数码管显示电路设计
东北石油大学
实习总结报告
实习类型生产实习
实习单位电子科学学院实习基地
实习起止时间 2011年7月4日至2010年7月23日
指导教师张勇
所在院（系）电子科学学院
班级电信08-4班
学生姓名白雪
学号 080901140402
2011年 7月23日
目录
第1章单片机系统硬件电路 (1)
1.1 实习目的 (1)
1.2 单片机型号及特性 (1)
1.3单片机开发板 (2)
第2章单片机应用系统软件 (5)
2.1 STC下载软件 (5)
2.2 Keil软件 (5)
2.3 外部电路驱动 (6)
第3章数码管显示电路设计 (7)
3.1 设计原理 (7)
3.2 实现方法 (8)
第4章实习总结 (9)
4.1 实习体会 (9)
4.2 设计硬件体会 (9)
参考文献 (10)
附录1 实物图 (11)
附录2 系统主要程序 (12)
第1章单片机系统硬件电路
1.1实习目的
1、了解单片机最小系统；
2、了解keilc软件操作，程序下载及调试方法；
3、掌握单片机外部电路使用；
4、掌握键盘和数码管显示编程方法；
5、应用单片机开发板进行实验开发；
1.2单片机型号及特性
1、AT89S51单片机功能及特点
AT89S51是一个低功耗，带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案,AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
性能特点：
(1)一般为控制应用的8位单芯片
(2)工作电压范围：Vcc可为2.7V到6V，全静态工作：可从0Hz至16MHz
(3)芯片内部具有时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHZ）
(4)内部程序存储器ROM为4KB，内部数据存储器RAM为128B
(5)外部程序存储器可扩充为64KB外部数据存储器可扩充至64KB
(6)32条外部双向输入输出线
(7)5个中断优先级，2层中断嵌套中断，5个中断源
(8)2组独立的16位定时器
(9)1个全双工串行通信端口
(10)8751及8752芯片具有数据保密的功能
(11)单芯片提供位逻辑运算指令
(12)低功耗的闲置和掉电模式
(13)三级程序存储器保密锁定
2、STC89C52单片机功能及特点
STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。它几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
性能特点：
(1)STC89C52单片机支持USB口或者是串口两种下载程序方式，不用买烧写器，编程器等产品，可以方便地烧写程序到单片机里
(2)USB供电系统，直接插接到电脑USB口即可提供电源，不需另接直流电源
(3)本实验板采用40PIN锁紧座安放单片机芯片，非常方便单片机芯片的取放
(4)8位数码管和8位LED发光二极管
(5)AT24C08外部EEPROM存储芯片(IIC总线元件实验)
(6)片内晶振及时钟电路
(7)三个16 位定时器/计数器
(8)全双工串行口
1.3单片机开发板
1、复位电路
为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。复位电路分为片内、片外两部分，RST引脚为复位引脚，复位信号通过引脚RST加到单片机的内部复位电路上。内部复位电路在每个机器周期S2P2对片外复位信号采样一次，当RST引脚上出现连续两个机器周期的高电平时，单片机就能完成一次复位。
单片机复位电路主要有四种类型：（1）微分型复位电路（2）积分型复位电路（3）比较器型复位电路（4）看门狗型复位电路
单片机复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。自动复位电路：是利用电容充电来实现的，即上电瞬间RST端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。按钮复位电路：当按下复位按键时，RST端产生高电平，使单片机复位。复位后，其片内各寄存器状态改变，片内RAM内容不变。
图1-1
2、晶振电路
晶振全称为晶体振荡器，其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率。单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。但是运行速度快对存储器的要求就高，对印制电路板的工艺要求也高，所以，要选择适当的晶振，晶体振荡器频率的范围通常是1.2-12MHz。
时钟周期是单片机时钟控制信号的基本时间单位，它是振荡器输出的时钟脉冲频率的倒数。如 f=6MHz，T=166.7ns
电路中晶振为石英晶振振荡器。由于石英晶振有很好的频率稳定性和抗外界干扰能力，所以石英晶体振荡器用来产生基准频率，通过基准频率来控制电路中的频率的准确性
图1-2
3、键盘和中断
键盘扫描要分两步：第一步，识别有无键按下。首先把所有列线均置为0电平，然后检查各行线电平是否都为高电平，如果不全为高电平，说明有按键按下，否则说明无键被按下。第二步，识别出哪个按键被按下。采用扫描法，在某一时刻只让1条列线处于低电平，其余所有列线处于高电平。检查各行线电平的变化，如果某行线为低电平，则可确定此行此列交叉点处的按键被按下。
键盘矩阵：在单片机系统中键盘中按钮数量较多时，为了减少I/O口的占用，常常将按钮排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按钮加以连接。键盘矩阵中无按键按下时，行线处于高电平状态；当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线的电平决定。列线的电平如果为低，则行线电平为低；列线的电平如果为高，则行线的电平也为高，这一点是识别矩阵式键盘按键是否按下的关键所在。
图1-3
中断原理：程序执行过程中，允许外部或内部事件通过硬件打断程序的执行，使其转向为处理外部或内部事件的中断服务程序中去，完成中断服务程序后，CPU继续原来被打断的程序，此过程称为中断响应。
中断处理过程：中断请求——中断响应——中断服务——中断返回
中断系统一般允许多个中断源，当几个中断源同时向CPU请求中断，要求为它服务的时候，这就存在CPU优先响应哪一个中断源请求的问题。通常根据中断源的轻重缓急排队，优先处理最紧急事件的中断请求源，即规定每一个中断源有一个优先级别。CPU总是先响应优先级别最高的中断请求。
4、其它电路
液晶显示器，或称LCD（Liquid Crystal Display），为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低，因此倍受工程师青睐，适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。
特性：显示特性单 5V 电源电压，低功耗、长寿命、高可靠性；具有 64 个字节的自定义字符 RAM，可自定义 8 个5×8 点阵字符或四个5×11点阵字符
第2章单片机应用系统软件
2.1STC下载软件
1、连接硬件：将串口下载线一头与计算机串口相连，另一头与学习板串口相连，注意此时不要给学习板上电。
2、运行 STC 下载软件：
第一步：选择单片机型号，与学习板单片机一致
第二步：打开要下载的 HEX 文件
第三步：选择串口和波特率。波特率请选用默认值
第四步：请选用默认值，特别是下次冷启动选择“与下载无关”
第五步：点击下载按钮
最后给目标板上电，程序下载即可完成。
2.2Keil软件
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。
使用独立的Keil仿真器时，注意事项：
（1）仿真器标配11.0592MHz的晶振，但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换插其他频率的晶振。
（2）仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片，不复位目标系统。
（3）仿真芯片的31脚（/EA）已接至高电平，所以仿真时只能使用片内ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插针中的31脚并不与仿真芯片的31脚相连，故该仿真器仍可插入到扩展有外部ROM（其CPU的/EA引脚接至低电平）的目标系统中使用。
2.3外部电路驱动
1、串口
8051单片机串行接口是一个可编程的全双工串行通信接口。它可用作异步通信方式（UART），与串行传送信息的外部设备相连接，或用于通过标准异步通信协议进行全双工的8051多机系统也能通过同步方式，使用TTL或CMOS移位寄存器来扩充I/O口。发送缓冲器只能写入，不能读出；接收缓冲器只能读出，不能写入。串行发送与接收的速率与移位时钟同步。8051单片机用定时器T1作为串行通信的波特率发生器，T1溢出率经2分频后再经16分频后，作为串行发送或接收的移位脉冲。移位脉冲的速率即为波特率。
串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成；成本低但传送速度慢。
2、定时器
定时器是通信协议正常运行的基本要素之一，主要用于各种定时和帧重传的任务。通信协议在单片机系统上实现所使用的定时器，定时精度要求不高，但数量要求比较大。由于硬件资源有限，不可能为每一个单独任务分配一个硬件定时器，只能通过单个硬件定时器模拟多个软件定时器的方法，来满足协议中的定时应用需要。8051单片机内部有2个16位定时/计数器T0和T1，它们都具有定时和事件计数的功能，可应用于定时控制、对外部事件的计数和脉宽测量等场合。
定时/计数器T0和T1都是以加“1”的方式完成计数，特殊功能寄存器TMOD 用于控制定时器/计数器的工作方式。TCON用于控制定时/计数器的启动运行并记录T0和T1的溢出标志等。通过对TH0、TL0和TH1、TL1的初始化编程，可以预置T0和T1的计数初值。通过对TMOD和TCON的初始化编程，可以分别置入方式字和控制字，以指定其工作方式并控制T0和T1按规定的工作方式计数。
3、中断
中断是指计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止现行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理结束后再返回现行程序的间断处，继续执行原程序。
中断系统包括中断请求、中断响应、中断服务、中断返回四部分。
中断方式完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率。中断方式的另一个应用领域是实时控制。
第3章数码管显示电路设计
3.1设计原理
从TH和TL里的值开始向上计数直到溢出触发中断，在晶振12M单片机的情况下，时钟周期为1MHz，执行一次加计数用1us，这样，从0记到两个寄存器的最大值65535就要用去65.536ms，这就是51单片机最大计数范围。比如为了计出10ms 的时间，那么就要更改TH和TL的值，使定时器不从0开始计，这个值，就是65536-10000=55536，即从55536开始向上计数到溢出刚好用去10ms。另外由于单片机寄存器是8位的，所以要把TH和TL组合起来用，TH放高8位，TL放低8位，于是有了TH0=(65536-10000)/256; TL0=(65536-10000)%256，再通过数码管进行数字显示。
图 3-1
共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起。通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的
输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
共阴极数码管的8个发光二极管的阴极（二极管负端）连接在一起。通常，公共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为高电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
3.2实现方法
本设计基于数码管显示，采用STC89C52RC芯片作为核心，CPS3641BR数码管显示作为显示设备，完成利用液晶显示器显示的基本功能。利用模块化的方法设计了单片机主控制模块和显示模块。软件部分采用C语言编程，最终实现了功能。
在编程过程中需要充分考虑到数码管显示原理和计数原理。数码管显示的原理是当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符，计数的原理是从TH和TL里的值开始向上计数直到溢出触发中断。
利用keil软件对编好的程序进行运行验证，再通过STC将程序下载到单片机内，验证程序。最终程序的功能将会在数码管上显示出来。
第4章实习总结
4.1实习体会
为期20天的实习结束了，通过实习我们不仅重温了课本知识，也将所学与实践有效的结合起来。
首先我们利用一周的实践焊接单片机板，曾经焊接过收音机的板，所以为今日焊接打下了良好的基础，虽然在焊接过程中也遇到过一些问题，但是在老师和同学的帮助下均很好的解决，充分体现了团队精神。在焊接中我也明白做事一定要认真、细致，细节决定成败，也许就因为一点点失误导致电路板不能正常工作，甚至有危险。
焊接好电路板后下载keil软件，STC下载软件进行下一步的应用。进行测试程序，试验自己单片机焊接的是否正确、完整、运行正常，若正常则可继续学习编程，使单片机的功能运用到实际中去。
最初我们学习的是用汇编编写程序，而现在我们要做的是学习用C语言来编写程序，因为现在的C语言编写应用最为广泛。通过编写程序让我明白课堂中的学习是远远不够的，我们还需要自己再学习、实践，不断的探索和研究，不断创新。不能只局限于自己所学的知识中，要各个方面都有涉猎，提高自己的综合能力，这样才能取得长远发展。
4.2设计硬件体会
学习一种汇编语言并把它运用到实际中，并不是一件简单的事，我们学习了就要能很好的运用，理论与实践相结合。
在设计程序过程中，遇到了很多困难，比如利用protel绘制电路图，如何布局，选择哪些器件等，焊接的电路板稍有不慎就会无法正常工作，同时，也发现有些基础概念掌握的不牢固，比如管脚置0置1。系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，通过实践明白，不是仅仅学习课本上的知识就可以，还要灵活运用，并且学会用理论指导实践。实习的时间虽然不长，但是学会了很多，为以后的学习与运用打下了良好的基础。
参考文献
[1]房小翠,王金凤.单片机使用系统设计技术[M]. 北京：国防工业出版社,1999.
[2] 刘绍斌．利用单片机实现智能控制[J]．石油化工自动化．2000．
[3] 张毅刚,彭喜元,彭宇.单片机原理及应用. 北京：高等教育出版社,2003.12
[4] 刘守义等.单片机技术基础[M].西安电子科技大学出版社，2007.
[5] 郭天祥.新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略.电
子工业出版社.2009.01
[6] 李平等.单片机入门与开发[M].机械工业出版社，2008
[7] 李鸿. 单片机原理及应用[M]. 湖南：湖南大学出版社，2004
[8] 何立民. 单片机高级教程[M]．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2001
[9] 徐惠民、安德宁．单片微型计算机原理接口与应用[M]．第1版．北京：北
京邮电大学出版社，1996
附录1 实物图
附录2 系统主要程序
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x83,0xf8,0x80,0x98};
uchar tt,aa,a,b,c;
uint x,y,a1,a2,a3;
void display(uint);
void delay(uint);
void main()
{
TMOD=0x11;
TH1=(65536-10000)/256;
TL1=(65536-10000)%256;
TH0=(65536-1000)/256;
TL0=(65536-1000)%256;
EA=1;
ET1=1;
TR1=1;
ET0=1;
TR0=1;
P1=0x00;
P0=table[0];
a=0xfe;
while(1)
{
P1=0x7f;
P0=table[c];
delay(5);
P1=0xbf;
P0=table[b];
delay(5);
P1=0xdf;
P0=table[a];
delay(5);
// P1=0xff;
}
}
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=5;y>0;y--); }
void exiee() interrupt 3 {
TH1=(65536-10000)/256; TL1=(65536-10000)%256; tt++;
if(tt==100)
{
tt=0;
x++;
a=x%10;
b=x/10%10;
c=x/100;
}
}
指导教师评语及成绩评定：
成绩：指导教师签字：
年月日
单片机两位数码管计数设计1
目录 一、设计目的 (4) 二、设计要求 (4) 三、设计电路图 (4) 四、设计说明 (5) 1、数码管的显示原理 (5) 2、晶振的作用 (5) 五、参考程序框图： (6) 六、参考代码…………………………………………………7-9 七、设计时使用的主要参考书及手册 (9) 八、设计心得： (9)
两位数码管计数 一、设计目的： 1. 学习外部中断技术的基本使用方法。 2. 学习中断处理程序的编程方法。 3. 学习51单片机内部计数器的使用和编程方法。 4. 学习使用数码管的显示原理以及应用。 二、设计要求： 按开关开始，在按开关停止计秒，计秒从0开始，讲到99，再从0开始计秒。按下复位键开关,数码管就会显示0. 三、设计电路连线：
四、设计说明： 1、数码管的显示原理： ＠单片机系统扩展LED数码管时多用共阳LED: 共阳数码管每个段笔画是用低电平(“0”)点亮的,要求驱动功率很小；而共阴数码 管段笔画是用高电平(“0”)点亮的，要求驱动功率较大。 ＠通常每个段笔画要串一个数百欧姆的降压电阻。 字形0123456789黑共阳0C00F90A40B09992820F880900FF 共阴FC60da F266B6BE E0FE F600 计时计算： fosc= 12MHz 则： （振荡周期）1Tc=1/12MHz （机器周期）1Tm=12Tc=12/12MHz=1 S 故选择方式1 工作可以得到： 则初值为：3CB0H 2、晶振的作用 晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。晶振两边的电容叫负载电容，单片机的晶振 工作于并联谐振状态，晶振的频率是在负载电容下测得的，能最大限度的保证频率值的误差。 也能保证温漂等误差。两个电容的取值都是相同的，或者说相差不大，如果相差太大，容易 造成谐振的不平衡，容易造成停振或者干脆不起振. 五、参考程序框图：
八位七段数码管动态显示电路设计
八位七段数码管动态显示电路的设计 一七段显示器介绍 七段显示器，在许多产品或场合上经常可见。其内部结构是由八个发光二极管所组成，为七个笔画与一个小数点，依顺时针方向为A、B、C、D、E、F、G与DP等八组发光二极管之排列，可用以显示0～9数字及英文数A、b、C、d、E、F。目前常用的七段显示器通常附有小数点，如此使其得以显示阿拉伯数之小数点部份。七段显示器的脚位和线路图如下图4.1所示( 其第一支接脚位于俯视图之左上角)。 图4.1、七段显示器俯视图 由于发光二极管只有在顺向偏压的时候才会发光。因此，七段显示器依其结构不同的应用需求，区分为低电位动作与高电位动作的两种型态的组件，另一种常见的说法则是共阳极( 低电位动作)与共阴极( 高电位动作)七段显示器，如下图4.2所示。 ( 共阳极) ( 共阴极) 图4.2、共阳极(低电位动作)与共阴极(高电位动作)
要如何使七段显示器发光呢？对于共阴极规格的七段显示器来说，必须使用“ Sink Current ”方式，亦即是共同接脚COM为VCC，并由Cyclone II FPGA使接脚成为高电位，进而使外部电源将流经七段显示器，再流入Cyclone II FPGA的一种方式本实验平台之七段显示器模块接线图如下图4.5所示。此平台配置了八组共阳极之七段显示器，亦即是每一组七段显示器之COM接脚，均接连至VCC电源。而每一段发光二极管，其脚位亦均与Cyclone II FPGA接连。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。 图4.5、七段显示器模块接线图 七段显示器之常见应用如下 ?可作为与数值显示相关之设计。 ?电子时钟应用显示 ?倒数定时器 ?秒表 ?计数器、定时器 ?算数运算之数值显示器
多位数码管动态扫描protues仿真
实验题目：多位数码管动态扫描电路设计与调试 一、实验要求与目的 1、设计要求 8位数码管显示“8.8.8.8.8.8.8.8.”，即点亮显示器所有段，持续约500ms 之后，数码管持续约1s ；最后显示“HELLO —10”，保持。 2、实验目的 1、掌握数码管动态扫描显示原理及实现方法。 2、掌握动态扫描显示电路驱动程序的编写方法。 二、设计思路 1、在Proteus 中设计仿真电路原理图。 2、在Keil C51软件中编译并调试程序，程序后缀必须是.c 。调试时生成hex 文件，确认 无误后将生成的hex 文件添加到原理图的单片机中进行仿真。 3、观察电路仿真结果对程序进行更改直至达到预期结果 三、实验原理 p2[0..3] p0[0..7]p 00p 00p 07p 06p 0605p 02p 05p 04p 04p 03p 03p 02p 02p 01p 01p 07p 23p 22p 21p 20A 15B 14C 13D 12 01122334455667798109 11 U2 7445 A 02 B 018A 13B 117A 24B 216A 35B 315A 46B 414A 57B 513A 68B 612A 7 9 B 7 11 C E 19A B /B A 1 U3 74HC245 234567891 RP1 RESPACK-8 XTAL2 18 XTAL119 RST 9 P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD 17 P3.6/WR 16P3.5/T115AD[0..7]A[8..15] ALE 30EA 31PSEN 29 P1.0/T21 P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78 U4 AT89C52 图1 原理图
数码管显示电路设计
东北石油大学 实习总结报告 实习类型生产实习 实习单位电子科学学院实习基地 实习起止时间 2011年7月4日至2010年7月23日 指导教师张勇 所在院（系）电子科学学院 班级电信08-4班 学生姓名白雪 学号 080901140402 2011年 7月23日
目录 第1章单片机系统硬件电路 (1) 1.1 实习目的 (1) 1.2 单片机型号及特性 (1) 1.3单片机开发板 (2) 第2章单片机应用系统软件 (5) 2.1 STC下载软件 (5) 2.2 Keil软件 (5) 2.3 外部电路驱动 (6) 第3章数码管显示电路设计 (7) 3.1 设计原理 (7) 3.2 实现方法 (8) 第4章实习总结 (9) 4.1 实习体会 (9) 4.2 设计硬件体会 (9) 参考文献 (10) 附录1 实物图 (11) 附录2 系统主要程序 (12)
第1章单片机系统硬件电路 1.1实习目的 1、了解单片机最小系统； 2、了解keilc软件操作，程序下载及调试方法； 3、掌握单片机外部电路使用； 4、掌握键盘和数码管显示编程方法； 5、应用单片机开发板进行实验开发； 1.2单片机型号及特性 1、AT89S51单片机功能及特点 AT89S51是一个低功耗，带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案,AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 性能特点： (1)一般为控制应用的8位单芯片 (2)工作电压范围：Vcc可为2.7V到6V，全静态工作：可从0Hz至16MHz (3)芯片内部具有时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHZ） (4)内部程序存储器ROM为4KB，内部数据存储器RAM为128B (5)外部程序存储器可扩充为64KB外部数据存储器可扩充至64KB (6)32条外部双向输入输出线 (7)5个中断优先级，2层中断嵌套中断，5个中断源 (8)2组独立的16位定时器 (9)1个全双工串行通信端口 (10)8751及8752芯片具有数据保密的功能 (11)单芯片提供位逻辑运算指令 (12)低功耗的闲置和掉电模式
4位7段数码管驱动电路设计要求
4位7段数码管驱动电路 图1 开发板电路原理图 信号说明
1. iRST_N（异步复位） 当iRST_N信号为低时，Seg7_Driver模块中的所有寄存器异步复位为初值。 2. iCLK 模块的输入时钟40MHz。 3. iSeg_Val[15:0] 7段数码管输入二进制值，0x0~0xF iSeg_Val[15:12]，左侧第一位7段数码管的值。 iSeg_Val[11: 8]，左侧第两位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 7: 4]，左侧第三位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 3: 0]，左侧第四位7段数码管的值。 4. iDot_Val[3:0] 各位7段数码管小数点的显示，值为1表示显示小数点，0表示不显示小数点。 iDot_Val[3]，左侧第一位7段数码管的小数点。 iDot_Val[2]，左侧第两位7段数码管的小数点。 iDot_Val[1]，左侧第三位7段数码管的小数点。 iDot_Val[0]，左侧第四位7段数码管的小数点。 5. oDisplay[7:0] 7段数码管的数据信号。4位7段数码管共用数据信号。7段数码管为共阳极连接，各段数据线为0时，对应段发光。 6. oDis_En[3:0] 各位7段数码管的使能信号，低有效。
oDis_En[3]，左侧第一位7段数码管的使能信号。 oDis_En[2]，左侧第两位7段数码管的使能信号。 oDis_En[1]，左侧第三位7段数码管的使能信号。 oDis_En[0]，左侧第四位7段数码管的使能信号。 建议的分块： 将整个驱动电路分成Seg7_Ctrl模块与Seg7_Hex2seg模块 Seg7_Ctrl模块负责产生数码管动态显示的控制信号oDis_En的时序 Seg7_Hex2Seg模块负责将二进制值转换成数据码管显示的数据值，包括小数点的值。 注意点： 1. 动态显示过程是利用人眼的视觉残留现象来实现的，应选择适当的数码管扫描频率。可先 选择数码管的扫描显示的刷新率为125Hz（8ms），即每位数码管用2ms。 2. 完成基本功能后，可实验改变刷新率，观察数码管显示的效果，并思考原因。 3. 如果要使得数码管能够显示,A,b,C,n,o等其他字符，模块应该作怎样的修改？
8位数码管动态显示电路设计
电子课程设计 — 8位数码管动态显示电路设计 学院：电子信息工程学院 专业、班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2014年12月
目录 一、设计任务与要求 (3) 二、总体框图 (3) 三、选择器件 (3) 四、功能模块 (9) 五、总体设计电路图 (10) 六、心得体会 (12)
8位数码管动态显示电路设计 一、设计任务与要求 1. 设计个8位数码管动态显示电路，动态显示1、2、3、4、5、6、7、8。 2. 要求在某一时刻，仅有一个LED 数码管发光。 3. 该数码管发光一段时间后，下一个LED 发光，这样8只数码管循环发光。 4. 当循环扫描速度足够快时，由于视觉暂留的原因，就会感觉8只数码管是在持续发光。 5、研究循环地址码发生器的时钟频率和显示闪烁的关系。 二、总体框图 设计的总体框图如图2-1所示。 图2-1总体框图 三、选择器件 1、数码管 数码管是一种由发光二极管组成的断码型显示器件，如图1所示。 U13 DCD_HEX 图1 数码管 数码管里有八个小LED 发光二极管，通过控制不同的LED 的亮灭来显示出 不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个 74LS161计数器 74LS138译码 器 数码管
LED的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极就是将八个LED的阳极连在一起。 2、非门 非门又称为反相器，是实现逻辑非运算的逻辑电路。非门有输入和输出两个端，电路符号如图2所示，其输出端的圆圈代表反相的意思，当其输入端为高电平时输出端为低电平，当其输入端为低电平时输出端为高电平。也就是说，输入端和输出端的电平状态总是反相的。其真值表如表1所示。 图2 非门 表1 真值表 输入输出 A Y 0 1 1 0 3、5V电源 5V VCC电源如图3所示。 图3 5V电源
数码管显示程序(汇编语言)
实验三数码显示 一、实验目的 了解LED数码管动态显示的工作原理及编程方法。 二、实验内容 编制程序，使数码管显示“DJ--88”字样。 三、实验程序框图 四、实验步骤 联机模式： （1）在PC机和实验系统联机状态下，运行该实验程序，可用鼠标左键单击菜单栏“文件”或工具栏“打开图标”，弹出“打开文件”的对话框，然后打开598K8ASM
文件夹，点击S6.ASM文件，单击“确定”即可装入源文件，再单击工具栏中编译装载，即可完成源文件自动编译、装载目标代码功能，再单击“调试”中“连续运行”或工具图标运行，即开始运行程序。 （2）数码管显示“DJ--88”字样。 脱机模式： 1、在P.态下，按SCAL键，输入2DF0，按EXEC键。 2、数码管显示“DJ--88”字样。 五、实验程序清单 CODE SEGMENT ;S6.ASM display "DJ--88" ASSUME CS:CODE ORG 2DF0H START: JMP START0 PA EQU 0FF20H ;字位口 PB EQU 0FF21H ;字形口 PC EQU 0FF22H ;键入口 BUF DB ?,?,?,?,?,? data1: db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0 c6h,0a1h db 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FH,0F0H START0: CALL BUF1 CON1: CALL DISP JMP CON1 DISP: MOV AL,0FFH ;00H MOV DX,PA OUT DX,AL MOV CL,0DFH ;显示子程序 ,5ms MOV BX,OFFSET BUF DIS1: MOV AL,[BX] MOV AH,00H PUSH BX MOV BX,OFFSET DATA1 ADD BX,AX MOV AL,[BX] POP BX MOV DX,PB
7段数码管显示电路
4.4 显示模块 4.4.1 7段数码管的结构与工作原理 7段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成 数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。 当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符，尽管显示的字符形状有些失真，能显示的数符数量也有限，但其控制简单，使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管，阴极连在一起的称为共阴极数码管，如图4.9所示。 4.4.2 7段数码管驱动方法 发光二极管（LED 是一种由磷化镓（GaP ）等半导体材料制成的，能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一一电流通过时，它就会发光。 7段数码管每段的驱动电流和其他单个LED 发光二极管一样，一般为5～10mA ；正向电压随发光材料不同表现为1.8~2.5V 不等。 7段数码管的显示方法可分为静态显示与动态显示，下面分别介绍。 （1） 静太显示 所谓静态显示，就是当显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地寻能可截止。这种显示方法为每一们都需要有一个8位输出口控制。对于51单片机，可以在并行口上扩展多片锁存74LS573作为静态显示器接口。 静态显示器的优点是显示稳定，在发光二极管导通电注一定的情况下显示器的亮度高，控制系统在运行过程中，仅仅在需要更新显示内容时，CPU 才执行一次显示更新子程序，这样大大节省了CPU 的时间，提高了CPU 的工作效率；缺点是位数较多时，所需I/O 口太多，硬件开销太大，因此常采用另外一种显示方式——动态显示。
（2）动态显示 所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描），对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作（点亮），但利用人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄 灭时的余辉效应，看到的却是多个字符“同时”显示。显示器亮度既与点亮时的导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参烽，可实现亮度较高较稳定的显示。若显示器的位数不大于8位，则控制显示器公共极电位只需一个8位I/O 口（称为扫描口或字位口），控制各位LED 显示器所显示的字形也需要一个8位口（称为数据口或字形口）。 动态显示器的优点是节省硬件资源，成本较低，但在控制系统运行过程中，要保证显示器正常显示，CPU 必须每隔一段时间执行一次显示子程序，这占用了CPU 的大量时间，降低了CPU 工作效率，同时显示亮度较静态显示器低。 综合以上考虑，由于温度显示为精确到小数点后两位，故只需4个数码管，又考虑到CPU 工作效率与电源效率，本毕业设计采用静态显示。为共阳极显示。 4.4.3 硬件编码 动74LS47是一款BCD 码转揣为7段输出的集成电路芯片，利用它可以直接驱动共阳 极的7段数码管。它的引脚分部和真值表分别下图。
用数码管显示实时日历时钟的应用设计
（用数码管显示实时日历时钟的应用设计）
摘要 本课题通过MCS-51单片机来设计电子时钟，采用汇编语言进行编程，可以实现以下一些功能：小时，分，秒和年，月，日的显示。本次设计的电子时钟系统由时钟电路，LED显示电路三部分组成。51单片机通过软件编程，在LED数码管上实现小时，分，秒和年，月，日的显示；利用时钟芯片DS1302来实现计时。本文详细介绍了DS1302 芯片的基本工作原理及其软件设计过程，运用PROTEUS软件进行电路连接和仿真，同时还介绍了74LS164，通过它来实现I|O口的扩展。 关键词：时钟芯片，仿真软件，74LS164 目录 前言 0．1设计思路 (8) 0．2研究意义 (8)
一、时钟芯片 1．1 了解时钟芯片……………………………………………….8-9 1．2 掌握时钟芯片的工作原理………………………………….10-11二、74LS164 2．1 了解74LS164........................................................11-12 2．2 掌握的74LS164工作原理. (12) 三、数码管 3．1 熟悉常用的LED数码管...........................................12-13 3．2 了解动态显示与静态显示. (13) 四、程序设计 4．0 程序流程图 (14) 4．1 DS1392的驱动.......................................................15-16 4．2 PROTUES实现电路连接. (17) 4．3 数码管的显示:小时；分；秒 (18) 4．4 数码管显示：年；月；日 (19) 五、总结…………………………………………………………………..20-21 六、附页程序………………………………………………………………22-31前言
数码管的驱动原理
数码管的驱动原理 所谓共阳共阴，是针对数码管的公共脚而言的。一个1位典型的数码管，一般有10个脚，8个段码（7段加1个小数点），剩下两个脚接在一起。各个段码实际上是一个发光二极管，既然是发光二极管，就有正负极。所谓共阳，也就是说公共脚是正极（阳极），所有的段码实际上是负极，当某一个或某几个段码位接低电平，公共脚接高电平时，对应的段码位就能点亮，进而组合形成我们看到的数字或字母。共阴刚好相反，也就是公共脚是负极（阴极），段码位是阳极，当公共脚接地，段码位接高电平时，对应段码位点亮。 1位数码管是这样，更多位的数码管也基本跟这个原理类似。 共阴共阳与电路接线密切相关，决定了驱动电路的接法，因此在电路设计前要考虑好数码管的类型，否则就不能实现显示的效果了。 驱动共阴数码管一般用PNP，共阳的用NPN 图一低电平有效，图二高电平有效
现在让我们用实验板上的两个数码管来做一个循环显示00～99数字的实验，先来完成必要的硬件部分， 数码管有共阴和共阳的区分，单片机都可以进行驱动，但是驱动的方法却不同，并且相应的0～9的显示代码也正好相反。 首先我们来介绍两位共阳数码管的单片机驱动方法，电路如下图： 网友可以看到：P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，+5V通过IN4148二极管和驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要P0口送出数字的显示代码，数码管就能正常显示数字。 因为要显示两位不同的数字，所以必须用动态扫描的方法来实现，就是先个位显示1 毫秒，再十位显示1毫秒，不断循环，这样只要扫描时间小于1/50秒，就会因为人眼的视觉残留效应，看到两位不同的数字稳定显示。 下面我们再介绍一种共阴数码管的单片机驱动方法，电路如下图： 网友可以看到：+5V通过1K的排阻直接给数码管的8个段位供电，P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电，当相应的端口变成低电平时，相应的位可以吸入电流。单片机的P0口输出的数据相当于将数码管不要显示的数字段对地短路，这样数码管就会显示需要的数字。
EDA课程设计八位数码管扫描显示电路的设计 2解读
EDA技术应用期末论文题目：八位数码管动态显示 姓名： 班级： 学号：
1.系统总体方案设计 (1) 2. LED的工作原理 (2) 2.1 LED工作原理 (3) 2.2 LED动态扫描显示原理 (3) 3.系统设计 (4) 3.1硬件电路设计 (9) 3.2 VHDL代码设计 (9) 4.运行调试......................................................,,7 4.1时序仿真. (7) 5 总结..............................................,,,,,,,,,,,,,,,9 6.参考文献 (10)
1.系统总体方案设计设计流程图如下：
首先，我们要对所要设计的八位数码管静态扫描显示电路充分理解，同时在了解了所给的硬件器材的基础上需进行“源程序的编辑和编译”——用一定的逻辑表达手段将设计表达出来；其次要进行“逻辑综合”——将用一定的逻辑表达手段表达出来的设计，经过一系列的操作，分解成一系列的基本逻辑电路及对应关系；然后要进行“目标器件的布线∕适配”——在选定的目标器件中建立这些基本逻辑电路及对应关系；最后，目标器件的编程下载——将前面的软件设计经过编程变成具体的设计系统，同时在设计过程中要进行有关“仿真”——模拟有关设计结果，看是否与设计构想相符。 系统结构框图如下： 2. LED的工作原理 2.1 LED工作原理 LED为分段式半导体显示器，通常称为七段发光二极管显示器。下图为七段发光二极管显示器共阴极和共阳极的电路图。对共阴极显示器的公共端应接地，给a-g输入相应高电平，对应字段的发光二极管显示十进制数；对共阳极的公共端应接+5V电源，给a-g输入端相应低电平，对应字段的发光二极管也显示十进制数。
数码管动态显示教案
电子综合设计实训 题目数码管动态显示 _ 姓名 专业 学号 指导教师 郑州科技学院电气工程学院
目录 摘要.................................................................................................. I 1背景. (1) 1.1介绍 (1) 1.2设计步骤 (2) 2 设计思路 (3) 2.1方案对比 (3) 3元件的选择 (6) 3.1单片机 (6) 3.2 显示元器件的选择 (6) 4 设计原理及功能说明 (8) 4.1 各部分功能说明 (8) 5 装配与调试 (14) 5.1装配 (14) 5.2调试 (14) 6 总结 (15) 附录 (17) 附录一：元件清单 (17) 附录二：电路源程序 (17)
数码管动态显示的设计 摘要 本文介绍了一种基于AT89C51单片机的8个数码管滚动显示单个数字的设计，让八位数码管滚动显示0、1、2、3、4、5、6、7，我们以液晶显示技术的发展为背景，选择了比较常用的液晶数码管显示模块，利用了单片机控制数码管模块的显示机理。研究学习AT89C51单片机其功能，对学习过的单片机，C语言课程进行巩固，设计一款在8只数码管上流动显示单个数字的程序，并用PROTEUS进行电路设计和实时仿真。该电路有两部分组成：AT89C51单片机和显示模块组成。AT89C51单片机具有超低功耗和CPU外围的高度整合性；显示模块数码管是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极，方便易用。实际应用中不需要外部任何元器件即可实现，具有接口电路简单、可靠，易于编程的特点，抗干扰性好等特点。 单片机技术使我们可以利用软硬件实现数码管准确显示各种数码。而且这种技术相对简单，性价比较高，在我们生活中应用很广泛，具有一定的发展前景。 关键词：AT89C51单片机；数码管；滚动显示
51单片机数码管时钟电路的设计_AT89C51
广东石油化工学院 《51单片机原理与实践》课程设计报告 学院计算机与电子信息学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师 课程成绩 完成日期 2010年12月27日
数码管时钟电路的设计 一、设计目的： 通过这次课程设计掌握单片机系统的基本设计步骤及设计思路，掌握汇编语言的用法及各种指令的含义，比较熟练的运用指令进行单片机系统的设计的，熟悉用KEIL软件进行汇编语言的汇编，以及把代码写入实验板中，观测代码结合实际的运行结果后进行调整，体会到编程的分析问题、确定算法、画程序流程图、编写程序、程序功能模块化的优点的各各步骤。 二、设计要求： LED数码管时钟电路采用24h计时方式，时、分、秒用六位数码管显示。该电路采用AT89C2051单片机，使用3V电池供电，只使用一个按键开关即可进入调时、省电（不显示LED数码管）和正常显示三种状态。 三、设计实验内容： 1. 硬件的设计 其采用AT89C51单片机应用设计，LED显示采用动态扫描方式实现，P0口输出段码数据，P2口输出位码数据，P1.1、P1.2接按钮开关。为了提供LED数码管的驱动电流，采用6MHz晶振。 2. 系统总体分析 系统主要包含四大模块：显示模块、时间计时模块、模式切换模块和模式设置模块。 显示模块：主要由主循环负责。内存中开辟了一段8字节的内存空间，
用作数据显示的字符缓冲区。主循环不断将缓冲区中的字符呈现至数码管。 ● 时间计时模块：电子钟的核心模块，记录了时间的时、分、秒信息。 ● 模式切换模块（MODE ）：切换电子钟的设置模式，包括时设置、分设置、秒设置、闹铃开关设置、闹铃时设置和闹铃分设置。相关数据被设置时将闪烁显示。 ● 模式设置模块（CONFIG ）：通过判断设置模式（MODE ），执行相应的设置。如时、分、秒的增1以及闹铃开关的变换。 另外，主循环还负责扫描键盘，检测相应键是否被按下，若MODE 键被按下则在特定单元中登记该功能，并启动定时器1，然后返回继续执行显示功能。在定时器1中断时，被登记的功能正式执行。期间用时约10ms ，用以消除机械抖动。 主循环流程图大致如下： 图（一）主循环流程图 定时器1中断服务程序流程图如下： 开始 键被按下 登记相应功能 数码管显示 是 否
VHDL数码管扫描显示驱动电路
静态显示 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity bcd_seg is port( a,b,c,d:in std_logic; seg:out std_logic_vector(7 downto 0) ); end entity bcd_seg; architecture one of bcd_seg is signal bcd:std_logic_vector(3 downto 0); begin bcd<=a&b&c&d; process(bcd) begin case bcd is when "0000"=>seg<="00111111"; when "0001"=>seg<="00000110"; when "0010"=>seg<="01011011"; when "0011"=>seg<="01001111"; when "0100"=>seg<="01100110"; when "0101"=>seg<="01101101"; when "0110"=>seg<="01111101"; when "0111"=>seg<="00000111"; when "1000"=>seg<="01111111"; when "1001"=>seg<="01101111"; when others=>null; end case; end process; end architecture one; 动态显示 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity bcd_seg is port( clk:in std_logic; a,b,c,d:in std_logic; com:out std_logic_vector(2 downto 0); seg:out std_logic_vector(7 downto 0) ); end entity bcd_seg; architecture one of bcd_seg is signal cnt:std_logic_vector(2 downto 0);
两位数码管显示
课程设计说明书 课程名称：《单片机技术》 设计题目：两位数码管显示设计 学院：电子信息与电气工程学院 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 2014年6 月13日
课程设计任务书
两位数码管显示 摘要：两位数码管显示设计是基于AT89S52单片机的两位数码显示系统，通过AT89S52进行控制，利用汇编语言编写两位数码管循环扫描动态显示的专用程序来实现两位数码管动态显示系统。系统主要由电源模块、复位模块、外部时钟电路模块、数码管显示模块构成。电源电路通过桥堆2W10和三端稳压器7805将交流电压变为5V的直流电压。复位电路由电容与按键的并联来实现。时钟通过外部12M的晶振来控制。两位数码管显示由两个共阳极的三极管进行驱动。将汇编语言编写的两位数码管动态显示程序写入单片机，使数码管相应段点亮，同时利用人眼的视觉暂留的特性和数码管的余辉效应，在扫描频率足够高时，人眼无法感觉数码管的变化，从而实现数码管的动态显示。 关键词：AT89S52；两位数码管；7805；2W10；动态显示
目录 1.设计背景 (1) 1.1单片机的应用背景 (1) 1.2共阳极数码管的显示方法 (1) 1.3共阳极数码管的驱动设计 (1) 2.设计方案 (1) 2.1方案一：共阳极数码管静态显示 (1) 2.2方案二：共阳极数码管动态显示 (2) 2.3数码管静态与动态显示的优缺点比较 (3) 3.方案实施 (3) 3.1电源电路设计 (3) 3.2复位及震荡电路 (4) 3.3单片机接口 (4) 3.4软件设计 (4) 3.5调试仿真 (6) 4.结果与结论 (7) 4.1设计结果 (7) 4.2设计结论 (7) 5.收获与致谢 (7) 6.参考文献 (8) 7.附件 (8)
BCD七段数码管显示译码器电路
BCD七段数码管显示译码器电路 7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把abcdefg这7个发光二极管的负极连接在一起并接地；它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上（也是abcdefg）！此时若显示数字1，那么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。如果7段数码管是共阳显示电路，那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。无论共阴共阳7段显示电路，都需要加限流电阻，否则通电后就把7段译码管烧坏了！限流电阻的选取是：5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V，为计算方便，通常选2V即可！发光二极管的工作电流选取在10-20ma，电流选小了，7段数码管不太亮，选大了工作时间长了发光管易烧坏！对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数！ 发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成8型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。图4 - 17(a)是共阴式LED数码管的原理图，图4-17(b)是其表示符号。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控制)，如图4 - 17(c)所示。 BCD七段译码器的输入是一位BCD码(以D、C、B、A表示)，输出是数码管各段的驱动信号(以F a~F g表示)，也称4—7译码器。若用它驱动共阴LED数码管，则输出应为高有效，即输出为高(1)时，相应显示段发光。例如，当输入8421码DCBA=0100时，应显示，即要求同时点亮b、c、f、g段，熄灭a、d、e段，故译码器的输出应为F a~F g=0110011，这也是一组代码，常称为段码。同理，根据组成0~9这10个字形的要求可以列出8421BCD七段译码器的真值表，见表4 - 12(未用码组省略)。
实验四八位七段数码管动态显示电路的设计
八位七段数码管动态显示电路的设计 一、实验目的 1、了解数码管的工作原理。 2、学习七段数码管显示译码器的设计。 3、学习VHDL的CASE语句及多层次设计方法。 二、实验原理 七段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在实验系统中使用的是两个四位一体、共阴极型七段数码管。其单个静态数码管如下图4-4-1所示。 图4-1 静态七段数码管 由于七段数码管公共端连接到GND（共阴极型），当数码管的中的那一个段被输入高电平，则相应的这一段被点亮。反之则不亮。共阳极性的数码管与之相么。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。 三、实验内容 本实验要求完成的任务是在时钟信号的作用下，通过输入的键值在数码管上显示相应的键值。在实验中时，数字时钟选择1024HZ作为扫描时钟，用四个拨动开关做为输入，当四个拨动开关置为一个二进制数时，在数码管上显示其十六进制的值。 四、实验步骤 1、打开QUARTUSII软件，新建一个工程。 2、建完工程之后，再新建一个VHDL File，打开VHDL编辑器对话框。 3、按照实验原理和自己的想法，在VHDL编辑窗口编写VHDL程序，用户可参照光 盘中提供的示例程序。 4、编写完VHDL程序后，保存起来。方法同实验一。
5、对自己编写的VHDL程序进行编译并仿真，对程序的错误进行修改。 6、编译仿真无误后，根据用户自己的要求进行管脚分配。分配完成后，再进行全编译 一次，以使管脚分配生效。 7、根据实验内容用实验导线将上面管脚分配的FPGA管脚与对应的模块连接起来。 如果是调用的本书提供的VHDL代码，则实验连线如下： CLK：FPGA时钟信号，接数字时钟CLOCK3，并将这组时钟设为1024HZ。 KEY[3..0]：数码管显示输入信号，分别接拨动开关的S4，S3，S2，S1。 LEDAG[6..0]：数码管显示信号，接数码管的G、F、E、D、C、B、A。 SEL[2..0]：数码管的位选信号，接数码管的SEL2、SEL1、SEL0。 8、用下载电缆通过JTAG口将对应的sof文件加载到FPGA中。观察实验结果是否与 自己的编程思想一致。 五、实验现象与结果 以设计的参考示例为例，当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的时钟选择为1464HZ，拨动四位拨动开关，使其为一个数值，则八个数码管均显示拨动开关所表示的十六进制的值。
驱动数码管程序
//GPIO define //FUNCTION:用595完成八位数码管显示 -------------------------------------------------------------------------- */ #include
用单片机AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”
一、设计题目和要求 (3) 二、设计目的 (4) 三、设计内容 (5) 四、课程设计心得体会 (21) 五、参考文献 (22) 六、课程设计指导教师评审标准及成绩评定 (23) 七、附件 (24)
一、设计题目和要求： 题目三：秒表 应用AT89C51的定时器设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显示时间为00～99s，每秒自动加1，设计一个“开始”键，按下“开始”键秒表开始计时。设计一个“复位”键，按下“复位”键后，秒表从0开始计时。 任务安排：李座负责绘制电路原理图；梁宗林负责收集资料及电子版整理；付忠林负责程序和仿真。
1.进一步掌握AT89C51单片机的结构和工作原理； 2.掌握单片机的接口技术及外围芯片的工作原理及控制方法； 3.进一步掌握单片机程序编写及程序调试过程，掌握模块化程序设计方法； 4.掌握PROTEUS仿真软件的使用方法； 5.掌握LED数码管原理及使用方法。 6.掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 7.通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。 8.该课程设计通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零、复位功能，并同时可以用数码管显示。
了解8051芯片的的工作原理和工作方式，使用该芯片对LED数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、清零功能，精确到1秒。 AT89C51单片机的主要工作特性： ·内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次； ·内含28字节的RAM； ·具有32根可编程I/O线； ·具有2个16位可编程定时器； ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构； ·具有1个全双工的可编程串行通信接口； ·具有一个数据指针DPTR; ·两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式； ·具有可编程的3级程序锁定定位； AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能：
基于51单片机的LED数码管动态显示
基于51单片机的LED数码管动态显示 LED数码管动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管，对于每一位LED数码管来说，每隔一段时间点亮一次，利用人眼的“视觉暂留"效应，采用循环扫描的方式，分时轮流选通各数码管的公共端，使数码管轮流导通显示。当扫描速度达到一定程度时，人眼就分辨不出来了。尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，认为各数码管是同时发光的。若数码管的位数不大于8位时，只需两个8位I／O口。 1 硬件设计 利用51单片机的P0口输出段码，P2口输出位码，其电路原理图如下所示。 在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口（本人使用的是v7.4 SP3中文版）。单击菜单命令“文件”→“新建设计”，选择DEFAULT模板，保存文件名为“DT.DSN”。在器件选择按钮中单击
“P”按钮，或执行菜单命令“库”→“拾取元件／符号”，添加如下表所示的元件。 51单片机AT89C51 一片 晶体CRYSTAL 12MHz 一只 瓷片电容CAP 22pF 二只 电解电容CAP-ELEC 10uF 一只 电阻RES 10K 一只 电阻RES 4.7K 四只 双列电阻网络Rx8 300R(Ω) 一只 四位七段数码管7SEG-MPX4-CA 一只 三极管PNP 四只 若用Proteus软件进行仿真，则上图中的晶振和复位电路以及U1的31脚，都可以不画，它们都是默认的。 在ISIS原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中元件终端图标，在对象选择器中单击POWER 和GROUND放置电源和地。放置好元件后，布好线。左键双击各元件，设置相应元件参数，完成电路图的设计。 2 软件设计 LED数码管动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管的，因此要考虑每一位点亮的保持时间和间隔时间。保持时间太短，则发光太弱而人眼无法看清；时间太长，则间隔时间也将太长（假设N位，则间隔时间=保持时间X（N-1）），使人眼看到的数字闪烁。在程序中要合理的选择合适的保持时间和间隔时间。而循环次数则正比于显示的变化速度。 LED数码管动态显示的流程如下所示。
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