LESSON数码管静态显示及定时器和中断应用.ppt

第三，数字码管如何应用于静态显示和动态显示原理中断字符的单片机，显示器及其接口，单片机系统中常用的显示器， 发光二极管led (发光二极管)显示器、液晶LCD (液晶显示器)显示器、CRT显示器等。 LED、LCD显示器有段显示(7段、米字体等)和点显示(58、88点等)两种显示结构。 使用LED显示屏时，请注意区分这两种不同的连接方式。 要显示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。 七段数字管加小数点，共八段。 因此，提供给LED显示器的代码只有1字节。 TX实验板用共阴LED显示器从电路连接图中16进制的代码如下表所示。 共阴极、共阳极、共阴数码计、0 x3f、0x6、0x5b、0 x4f、0x6、0 x6f、0123450 x7d、0x7、0x7f、0 x6f、0x7、0x7c、6789ab0x9、0x5e、0x79、0x71、0x00cdef未显示静态显示的特征在于，每个数字码管的分段选择需要连接8位数据线以保持已经显示的字形码。 一旦字形代码被发送，显示的字形将一直保留，直到新字形代码被发送。 该方法的优点在于消耗CPU的时间少，易于监控和控制。 缺点是硬件电路复杂，成本高。 动态显示和动态显示的特征在于并联连接所有位代码管理的段选择线，并且通过位选择线来控制哪个位代码管理是有效的。 选择的亮度代码管采用动态扫描显示。 动态扫描显示是指交替地向各个数字编码管发送字形编码和相应的位选择，利用发光管的馀辉和人眼的视觉上的暂时作用，感觉各个数字编码管同时显示人的感觉。 动态显示的亮度比静态显示稍差，因此选择电流限制电阻时，请使其比静态显示电路的亮度稍小。 中断系统；3.180C51的中断系统；3.1.180C51的中断系统的结构在处理事件b (中断响应和中断服务)的CPU处理事件b之后，CPU暂时中断当前工作并且继续处理事件a (中断恢复)的处理被称为中断。MCS-51单片机的中断系统构成：执行主程序，主程序，继续执行主程序，中断点，中断请求，中断应答，执行中断处理程序，中断返回，CPU中断的原因不明确中断源向CPU发出的中断请求。 CPU临时中断原始事务a并且处理事件b。 在处理事件b之后，返回到原始的中断位置(即断点)，称为中断恢复。 实现上述中断功能的部件称为中断系统(中断机构)。 随着、计算机技术的应用，中断技术不仅解决了高速主机和低速I/O设备的数据传输问题，还发现了以下优点： CPU可以分时服务多个I/O设备，并选择提高计算机利用率。 CPU能够及时处理应用系统的随机事件，显着提高了系统的实时性，提高了可靠性。 CPU具有处理设备故障和停电等突发事件的能力，提高了系统的可靠性。 另外，80C51中断系统的结构80C51的中断系统有5个中断源(8052为6个)，能够以2个优先级实现次中断嵌套。1、(P3.2 )可以选择IT0(TCON.0 )是低电平有效还是下降有效。 CPU检测到P3.2端子发生有效中断信号后，将中断标志IE0(TCON.1 )设为1，向CPU请求中断。 2、(P3.3 )可以选择IT1(TCON.2 )是低电平有效还是下降有效。 如果CPU检测到在P3.3端子处出现有效中断信号，则将中断标志IE1(TCON.3 )设置为1，并向CPU请求中断。 3、TF0(TCON.5 )、片内定时器/计数器T0溢出中断请求标志。 定时/计数器T0溢出时，设置TF0，向CPU请求中断。 4、TF1(TCON.7 )、片内定时/计数器T1溢出中断请求标志。定时/计数器T1溢出时，设置TF1，向CPU请求中断。 5、RI(SCON.0 )或TI(SCON.1 )、串行端口中断请求标志。 在串行端口接收到一帧的串行数据时设置位置RI，或者在串行端口发送了一帧的串行数据时设置位置TI，并向CPU请求中断。 二、中断请求标志1、TCON的中断标志、IT0(TCON.0 )、外部中断0触发方式控制位。 IT0=0时，采用电平触发方式。 IT0=1时，为边缘触发方式(下降沿有效)。 IE0(TCON.1 )、外部中断0中断请求标志位。 IT1(TCON.2 )、外部中断1触发方式控制位。 IE1(TCON.3 )、外部中断1中断请求标志位。 TF0(TCON.5 )的定时/计数器T0溢出中断请求标志位。 TF1(TCON.7 )定时/计数器T1使中断请求标志位溢出。 另外，2、SCON的中断标志、RI(SCON.0 )和串行端口接收中断标志位。 当允许串行端口接收数据时，硬件将在每次接收串行帧时确定位置RI。 请注意，RI必须通过软件清除。 TI(SCON.1 )，串行端口发送中断标志位。 当CPU向串行端口发送缓冲器写入单个发送数据时，发送过程开始。 每次发送串行帧时，硬件都将TI定位。 如果CPU响应中断，则TI不能自动清除，并且TI必须由软件清除。 同时，中断许可控制CPU由中断许可寄存器IE控制中断系统的所有中断以及某一中断源的开路与屏蔽。 3.1.380C51中断的控制，EX0(IE.0 )，外部中断0允许比特ET0(IE.1 )，定时/计数器T0中断允许比特； EX1(IE.2 )、外部中断0许可位ET1(IE.3 )、定时/计数器T1中断许可位ES(IE.4 )、串行端口中断许可位EA(IE.7 )、CPU中断许可(合计许可)位。 另外，中断优先级控制80C51单片机有两个中断优先级，可以实现二级中断服务的嵌套。 各个中断源的中断优先级由中断优先级寄存器IP的相应位的状态决定。 另外，PX0(IP.0 )、外部中断0优先级设定位PT0(IP.1 )、定时/计数器T0优先级设定位PX1(IP.2 )、外部中断0优先级设定位PT1(IP.3 )、定时/计数器T1的优先级设定位PS(IP.4 )、串行端口优先级设定位PP 另外，PX0(IPH.0 )、外部中断0优先级设定位PT0(IPH.1 )、定时/计数器T0优先级设定位PX1(IPH.2 )、外部中断0优先级设定位PT1(IPH.3 )、定时/计数器T1优先级设定位PS(IPH.4 )、串行端口优先级设定位80C52单片机有4个中断优先级，可实现四级中断服务嵌套。 各个中断源的中断优先级由中断优先级寄存器IP和IPH的对应位的状态决定。 如果存在多个具有相同优先级的中断申请，则中断优先级会进入队列。 相同优先级的中断优先级并排，由中断系统硬件决定的自然优先级形成，其排列如下：设定52单片机的4个中断源，设他们的优先级为T1、INT1、INT0、T0.IPH=0X08的PT1=1；IP=0X40； PX1=1； 80C51单片机的中断优先级有三个原则：如果CPU同时收到一些中断，则首先应答优先级最高的中断请求。 正在进行的中断进程不能被新的同级或低优先级中断请求中断。 正在进行的低优先级中断服务被高优先级中断请求中断。 还有，为了实现上述2个原则，在系统内部有2个用户无法寻址的优先级状态触发器。 一组指示响应高优先级中断，阻止所有随后的中断请求。另一组指示响应低优先级中断，阻止所有随后的低优先级中断请求。 3.280C51单片机的中断处理过程中，此中断源的允许中断位为1。CPU中断(EA=1)。 如果同时满足以上三者，则CPU可能对中断作出响应。 3.2.1实现中断响应条件和时间，3.380C51的时序/计数器、时序功能，方便的方法利用单片机内部的时序/计数器。也可以采用三种方法：虽然软件时序不消耗硬件资源，但是消耗CPU时间并降低CPU的使用率。 在采用时序电路的时序中，可以通过采用例如555个电路并且附接必要的部件(电阻器和电容器)来构造硬件时序电路。 但是，在硬件连接后，时序值和时序范围不能由软件控制或修改，不能编程。 采用可编程芯片的时序：该时序芯片的时序值和时序范围可通过软件容易地决定和修正，该芯片的时序功能强，可灵活使用。 单片机的定时/计数器不足时，可以考虑扩展。 3.3.1定时/计数器的结构和操作原理包括2个寄存器，即，1、定时/计数器的结构定时/计数器实质上是加1计数器(16位)，并且包括高8位和低8位寄存器。 TMOD是定时/计数器的动作方式寄存器，决定动作方式和功能的TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止，设置溢出标志。、二、定时/计数器的工作原理为、一个是T0或T1端子输入的外部脉冲源当将脉冲计数器逐一加1且计数器为全数1时，当输入另一脉冲时所述计数器返回零，且所述计数器溢出量为TCON设置TF0或TF1，以向CPU发出中断请求(在允许计时器/计数器中断的情况下)。 计时器/计数器在计时模式下动作时，在表示计时到来的计数模式下动作时，表示计数值已满。 可以看出，通过从溢出时的计数器的值减去计数初始值将计数器的计数值相加而得到的值。 当、被设定为计时器模式时，正1计数器对内部设备周期进行计数(1设备周期等于12个振荡周期，即计数频率是石英振荡频率的1/12 )。 计数值n乘以机械周期Tcy是时刻t。 设定为、计数器模式时，外部事件计数脉冲从T0或T1端子输入计数器。 在每个机器周期的S5P2期间内对T0、T1端子电平进行采样。 当某个周期采样为高电平输入并且下一个周期采样为低电平时，将计数器加1，并且在下一机器周期的S3P1期间将更新后的计数值加载到计数器中。 因为检测一个1到0的下降沿需要2个机循环，所以所采样水平至少需要维持1个机循环。 在石英振子频率为12MHz的情况下，最高计数频率为1/2MHz以下，即计数脉冲的周期为2s以上.3.3.2定时/计数器的控制，80C51单片机的定时/计数器的动作由2个特殊功能寄存器控制。 TMOD用于设置其操作模式TCON用于控制申请的开始和中断。 另一方面，操作模式寄存器TMOD操作模式寄存器TMOD用于设置时序/计数器的操作模式。 其格式如下：GATE :栅极位。 如果GATE=0，软件只需将TCON中的TR0或TR1设为1，即可启动计时器/计数器动作。如果GATA=1，软件将TR0或TR1设为1，同时设为外部中断端子或高电平，则启动计时器/计数器动作。 也就是说，此时计时器的启动超过了条件。定时/计数模式选择位。=0时序模式=1为计数模式。 M1M0:动作模式设定位。 定时器/计数器有4种动作方式，设定为M1M0。 已经介绍了、和控制寄存器TCONTCON的低4位用于控制外部中断。 TCON的前4位用于控制计时/计数器的启动和中断申请。 格式如下：TF1(TCON.7):T1溢出中断请求标志位。 T1计数超出时，硬件会自动将TF1设置为1。 CPU响应中断后，硬件将自动清除TF1。 T1运行时，CPU可以随时查询TF1的状态。 因此，TF1可以用作查询测试的标志。 TF1也可以在软件中清除1或0，与在硬件中清除1或0的效果相同。 TR1(TCON.6):T1运行控制位。 当TR1变为1时，T1开始工作，当TR1变为0时，T1停止工作。 TR1在软件中设置为1或0。 因此，可通过软件控制计时/计数器的启动和停止。 TF0(TCON.5):T0溢出中断请求标志位，其功能与TF1相同。TR0(TCON.4):T0运行控制位，其功能与TR1级相同。 在、3.3.3定时/计数器的工作方式1、方式0方式0是13比特计数，由TL0的低位5比特(高位3比特未使用)和TH0的8比特构成。 如果TL0的低5位溢出，则设置TH0标志，如果TH0溢出，则设置TCON中的TF0标志，并向CPU发出中断请求。 在计时器模式时计算：N=t/Tcy计数初始值的公式也可以通过计数个数直接插值法求出计时器的初始值。 计数模式时，计数脉冲为T0端子上的外部脉冲。门位GATE具有特殊的作用。 当门=0时，通过反转后的or门输出被设为1，在这种情况下，仅仅TR0控制and门的导通，而当and门输出为1时，如果门的控制开关被接通，则开始计数，需要用外部中断引脚信号来进行控制TR0=1时，外部引脚信号端子的高电平开始计数，外部引脚信号端子的低电平停止计数。 该方式常用于测量外部中断引脚上的正脉冲宽度。 方法1的系统1的计数比特的数目为16比特，并且TL0为低8比特和TH0为高8比特以构成16比特1计数器。 计数个数与计数初始值的关系为、3、方式2 方式2是自动加载初始值的8位计数方式。 而且，操作模式2尤其适合于用作更准确的脉冲信号发生器。计数个数与计数初始值的关系只能应用于定时/计数器T0，在计时器T1为方式3时相当于TR1=0，停止计数。 另外，动作方式3将T0分为2个独立的8位计数器TL0和TH0。 应用计数器实例初始化程序必须通过向TMOD分配值来决定T0和T1的操作方法。 计算初始值，写入TH0、TL0或TH1、TL1。 在中断方式的情况下，给IE分配值，释放中断。 设定TR0或TR1，启动定时/计数器定时或计数。 通过使用定时/计数器T1的方法1，例如，产生10ms的定时，使得P1.0端子输出具有20ms的输出周期的方波，并且采用中断方法，将系统时钟频率设置为12MHz。 解： 1，计算计数初始值x :因为晶体振荡器为12MHz，所以机械周期Tcy为1s。 因此，n