数码管动态显示程序设计

电子系统设计专题实验报告

学院：电信学院

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实验三、数码管动态显示程序设计

一、实验目的和要求

【实验目的】

1. 熟悉单片机数码管电路结构原理；

2. 学会单片机C语言I/O端口编程控制方法；

3. 学会外部显示部件LED灯的软件编程使用方法；

4. 学会单片机开发系统的软件调试方法。

【实验要求】

1. 仔细阅读示例程序，了解程序的设计方法，完成示例程序的编译、调试、下载验证，运行结果正确；

2. 修改示例程序的延时参数及其他参数，使之能够快速稳定的显示1-8的8个数据，即动态扫描显示效果。

3. 自己设计实现8位数码管能够自动进位计数显示的功能程序，并在实验系统平台完成编译、调试、下载验证，运行结果正确。

4. * 编写程序，显示教师指定的符号形状。

二、实验设备及设计开发环境

1. 单片机平台：AVR ATmega128实验开发板；

2. 开发环境平台：AVR Studio 4.18集成开发软件；WinAVR(GCC) 2010 C 语言编译器；JTAGICE mkII在线仿真器。

三、实验的电路原理

电路由两个锁存器及8位七段共阳极数码管组成；

两个锁存器，分别管理段码和位码，通过使能编程实现段码和位码的操作；

位码操作：选定将要进行显示的某一位数码管；

段码操作：输出欲显示的字符的段码；

程序设计及分析

设计思路：

1）端口初始化

2）关闭位码锁存器，使能段码锁存器（位码锁存使能端输出低电平，段码锁存使能端输出高电平）

参考语句：

PORTG |= _BV(DIG_CS2);//段使能，1

PORTG &= ~_BV(DIG_CS1);//位关闭，0

3）送数码管段码

参考语句：

PORTB = code[j];

4）关闭段码锁存器，使能位码锁存器（位段码锁存使能端输出低电平，位码锁存使能端输出高电平）

参考语句：

PORTG |= _BV(DIG_CS1); //1，位使能

PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0，段关闭

5）送数码管位码

参考语句：

PORTB = 128;

6）关闭位码锁存器

参考语句：

PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //0，段关闭

PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0，位关闭

_delay_ms(1);

四、实验结果

【任务一】：输出显示八进制计数

【任务二】：输出显示倒C

五、实验总结

完成了输出显示八进制计数和老师指定要输出的倒C，对七段共阳极数码管有了更深的理解，学会了对其进行段、位码操作。

附录1软件源代码

【任务一】

//功能：输出显示八进制计数

#include

#include

#define DIG_CS1 PG3 // DIG_CS1与ATmega128的PG3相连，位码

#define DIG_CS2 PG4 // DIG_CS2与ATmega128的PG4相连，段码

#define PB_MASK 0xFF

uint8_t code[16] = { 0xC0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xc6, 0xa1, 0x86, 0x8e };

voidDIG_Init()

{

PORTB = ~PB_MASK; //数据=初始为高电平

DDRB = PB_MASK; //输出

PORTG &= 0x00; //PG是锁存使能端

DDRG |= _BV(DIG_CS1) | _BV(DIG_CS2); //使能位操作：CS1:段CS2：位

}

int main()

{

int m = 0, com = 1;

DIG_Init();

while(1)

{

for (int a = 0; a < 8; ++a) //千位

{

for (int e = 0; e < 8; ++e) //百位

{

for (inti = 0; i< 8; ++i) //十位

{

for (int j = 0; j < 8; ++j) //个位

{

for (int k = 0; k < 500; ++k)

{

//个位

//段

PORTG |= _BV(DIG_CS2); //段使能，1

PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //位关闭，0

PORTB = code[j];

//位

PORTG |= _BV(DIG_CS1); //1，位使能PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0，段关闭PORTB = 128;

//关闭

PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //0，段关闭PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0，位关闭_delay_ms(1);

//十位

//段

PORTG |= _BV(DIG_CS2); //使能PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //取反0 PORTB = code[i];

//位

PORTG |= _BV(DIG_CS1); //1 PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0 PORTB = 64;

//关闭

PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //0 PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0

_delay_ms(1);

//百位

//段

PORTG |= _BV(DIG_CS2); //使能PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //取反0 PORTB = code[e];

//位

PORTG |= _BV(DIG_CS1); //1 PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0 PORTB = 32;

//关闭

PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //0 PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0

_delay_ms(1);

//千位

PORTG |= _BV(DIG_CS2); //使能PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //取反0 PORTB = code[a];

//位

PORTG |= _BV(DIG_CS1); //1

PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0

PORTB = 16;

//关闭

PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //0

PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //0

_delay_ms(1);

}

}

}

}

}

}

return 0;

}

【任务二】

//功能：输出显示倒C

#include

#include

#define DIG_CS1 PG3

#define DIG_CS2 PG4

#define PB_MASK 0xFF

uint8_t code[16] = {0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0};

voidDIG_Init()

{

PORTB = ~PB_MASK;

DDRB = PB_MASK;

PORTG &= 0x00;

DDRG |= _BV(DIG_CS1) | _BV(DIG_CS2);

}

int main()

{

inti = 0, com = 1;

DIG_Init();

while(1)

{

for (i = 0; i< 9; ++i)

{

PORTG |= _BV(DIG_CS2); //段码使能，1

PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //位码关闭，0

PORTB = code[i]; //显示led

PORTG |= _BV(DIG_CS1); //位码使能，1

PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //段码关闭，0

PORTB = com; // 位码

com *= 2; //移动位码

PORTG &= ~_BV(DIG_CS1); //关闭位码，0

PORTG &= ~_BV(DIG_CS2); //关闭段码，0

_delay_ms(1); //延时500ms

if(com > 128) //若位码从左至右移至最后一位，则从头开始com =1;

}

}

return 0;

}