51单片机实验 7段数码管静态显示数字
 
P0口接7段静态数码管，实现1秒数字变换显示，从0到16（F），来回闪烁显示
 
由于数字显示有一秒后替换下一个数字的要求，所以采用定时器T0定时一秒。
 由于前面实验积累，可以复用一部分以前的代码。
 
C代码：
 
#include <at89x52.h>
code unsigned char SegTab[16]={//段码表--共阳
	0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,
	0x99,0x92,0x82,0xf8,
	0x80,0x90,0x88,0x83,
	0xc6,0xa1,0x86,0x8e 
};

 void Timer0_init(void)
{
	TMOD &=~0x0f;
	TMOD |=0x01;
	TH0=(65536-50000)/256;  
	TL0=(65526-50000)%256;
	ET0=1;
	TR0=1;
}


void Timer0_ISR(void) interrupt 1
{
	static unsigned char intcnt=0,idx=0;
	TH0=(65536-50000)/256;  
	TL0=(65526-50000)%256;
	if(++intcnt == 20){//一秒
		intcnt=0;
		P0=SegTab[idx++];
		if(idx==16) idx=0;}
}
		
void main(void)
{  
	Timer0_init();
	EA=1;
	//ET0=1; 
	while(1){
		;}
}

 
主要注意段码的选择，本次采用的是共阳极接法的数码管，所以阴极（引脚）为0时对应二极管导通发光，例如数字“8”，由于数码管共阳极接法，应该是000 0000才可以使数码管点亮.
 
下面是共阳极接法的段码表：
 code unsigned char SegTab[16]={
 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,
 0x99,0x92,0x82,0xf8,
 0x80,0x90,0x88,0x83,
 0xc6,0xa1,0x86,0x8e
 };
 
如果是共阴极接法的数码管，则应选择以下段码：
 code unsigned char SegTab[16]={
 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
 0x66,0x6d,0x7d,0x07,
 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
 0x39,0x5e,0x79,0x71
 };
 

数码管显示数字（滚动和静态）
 
1. 8只数码管滚动显示单个数字**
 代码：
 #include<reg51.h>
 #include<intrins.h>
 #define uint unsigned int
 #define uchar unsigned char
 uchar code table[]=
 {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
 void delayms(uint xms)
 {
 uint i,j;
 for(i=xms;i>0;i–)
 for(j=110;j>0;j–);
 }
 void main()
 {
 uchar i,k=0x80;
 while(1)
 {
 for(i=0;i<8;i++)
 {
 P2=0xff; //关闭显示
 k=crol(k,1);
 P0=table[i]; //发送数字段码
 P2=k; //发送数码管位选，打开对应的数码管 
 delayms(200);
 }
 }
 }
 2. 8只数码管显示多个数字**
 代码：
 #include<reg51.h>
 #include<intrins.h>
 #define uint unsigned int
 #define uchar unsigned char
 uchar code table[]=
 {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
 void delayms(uint xms)
 {
 uint i,j;
 for(i=xms;i>0;i–)
 for(j=110;j>0;j–);
 }
 void main()
 {
 uchar i,k=0x80;
 P0=0xff;
 P2=0x00;
 while(1)
 {
 for(i=0;i<8;i++)
 {
 k=crol(k,1);
 P2=k; //发送数码管位选，打开对应的数码管
 P0=table[i+1]; //发送数字段码 
 delayms(2);
 }
 }
 }
 
3. 仿真图：
 

数码管静态显示
 
 按照连接方式不同可分为共阴极与共阳极数码管
 数码管共十个引脚，除了a,b,c,d,e,f,g,dp，两个公共端，共阴极数码管公共端连接到gnd，共阳极数码管阳极公共端连接到+5V，共阴极需要在端口给低电平，共阳极需要在端口给高电平。
  数码管分为位选与段选信号，位选给高电平。
 六个数码管显示0-f，同时数码管每隔0.5s变化一次。
 由于每隔0.5s变化一次，所以需要一个计时器。
  如下图是源代码
 分为顶层模块,计数模块，数码管显示模块。
 
> module seg_led_static_top(clk,rst_n,sel,sel_led); 
>  input clk,rst_n;
>  output  [5:0] sel;               //数码管位选 
>  output [7:0] sel_led;            //数码管段选 
>  parameter  TIME=25'd25000_000;   //0.5s变化间隔  
>  wire add_flag;                   //数码管变化通知信号 
>  //参数传递
>  //控制模块 
>  time_count #(.MAX_NUM(TIME)) time_count_inst(
>                 .clk(clk),
>                 .rst_n(rst_n),
>                 .add_flag(add_flag)
>                 );  
>      //计数模块
> 					 
> seg_led_static  u_seg_led_static(
>                            .clk(clk),
>                            .rst_n(rst_n),
>                            .add_flag(add_flag),
>                            .sel(sel),
>                            .sel_led(sel_led)
>                                 );
> 	//数码管显示模块			
> endmodule
 
计数模块
 
> module time_count(clk,rst_n,add_flag);  
> input clk,rst_n;  
> output reg  add_flag; 
> parameter MAX_NUM=25000_000;
> reg [24:0] cnt; 
>  always  @(posedge clk or negedge rst_n)  
>    begin  if(!rst_n)    
>      cnt<=25'd0;   
>    else if(cnt==MAX_NUM)   
>      cnt<=25'd0;
>       else    
>     cnt<=cnt+1;   
>   end 
>    always @(posedge clk or negedge rst_n) 
>     begin      
>        if(!rst_n)    
>         add_flag<=0;   
>       else 
>     begin 	
>        if(cnt==MAX_NUM)
> 	        add_flag<=1; 	   	
>        else
> 	        add_flag<=0;
>         end   
>      end
 endmodule
 
数码管显示模块
 
>  module seg_led_static
>  (clk,rst_n,add_flag,sel,sel_led);   
>   input clk,rst_n;  
>   input add_flag;  
>   output reg [5:0] sel;    
>   output reg  [7:0] sel_led;  
>   reg [3:0] cnt;
> //加法器
>  always @(posedge clk or negedge rst_n)  
>   begin
>      if(!rst_n)   
>          sel<=6'b111_111;   
>       else  
>          sel<=6'b000_000;    
>     end
> 
> always @(posedge clk or negedge rst_n)  
>  begin 
>     if(!rst_n)  
>        cnt<=0; 
>     else if(add_flag)   
>      begin 	
>        if(cnt==4'd15)
> 	        cnt<=0;  	
>       else
> 	       cnt<=cnt+1; 	 	
>          end    	
>      else     	 
>         cnt<=cnt;  
>       end
> 
>  always @(posedge clk or negedge rst_n)
>   begin 
>    if(!rst_n)  
>       sel_led<=8'b0; 
>    else  
>     case(cnt)
>      4'h0: sel_led<=8'b1100_0000;
>      4'h1: sel_led<=8'b1111_1001;
>      4'h2: sel_led<=8'b1010_0100;
>      4'h3: sel_led<=8'b1011_0000;
>      4'h4: sel_led<=8'b1001_1001;
>      4'h5: sel_led<=8'b1001_0010;
>      4'h6: sel_led<=8'b1000_0010;
>      4'h7: sel_led<=8'b1111_1000;
>      4'h8: sel_led<=8'b1000_0000; 	
>      4'h9: sel_led<=8'b1001_0000; 	
>      4'ha: sel_led<=8'b1000_1000; 	 
>      4'hb: sel_led<=8'b1000_0011; 	
>      4'hc: sel_led<=8'b1100_0110; 	
>      4'hd: sel_led<=8'b1010_0001; 	
>      4'he: sel_led<=8'b1000_0110; 	 
>      4'hf: sel_led<=8'b1000_1110; 	
>       default: 
> 	        sel_led<=8'b1100_0000;    	
>      endcase 
>      end
>    endmodule

单片机实验----控制单只数码管静态显示
 
 
知识点：
 
数码管的原理
学习段选、位选和断码、位码的含义
单片机控制数码管显示的方法
静态显示
 
运行效果： 如图
 
 
代码如下：
 
		ORG 0000H
		LJMP MAIN
		ORG 30H
;..................................................
;						主程序
;..................................................
;........段选数据.........
MAIN:  	MOV 	P0,#10110000B			;将显示‘3’的段选数据传入P0口
		CLR	  	P1.0					;选中u2段选芯片
		CLR   	P1.2					;时序引脚CLK为低电平，为接受数据准备
		SETB  	P1.2					;时序为上跳沿，即将数据传给u2
		SETB  	P1.0					;关闭u2，使u2不能再接收其他数据
;........位选数据.........
		MOV   	P0,#11111110B			;将位选数据传入P0口，选择第一个数码管显示
		CLR   	P1.1					;选中u3位选芯片
		CLR   	P1.2					;时序引脚CLK为低电平，为接受数据准备
		SETB  	P1.2					;时序为上跳沿，即将数据传给u3
		SETB  	P1.1					;关闭u3，使u3不能再接收其他数据
		LJMP  	MAIN
		END

 
电路图：
 
 
数码管显示数字3原理：
 由图可以看出显示数字3，需要a,b,c,d,g段发光二极管发光。
 对应的，即P0.0,P0.1,P0.2,P0.3,P0.6要为低电平（二极管发光），其余为高电平（二极管熄灭）。
 所以P0口的数据为10110000B
 
看完图，问题基于来了，u2，u3是什么呢？
 在单片机控制但只数码管的电路图中，u2，u3是两个D触发器，在这里它们的作用是将单片机传来的数据信号按照要求传送和锁存。
 
那么问题又来了，什么是D触发器呢？什么是传送和锁存呢？
 
触发器是一个具有记忆功能的，具有两个稳定状态的信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元，也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。
 在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态，即"0"和"1"，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。
 触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。触发方式有电平触发和边沿触发两种。
 D触发器在时钟脉冲CP的前沿（正跳变0→1）发生翻转，触发器的次态取决于CP的脉冲上升沿到来之前D端的状态，即次态=D。因此，它具有置0、置1两种功能。由于在
 CP=1期间电路具有维持阻塞作用，所以在CP=1期间，D端的数据状态变化，不会影响触发器的输出状态。
 D触发器应用很广，可用做数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生器等。更多信息
 
在本例中，
 u2是段选触发器，实现控制数码管每段的现实；
 u3是位选触发器，他控制数码管公共引脚与电源正极的连接状态，从而选哪只数码工作（有多只数码管的时候）。
 
单片机的P0口同时连接了u2，u3的输入口D0-D7,担负着数据传输的任务。
 P1.0和P1.1分别连接u2，u3的控制Ē，这两个脚分别取名CS1和CS2，他们的作用是选择u2，u3的工作状态。
 P1.2同时连接了u2和u3的时钟引脚CLK，为触发器提供所需的触发脉冲（时序脉冲）。
 
单片机不与数码管直接连接，而是中间再连接上触发器，来间接控制数码管。
 
那么触发器是如何控制数码管的呢？
 
由上面的分析，我们知道，触发器的信号有两个，分别是Ē和CKL，只有当Ē=0和CKL上升沿到来时，触发器才工作，其他情况都不工作。
 
可以将触发器比作成一座“桥”，连接着单片机和数码管，数据从“桥”上过，在“桥”连接单片机的那头有一个“管理员”，他就是Ē，管理员Ē的工作是接收数据，并判是否让断数据通过“桥”。
 
在电路图中有两个触发器，那么意味着有两座桥。
 u2为“段选桥”，它与数码管的个笔画段连接，通过它的数据称为段码，控制着数码管的显示。
 u3为“位选桥”，它与数码管的公共端相连接，通过它的数据为位码，控制哪知数码管显示。
 
最后一个知识点：静态显示
 
在标题中，提到静态显示，那么什么是静态显示呢？有动态显示吗？
 
动态显示是有的。
 数码管正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示所需要的数字或者字符。
 数码管的驱动方式有来两种：静态显示驱动和动态显示驱动。
 
这里我们来介绍一下静态显示驱动：
 
所谓静态显示驱动，就是每个数码管的每一段码都单独占用单片机的一个I/O口，用于笔画段的编码形成。
要显示新的数据室，在通过I/O口传入新的段码。
优点：程序简单，显示度高。
缺点：数码管数量过多的时候，不适用，应为单片机没有那么多I/O口（总共32个）。
 
 
上面是控制多只数码管，下面在附上一个控制单只数码管的电路图和源码：
 
 
代码如下：
 
		ORG 	0000H
		LJMP 	MAIN
		ORG 	30H
MAIN:  	CLR  	P1.0
		MOV 	P0,#10110000B			;将显示‘3’的段选数据传入P0口
		LJMP  	MAIN
		END

 
时间：2018年10月9日19:42:13
 
 
-END-