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 的方式选择与编程方法,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),分别就是外部中断请求 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 与 SCON 中。当中断源请求中断时,相应标志分别由 TCON 与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)与 SCON(用二位), 分别用于控制中断的类型、中断的开／关与各种中断源的优先级别。中断程序由中断控制程序(主程序)与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,自动加上程序头段与尾段,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 与 T1,通过编程,可以设定为定时器与外部计数方式。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 与 TH0 构成,定时器 T1 由 TH1 与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(最大就是 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,但就是 51 单片机只有 32 个 I/O 口,可能需要外接多种器件, I/O 口就是不够用的。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
利用动态扫描与定时器 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就是765432,随后就是765429,流水灯显示的就是第一个灯,实验结果如下图所示:
当数码管显示765406时,流水灯显示就是第六个灯,实现现象如下图所示:
当数码管显示765398时,流水灯显示的就是第七个灯,由于LED灯变化快,难以捕捉到此时刻,以下图片就是随后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与运用,虽然在实验的的过程中遇到了各种各样的问题,但就是在老师与同学们的帮助下,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:只需选择第一个与第二个数码管即可,当递减到0时停止,或者继改回数字99,程序的其她部分基本不变。
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,元素就是0~F字样
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
