实验二数码管动态显示及外部中断的使用.doc

[实验二]数码管动态扫描显示及外部中断的使用 [实验目的] 掌握Mega16的I/O输出特性和使用，以及单片机I/O输出口串行扩充的方法。 掌握LED数码管动态扫描的原理和设计方法，了解数码管及LED点阵模块的使用。 了解AVR中断系统原理，响应过程，以及外部中断程序的编写。 设计实现一个秒表系统。 [基本实验内容] 阅读芯片数据手册，掌握GPIO口有几种工作模式，如何控制I/O口的输出应用。 实现6位LED数码管的动态扫描显示的软件设计和硬件设计。 根据例6.5 六位LED 数码管动态扫描控制显示设计（一），掌握其硬件连线，在实验板上实现该设计。源程序参考demo_6_5.c，读懂该程序，回答以下问题： 时、分、秒的计算采用何种数制？到数码管的时间显示之间经过了几种数制的转换？为什么要转换（不转换行吗）？怎样转换的？ 时分秒本身是十进制，秒到分和分到时都是60进制； 三种，十进制到七段数码管，六十进制到七段数码管； 根据十进制数的字形，写出相应的字形代码，同理六十进制 Display()函数是如何工作的？每秒钟执行几次？ 动态扫描显示函数，每2ms对各位数码管扫描一次； 40次； 说明time_to_buffer()的功能，每秒执行几次？ 时间值送显示缓冲区，将两个子程序分离开来，635次 说出和深入体会程序中的变量time_counter、point_on 的作用。 time_counter实际代表1s中扫描的次数； 控制秒显示标志亮暗的频率 将程序中有（3）注释标记的语句去掉，会产生什么现象，为什么？说明该语句的作用。 最高位数码管显示明显比其他亮度高，因为当最高位数码管被扫描以后PORTC没有关闭，持续时间延时了13ms，因此扫描时间长，亮度高； 保持各数码管扫描时间均匀，亮度一致； 将程序中有（4）注释标记的语句去掉，会产生什么现象？ 变成分秒十分秒百分秒计数，经过3s36，会有一次停顿，此时秒显示标志会灭 如何调整程序，使数码管的显示亮度有变化？ 将数码管显示时间由2ms改为1ms，亮度明显变暗了 delay_ms(2)------ delay_ms(1) delay_ms(13) ------ delay_ms(19) 程序中使用了显示缓冲区，占用了6 个字节。如果不使用显示缓冲区能否实现时间的显示？而使用显示缓冲区有何优点？ 不能，这样不能将十进制个位十位分别显示； 增加了程序的可读性，便于程序修改，使程序模块化，便于其他程序调用； 该程序中采用软件延时的方法，其主要的缺点有那些？ 延时过程中CPU被占用，而且服务中的中断程序会影响定时的精度 熟悉中断原理以及中断程序的编写，使用外部中断实现简易的秒表系统设计。 在实验板上设计一个采用外部中断方式的6位数码管（分、秒、1%秒各占2位）显示的简易秒表系统。可以先使用CVAVR中的程序生成向导功能进行配置，然后在它生成的程序框架基础上完成定时器中断部分程序。该系统程序设计可参考demo_7_2.c，在这个基础上修改代码，最终设计出一个完整的秒表系统。 提示：使用Mega16两个外部中断源INT0和INT1。将其中一个外部中断源与板上500Hz的标准频率相连，另外的一个外部中断源与一个按键相连。500Hz的标准频率被作为秒表系统的计时基准。按键的起到了“开始/停止/清零”作用。上电后，数码管显示全零，第一次按键，表示秒表计时开始，数码管显示的数值按1%秒速率计时。第二次按键计时停止，数码管显示最终的计时时间。第三次按键对数码管清零。以上功能可反复执行。 File name : Demo_7_2.c Chip type : ATmega16 Program type : Application Clock frequency : 4.000000 MHz Memory model : Small External SRAM size : 0 Data Stack size : 256 *********************************************/ #include mega16.h flash unsigned char led_7[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; flash unsigned char position[6]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf}; unsigned char time[3]; // 时、分、秒计数单元 unsigned char dis_buff[6];