，需要结合软件计数和定时中断方式实现。例如，利用定时器,T0,每隔,20 ms,中断一次，对中断进行计数，即可获得所需的定时时间，则定时器初值为,T0=,=47 104,即,B800 H,，因此,TH0=0B8H,，,TL0=00H,参考程序如下：,TCOCON DATA 40H ;定时器溢出计数单元,DISPC DATA 41H ;显示数码计数单元,TIME1 EQU 50 ;溢出次数,ORG 0000H,LJMP MAIN,ORG 000BH,LJMP CTC0 ;定时/计数器T0中断服务程序入口地址,ORG 0050H,;主程序开始,PROC MAIN,MAIN:,MOV SP，#5FH ;对于只有128字节的内部RAM芯片来说，,;将60H7FH共计32字节作为堆栈区,;MOV SP，#0DFH ;对于具有256字节的内部RAM芯片来说，,;将0E0H0FFH共计32字节作为堆栈区,MOV DPTR，#8000H ;暂时关闭蜂鸣器,MOV A，#0FFH,MOVX DPTR，A,;复位后，将08H0FF内部RAM单元清零,MOV R0,，,#08H,;复位后，将08H0FFH内部RAM单元清零,TCOVERB BIT 00H ;定时器溢出标志,LCALL DATA_BUF ;把数码对应笔段码送显示缓冲区,MOV R0，#DISPBUF+1;选择个位笔段码,(2)由于定时器T0、T1工作在方式1时，没有自动重装初值功能，存在一定的定时误差。,;定时/计数器T0中断服务程序,3两位LED数码管动态显示,接通电源前，将JP204、JP205均置为“2-3短路”状态，SWDIP置为ON，即用P1.,MOV TCOCON，#TIME1;T0每20 ms中断一次，则TCOCON回零时间为5020 ms,LCALL BUF_TO_LED ;将显示缓冲区内字模送LED显示,SJMP MAINPROC ;循环,MOV TCOCON，#TIME1;T0每20 ms中断一次，则TCOCON回零时间为5020 ms,;数码 0 1 2 3 4 5 6 7,CLR TIME1S ;清除定时时间到标志,CLR P1.,LOOP1:,MOV R0，#0,INC R0,CJNE R0，#0，LOOP1,;初始化定时器T0,MOV TH0，#0B8H,MOV TL0，#00H ;初值0B800H送定时器T0,ANL TMOD，#0F0H,ORL TMOD，#00000001B,;定时器T0工作在方式1；C/T位为0，定时状态;软件启动,;初始化中断控制器,SETB ET0 ;允许定时器T0中断,SETB EA ;开中断,;,启动定时器,T0,SETB TR0 ;启动T0,MOV TCOCON，#TIME1;T0每20 ms中断一次，则TCOCON回零时间为5020 ms,CLR A ;从0开始显示,MOV DPTR，#LEDTAB ;0F字模表首地址送DPTR,MOVC A，A+DPTR ;取显示数码对应字模,MOV P0，A ;字模送P0口,SJMP$;虚拟主程序，等待中断,END,;定时/计数器T0中断服务程序,PROC CTC0,CTC0:,MOV TL0，#00H ;由于T0工作在方式1，需要重装初值,MOV TH0，#0B8H ;为减小定时误差，进入T0中断服务程序后,;立即重装,PUSH PSW,PUSH ACC,CLR RS0,SETB RS1 ;切换工作寄存器区(这里假设用1区),DJNZ TCOCON，EXIT;溢出次数减1，不为0跳转,;溢出次数已回到0，重新初始化溢出次数,MOV TCOCON，#TIME1,INC DISPC ;,数码计数器加,1,，显示下一个数码,MOV A，DISPC,CJNE A，#16，NEXT1,NEXT1:,JC NEXT2,;显示数码已经大于F，再从0开始显示,MOV DISPC，#0 ;从0开始,MOV A,，,DISPC,NEXT2:,MOV DPTR，#LEDTAB ;0F字模表首地址送DPTR,MOVC A，A+DPTR ;取显示数码对应字模,MOV P0，A ;字模送P0口,EXIT:,POP ACC,POP PSW,RETI,END,LEDTAB:;八段LED共阳数码管字模,;数码 0 1 2 3 4 5 6 7,DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H,;数码 8 9 A B C D E F,DB 80H,，,90H,，,88H,，,83H,，,0C6H,，,0A1H,，,86H,，,8EH,【思考】,(1)如果改用定时器T1完成上述功能，则如何修改上述程序段？,(2),由于定时器,T0,、,T1,工作在方式,1,时，没有自动重装初值功能，存在一定的定时误差。如果改用方式,2,，溢出时间又显得太短，最好使用定时器,T2,实现毫秒级精确定时，请写出相应的驱动程序。,3两位LED数码管动态显示,接通电源前，将JP204、JP205均置为“2-3短路”状态，SWDIP置为ON，即用P1.2引脚作为个位(LED200数码管)的位扫描码；用P3.4引脚作为十位(LED201数码管)的位扫描码；笔段码从P0口输出。,在LED201、LED200上显示000FFH数码。,为避免闪烁，笔段刷新频率取,50 Hz,，即显示周期为,20 ms,，每一位显示时间为,10 ms,。为此，可利用定时器,T2,每隔,10 ms,中断一次，定时器初值为,=56 320,T2=,即,DC00H,，因此,TH2=0DCH,，,TL2=00H,。,参考程序如下：,TCOCON DATA 40H ;定时器溢出计数单元,DISPC DATA 41H ;显示数码计数器,DISPP DATA 43H ;显示指针,DISPBUF DATA 48H ;显示缓冲区，48H单元记录十位，49H单元记录个位,TCOVERB BIT 00H ;定时器溢出标志,TIME1S BIT 01H ;1 s定时时间到标志,TIME1 EQU 100 ;溢出次数,ORG 0000H,;将60H7FH共计32字节作为堆栈区,CLR TCOVERB ;清除定时器溢出标志,;显示指针为0，本次中断显示个位,0592 MHz，则“12时钟/机器周期”状态下，机器周期约为1.,SETB TR0 ;启动T0,MOV TL0，#00H ;初值0B800H送定时器T0,MOV DISPP，#0,;MOV SP，#0DFH ;对于具有256字节的内部RAM芯片来说，,CJNE A，#16，NEXT1,SETB TR0 ;启动T0,MOV DPTR，#LEDTAB ;0F字模表首地址送DPTR,PUSH PSW,ANL A，#0FH ;取个位,TCOVERB BIT 00H ;定时器溢出标志,(2)当刷新频率取25 Hz和100 Hz时，每笔段显示时间分别是多少？修改定时器初值后，再执行，观察刷新频率降低、升高后，显示亮度有无变化？是否存在闪烁感？,CJNE A，#2，NEXT1,DISPC DATA 41H ;显示数码计数器,MOV A，DISPP ;取显示指针,LJMP MAIN,ORG 002BH,LJMP CTC2 ;定时/计数器T2中断服务程序入口地址,ORG 0050H,;主程序开始,PROC MAIN,MAIN:,MOV SP，#0DFH ;对于具有256字节的内部RAM芯片来说，将0E0H0FFH共计32,;字节作为堆栈区,MOV DPTR，#8000H;关闭蜂鸣器,MOV A，#0FFH,MOVX DPTR,，,A,;复位后，将08H0FFH内部RAM单元清零,MOV R0，#08H,LOOP1:,MOV R0，#0,INC R0,CJNE R0，#0，LOOP1,;初始化定时器T2,MOV TH2，#0DCH,MOV TL2，#00H ;初值0DC00送定时器T2,MOV RCAP2H，#0DCH,MOV RCAP2L,，,#00H ;,初始化重装初值,MOV T2CON，#00000100B;初始化T2工作方式(自动重装初值、;定时)并启动了T2,;初始化中断控制器,SETB ET2 ;允许定时器T2中断,SETB EA ;开中断,MOV TCOCON，#TIME1;T2每10 ms中断一次，则TCOCON回零时间为10010 ms,MAINPROC:,JNB TIME1S，NEXT1,;1 s定时时间到,CLR TIME1S ;清除定时时间到标志,LCALL DATA_BUF ;把数码对应笔段码送显示缓冲区,INC DISPC ;,计数单元加,1,NEXT1:,JNB TCOVERB，NEXT2,;定时器溢出,CLR TCOVERB ;清除定时器溢出标志,;将显示缓冲区字模送LED显示,LCALL BUF_TO_LED ;将显示缓冲区内字模送LED显示,NEXT2:,SJMP MAINPROC ;循环,END,;定时/计数器T2中断服务程序(采用事件驱动方式，在中断服务程序中，,;仅设置事件出现标志，事件处理由主程序完成),PROC CTC2,CTC2:,PUSH PSW,SETB TCOVERB ;定时器溢出标志,DJNZ TCOCON，EXIT;溢出次数减1，不为0跳转,;溢出次数已经回到0，重新初始化溢出次数,MOV TCOCON，#TIME1,SETB TIME1S ;1 s,定时时间到标志,EXIT:,POP PSW,CLR TF2 ;清除定时器T2溢出标志,RETI,END,PROC DATA_BUF ;把数码对应笔段码送显示缓冲区,DATA_BUF:,MOV DPTR，#LEDTAB ;0F字模表首地址送DPTR,MOV R0，#DISPBUF,MOV A，DISPC,ANL A,，,#0F0H ;,取十位,SWAP A,MOVC A，A+DPTR ;取显示数码对应笔段码,MOV R0，A ;送显示缓冲区,INC R0,MOV A，DISPC,ANL A，#0FH ;取个位,MOVC A，A+DPTR ;取显示数码对应笔段码,MOV R0，A ;送显示缓冲区,RET,END,PROC BUF_TO_LED ;将显示缓冲区内字模送LED显示,BUF_TO_LED:,;,笔段码送,P0,MOV A，DISPP ;取显示指针,CJNE A，#2，NEXT1,NEXT1:,JC NEXT2,;显示指针大于等于2，重新置为0,MOV DISPP，#0,MOV A，DISPP,NEXT2:,CJNE A，#0，NEXT3,;显示指针为0，本次中断显示个位,SETB P3.4 ;关闭十位,CLR P1.2 ;打开个位,MOV R0,，,#DISPBUF+1;,选择个位笔段码,SJMP EXIT,NEXT3:,;不为0，则肯定为1(不用判别)，本次中断显示十位,CLR P3.4 ;打开十位,SETB P1.2 ;关闭个位,MOV R0，#DISPBUF ;选择十位笔段码,EXIT:,MOV P0，R0 ;笔段码送P0口,RET,END,LEDTAB:;,八段,LED,共阳数码管字模,;数码 0 1 2 3 4 5 6 7,DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H,;数码 8 9 A B C D E F,DB 80H,，,90H,，,88H,，,83H,，,0C6H,，,0A1H,，,86H,，,8EH,操作步骤：,(1),开始时，先注销带灰色背景指令，即固定显示内容，观察LED数码管亮度，以及是否存在明显闪烁感；然后取消注释，允许更新显示内容。,(2),当刷新频率取25 Hz和100 Hz时，每笔段显示时间分别是多少？修改定时器初值后，再执行，观察刷新频率降低、升高后，显示亮度有无变化？是否存在闪烁感？,(3),模拟8位LED动态显示，观察随着显示位数增加，LED数码管亮度变化情况。,尽管实验板上只有两位,LED,，但可以通过模拟方式，观察多位,LED,显示状态。,4测量信号频率,用跳线帽将,JP101,跳线的,1-2,引脚短路，使引脚与引脚相连，用定时器,T2,可编程输出时钟信号作为定时器,T0,的外部计数脉冲源，,对引脚输出的时钟信号进行计数，并验证。,5测量信号周期,JP101,、,JP103,的,1-2,及,2-3,引脚开路，通过导线将引脚与引脚相连，用定时器,T2,可编程输出时钟信号,(,从引脚输出,),作为定时器,T0,的计数控制端，通过定时器,T0,测量引脚输出的时钟信号周期，并验证。,