《數(shù)碼管靜態(tài)顯示及定時器和中斷應(yīng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)碼管靜態(tài)顯示及定時器和中斷應(yīng)（43頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第三講,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(jī)的定時器應(yīng)用,顯示器及其接口,單片機(jī)系統(tǒng)中常用的顯示器有：,發(fā)光二極管,LED(Light Emitting Diode),顯示器、液晶,LCD(Liquid Crystal Display),顯示器、,CRT,顯示器等。,LED,、,LCD,顯示器有兩種顯示結(jié)構(gòu)：段顯示（,7,段、米字型等）和點(diǎn)陣顯示（,58,、,88,點(diǎn)陣等）。,使用,L
2、ED,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(jìn)行編碼。七段數(shù)碼管加上一個小數(shù)點(diǎn)，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(jìn)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,0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 1 2 3 4 5,0 x7d,0 x07,0 x7f ,0 x6f,0 x77,0 x7c,6 7 8 9 A B,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71,0 x00,C D E F,無顯示,LED,數(shù)碼顯示方式及
3、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(diǎn)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(dāng)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(diǎn)是占用,CPU,時間少，顯示便于監(jiān)測和控制。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜，成本較高。,動態(tài)顯示,動態(tài)顯示的特點(diǎn)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。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。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(yīng)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
4、在選擇限流電阻時應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。,中斷系統(tǒng),3.1 80C51,的中斷系統(tǒng),3.1.1 80C51,的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu),一、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(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件,B,（,中斷響應(yīng)和中斷服務(wù),）；,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(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu),執(zhí)行主程序,主程序,繼續(xù)執(zhí)行主程序,斷點(diǎn),中斷請求,中斷響應(yīng),執(zhí)行中斷處理程序,中斷返回,引起,CPU,中斷的根源，稱為,
5、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(wù),A,，轉(zhuǎn)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(diǎn),），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(jī)構(gòu)）。,隨著計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)中斷技術(shù)不僅解決了快速主機(jī)與慢速,I/O,設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送問題，而且還具有如下優(yōu)點(diǎn)：,分時操作,。,CPU,可以分時為多個,I/O,設(shè)備服務(wù)，提高了計算機(jī)的利用率；,實時響應(yīng),。,CPU,能夠及時處理應(yīng)用系統(tǒng)的隨機(jī)事件，系統(tǒng)的實時性大大增強(qiáng)；,可靠性高,。,CPU,具有處理設(shè)備故障及掉電等突發(fā)性事件能力，從而使系統(tǒng)可靠性提高。,80C51,
6、中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),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,。,1,、（,P3.2,）可由,IT0(TCON.0),選擇其為低電平有效還是下降沿有效。當(dāng),CPU,檢測到,P3.2,引腳上出現(xiàn)有效的中斷信號時，中斷標(biāo)志,IE0(TCON.1),置,1,，向,CPU,申請中斷。,2,、,(P3.3,）可由,IT1(TCON.2),選擇其為低電平有效還是下降沿有效。當(dāng),CPU,檢測到,P3.3,引腳上出現(xiàn)有效的中斷信號時，中斷標(biāo)志,IE1(TCON.3),置,1,向,CPU,申請中斷。,3,、,TF0,（,TCON.5,），片內(nèi)定時,/,
7、計數(shù)器,T0,溢出中斷請求標(biāo)志。當(dāng)定時,/,計數(shù)器,T0,發(fā)生溢出時，置位,TF0,，并向,CPU,申請中斷。,4,、,TF1,（,TCON.7,），片內(nèi)定時,/,計數(shù)器,T1,溢出中斷請求標(biāo)志。當(dāng)定時,/,計數(shù)器,T1,發(fā)生溢出時，置位,TF1,，并向,CPU,申請中斷。,5,、,RI,（,SCON.0,）或,TI,（,SCON.1,），串行口中斷請求標(biāo)志。當(dāng)串行口接收完一幀串行數(shù)據(jù)時置位,RI,或當(dāng)串行口發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)時置位,TI,，向,CPU,申請中斷。,二、中斷請求標(biāo)志,1,、,TCON,的中斷標(biāo)志,IT0,（,TCON.0,），外部中斷,0,觸發(fā)方式控制位。,當(dāng),IT0=0,時，
8、為電平觸發(fā)方式。,當(dāng),IT0=1,時，為邊沿觸發(fā)方式（下降沿有效）。,IE0,（,TCON.1,），外部中斷,0,中斷請求標(biāo)志位。,IT1,（,TCON.2,），外部中斷,1,觸發(fā)方式控制位。,IE1,（,TCON.3,），外部中斷,1,中斷請求標(biāo)志位。,TF0,（,TCON.5,），定時,/,計數(shù)器,T0,溢出中斷請求標(biāo)志位。,TF1,（,TCON.7,），定時,/,計數(shù)器,T1,溢出中斷請求標(biāo)志位。,2,、,SCON,的中斷標(biāo)志,RI,（,SCON.0,），串行口接收中斷標(biāo)志位。當(dāng)允許串行口接收數(shù)據(jù)時，每接收完一個串行幀，由硬件置位,RI,。注意，,RI,必須由軟件清除。,TI,（,SCO
9、N.1,），串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。當(dāng),CPU,將一個發(fā)送數(shù)據(jù)寫入串行口發(fā)送緩沖器時，就啟動了發(fā)送過程。每發(fā)送完一個串行幀，由硬件置位,TI,。,CPU,響應(yīng)中斷時，不能自動清除,TI,，,TI,必須由軟件清除。,一、中斷允許控制,CPU,對中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個中斷源的開放和屏蔽是由中斷允許寄存器,IE,控制的。,3.1.3 80C51,中斷的控制,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
10、行口中斷允許位；,EA,(IE.7),，,CPU,中斷允許（總允許）位。,二、中斷優(yōu)先級控制,80C51,單片機(jī)有兩個中斷優(yōu)先級，即可實現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套。每個中斷源的中斷優(yōu)先級都是由中斷優(yōu)先級寄存器,IP,中的相應(yīng)位的狀態(tài)來規(guī)定的,。,PX0,（,IP.0,），外部中斷,0,優(yōu)先級設(shè)定位；,PT0,（,IP.1,），定時,/,計數(shù)器,T0,優(yōu)先級設(shè)定位；,PX1,（,IP.2,），外部中斷,0,優(yōu)先級設(shè)定位；,PT1,（,IP.3,），定時,/,計數(shù)器,T1,優(yōu)先級設(shè)定位；,PS,（,IP.4,），串行口優(yōu)先級設(shè)定位；,PT2,(IP.5),，定時,/,計數(shù)器,T2,優(yōu)先級設(shè)定位。,PX0,
11、（,IPH.0,），外部中斷,0,優(yōu)先級設(shè)定位；,PT0,（,IPH.1,），定時,/,計數(shù)器,T0,優(yōu)先級設(shè)定位；,PX1,（,IPH.2,），外部中斷,0,優(yōu)先級設(shè)定位；,PT1,（,IPH.3,），定時,/,計數(shù)器,T1,優(yōu)先級設(shè)定位；,PS,（,IPH.4,），串行口優(yōu)先級設(shè)定位；,PT2,(IPH.5),，定時,/,計數(shù)器,T2,優(yōu)先級設(shè)定位。,而,80C52,單片機(jī)有四個中斷優(yōu)先級，即可實現(xiàn)四級中斷服務(wù)嵌套。每個中斷源的中斷優(yōu)先級由中斷優(yōu)先級寄存器,IP,和,IPH,中的相應(yīng)位的狀態(tài)來規(guī)定的,。,同一優(yōu)先級中的中斷申請不止一個時，則有中斷優(yōu)先權(quán)排隊問題。同一優(yōu)先級的中斷優(yōu)先權(quán)排隊，
12、由中斷系統(tǒng)硬件確定的自然優(yōu)先級形成，其排列如所示：,設(shè)置,52,單片機(jī)的,4,個中斷源,使他們的優(yōu)順序為,T1,INT1,INT0,T0.,IPH=0X08;PT1=1;,IP =0X40;PX1=1;,80C51,單片機(jī)的中斷優(yōu)先級有三條原則：,CPU,同時接收到幾個中斷時，,首先響應(yīng)優(yōu)先級別最高的中斷請求,。,正在進(jìn)行的中斷過程,不能被新的同級或低優(yōu)先級的中斷請求所中斷,。,正在進(jìn)行的低優(yōu)先級中斷服務(wù)，,能被高優(yōu)先級中斷請求所中斷,。,為了實現(xiàn)上述后兩條原則，,中斷系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有兩個用戶不能尋址的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器。,其中一個置,1,，表示正在響應(yīng)高優(yōu)先級的中斷，它將阻斷后來所有的中斷請求；另
13、一個置,1,，表示正在響應(yīng)低優(yōu)先級中斷，它將阻斷后來所有的低優(yōu)先級中斷請求。,3.2,80C51,單片機(jī)中斷處理過程,中斷響應(yīng)條件,中斷源有中斷請求；,此中斷源的中斷允許位為,1,；,CPU,開中斷（即,EA=1,）。,以上三條同時滿足時，,CPU,才有可能響應(yīng)中斷,。,3.2.1,中斷響應(yīng)條件和時間,3.3,80C51,的定時,/,計數(shù)器,實現(xiàn)定時功能，,比較方便的辦法是利用單片機(jī)內(nèi)部的定時,/,計數(shù)器,。也可以采用下面三種方法：,軟件定時,：軟件定時不占用硬件資源，但占用了,CPU,時間，降低了,CPU,的利用率。,采用時基電路定時,：例如采用,555,電路，外接必要的元器件（電阻和電容）
14、，即可構(gòu)成硬件定時電路。但在硬件連接好以后，定時值與定時范圍不能由軟件進(jìn)行控制和修改，即不可編程。,采用可編程芯片定時,：這種定時芯片的定時值及定時范圍很容易用軟件來確定和修改，此種芯片定時功能強(qiáng)，使用靈活。在單片機(jī)的定時,/,計數(shù)器不夠用時，可以考慮進(jìn)行擴(kuò)展。,3.3.1,定時,/,計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理,一、定時,/,計數(shù)器的結(jié)構(gòu),定時,/,計數(shù)器的實質(zhì)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(shè)置溢出標(biāo)志,。,二、定時,/,計數(shù)器
15、的工作原理,加,1,計數(shù)器,輸入的計數(shù)脈沖有兩個來源,一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng),12,分頻后送來；一個是,T0,或,T1,引腳輸入的外部脈沖源。每來一個脈沖計數(shù)器加,1,，當(dāng)加到計數(shù)器為全,1,時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)器回零，且計數(shù)器的溢出使,TCON,中,TF0,或,TF1,置,1,，向,CPU,發(fā)出中斷請求（定時,/,計數(shù)器中斷允許時）。如果定時,/,計數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工作于計數(shù)模式，則表示計數(shù)值已滿。,可見，由溢出時計數(shù)器的值減去計數(shù)初值才是加,1,計數(shù)器的計數(shù)值,。,設(shè)置為定時器模式時,，加,1,計數(shù)器是對內(nèi)部機(jī)器周期計數(shù)（,1,個機(jī)器周期等于,
16、12,個振蕩周期，即計數(shù)頻率為晶振頻率的,1/12,）。,計數(shù)值,N,乘以機(jī)器周期,Tcy,就是定時時間,t,。,設(shè)置為,計數(shù)器模式時,，外部事件計數(shù)脈沖由,T0,或,T1,引腳輸入到計數(shù)器。在每個機(jī)器周期的,S5P2,期間采樣,T0,、,T1,引腳電平。當(dāng)某周期采樣到一高電平輸入，而下一周期又采樣到一低電平時，則計數(shù)器加,1,，更新的計數(shù)值在下一個機(jī)器周期的,S3P1,期間裝入計數(shù)器。由于檢測一個從,1,到,0,的下降沿需要,2,個機(jī)器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個機(jī)器周期。當(dāng)晶振頻率為,12MHz,時,，最高計數(shù)頻率不超過,1/2MHz,，即計數(shù)脈沖的周期要大于,2,s,。,3.3.2,定時,/,計數(shù)器的控制,80C51,單片機(jī)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(shè)置其工作方式；,TCON,用于控制其啟動和中斷申請。,一、工作方式寄存器,TMOD,工作方式寄存器,TMOD,用于設(shè)置定時,/,計數(shù)器的工作方式，低四位用于,T0,，高四位用于,T1,。其格式如下：,GATE,：門控位。,GATE,0,時，只要用軟件使,TCON,中的,TR0,或,T
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