1小时c语言入门[2]

tonytong

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（四）

    呵呵，朋友！相信你的流水灯也做的不错了吧，现在能玩出几种花样了？你可能会说，只要你想得到，想怎么流就怎么流！呵呵，是的。
但是工程师们设计这么一个单片机，并不是只为了让它做流水灯的，那样也太浪费点了吧 ... ^_^  
    学过数字电路的朋友，一定动手做过8路或者6路的抢答器。用纯粹的数字电路知识来做，自己设计电路，感到比较困难！抢答器上用的显
示器多为7段数码管，这里我们来讲讲，如何用单片机让数码管显示0-9。抢答器的实现，我们放到后面再来探讨，因为抢答器还涉及了键盘的
内容。8段数码管分为共阴和共阳两种。8段数码管是由8个LED组成（还包括一个小数点）。若为共阳，则8个LED的阳级是连接在一起的，同理
若为共阴，则阴极连接在一起。8个LED对应的标号如下：({0x3f, 0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9数字)
          a                                          0     1   2     3    4    5    6    7    8    9
          __                                     0011 1111,0000 0110,0100 1111,0101 1011
      f | | b     
        |__|
        |g | c
      e |__| . dp
          d
    一般情况下，为了计算或取码的方便，我们把a-dp依次接到单片机某个口上的Px.0--Px.7上。x表示0，1，2，3其中的一个。这样我们只
要给某个口，赋一个值，则相应的LED段就被点亮，但是在硬件连接上要注意了：单片机可能不能直接驱动LED，所以我们可以通过控制三级管
的导通或截止，来控制LED的亮与灭！
    如果我们把共阴的数码管的a--dp依次接到单片机的P0.0--P0.7上，注意：P0口需接上拉电阻。何为上拉电阻，简单的说，就是把电平拉
高，以提高驱动能力。那么比如：P0 = 0X3F；则显示为数字 0 。因为0X3F 即为2进制的 0011 1111 我们低位往高位数，依次为1111 1100，
其I/O的电平分别为高、高、高、高、高、高、低、低，即对应的a--dp 为亮、亮、亮、亮、亮、亮、灭、灭，由上图我们可以看出g和dp段不
亮其他段均亮，即为我们所看到的数字 0 字样。其他的数字或字符，也同理可以得到。但是有些朋友就会问，那我们每取一个字模，岂不是
很麻烦？还有自己考虑高低电平什么的？^-^ 呵呵，其实网上有很多LED取模软件，如果有一定计算机编程语言的朋友，也可以试着自己写个
取模的程序，让计算机为我们计算，诸如上述0X3F的数值。
#include

void Delay(unsigned char a)
{
unsigned char i;
while( --a != 0)
{
for(i = 0; i < 125; i++);
}
}

void main(void)
{
P0 = 0X3F; //显示 0  
Delay(250);//延时
P0 = 0X00;//短暂的关闭显示，若不关闭，可能会造成显示模糊不清。

P0 = 0X06; //显示 1
Delay(250);
P0 = 0X00;

... //以下显示数字2-F，略。
}

    看到这里，想必大家一定可以把0-F显示出来了吧！但是如果要你显示两位数，三位数呢？或许，有的朋友会这么想：在P0口上接一个
数码管，再在P1口上接个数码管！但是，如果要显示4位、5位的数字呢？那岂不是一块AT8951都接不过来！难到就不能接4位或5位以上的吗？
肯定不是的！
    说到这里，我们来讲讲数码管的显示方式，可分为两种：动态扫描和静态显示。上面我们所说的即为静态显示。但是如果我们采用动态扫
描显示，那么就可以解决上面的问题，即可以显示多个数码管了。上面我们所说的静态显示把数码管的COM脚接至VCC或GND端，其他的接至PX
口上，这样只要PX口上输出相应的高低电平，就可以显示对应的数字或字符。但是如果我们采用动态扫描的方法，比如显示6个数码管，硬件
连接可以这样解决：a--dp还是接至P0.0--P0.7上，还有6个COM脚再接至另外口的P2.0--P2.5。P0口作段选（控制数字字符）P2口作位选（选

通哪个数码管导通）这样我们控制P0和P2口就可以控制6个数码管了。但是，细心的朋友，会问这样的问题：P2位选，是让数码管一个一个亮
的，那还是不能控制6个一起亮或灭嘛！？ ^_^ 想想好象是对的哦？怎么办...难道错了？
    嘿嘿，问你个问题？黑夜里，拿着一支烟，在你面前快速的晃动，你会发现什么样的现象？是不是原本不连续的点变成了一条看上去连
续的曲线或者直线！再回过头来，仔细想想我们的数码管！原理是一样的，你可别忘了，我们的单片机可是一个计算机哦，计算机的运算速
度，大家可想而知吧！
    这里再说说51单片机的机器周期和时钟周期等概念。所谓机器周期就是访问一次存储器的时间。而1个机器周期包括12个时钟周期。如果
单片机工作在12M晶体下，那么一个时钟周期为：1/12微妙。一个机器周期12*1/12 = 1微妙。如果晶体为6M，时钟周期和机器周期各是多少呢
？在汇编中，我们还要关心，指令执行的机器周期长短不一，有1个周期、2个周期和4个周期等。
    说着说着，跑了这么远了...还是回到原来的话题，如果我们把位选的P2也看作上面的“烟”一划而过，那么我们看到的是不是6个一起亮
或一起灭了！ ^_^ 哈哈，原来如此...      记住，在任何某一时刻，有且只有一个数码管能发光。如果你能把这句话理解了，你是真明白
我的意思了！朋友，现在给你个任务，让6个数码管分别显示1、2、3、4、5、6。看你自己可以搞定不？你自己先试着写写看咯...

#include

void Delay(unsigned char a)
{
unsigned char i;
while( --a != 0)
{
for(i = 0; i < 125; i++);
}
}

void main(void)
{
while(1)
{
P0 = 0x06;//1的码段
P2 = 0x01;//选通一位，或者P2_0 = 1;  
Delay(20);//延时约20毫秒
P0 = 0X00;//关闭显示

P0 = 0x5b;//2的码段
P2 = 0x02; //选通一位，或者P2_1 = 1;
Delay(20);
P0 = 0X00;

P0 = 0x4f;//3的码段
P2 = 0x04; //选通一位，或者P2_2 = 1;
Delay(20);
P0 = 0X00;

P0 = 0x66;//4的码段
P2 = 0x08; //选通一位，或者P2_3 = 1;
Delay(20);
P0 = 0X00;

P0 = 0x6d;//5的码段
P2 = 0x10;//选通一位，或者P2_4 = 1;  
Delay(20);
P0 = 0X00;

P0 = 0x7d;//6的码段  
P2 = 0x20;//选通一位，或者P2_5 = 1;  
Delay(20);
P0 = 0X00;
}
}
（五）

    相信大家一定见过数字时钟，教学楼大厅一定有吧。每次路过，基本上只是随便瞟上一眼，根本没去想过他的工作原理什么。但是今天
你也可以把他做出来了，是不是觉得自己很有成就感呢！呵呵！ ^_^
    接上面所讲的，我们先来做个简单的实验：在一个数码管上轮流显示0--9这10个数字。还楞着干什么，快动手写程序呀！好象有点难哦，
要不先不要往下看了，嘿嘿，关机吧，自己先去想想，怎么样？
#include

unsigned char code SEG_TAB[ ] ={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9数字

void Delay(unsigned int a) //unsigned int 定义为无符整形，取值范围为0--32768
{
unsigned char i;
while( --a != 0)
{
for(i = 0; i < 125; i++);
}
}

void main(void)
{
unsigned char i;
while(1)
{
for(i = 0; i < 10; i++)
{
    P0 = SEG_TAB[ i ]; //取SEG_TAB数组中的值
    P2 = 0X01;
    Delay(1000);
}
}
}

    是不是显示从0--9，跳动显示，你的心是不是也跟着一起跳呀，离我们的目标又迈进了一步！不错，继续努力！
    上面只显示了一个数码管的数字0--9，但是怎么样要让他显示6个数字呢？这样我们就可以做个时钟出来玩玩了！还记不记得我们前面
讲过的P2口的位选作用！嘿嘿，没忘记就好！
#include

unsigned char hour = 12, min = 0, sec = 0;
unsigned char code SEG_TAB[ ] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9数字

void Delay(unsigned char a)
{
unsigned char i;
while( --a != 0)
{
for(i = 0; i < 125; i++);
}
}

void disp(void)
{
P0 = SEG_TAB[ sec % 10 ];//显示秒的个位
P2 = 0X01;
Delay(15);
P2 = 0;

P0 = SEG_TAB[ sec / 10 ];//显示秒的十位
P2 = 0X02;
Delay(15);
P2 = 0;

P0 = SEG_TAB[ min % 10 ];//显示分的个位
P2 = 0X04;
Delay(15);
P2 = 0;

P0 = SEG_TAB[ min / 10 ];//显示分的十位
P2 = 0X08;
Delay(15);
P2 = 0;

P0 = SEG_TAB[ hour % 10 ];//显示时的个位
P2 = 0X10;
Delay(15);
P2 = 0;

P0 = SEG_TAB[ hour / 10 ];//显示时的十位
P2 = 0X20;
Delay(15);
P2 = 0;
}

void main(void)
{  
while( 1 )
{
disp( );
}
}  
    编译烧录芯片后，观察运行现象。矣...怎么一直显示12：00：00，难道是时钟没有启动？还是，另外的原因呢？ 哦，原来是3个变量
sec,min,hour初始化后，其值一直没有改变！那我们怎么样才能让他改变数值呢？有的朋友一定会这么认为：让秒个位延时1秒，后加1，
而秒十位延时10秒后，再加1，一直加到6，分个位加1，依次类推...这样的想法是不错，但是朋友你有没有想过C语言的一般延时（除非你
把他放到中断里）极不精确！这样累计下来，一天24小时的误差，肯定很大很大，我曾经也用延时的方法写过时钟，1个小时误差8秒，那是
个什么概念！一天24小时就要24*8=192，约为3分钟，一个月就是10分钟...有没有其他的方法可以改进些呢？有！这里就要涉及到单片机中
另一个比较重要的核心部分：单片机的中断和定时器的运用！想写出比较精确（这里说的只的相对前面的做法而言比较精确而已，如果要做
更加精确的时钟，用时钟芯片比较好点，常用的有DS12887和DS1302等）的时钟程序，就一定要调用中断和定时器。还是大家先看看教材和书
吧，毕竟人家出的书，肯定比我要写的系统多了，下面我们再来简单的讲讲！

liangqin1573

沙发，哈哈，顶了…………

[ 本帖最后由 liangqin1573 于 2010-3-28 23:27 编辑 ]