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1、硬件实验三 按键与显示实验1. 实验目的 熟练运用keil环境对硬件接口进行调试。 掌握IO扩展键盘的软硬件设计方法； 掌握数字转换成显示段码的软件译码方法； 掌握静态显示的原理和相关程序的编写。 掌握动态显示的原理和相关程序的编写；2. 预习要求 理解51单片机IO实现独立式键盘扩展的工作原理。 理解8段数码管静态显示的电路工作原理，采用静态显示有何优缺点； 理解8段数码管动态显示的电路工作原理，采用动态显示有何优缺点； 理解8段数码管静态显示的IO控制方式及同步串行口控制方式如何实现软件设计；3. 实验设备计算机 1台； ZDGDTH-1型80C51实验开发系统 1套；2号导线、8P数据线
2、 若干条。4. 基础型实验内容 查询式键盘和静态显示实验8个独立式键盘的电路如图2-1所示，串口扩展的6个静态数码管电路如图2-2所示。设将P0口连接到键盘接口，则如果有键按下，相应的口线输出为低，否则输出为高。单片机通过读取接口的状态，判断按下什么键。有键按下后，要有一定的延时，防止由于键盘抖动而引起误操作。8个按键的键值从右至左分别为07。实验例程是查询按键操作，并将按下的键值在6个静态数码管上显示出来。6个静态数码管与6片74LS164（串转并移位寄存器）连接，通过IO口与单片机连接，实现串行静态显示的控制。用8P数据线将80C51/C8051F020MCU模块的 JD1（P1口）与查询
3、式键盘模块JD1C7相连。在实验箱右上角的扩展区中插入静态串行显示模块，用二号导线将80C51/C8051F020MCU模块的 P3.0（RXD）、P3.1（TXD）分别与静态数码显示模块的DIN、CLK相连；将A7区的电源短路帽JD5A7打到右端。在Keil环境连续运行该程序，观察实验结果。电路图：图2-1 8个独立式按键电路 图2-2 6位静态数码管显示接口电路DBUFEQU30HDATEQUP3.0CLKEQUP3.1ORG0000HL0:MOVP1, #0FFHL1:MOVA, P1CJNEA, #0FFH,KEYPUTSJMPL1KEYPUT: CJNEA,#0FEH,NEXT1SJ
4、MPK0NEXT1:CJNEA,#0FDH,NEXT2SJMPK1(请自行展开填写)K0:MOVB,#00HLCALLDISPLJMPL0K1:MOVB,#01HLCALLDISPLJMPL0(请自行展开填写)LJMPL0DISP:MOVDBUF, BMOVDBUF+1,BMOVDBUF+2,BMOVDBUF+3,BMOVDBUF+4,BMOVDBUF+5,B MOVR0,#DBUFMOVDPTR,#TABMOVR2,#06HDP0:MOVA,R0MOVCA,A+DPTRMOVR3,#08HDP1:RLCAMOVDAT,CCLRCLKSETBCLKDJNZR3,DP1INCR0DJNZR2,D
5、P0RETTAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH ; 0,1,2，3,4,5DB 7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH ; 6,7,8, 9,A,BDB 58H,5EH,79H,71H,00H,40H ; C,D,E,F, ,- END 动态显示实验6位动态数码管显示的接口电路设计如图2-3所示，假设P0口输出显示的段码，P2口输出位码，用8P数据线将80C51/C8051F020MCU模块的JD0（P0口）、JD2（P2口）分别与A7区的JD1A7、JD2A7相连；A7区的电源短路帽JD5A7打到右端。在Keil环境连续运行该程序，观察实验结果。图2-3 6位
6、动态数码管显示接口电路流程图如下：在动态数码管上显示168168的源程序：DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H ORG 0000H LJMP disp ORG 0100H disp: MOV 30h,#8 MOV 31h,#6 MOV 32h,#1 MOV 33h,#8 MOV 34h,#6 MOV 35h,#1 MOV R0,#DBUF MOV R1,#TEMP MOV R2,#6 MOV DPTR,#SEGTABDP00: MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV R1,A INC R1 INC R0 DJNZ R2,DP00DISP0: MOV R0,#TEMP
7、 MOV R1,#6 MOV R2,#1 DP01: MOV A,R0 MOV P0,A MOV A,R2 MOV P2,A ACALL DELAY MOV A,R2 RL A MOV R2,A INC R0 DJNZ R1,DP01 SJMP DISP0SEGTAB:DB 3FH,06H,5BH ; 0,1,2DB 4FH,66H,6DH ; 3,4,5DB 7DH,07H,7FH, ; 6,7,8,DB 6FH,77H,7CH ; 9,A,BDB 58H,5EH,7BH, ; C,D,EDB 71H,00H,40H ; F, ,-DELAY: MOV R4,#03HAA1: MOV R5,
8、#0FFHAA: NOP NOP DJNZ R5,AA DJNZ R4,AA1 RET END5. 设计型实验内容 在最后一个数码管上依次显示a、b、.f各段，每段显示时间为100ms，用T0定时器实现；1)源程序ORG 0000H LJMP STARTORG 0030H START: MOV TMOD,#01H ;计数器0工作于方式1 MOV TH0,#0D8H ;设置10ms定时初值 MOV TL0,#0F0H SETB TR0 MOV R7,#10 MOV P2,#01 L1: MOV A,#01H MOV R6,#06 L2: JBC TF0,RE ;等待定时器溢出SJMP $ RE:
9、 MOV TH0,#0D8H ;重置计数初值 MOV TL0,#0F0H DJNZ R7,L2 MOV R7,#10 MOV P0,A RL A ;存入下一个显示的段码 DJNZ R6,L2;利用动态数码管扫描实现 LJMP L1 END 2） 硬件连接将“静态数码显示/动态数码显示”扩展板插到实验箱右上角的扩展区中；用8p数据线将80C51 MCU模块的JD0(P0口)，JD2(P2口)分别与A7区的JD1A7，JD2A7相连；A7区的电源短路帽JD5A7打到右端。 3） 实验结果看到最后一个动态数码管上依次循环显示八段码外围，每段显示时间100s。 分别指定IO控制动态扫描显示模块或静态显
10、示模块电路，画出流程并设计程序实现数码管显示自己的学号后六位号码；1）流程图2） 源程序MOV 30H,#9MOV 31H,#0MOV 32H,#0MOV 33H,#4MOV 34H,#0MOV 35H,#1;在30H至35H逆序存入学号后六位MOV R0,#30HMOV R1,#40HMOV R2,#6MOV DPTR,#TABMM: MOV A,R0MOVC A,A+DPTRMOV R1,AINC R1INC R0DJNZ R2,MM;查询得到学号后六位的段码，对应存放在40H至45H中NN: MOV R0,#40HMOV R1,#6MOV R2,#1;设置位码初值YY: MOV A,R0
11、MOV P0,A;显示MOV A,R2MOV P2,A ACALL DELAY;调用延时1ms程序MOV A,R2RL AMOV R2,AINC R0;指向下一个数字DJNZ R1,YY;循环，未结束，取下一个数SJMP NN ;开始新的循环显示TAB: DB 3FH,06H,5BHDB 4FH,66H,6DHDB 7DH,07H,7FH,6FHDELAY: MOV R4,#03HAA1:MOV R5,#0FFHAA:NOPNOPDJNZ R5,AADJNZ R4,AA1RETEND3） 实验结果运行程序，能够在动态显示模块上显示学号后六位 104009 用按键输入自己的学号，并在静态或动态数
12、码管上显示出来。1） 流程图2） 源程序DATEQUP3.0CLKEQUP3.1MAIN:MOVR0,#6LOOP:ACALLKEY;查询按键ACALLDISP;显示键值ACALLDELAY;延时,防止连击DJNZR0,LOOP;6次循环SJMP$;查询按键程序KEY:MOVP1,#0FFHKEY1:MOVA,P1CJNEA,#0FFH,KEYPUTSJMPKEY1KEYPUT:CJNEA,#0FEH,NEXT1SJMPKONEXT1:CJNEA,#0FDH,NEXT2SJMPK1NEXT2:CJNEA,#0FBH,NEXT3SJMPK2NEXT3:CJNEA,#0F7H,NEXT4SJMPK3NEXT4:CJNEA,#0EFH,NEXT5SJMPK4NEXT5:CJNEA,#0DFH,NEXT6SJMPK5NEXT6:CJNEA,#0BFH,NEXT7SJMPK6NEXT7:CJNEA,#07FH,KEY1SJMPK7KO:MOVA
