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1、计算机科学技术系上机实践报告课程名称：嵌入式系统实践年级：上机实践成绩：指导教师：姓名：创新实践成绩：上机实践名称：数码管和键盘控制学号：上机实践日期：上机实践编号：组号：上机实践时间：一、 实验目的1. 通过实验掌握LED 的显示控制方法.2. 巩固实验4.1 中所掌握的对存储区进行访问的方法。二、 实验设备1. 硬件：Embest EduKit-III 实验平台，Embest ARM 标准/增强型仿真器套件，PC 机。2. 软件：Embest IDE Pro ARM 集成开发环境，Windows 98/2000/NT/XP。三、 实验内容1. 编写程序使实验板上八段数码管循环显示0 到9
2、字符。2. 编写程序，获得实验板上54键盘输入，并发送到串口显示四、 实验原理1. 八段数码管 嵌入式系统中，经常使用八段数码管来显示数字或符号，由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。 结构八段数码管由八个发光二极管组成，其中七个长条形的发光管排列成“日”字形，右下角一个点形的发光管作为显示小数点用，八段数码管能显示所有数字及部份英文字母。见图4-13。 类型八段数码管有两种不同的形式：一种是八个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极八段数码管；另一种是八个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极八段数码管。工作原理以共阳极八段数码管为例，当控制某段发光
3、二极管的信号为低电平时，对应的发光二极管点亮，当需要显示某字符时，就将该字符对应的所有二极管点亮；共阴极二极管则相反，控制信号为高电平时点亮。电平信号按照 dp，g，ea 的顺序组合形成的数据字称为该字符对应的段码，常用字符的段码表如下：显示方式八段数码管的显示方式有两种，分别是静态显示和动态显示。静态显示是指当八段数码管显示一个字符时，该字符对应段的发光二极管控制信号一直保持有效。动态显示是指当八段数码管显示一个字符时，该字符对应段的发光二极管是轮流点亮的，即控制信号按一定周期有效，在轮流点亮的过程中，点亮时间是极为短暂的（约1ms），由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，数码管的显示
4、依然是非常稳定的。2. 电路原理 EMBEST EduKit-III 教学电路中，使用的是共阳极八段数码管，数码管的控制通过芯片ZLG7290 控制，各段的控制信号是芯片ZLG7290 的SEGASEGG 引脚控制，需要显示的段码通过IIC 总线传送到该芯片，见图4-14、图4-15。 图 4-14 八段数码管连接电路 图4-15 八段数码管控制电路 键盘中断工作示意图键盘工作原理(88)8行8列产生64个信号，支持64个键 Dig和Seg，分别用作键盘矩阵的行线和列线其中ZLG7290系统框图：五、 实验步骤1. 准备实验环境 使用 Embest 仿真器连接目标板，使用Embest EduK
5、it-III 实验板附带的串口线，连接实验板上的UART0 和PC 机的串口。2. 串口接收设置 在 PC 机上运行windows 自带的超级终端串口通信程序（波特率115200、1 位停止位、无校验位、无硬件流控制）；或者使用其它串口通信程序。3. 打开实验例程 1）拷贝光盘CD1SoftwareEduKit44b0 文件夹到EmbestIDEExamplesSamsung目录下；2) 使用Embest IDE 通过Embest JTAG 仿真器连接实验板， 打开实验例程目录4.6_8led_test 子目录下的8led_test.pjf 例程，编译链接工程成功；3) 点击IDE 的Debu
6、g 菜单，选择Remote Connect 项或F8 键，远程连接目标板；4) 点击IDE 的Debug 菜单，选择Download 下载调试代码到目标系统的RAM 中；5) 点击Debug 菜单的Go 或F5 键运行程序。4. 观察实验结果1).在PC 机上观察超级终端程序主窗口，可以看到如下界面：2). 实验系统八段数码管循环显示0 9 字符。5. 完成实验练习题理解和掌握实验后，完成实验练习题六、 调试过程、结果和分析1. 首先分别装载运行了实验6数码管、实验7键盘的示例程序，了解了试验箱上数码管对应的地址，如下表所示：0x130x120x110x100x170x160x150x14 接
7、着观察实验7的程序发现从试验箱上的键盘输入的字符是放在ucChar这个变量中，然后通过串 口通信显示在超级终端上的；所以只需要将这个变量记录下，同时调用实验6数码管中的全局数组即可将键盘输入在数码管上显示出来。2. 理清楚这个总体思路后，再根据实验要求上的内容逐步实现：初始化数码管的清空还是很容易的，直接将0写入到数码管地址中即可；09、AF情形类似，新输入的值放入在0x14中之前的值全部左移一位，在写左移这部分代码for循环时由于数码管地址有些混乱所以调试花费了不少时间。3. 在显示+、-、*时需要左移的不再是一位，需要写一个封装的move函数，当判断出ucChar255时分别对输入的+、-
8、、*调用move函数后再将输入值放到0x16、0x15、0x14中；其中FUN需要单独判断ucChar 是否为 0xFF再左移、输入。七、 总结1. 这次的实验由于是数码管与键盘两次合并在一起，所以还是给了比较充足的时间来完成。预习时不太清楚怎么将数码管与键盘相联系，在运行了示例程序后了解到变量ucChar和数组f_szDigital起到了桥接的作用。2. 总体来说这次实验还是完成得比较成功的，理解示例程序花费了不少的时间，一旦读懂了程序之后这次实验就可以解决了。(创新)下面代码中用颜色标注的部分是我自己写的代码用来实现题目要求。不过那是一个比较直接的方法，简单易懂。为此我还有一种方法：因为L
9、1包含03数码管，L2包含47数码管，从左向右分别为3,2,1,0,7,6,5,4。为此数码管上的字符移动起来比较麻烦。我们可以新建一个buffer8。每次我们往相应的数码管写入字符的时候，我们可以先写入buffer里面，字符的移动也可以先在buffer里面执行。然后，我们将buffer与原来数码管的地址数组相对应。这样我们便于理解问题，写的程序也比较简练。八、 附件1. 程序代码1#include 44b.h#include 44blib.h#include def.h#include iic.hint f_nKeyPress;unsigned char f_szDigital =0xFC,
10、0x60,0xDA,0xF2,0x66,0xB6,0xBE,0xE0,0xFE,0xF6,/ 0 9 0xEE,0xFF,0x9C,0xFD,0x9E,0x8E,/ A 8. C 0. E F 0x1,0x2,0x0,0x92,0x90;/ , - close 三 二void keyboard_test(void);void keyboard_int(void);UINT8T key_set(UINT8T ucChar);void keyboard_test(void)int i, j, k;UINT8T ucChar, t;iic_init();for(i=0; i8; i+)iic_wri
11、te(0x70, 0x10+i,0);/ set EINT2 interrupt handler pISR_EINT2 = (int)keyboard_int;for(;) f_nKeyPress = 0;rINTMSK = rINTMSK & (BIT_GLOBAL|BIT_EINT2);/ enable EINT2 intwhile(f_nKeyPress = 0);iic_read(0x70, 0x1, &ucChar);/*if(ucChar !=0)ucChar = key_set(ucChar);if(ucChar 10) ucChar += 0x30;else if(ucChar
12、 16) ucChar += 0x37;if(ucChar 255)uart_printf(press key %cn, ucChar);if(ucChar = 0xFF) uart_printf( press key FUN (exit now)nr);return; */ if(ucChar !=0) char t;ucChar = key_set(ucChar);if(ucChar 0;j-)i=j-1;iic_read(0x70, 0x10+i,&t);iic_write(0x70, 0x10+j, t);iic_read(0x70, 0x10+7,&t);iic_write(0x70
13、, 0x10, t);for(j=7;j4;j-)k=j-1;iic_read(0x70, 0x10+k,&t);iic_write(0x70, 0x10+j, t);iic_write(0x70, 0x10+4, f_szDigitalucChar);delay(500);else if(ucChar 255)if(ucChar=+)move_three();iic_write(0x70, 0x16, 0xEE);iic_write(0x70, 0x15, 0xFD);iic_write(0x70, 0x14, 0xFD);if(ucChar=-)move_three();iic_write(0x70, 0x16, 0xB7);iic_write(0x70, 0x15, 0x7C);iic_write(0x70, 0x14, 0xFF);
