显示系统测试.ppt

学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 学习情境学习情境2 简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 子情境子情境1显示系统测试显示系统测试 子情境子情境2 方波发生器的制作与调试方波发生器的制作与调试子情境子情境3 简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 子情境子情境1 显示系示系统测试 任任务1 数数码管静管静态显示示测试一、任务说明一、任务说明 学习数码管静态显示的实现方法并利用数码管显示学习数码管静态显示的实现方法并利用数码管显示8个个2。二、任务分析二、任务分析1.七段数码管的工作原理七段数码管的工作原理1)七段数码管结构七段数码管结构 七段数码管由8个发光二极管（以下简称字段）构成，通过不同的组合可用来显示数字0 9、字符A F、H、L、P、R、U、Y、符号“”及小数点“”。数码管的外形结构如图2.1（a）所示。数码管又分为共阴极和共阳极两种结构，分别如图2.1（b）和图2.1（c）所示。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 图2.1 数码管结构图（a）共阴极；（b）共阳极；（c）外型结构学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 2)数码管工作原理数码管工作原理 共阳极数码管的共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起。通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚在一起。通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同组合可则该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。的限流电阻。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 共共阴阴极极数数码码管管的的8个个发发光光二二极极管管的的阴阴极极（二二极极管管负负端端）连连接接在在一一起起。通通常常，公公共共阴阴极极接接低低电电平平（一一般般接接地地），其其它它管管脚脚接接段段驱驱动动电电路路输输出出端端。当当某某段段驱驱动动电电路路的的输输出出端端为为高高电电平平时时，则则该该端端所所连连接接的的字字段段导导通通并并点点亮亮，根根据据发发光光字字段段的的不不同同组组合合可可显显示示出出各各种种数数字字或或字字符符。此此时时，要要求求段段驱驱动动电电路路能能提提供供额额定定的的段段导导通通电电流流，还还需需根根据据外外接接电电源源及及额额定定段段导导通通电电流来确定相应的限流电阻。流来确定相应的限流电阻。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 3)数码管字形编码数码管字形编码 要要使使数数码码管管显显示示出出相相应应的的数数字字或或字字符符，必必须须使使段段数数据据口口输输出出相相应应的的字字形形编编码码。对对照照图图2.1（a），字字型型码码各各位位定定义义为为：数数据据线线D0与与a字字段段对对应应，D1与与b字字段段对对应应，依依此此类类推推。如如使使用用共共阳阳极极数数码码管管，数数据据为为0表表示示对对应应字字段段亮亮，数数据据为为1表表示示对对应应字字段段暗暗；如如使使用用共共阴阴极极数数码码管管，数数据据为为0表表示示对对应应字字段段暗暗，数数据据为为1表表示示对对应应字字段段亮亮。如如要要显显示示“0”，共共阳阳极极数数码码管管的的字字型型编编码码应应为为：11000000B（即即C0H）；共共阴阴极极数数码码管管的的字字型型编编码码应应为为：00111111B（即即3FH）。依依此类推，可求得数码管字形编码如表此类推，可求得数码管字形编码如表2.1所示。所示。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 表2.1 数码管字型编码表显显示示字字符符字字型型共共阳阳极极共共阴阴极极dpgfedcba字型字型码码dpGfedcba字型字型码码0011000000C0H001111113FH1111111001F9H0000011006H2210100100A4H010110115BH3310110000B0H010011114FH441001100199H0110011066H551001001092H011011016DH661000001082H011111017DH7711111000F8H0000011107H881000000080H011111117FH991001000090H011011116FHAA1000100088H0111011177HBB1000001183H011111007CHCC11000110C6H0011100139H学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 续表显示显示字符字符字字型型共共阳阳极极共共阴阴极极dpgfedcba字型字型码码dpGfedcba字型字型码码DD10100001A1H010111105EHEE1000011086H0111100179HFF100011108EH0111000171HHH1000100189H0111011076HLL11000111C7H0011100038HPP100011008CH0111001173HRR11001110CEH0011000131HUU11000001C1H001111103EHYY1001000191H011011106EH 10111111BFH0100000040H.011111117FH1000000080H熄熄灭灭灭灭11111111FFH0000000000H学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 LED七七段段数数码码管管有有静静态态显显示示和和动动态态显显示示两两种种方方式式，下下面面分分别加以叙述。别加以叙述。2.数码管静态显示数码管静态显示1)静态显示概念静态显示概念 静态显示是指数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或恒定截止。图图2.2静态显示电路示意图静态显示电路示意图 学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 这种显示方式的各位数码管相互独立，公共端恒定接地（共阴极）或接正电源（共阳极）。每个数码管的8个字段分别与一个8位I/O口地址相连，I/O口只要有段码输出，相应字符即显示出来，并保持不变，直到I/O口输出新的段码。采用静态显示方式，较小的电流即可获得较高的亮度，且占用CPU时间少，编程简单，显示便于监测和控制，但其占用的口线多，硬件电路复杂，成本高，只适合于显示位数较少的场合。2)多位静态显示接口应用（不要求掌握）多位静态显示接口应用（不要求掌握）数码管静态显示方式其硬件及软件都非常简单，但其只能显示一位，如要用P1口显示多位，则每位数码管都应有各自的锁存、译码与驱动器，还需有相应的位选通电路。位选通电路输出位码。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 硬件电路设计如下：P1口的段码输出直接接至锁存器的输入端，锁存器采用74LS373（或74LS273、74LS374）。锁存器的输出接至数码管的各段，同时还经300 上拉（或限流）电阻接至电源。位选通电路由P3口的P3.0（RXD）、P3.1（TXD）和P3.2（INT0）与3-8译码器74LS138连接组成。74LS138输出的位码经倒相器74LS04后接至74LS373的使能端LE（或74LS273、74LS374的时钟端），以此来控制相应显示位段码数据的刷新。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 图2.3 六位数码管静态显示电路学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 3、项目板硬件分析 项目板上数码管电路图如图2.4所示。数码管为共阳极共阳极连接。想要8个数码管一起显示字符2，应先在数码管控制口输入8个低低电平，经Q1Q8取反后，每个数码管的公共端（图中6、8、9、12号管脚）加载高电平，8个数码管允许工作；然后通过公用的数据口（字形口）输出字符2的共阳极七段字形码“A4H”给每个数码管即可实现。图图2.4数码管电路图数码管电路图学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 我们利用单片我们利用单片机的机的P0口连接数码口连接数码管的字形口，管的字形口，P2口口连接数码管的控制连接数码管的控制口，电路连接示意口，电路连接示意图如图图如图2.5。图图2.5电路连接示意图电路连接示意图学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 4、软件分析、软件分析1）整体分析：数码管静态显示的控制顺序为先通过控制）整体分析：数码管静态显示的控制顺序为先通过控制口选通要点亮的管子，再通过字形口传输要显示的字形口选通要点亮的管子，再通过字形口传输要显示的字形码。程序设计极其简单。码。程序设计极其简单。2）程序流程图：）程序流程图：开始控制字00H送P2字形码A4H送P0结束图图2.6静态显示程序流程图静态显示程序流程图学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 三、任务实施三、任务实施步骤步骤1：各小组按照流程图设计个部分程序。：各小组按照流程图设计个部分程序。步骤步骤2：程序汇编无误后，利用：程序汇编无误后，利用ISP软件和下载线将软件和下载线将目标文件（目标文件（.HEX）程序代码写入本组的单片机芯片）程序代码写入本组的单片机芯片中。中。步骤步骤3：接通直流电源，启动电路板观察现象，如现：接通直流电源，启动电路板观察现象，如现象不对则重复步骤象不对则重复步骤1、2。步骤步骤4：现象无误，请求教师检查、评价。：现象无误，请求教师检查、评价。步骤步骤5：编制项目报告并提交。：编制项目报告并提交。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 四、任务总结四、任务总结数码管静态显示的优缺点分析。数码管静态显示的优缺点分析。优点：优点：亮度高，且占用亮度高，且占用CPU时间少，编程时间少，编程简单，显示便于监测和控制。简单，显示便于监测和控制。缺点：缺点：数据口公用，多位显示只能显示相数据口公用，多位显示只能显示相同字符。若要构成显示不同内容的多位静态显示同字符。若要构成显示不同内容的多位静态显示则所需硬件扩展资源太多，硬件电路复杂，成本则所需硬件扩展资源太多，硬件电路复杂，成本高。高。所以多位显示一般采用数码管动态显示控制所以多位显示一般采用数码管动态显示控制方式。方式。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 任务任务2数码管动态显示测试数码管动态显示测试一、任务说明一、任务说明学习数码管动态显示的实现方法并利用数码学习数码管动态显示的实现方法并利用数码管显示当日的日期。管显示当日的日期。二、任务分析二、任务分析1、硬件分析、硬件分析电路连接示意图见图电路连接示意图见图2.5。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 动态显示概念：动态显示概念：动动态态显显示示是是一一位位一一位位地地轮轮流流点点亮亮各各位位数数码码管管，这这种种逐逐位位点点亮亮显显示示器器的的方方式式称称为为位位扫扫描描。通通常常，各各位位数数码码管管的的段段选选线线相相应应并并联联在在一一起起，由由一一个个8位位的的I/O口口控控制制；各各位位的的位位选选线线（公公共共阴阴极极或或阳阳极极）由由另另外外的的I/O口口线线控控制制。动动态态方方式式显显示示时时，各各数数码码管管分分时时轮轮流流选选通通，要要使使其其稳稳定定显显示示，必必须须采采用用扫扫描描方方式式，即即在在某某一一时时刻刻只只选选通通一一位位数数码码管管，并并送送出出相相应应的的段段码码，在在另另一一时时刻刻选选通通另另一一位位数数码码管管，并并送送出出相相应应的的段段码码。依依此此规规律律循循环环，即即可可使使各各位位数数码码管管显显示示将将要要显显示示的的字字符符。虽虽然然这这些些字字符符是是在在不不同同的的时时刻刻分分别别显显示示，但但由由于于人人眼眼存存在在视视觉觉暂暂留留效效应应，只只要要每每位位显显示示间间隔隔足足够够短短就就可可以以给给人人以以同同时时显显示示的的感感觉觉。但但要要想想得得到到持持续续显显示示结结果果必必须须不不断断重重复复位位扫扫描描的的过过程程，若若停停止止扫扫描描则则显显示示也也随随之之消消失失。采采用用动动态态显显示示方方式式比比较较节节省省I/O口口，硬硬件件电电路路也也较较静静态态显示方式简单，但其显示方式简单，但其亮度亮度不如静态显示方式，而且不如静态显示方式，而且占用占用CPU。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 2、软件分析、软件分析1）整体分析：整个程序不断重复执行位扫）整体分析：整个程序不断重复执行位扫描部分，保持日期显示的结果。位扫描要用到循描部分，保持日期显示的结果。位扫描要用到循环程序，显示环程序，显示8个字符就需要循环个字符就需要循环8次，每次循环次，每次循环中都要先通过中都要先通过P2接口选通一个数码管，然后通过接口选通一个数码管，然后通过P0接口传送相应的字形码，显示字符。接口传送相应的字形码，显示字符。2）程序流程图：）程序流程图：如图如图2.7所示。所示。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 图图2.7数码管动态显示流程图数码管动态显示流程图学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 3）查表程序）查表程序关键指令关键指令MOVC指令名称：查表指令。指令名称：查表指令。指令功能：指令功能：读程序存储器，实现查表功能。前提是要利读程序存储器，实现查表功能。前提是要利用数据定义伪指令在中建立起常数表格来。常数表格在用数据定义伪指令在中建立起常数表格来。常数表格在中存放的首地址称为表头地址，常数表中每个数据与表中存放的首地址称为表头地址，常数表中每个数据与表头之间的地址差称为该数据的表内偏移量。一般建立常数表示头之间的地址差称为该数据的表内偏移量。一般建立常数表示按照序号的顺序，这样表内偏移量就是要查表的数据本身。按照序号的顺序，这样表内偏移量就是要查表的数据本身。查表的作用：常用来完成数据转化，省略复杂运算。如某数据查表的作用：常用来完成数据转化，省略复杂运算。如某数据的求平方根，求某字符的七段字形码等。的求平方根，求某字符的七段字形码等。指令格式指令格式：MOVC,DPTR其中其中DPTR存放表头地址，累加器存放表内偏移量（一般就存放表头地址，累加器存放表内偏移量（一般就是要查表的数据本身）。是要查表的数据本身）。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 例：已知片内例：已知片内RAM30H单元存放着单元存放着1位位16进制数，编程求其进制数，编程求其ASCII码，并存放到码，并存放到31H单元单元中。中。16进制数的进制数的ASCII码：码：30H39H,41H46H。查表流程：查表流程：、将表头地址送、将表头地址送DPTR2、将偏移量送累加器、将偏移量送累加器3、MOVC查表查表学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 ORG 0000HLJMP STORG 0100HST:MOV DPTR,#TABMOV A,30HMOVC A,A+DPTRMOV 31H,ASJMP$TAB:DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37HDB 38H,39H,41H,42H,43H,44H,45H,46HEND学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 三、任务实施三、任务实施步骤步骤1：各小组按照流程图设计个部分程序。：各小组按照流程图设计个部分程序。步骤步骤2：程序汇编无误后，利用：程序汇编无误后，利用ISP软件和下载线将软件和下载线将目标文件（目标文件（.HEX）程序代码写入本组的单片机芯片）程序代码写入本组的单片机芯片中。中。步骤步骤3：接通直流电源，启动电路板观察现象，如现：接通直流电源，启动电路板观察现象，如现象不对则重复步骤象不对则重复步骤1、2。步骤步骤4：现象无误，请求教师检查、评价。：现象无误，请求教师检查、评价。步骤步骤5：编制项目报告并提交。：编制项目报告并提交。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 任务任务3按键显示测试按键显示测试学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 任务1 利用定时器实现流水灯控制1、任务说明2、任务分析3、任务实施学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 任务任务2利用定时器实现方波输出利用定时器实现方波输出学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 任务任务1电子秒表制作与调试电子秒表制作与调试一、任务说明一、任务说明通通过过2个个数数码码管管显显示示2位位十十进进制制数数，并并构构成成60进进制制计计数数器器，每每过过1秒秒显显示示内内容容自自动动加加1。无无控制开关，系统加电即开始循环工作。控制开关，系统加电即开始循环工作。返回本节子情境子情境3简易电子表的制作与简易电子表的制作与调试调试学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 二、任务分析二、任务分析1、硬件分析、硬件分析所所需需资资源源：单单片片机机电电路路板板、稳稳压压电电源源、下载线、汇编软件、下载线、汇编软件、ISP软件等。软件等。电路示意图：如下图所示电路示意图：如下图所示返回本节学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 2、软件分析、软件分析（1）整体分析：）整体分析：整整个个工工作作过过程程是是动动态态显显示示部部分分的的无无限限循循环环，同同时时利利用用定定时时器器T0确确定定1秒秒的的时时间间，时时间间到到则则判判断断并刷新显示内容。并刷新显示内容。主主程程序序的的任任务务：定定时时器器初初始始化化（定定时时时时间间0.1秒秒）、中中断断初初始始化化、显显示示值值清清零零、无无限限调调用用动动态态显显示子程序，显示当前时间。示子程序，显示当前时间。定定时时器器中中断断服服务务程程序序的的任任务务：确确定定1秒秒时时间间到到、按按照照60进进制制计计数数规规则则更更新新计计数数值值、计计数数值值拆拆字字更更新新显示内容、返回主程序继续显示时间。显示内容、返回主程序继续显示时间。如何实现？学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试（2）任务分解）任务分解根据整体任务分析可得出程序要包含以下部分：根据整体任务分析可得出程序要包含以下部分：主程序主程序数码管数码管2位动态显示子程序位动态显示子程序定时器定时器T0的中断服务子程序的中断服务子程序秒表计数值的秒表计数值的60进制判断子程序进制判断子程序计数值拆字更新显示内容子程序。计数值拆字更新显示内容子程序。（3）各部分的程序流程图）各部分的程序流程图如下图所示：如下图所示：学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 主程序流程图主程序流程图定时器初始化开中断显示单元清零调用动态显示子程序开始1秒时间到？R710是调用60进制判断子程序T0重装初值中断否RETI调用拆字子程序定时器中断服务子程序流程图定时器中断服务子程序流程图学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 秒表计数值的秒表计数值的60进制判断子程序进制判断子程序显示值59？是保存显示值调用否RET取显示值显示值按照十进制+1显示值清0取显示值清零高4位，得到个位显示值送70H单元取显示值调用高低位互换清零高4位，得到十位显示值送71H单元RET计数值拆字更新显示内容子程序计数值拆字更新显示内容子程序学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试（4）两个思考问题）两个思考问题A.计数值加计数值加1时是否遵循满十进一的计数规则？时是否遵循满十进一的计数规则？B.拆拆字字子子程程序序中中取取十十位位显显示示值值为为什什么么要要先先将将数数据据高高低低位互换？位互换？对对问题问题A：十六进制数据要得到十进制和，必须在加十六进制数据要得到十进制和，必须在加法后进行十进制调整，即法后进行十进制调整，即DAA指令，指令说明可参指令，指令说明可参考教材考教材53页。页。对问题对问题B:如果不互换则得不到十位显示值，所以必如果不互换则得不到十位显示值，所以必须用须用SWAPA指令先互换再拆字。指令先互换再拆字。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 三、任务实施三、任务实施步骤步骤1：各小组按照流程图设计个部分程序。：各小组按照流程图设计个部分程序。步骤步骤2：程序汇编无误后，利用：程序汇编无误后，利用ISP软件和下载线将软件和下载线将目标文件（目标文件（.HEX）程序代码写入本组的单片机芯）程序代码写入本组的单片机芯片中。片中。步骤步骤3：接通直流电源，启动电路板观察现象，如现：接通直流电源，启动电路板观察现象，如现象不对则重复步骤象不对则重复步骤1、2。步骤步骤4：现象无误，请求教师检查、评价。：现象无误，请求教师检查、评价。步骤步骤5：编制项目报告并提交。：编制项目报告并提交。学习情境学习情境2 2简易电子表的制作与调试简易电子表的制作与调试 思考：思考：1、如何为该秒表添加启动、停止控制开关？、如何为该秒表添加启动、停止控制开关？2、如何实现分计时和小时计时，实现电子表、如何实现分计时和小时计时，实现电子表功能？功能？3、如何实现倒计时功能，如篮球、如何实现倒计时功能，如篮球24秒计时器秒计时器？