下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
3.14 TIMER0控制数码管动态管显示 |
|
集成式数码管显示一般采用动态扫描刷新显示方法，在发送段码与位码完成一位数码显示后，调用延时函数delay_ms，在短暂延时后显示下一位数码，如此循环快速扫描，实现刷新显示。图3-17所示仿真电路中改用了新的动态显示方法，数码管刷新程序由定时器溢出中断进行控制，同样实现了集成式数码管的动态显示。为实现更丰富的演示功能，仿真电路中对两组数据（年、月、日，时、分、秒）实现了切换显示。
图3-17 TIMER0控制数码管动态管显示电路
（1）TIMER0的模式1配置及初值计算
本例主程序将使用TIMER0的模式1来实现4ms定时，不同于上一案例的是本例设TMOD= 0x01，使TIMER0工作于模式1，它与模式0的唯一差别是其最大计数位为16位，TH0与TL0均分别保存定时器初值的高8位与低8位。当定时/计数寄存器累加到65 535时，再次递增即产生计数溢出，对于所选择的12MHz振荡器，可用下面的两行语句实现4ms(4 000µs)定时：
设置初值的语句还可写成：
这是因为65 536即17位二进制数10000000000000000，其最高位为1，其余16位为0，对于16位的寄存器，65 536与0是相等的。为检验这一结果，可打开Windows附件中的计算器，计算65 536-4 000，得到61 536，然后单击“查看”/“科学型”/“十六进制”菜单，可得十六进制数F060，即TH0 = 0xF0，TL0=0x60；如果输入0-4 000，可得结果为-4 000，然后切换到十六进制，可得FFFFFFFFFFFFF060，显然，该结果的最后4位仍为F060，所得结果中将仅有最低4位被分别保存到TH0与TL0中。
定时器初值选择很重要，设置不当时会导致数码管显示闪烁、亮度不足或字符滚动。本例8只数码管每隔4ms切换显示下一字符，由于视觉惰性，其快速切换使人不会感觉到它们是逐个出现并在4ms后消失，而会感到所有字符是同时稳定地显示在数码管上。
（2）TIMER0的溢出中断函数设计
设置好定时器初值以后，置TR0 = 1即可启动TIMER0，TIMER0将在4ms后溢出，由于IE = 0x82许可了TIMER0溢出中断，中断函数将被调用，完成对一位数码管的刷新显示，如此不断以4ms间隔触发中断，即可实现整个集成式数码管每一数位的动态扫描刷新显示。
中断函数内控制的变量i，j分别是二维数组Table_OF_Digits的行与列索引，定时器中断每隔4ms被触发，数组第i行j列字符被显示，同时j递增，4ms后中断再次触发，下一字符被显示，依此下去，第i行的8个字符反复刷新显示在8只数码管上。
二维数组中一行8个字符的持续刷新显示时间由变量t控制，时间近似等于t×4ms，增加t值会延长一行字符保持显示在数码管上的时间长度。源程序中的t取值为350，要注意将t定义为INT16U类型。在一行8个字符保持显示若干时间后，i的增加会使数码管显示出下一行字符。
细心研究时会发现，每一趟刷新需要显示8个字符，在t值为350时开始切换到下一行，由于43×8=344，t增加到350时，刚刚显示完的是第44趟第6个字符，在第44趟还剩2个字符未显示时，变化i值而切换到另一行，这样会不会出现显示错误呢？
实际结果是，不管t的上限是否能整除8，显示结果都是正常的。如t=350时，t归0，数码管上前6个字符仍是数组当前行的，i值变更后，后续显示的将是新行的第7，8个字符，这时数码管上前6个字符是一行，后2个字符是另一行，这样显然会出现两行混合出现的情况。但由于每个字符仅停留4ms即被刷新，前面6个异常的字符会在极短的时间内在第45趟（或称为新开始的第0趟）被刷新为新行的前6个字符，因此根本看不到这种混合出现的现象。
如果希望切换新行不出现可能的瞬间混合显示现象，要么将t的上限取为可被8除尽，或者直接在变更i值的同时将j值归0，这样可保证输出新的一组数据时，输出的起始位码为P2 = ～(1<<j)=～(1<<0)=～0x01=0xFE。
（3）不使用TIMER0溢出中断函数实现数码管刷新
除了可以使用定时器溢出中断函数实现数码管刷新显示以外，还可以不启用TIMER0溢出中断，并删除溢出中断函数。在主程序while循环内通过查询TIMER0溢出标志位TF0（TIMER0 Overflow Flag）是否置位（TF0是否为1）来判断是否计数溢出，为1时表示定时4ms已经到达，此时将TF0软件清零，并重装定时寄存器，然后刷新数码管显示。
① 数码管位码驱动使用了反向驱动器7406，如果改为非反向驱动器7407，应如何修改程序？
② 重新设计程序，实现三组以上数据的自动循环切换显示。
③ 在仿真电路中添加按键，每次按键时切换显示下一组数据。
