《數(shù)字顯示與鍵盤輸入設(shè)計(jì)武漢理工》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)字顯示與鍵盤輸入設(shè)計(jì)武漢理工（20頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)學(xué) 號(hào)： 012111034課 程 設(shè) 計(jì)題 目數(shù)字顯示與鍵盤輸入設(shè)計(jì)學(xué) 院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專 業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班 級(jí)姓 名指導(dǎo)教師袁小玲 2013年7月4日目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2數(shù)字顯示與鍵盤輸入設(shè)計(jì)31.系統(tǒng)描述：31.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備：31.3實(shí)驗(yàn)要求：32.實(shí)驗(yàn)過程：32.1實(shí)驗(yàn)原理：32.2實(shí)驗(yàn)步驟：82.2.2軟件設(shè)計(jì)：92.2.3設(shè)計(jì)成功標(biāo)志：102.3程序設(shè)計(jì)：102.4 程序代碼：113.調(diào)試過程：153.1 程序編譯調(diào)試154.課程設(shè)計(jì)總結(jié)17本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表18課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 計(jì)算機(jī)zy1101班 指導(dǎo)教師

2、： 袁小玲 工作單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院題 目: 數(shù)字顯示與鍵盤輸入例程設(shè)計(jì)初始條件：1. 課程設(shè)計(jì)使用ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（8051單片機(jī)），配有課程設(shè)計(jì)接口芯片和輔助芯片以及器件；2. ZG211有程序設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境，程序設(shè)計(jì)語言為C語言；3. ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用說明書；要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，撰寫說明書具體要求）1. 學(xué)習(xí)使用ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，程序設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境；2. 根據(jù)課程設(shè)計(jì)題目，進(jìn)行需求分析，搞清楚課程設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)需求和需要解決的設(shè)計(jì)內(nèi)容。3. 查閱和學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)題目需要的接口芯片資料，掌握接口芯片的使用方法和編程

3、要領(lǐng)。查閱和學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)題目需要的輔助芯片以及器件資料。4. 設(shè)計(jì)接口芯片和輔助芯片以及器件與8051單片機(jī)連接硬件電路原理圖。5. 設(shè)計(jì)與硬件電路原理圖對(duì)應(yīng)的C語言程序（或8051匯編語言）。給出程序流程圖。在集成開發(fā)環(huán)境中調(diào)試程序。給出程序的詳細(xì)注釋。能夠解釋使用程序模擬電路時(shí)序信號(hào)和數(shù)據(jù)。6. 撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，1）詳細(xì)陳述以上的設(shè)計(jì)過程；2）詳細(xì)陳述電路的調(diào)試過程。時(shí)間安排：第187周：1. 熟悉ZG211硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，KEILC UVISION2 集成開發(fā)環(huán)境；查閱接口芯片資料，熟悉接口芯片和它的使用方法。2. 設(shè)計(jì)硬件電路原理圖，。第19周：1. 使用C語言或匯編語言設(shè)計(jì)和調(diào)試

4、接口程序。2. 撰寫計(jì)算機(jī)硬件綜合設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日數(shù)字顯示與鍵盤輸入設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)描述：1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 掌握對(duì)單片機(jī)IO口的操作，及中斷的應(yīng)用2 掌握顯示接口芯片CH451的運(yùn)用1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1 PC 機(jī)一臺(tái)2 ZG-211 單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)板一塊3 實(shí)驗(yàn)連接線若干4 芯片：CH451，89S525 并口編程線一根6 配套電源1 個(gè)1.3實(shí)驗(yàn)要求：1 能正常操作LED數(shù)碼顯示2 能通過中斷方式接收按鍵信息2.實(shí)驗(yàn)過程：2.1實(shí)驗(yàn)原理：本實(shí)驗(yàn)的顯示接口采用 CH451 芯片。該芯片整合了數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)和鍵盤掃描控制可以動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)8 位數(shù)碼

5、管或者64 位LED，具有BCD 譯碼、閃爍、移位等功能；同時(shí)還可以進(jìn)行64 鍵的鍵盤掃描；芯片內(nèi)部有多個(gè)寄存器控制整個(gè)芯片的運(yùn)行，其中有8 個(gè)寄存器存入所要顯示的數(shù)字，每個(gè)寄存器有8 位，每一位控制一個(gè)數(shù)碼管其中的一段（1 為點(diǎn)亮，0 為熄滅）。單片機(jī)通過4 根信號(hào)線（串行數(shù)據(jù)輸入線DIN、串行數(shù)據(jù)時(shí)鐘線DCLK、串行數(shù)據(jù)加載線LOAD、串行數(shù)據(jù)輸出線DOUT）控制CH451，顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)通過CH451 對(duì)鍵盤的掃描，達(dá)到人機(jī)交換信息的目的。該芯片與實(shí)驗(yàn)板相關(guān)器件連接原理圖如下：CH451原理圖CH451引腳圖 CH451操作命令表1 空操作：0000XXXXXXXXB空操作命令不對(duì)CH4

6、51 產(chǎn)生任何影響。為了在不影響CH451 的前提下變化DCLK 以清除看門狗計(jì)時(shí)，也可以發(fā)送空操作命令?？詹僮髅羁梢灾话l(fā)送有效數(shù)據(jù)B8B11，簡(jiǎn)化描述是0000。2 芯片內(nèi)部復(fù)位：001000000001B內(nèi)部復(fù)位命令將CH451 的各個(gè)寄存器和各種參數(shù)復(fù)位到默認(rèn)的狀態(tài)。芯片上電時(shí)，CH451總是被復(fù)位，此時(shí)各個(gè)寄存器均復(fù)位為0，各種參數(shù)均恢復(fù)為默認(rèn)值。3 字?jǐn)?shù)據(jù)左移：001100000000B字?jǐn)?shù)據(jù)左移命令將CH451 的字?jǐn)?shù)據(jù)左移一次，即從DIG0 向DIG7 移動(dòng)一位，然后最右邊的DIG0 補(bǔ)進(jìn)數(shù)據(jù)00H。例如，在數(shù)碼管DIG7DIG0 顯示“87654321”時(shí)，執(zhí)行字?jǐn)?shù)據(jù)左移命令

7、，顯示變?yōu)椤?654321 ”（不譯碼方式）或者“76543210”（BCD 譯碼方式）。4 字?jǐn)?shù)據(jù)右移：001100000010B字?jǐn)?shù)據(jù)右移命令將CH451 的字?jǐn)?shù)據(jù)右移一次，即從DIG7 向DIG0 移動(dòng)一位，然后最左邊的DIG7 補(bǔ)進(jìn)數(shù)據(jù)00H。例如，在數(shù)碼管DIG7DIG0 顯示“87654321”時(shí)，執(zhí)行字?jǐn)?shù)據(jù)右移命令，顯示變?yōu)椤?8765432”（不譯碼方式）或者“08765432”（BCD 譯碼方式）。5 字?jǐn)?shù)據(jù)左循環(huán)：001100000001B字?jǐn)?shù)據(jù)左循環(huán)命令將CH451 的字?jǐn)?shù)據(jù)左循環(huán)一次，即從DIG0 向DIG7 移動(dòng)一位，然后最右邊的DIG0 補(bǔ)進(jìn)原DIG7 的數(shù)據(jù)。例如

8、，在數(shù)碼管DIG7DIG0 顯示“87654321”時(shí)，執(zhí)行字?jǐn)?shù)據(jù)左循環(huán)命令，顯示變?yōu)椤?6543218”。6 字?jǐn)?shù)據(jù)右循環(huán)：001100000011B字?jǐn)?shù)據(jù)右循環(huán)命令將CH451 的字?jǐn)?shù)據(jù)右循環(huán)一次，即從DIG7 向DIG0 移動(dòng)一位，然后最左邊的DIG7 補(bǔ)進(jìn)原DIG0 的數(shù)據(jù)。例如，在數(shù)碼管DIG7DIG0 顯示“87654321”時(shí)，執(zhí)行字?jǐn)?shù)據(jù)右循環(huán)命令，顯示變?yōu)椤?8765432”。7 設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)：010000000WDOGKEYBDISPB設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)命令用于設(shè)定CH451 的系統(tǒng)級(jí)參數(shù)：看門狗使能WDOG，鍵盤掃描使能KEYB，顯示驅(qū)動(dòng)使能DISP。各個(gè)參數(shù)均通過1 位數(shù)據(jù)控制

9、，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)位置為1 則啟用該功能，否則關(guān)閉該功能（默認(rèn)值）。例如，命令數(shù)據(jù)010000000101B 表示啟用看門狗的功能、關(guān)閉鍵盤掃描的功能、啟用顯示掃描驅(qū)動(dòng)的功能。8 設(shè)定顯示參數(shù)：0101MODELIMITINTENSITYB設(shè)定顯示參數(shù)命令用于設(shè)定CH451 的顯示參數(shù)：譯碼方式MODE，掃描極限LIMIT，顯示亮度INTENSITY。譯碼方式MODE 通過1 位數(shù)據(jù)控制，置1 時(shí)選擇BCD 譯碼方式，置0 時(shí)選擇不譯碼方式（默認(rèn)值）。掃描極限LIMIT 通過3 位數(shù)據(jù)控制，數(shù)據(jù)001B111B 和000B 分別設(shè)定掃描極限為17 和8（默認(rèn)值）。顯示亮度INTENSITY 通過4

10、 位數(shù)據(jù)控制，數(shù)據(jù)0001B1111B 和0000B 分別設(shè)定顯示驅(qū)動(dòng)占空比為1/1615/16 和16/16（默認(rèn)值）。例如，命令數(shù)據(jù)010101110000B 表示選擇不譯碼方式、掃描極限為7、顯示驅(qū)動(dòng)占空比為16/16；命令數(shù)據(jù)010110001010B 表示選擇BCD 譯碼方式、掃描極限為8、顯示驅(qū)動(dòng)占空比為10/16。9 設(shè)定閃爍控制：0110D7SD6SD5SD4SD3SD2SD1SD0SB設(shè)定閃爍控制命令用于設(shè)定CH451 的閃爍顯示屬性：D7SD0S 分別對(duì)應(yīng)于8 個(gè)字驅(qū)動(dòng)DIG7DIG0。閃爍屬性D7SD0S 分別通過1 位數(shù)據(jù)控制，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)位置為1 則使能閃爍顯示，否則

11、為正常顯示，不閃爍（默認(rèn)值）。例如，命令數(shù)據(jù)011000100001B 表示設(shè)定數(shù)碼管DIG5 和DIG0 閃爍顯示，其余數(shù)碼管正常顯示，不閃爍。10 加載字?jǐn)?shù)據(jù)：1DIG_ADDRDIG_DATAB加載字?jǐn)?shù)據(jù)命令用于將字?jǐn)?shù)據(jù)DIG_DATA 寫入DIG_ADDR 指定地址的數(shù)據(jù)寄存器中。DIG_ADDR 通過3 位數(shù)據(jù)指定數(shù)據(jù)寄存器的地址，數(shù)據(jù)000B111B 分別指定地址07，對(duì)應(yīng)于DIG0DIG7 引腳驅(qū)動(dòng)的8 個(gè)數(shù)碼管。DIG_DATA 是8 位的字?jǐn)?shù)據(jù)。例如，命令數(shù)據(jù)100001111001B 表示將字?jǐn)?shù)據(jù)79H 寫入第1 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，如果是不譯碼方式，則DIG0引腳驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管將

12、顯示E；命令數(shù)據(jù)110010001000B 表示將字?jǐn)?shù)據(jù)88H 寫入第5 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，如果是BCD 譯碼方式，則DIG4 引腳驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管將顯示8.11 讀取按鍵代碼：0111XXXXXXXXB讀取按鍵代碼命令用于獲得CH451 最近檢測(cè)到的有效按鍵的按鍵代碼。該命令是唯一的具有數(shù)據(jù)返回的命令，CH451 從DOUT 引腳輸出按鍵代碼，按鍵代碼總是7 位數(shù)據(jù)，最高位是狀態(tài)碼，位5位0 是掃描碼。讀取按鍵代碼命令的位數(shù)據(jù)B0B7 可以是任意值，所以控制器可以將該操作命令縮短為4 位數(shù)據(jù)B8B11。例如，CH451 檢測(cè)到有效按鍵并中斷，按鍵代碼是5EH，簡(jiǎn)化描述1110HLHHHHL表示先向C

13、H451 發(fā)出讀取按鍵代碼命令0111XXXXXXXXB，然后從DOUT 獲得按鍵代碼5EH。CH451BCD碼譯碼表 2.2實(shí)驗(yàn)步驟： 2.2.1硬件連接：CH451CPU89S52J5_89S52P34P15P33P32J23_CH451LOADDCLKDINDOUT將并口線插在實(shí)驗(yàn)板與 PC 機(jī)的并口插座上；按上圖 連接實(shí)驗(yàn)線路；仔細(xì)檢查無誤后，接通電源。（圖中箭頭表示需要接線的地方）（上圖為連線圖，也是接線成功后的圖）2.2.2軟件設(shè)計(jì)：進(jìn)入 KEILC 環(huán)境編寫程序。89S52 首先向DIN 發(fā)送一個(gè)上升沿，通知CH451 數(shù)據(jù)線使能,然后89S52 發(fā)送010000000101，0

14、10110000000，通知CH451 打開鍵盤掃描功能,開啟顯示功能，選擇BCD 譯碼方式，在就可以向每個(gè)顯示寄存器送入要顯示的數(shù)據(jù)。例如：八個(gè)數(shù)碼管全顯示“8”時(shí)送入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為：100000001000；100100001000；101000001000；101100001000；110000001000；110100001000；111000001000；111100001000；打開 89S52 的外部中斷1，并設(shè)置為下降沿中斷方式，當(dāng)KEY1-KEY5 任一鍵按下時(shí)，CH451的DOUT 腳會(huì)產(chǎn)生一個(gè)下降沿，這時(shí)89S52 便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷，并進(jìn)入中斷程序。中斷程序中，應(yīng)首先關(guān)閉

15、中斷，然后向CH451 發(fā)送讀鍵值指令（0111），讀取鍵值。KEY1-KEY5 的鍵值分別為：0X40,0X49,0X52,0X5B,0X64. 在89S52在向CH451發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先發(fā)送低位數(shù)據(jù)。如二進(jìn)制數(shù)據(jù)：100000000101，先送1，再送0，再送1，依次類推；而接收時(shí)則相反，先接收高位。程序編譯成功后，打開聯(lián)機(jī)下載軟件，將HEX 文件下載到89S52 中，觀看程序運(yùn)行結(jié)果，如有問題則修改程序，再次下載。調(diào)試成功后,將送顯程序，和讀取鍵值程序，各寫成一個(gè)函數(shù)，供后續(xù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K調(diào)用。2.2.3設(shè)計(jì)成功標(biāo)志：1 啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)板，自動(dòng)顯示“-”2 按下1 號(hào)按鍵，顯示“001”3 按下2 號(hào)

16、按鍵，顯示“002”4 按下3 號(hào)按鍵，顯示“003”5 按下4 號(hào)按鍵，顯示“004”6 按下5 號(hào)按鍵，顯示“005”2.3程序設(shè)計(jì)： 程序原理圖2.4 程序代碼： /*|項(xiàng)目武漢理工大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)板（ZG211 定制） |文件Display.c |功能LED顯示演示程序 |編寫中格電子 |創(chuàng)建時(shí)間2005/09/08 |版本1.0 |版本說明 |修改歷史 |修改原因 |修改時(shí)間 |修改后特性 |*/#include reg52.h#include def.h#include display.h#include sub.h#include func.hextern unsigned char

17、 key_print;extern unsigned char key_data;/*|函數(shù)名send_disp_data|函數(shù)功能向CH451芯片發(fā)送命令|參數(shù)comm：命令體|_data：命令參數(shù)|返回值無|*/void send_disp_data(unsigned char comm, unsigned char _data)unsigned char i; /送8BIT數(shù)據(jù)for(i=0;ii)&0x01;DCLK = 1;DCLK = 0;DCLK = 1;/送4BIT命令for(i=0;ii)&0x01;DCLK = 1;DCLK = 0;DCLK = 1;LOAD=1;LOAD

18、=0;LOAD=1;/*|函數(shù)名send_comm|函數(shù)功能向CH451芯片發(fā)送命令|參數(shù)comm：命令體|返回值無|*/void send_comm(unsigned char comm)unsigned char i;/送4BIT命令for(i=0;ii)&0x01;DCLK = 1;DCLK = 0;DCLK = 1;LOAD=1;LOAD=0;LOAD=1;/*|函數(shù)名disp_initialize|函數(shù)功能向CH451芯片發(fā)送初始化命令|參數(shù)無|返回值無|*/void disp_initialize()chang_4052(1); DIN=0;DIN=1;DCLK=1;LOAD=1;

19、DOUT=1;send_disp_data( CH451_SETSYS, 0x03);/設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)send_disp_data( CH451_SETDIS, 0x80);/設(shè)定顯示參數(shù)/*|函數(shù)名key|函數(shù)功能中斷函數(shù)，獲取當(dāng)前按鍵狀態(tài)|參數(shù)無|返回值無|*/void key() interrupt 0 unsigned char i,temp;EX0 = 0;/關(guān)中斷key_data = 0;temp = 0;send_comm(CH451_KEY);for(i=0; i7; i+) temp = DOUT;key_data = key_data|(temp 啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)板，自動(dòng)顯示“-”2

20、 按下1 號(hào)按鍵，顯示“001”3 按下2 號(hào)按鍵，顯示“002”4 按下3 號(hào)按鍵，顯示“003”5 按下4 號(hào)按鍵，顯示“004”6 按下5 號(hào)按鍵，顯示“005”4.課程設(shè)計(jì)總結(jié)此次硬件課程設(shè)計(jì)是我們第一次接觸單片機(jī)，還是感覺到相當(dāng)陌生的，對(duì)于CH451芯片，我們以前都是沒有接觸過的，但是實(shí)驗(yàn)本身并不是很難，主要原因在于接線方面還是很輕松的，還有關(guān)于單片機(jī)的代碼也可以直接得到，只需要我們?cè)陔娔X上編譯調(diào)試通過然后下載到單片機(jī)的芯片上就可以。而這次實(shí)驗(yàn)還是給了我很大的收獲：首先，讓我對(duì)編程有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，編程不僅僅是在電腦上寫程序并且運(yùn)行，然后封裝成為一個(gè)軟件，更能夠借組與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)更多

21、的功能，能夠在物聯(lián)網(wǎng)的道路上發(fā)揮更大的作用；其次了解了CH154芯片的結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)于以后再學(xué)習(xí)單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)打下了一個(gè)很好的基礎(chǔ)；最后則是對(duì)并行接口和接口編程有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表班級(jí)：計(jì)算機(jī)ZY1101班姓名： 張瑞 學(xué)號(hào)：0121110340117序號(hào)評(píng)分項(xiàng)目滿分實(shí)得分1學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真、遵守紀(jì)律102設(shè)計(jì)分析合理性103設(shè)計(jì)方案正確性、可行性、創(chuàng)造性204設(shè)計(jì)結(jié)果正確性405設(shè)計(jì)報(bào)告的規(guī)范性106設(shè)計(jì)驗(yàn)收10總得分/等級(jí)評(píng)語：注：最終成績(jī)以五級(jí)分制記。優(yōu)（90-100分）、良（80-89分）、中（70-79分）、及格（60-69分）、60分以下為不及格指導(dǎo)教師簽名：201 年月日19