数字显示与键盘输入设计.docx
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1、学号:0120910340204课程设计题目学院专业班级姓名指导教师数字显示与键盘输入设计计算机科学与技术学院计算机科学与技术计算计 0902 班唐建雄2023 年6月 25日武汉理工大学计算机科学与技术专业数字显示与键盘输入课程设计课程设计任务书学生姓名:专业班级: 计算机 0902 班指导教师:唐建雄工作单位:计算机科学与技术学院题 目:数字显示与键盘输入设计初始条件:1. 课程设计使用 ZG211 硬件综合试验平台8051 单片机,配有课程设计接口芯片和关心芯片以及器件;2. ZG211 有程序设计集成开发环境,程序设计语言为C 语言;3. ZG211 硬件综合试验平台使用说明书;要求完
2、成的主要任务:包括课程设计工作量及其技术要求,撰写说明书具体要求1. 学习使用ZG211 硬件综合试验平台,程序设计集成开发环境;2. 依据课程设计题目,进展需求分析,搞清楚课程设计需要设计需求和需要解决的设计内容。3. 查阅和学习课程设计题目需要的接口芯片资料,把握接口芯片的使用方法和编程要领。查阅和学习课程设计题目需要的关心芯片以及器件资料。4. 设计接口芯片和关心芯片以及器件与8051 单片机连接硬件电路原理图。5. 设计与硬件电路原理图对应的C 语言程序或 8051 汇编语言。给出程序流程图。在集成开发环境中调试程序。给出程序的具体注释。能够解释使用程序模拟电路时序信号和数据。6. 撰
3、写课程设计报告,1具体陈述以上的设计过程;2具体陈述电路的调试过程。时间安排:第 17 周:1. 生疏 ZG211 硬件综合试验平台,KEILC UVISION2 集成开发环境;查阅接口芯片资料,生疏接口芯片和它的使用方法。2. 设计硬件电路原理图,。第 18 周:1.使用C 语言或汇编语言设计和调试接口程序。2. 撰写计算机硬件综合设计报告。指导教师签名:年月日系主任或责任教师签名:年月日2数字显示与键盘输入设计1. 系统描述:1.1 设计目的:1) 把握对单片机 IO 口的操作,及中断的应用2) 把握显示接口芯片 CH451 的运用1.2 设计要求:1) 能正常操作 LED 数码显示2)
4、能通过中断方式接收按键信息1.3 使用设备:1) PC 机一台2) ZG-211 单片机系统试验板一块3) 试验连接线假设干4芯片:CH451,89S525) 并口编程线一根6) 配套电源 1 个2. 设计过程:2.1 设计原理:本试验的显示接口承受 CH451 芯片。该芯片整合了数码管显示驱动和键盘扫描掌握可以动态驱动8 位数码管或者64 位LED,具有BCD 译码、闪耀、移位等功能;同时还可以进展64 键的键盘扫描;芯片内部有多个存放器掌握整个芯片的运行,其中有8 个存放器存入所要显示的数字,每个存放器有8 位,每一位掌握一个数码管其中的一段1 为点亮,0 为熄灭。单片机通过4 根信号线串
5、行数据输入线DIN、串行数据时钟线DCLK、串行数据加载线LOAD、串行数据输出线DOUT掌握CH451,显示数据,同时通过CH451 对键盘的扫描,到达人机交换信息的目的。该芯片与试验板相关器件连接原理图如下:CH451原理图武汉理工大学计算机科学与技术专业数字显示与键盘输入课程设计CH451引脚图102.2 操作命令:CH451操作命令表试验板实物图:1 空操作:0000XXXXXXXXB空操作命令不对CH451 产生任何影响。为了在不影响CH451 的前提下变化DCLK 以去除看门狗计时,也可以发送空操作命令。空操作命令可以只发送有效数据B8B11,简化描述是0000。2 芯片内部复位:
6、001000000001B内部复位命令将CH451 的各个存放器和各种参数复位到默认的状态。芯片上电时,CH451总是被复位,此时各个存放器均复位为0,各种参数均恢复为默认值。3 字数据左移:001100000000B字数据左移命令将CH451 的字数据左移一次,即从DIG0 向DIG7 移动一位,然后最右边的DIG0 补进数据00H。例如,在数码管DIG7DIG0 显示“87654321”时,执行字数据左移命令,显示变为“7654321 ”不译码方式或者“76543210”BCD 译码方式。4 字数据右移:001100000010B字数据右移命令将CH451 的字数据右移一次,即从DIG7
7、向DIG0 移动一位,然后最左边的DIG7 补进数据00H。例如,在数码管DIG7DIG0 显示“87654321”时,执行字数据右移命令,显示变为“ 8765432”不译码方式或者“08765432”BCD 译码方式。5 字数据左循环:001100000001B字数据左循环命令将CH451 的字数据左循环一次,即从DIG0 向DIG7 移动一位,然后最右边的DIG0 补进原DIG7 的数据。例如,在数码管DIG7DIG0 显示“87654321”时,执行字数据左循环命令,显示变为“76543218”。6 字数据右循环:001100000011B字数据右循环命令将CH451 的字数据右循环一次
8、,即从DIG7 向DIG0 移动一位,然后最左边的DIG7 补进原DIG0 的数据。例如,在数码管DIG7DIG0 显示“87654321”时,执行字数据右循环命令,显示变为“18765432”。7 设定系统参数:010000000WDOGKEYBDISPB设定系统参数命令用于设定CH451 的系统级参数:看门狗使能WDOG, 键盘扫描使能KEYB,显示驱动使能DISP。各个参数均通过1 位数据掌握,将相应的数据位置为1 则启用该功能,否则关闭该功能默认值。例如,命令数据010000000101B 表示启用看门狗的功能、关闭键盘扫描的功能、启用显示扫描驱动的功能。8 设定显示参数:0101MO
9、DELIMITINTENSITYB设定显示参数命令用于设定CH451 的显示参数:译码方式MODE,扫描极限LIMIT,显示亮度INTENSITY。译码方式MODE 通过1 位数据掌握, 置1 时选择BCD 译码方式,置0 时选择不译码方式默认值。扫描极限LIMIT 通过3 位数据掌握,数据001B111B 和000B 分别设定扫描极限为17 和8默认值。显示亮度INTENSITY 通过4 位数据掌握,数据0001B1111B 和0000B 分别设定显示驱动占空比为1/16 15/16 和16/16默认值。例如,命令数据010101110000B 表示选择不译码方式、扫描极限为7、显示驱动占空
10、比为16/16;命令数据010110001010B 表示选择BCD 译码方式、扫描极限为8、显示驱动占空比为10/16。9 设定闪耀掌握:0110D7SD6SD5SD4SD3SD2SD1SD0SB设定闪耀掌握命令用于设定CH451 的闪耀显示属性:D7SD0S 分别对应于8 个字驱动DIG7DIG0。闪耀属性D7SD0S 分别通过1 位数据掌握,将相应的数据位置为1 则使能闪耀显示,否则为正常显示, 不闪耀默认值。例如,命令数据011000100001B 表示设定数码管DIG5 和DIG0 闪耀显示,其余数码管正常显示,不闪耀。10加载字数据:1DIG_ADDRDIG_DATAB加载字数据命令
11、用于将字数据DIG_DATA 写入DIG_ADDR 指定地址的数据存放器中。DIG_ADDR 通过3 位数据指定数据存放器的地址,数据000B111B 分别指定地址07,对应于DIG0DIG7 引脚驱动的8 个数码管。DIG_DATA 是8 位的字数据。例如,命令数据100001111001B 表示将字数据79H 写入第1 个数据存放器,假设是不译码方式,则DIG0 引脚驱动的数码管将显示E;命令数据110010001000B 表示将字数据88H 写入第5 个数据存放器,假设是BCD 译码方式,则DIG4 引脚驱动的数码管将显示8.11读取按键代码:0111XXXXXXXXB读取按键代码命令用
12、于获得CH451 最近检测到的有效按键的按键代码。该命令是唯一的具有数据返回的命令,CH451 从DOUT 引脚输出按键代码,按键代码总是7 位数据,最高位是状态码,位5位0 是扫描码。读取按键代码命令的位数据B0B7 可以是任意值,所以掌握器可以将该操作命令缩短为4 位数据B8B11。例如,CH451 检测到有效按键并中断,按键代码是5EH,简化描述1110HLHHHHL 表示先向CH451 发出读取按键代码命令0111XXXXXXXXB,然后从DOUT 获得按键代码5EH。CH451BCD码译码表2.3 操作过程:2.3.1 硬件连接:CPUJ5_89S52P34P15J23_CH451L
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