【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 由特殊功能寄存器 TMOD的控制位 C/?T進(jìn)行選擇， TMOD寄存器的各位信息如下表所列?？梢钥闯?， 2個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器有 4中操作模式，通過 TMOD的 M1和 M0選擇。 2個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器的模式 0、 1和 2都相同，模式 3不同，各模式下的功能如圖 5所述： 圖 5 定時(shí) /計(jì)數(shù)器各模式功能 位 符號(hào) 功能 GATE ，置１時(shí)只有在 INIT0腳為高及 TR1控制位置１時(shí)才可打開定時(shí)器／計(jì)數(shù)器１ GATE 0，置 1時(shí)只有在 ?INIT1腳為高及 TR0控制位置 1才可打開定時(shí)器／計(jì)數(shù)器１ C/?T 1用作定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，清零則用作定時(shí)器（從內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘輸入），置 1用作計(jì)數(shù)器（從T1/） C/?T 0用作定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，清零則用作定時(shí)器（從內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘輸入），置 1用作計(jì)數(shù)器（從T0/） 0 0 13位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，兼容 8048定時(shí)器模式， TL1只用低5位參與分頻， TH1整個(gè) 8位全用 0 1 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， TL TH1全用 1 0 8位自動(dòng)重裝載定時(shí)器，當(dāng)溢出時(shí)將 TH1存放的值自動(dòng)重裝入 TL1 1 1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1此時(shí)無效（停止計(jì)數(shù)） 0 0 13位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，兼容 8048定時(shí)器模式， TL0只用低5位參與分頻， TH1整個(gè) 8位全用 0 1 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， TL0、 TH0全用 1 0 8位自動(dòng)重裝載定時(shí)器，當(dāng)溢出時(shí)將 TH1存放的值自動(dòng)重裝入 TL0 1 1 定時(shí)器 0此時(shí)作為雙 8位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 TL0作為一個(gè) 8位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，通過標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)器 0的控制位控制。 TH0僅作為一個(gè) 8位定時(shí)器，由定時(shí)器 1的控制位控制。 （ 1）模式 0 將定時(shí)器設(shè)置成模式 0時(shí)，類似 8048定時(shí)器，即 8位計(jì)數(shù)器帶 32分頻的預(yù)分頻器。下圖所示為模式 0工作方式。此模式下，定時(shí)器配置為 13位的計(jì)數(shù)器，由 TLn的低 5位和 THn的 8位所構(gòu)成。 TLn 低 5 位溢出向 THn 進(jìn)位， THn 計(jì)數(shù)溢出置為 TCON 中的溢出標(biāo)志位 TFn（ n=0,1）。GATE=0時(shí)，如 TRn=1，則定時(shí)器計(jì)數(shù)。 GATE=1時(shí)，允許由外部輸入 INIT1控制定時(shí)器 1， INIT0控制定時(shí)器 0，這樣可實(shí)現(xiàn)脈寬測(cè)量。 圖 6 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1的模式 0 （ 2）模式 1 模式 1除了使用 THn及 TLn全部 16位外，其他與模式 0完全相同、 圖 7定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1的模式 1 （ 3）模式 2 此模式下定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0和 1作為可自動(dòng)重裝載的 8位計(jì)數(shù)器（ TLn），如下圖所示， TLn的溢出不僅置位 TFn，而且將 THn內(nèi)容重新裝入 TLn， THn內(nèi)容由軟件預(yù)置，重裝時(shí) THn內(nèi)容不變，模式 2的操作對(duì)于定時(shí)器 0及定時(shí)器 1是相同的。 圖 8 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0和 1的模式 2 （ 4）模式 3 對(duì)定時(shí)器 1，在模式 3時(shí)，定時(shí)器 1停止計(jì)數(shù)，效果與將 TR1設(shè)置為 0相同。 對(duì)定時(shí)器 0，此模式下定時(shí)器 0的 TL0及 TH0作為 2個(gè)獨(dú)立的 8位計(jì)數(shù)器。下圖為模式 3時(shí)的定時(shí)器 0邏輯圖。 TL0占用定時(shí)器 0的控制位： C/?T、 GATE、 TR0、 INT0及 TF0。 TH0限定為定時(shí)器功能（計(jì)數(shù)器周期），占用定時(shí)器 1的 TR1及 TF1。此時(shí)， TH0控制定時(shí)器 1中斷。 模式 3是為了增加一個(gè)附加的 8位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器而提供的，使單片機(jī)具有三個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。模式 3只使用與定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0，定時(shí)器 T1處于模式 3時(shí)相當(dāng)于 TR1=0，停止計(jì)數(shù)（此時(shí) T1可用來作串行口波特率發(fā)生器），而 T0可作為兩個(gè)定時(shí)器用。 圖 9 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0的模式 3 LED 點(diǎn)陣顯示電路 本設(shè)計(jì)使用的是 4塊 8*8單色點(diǎn)陣屏設(shè)計(jì) 16*16點(diǎn)陣屏，采用單色顯示，進(jìn)行顯示所要顯示的字符，通過 74LS154譯碼器來控制點(diǎn)陣的行方向的顯示，而列方向的 16條線則由 74LS595的八位并行輸出端控制。 74LS595的總體特點(diǎn)和工作原理 1）總體特點(diǎn)： 74LS595是 8位串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出移位寄存器，三態(tài)輸出功能，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器，移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。數(shù)據(jù)在 SHcp的上升沿輸入，在 STcp的上升沿進(jìn)入的存儲(chǔ)寄存器中去。如果兩個(gè)時(shí)鐘連在一起，則移位寄存器總是比存儲(chǔ)寄存器早一個(gè)脈沖。在移位的過程中，輸出端的數(shù)據(jù)可以保持不變。這在串行速度慢的場(chǎng)合很有用處，數(shù)碼管沒有閃爍感。其 DIP封裝引腳圖如圖 7所示： 圖 7 74LS595引腳圖 各引腳及其功能： Q0~Q7 八位并行輸出端 Ds 串行數(shù)據(jù)輸入端 /OE 輸出使能端 STcp 存儲(chǔ)寄存器的時(shí)鐘脈沖輸入口 SHcp 移位寄存器的時(shí)鐘脈沖輸入口 /MR 芯片復(fù)位端 Q739。 并行數(shù)據(jù)輸出口，即儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出口 2)工作原理 每當(dāng) SHcp上升沿到來時(shí) , Ds引腳當(dāng)前電平值在移位寄存器中左移一位，在下一個(gè)上升沿到來時(shí)移位寄存器中的所有位都會(huì)向左移一位，同時(shí) Q739。也會(huì)串行輸出移位寄存器中高位的值，這樣連續(xù)進(jìn)行 8次，就可以把數(shù)組中每一個(gè)數(shù)（ 8位的數(shù)）送到移位寄存器；然后當(dāng) STcp上升沿到來時(shí)，移位寄存器的值將會(huì)被鎖存到鎖存器里，并從 Q1~7引腳輸出。 74LS595的主要優(yōu)點(diǎn)是具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器，在移位的過程中，輸出端的數(shù)據(jù)可以保持不變。這在串行速度慢的場(chǎng)合很有用處，點(diǎn)陣沒有閃爍感。 74HC595在 5V供電的時(shí)候能夠達(dá)到 30MHz的時(shí)鐘速度，每個(gè)并行輸出端口均能承受 20mA的灌電流和拉電流。這個(gè)特點(diǎn)保證了不用增加額外的擴(kuò)流電路即可輕松的驅(qū)動(dòng) LED。它輸入端允許500nS的上升（下降）時(shí)間，對(duì)嚴(yán)重畸形的時(shí)鐘脈沖仍能檢測(cè)。這樣就可以容納較大的傳輸線對(duì)地電容，使本設(shè)計(jì)的抗干擾能力增強(qiáng)。 74HC595并行輸出端與 LED模塊列線之間通過 20Ω 的電阻連接，這里電阻起到分壓，去除紅色 LED的并聯(lián)嵌位作用。使紅綠兩組 LED均能正常發(fā)光。 由于 LED顯示屏的工作電流時(shí)刻在變化，造成了系統(tǒng)電壓的波動(dòng)。這種電壓波動(dòng)有高頻成分，也有低頻成分。輕則對(duì)周圍無線電環(huán)境造成電磁污染，重則使系統(tǒng)時(shí)鐘紊亂，邏輯錯(cuò)誤。為避免此，在每個(gè) 74HC595的電源 VCC和 GND旁邊都并聯(lián)了兩個(gè)電容，用于濾波和退耦。穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，旁路掉電源中的高頻脈動(dòng)成份。消除自激，減小對(duì)外雜散電磁輻射，提高 EMI電磁兼容性。 見 附錄 1（電路原理圖） 第 4 章 軟件實(shí)現(xiàn) 概述 整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。 從軟件的功能不同可分為兩大類： 一是監(jiān)控軟件 （主程序） ，它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。 首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一 種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時(shí)性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。 系統(tǒng)程序主要包括了：主程序、點(diǎn)陣顯示驅(qū)動(dòng)程序。 主程序：主要控制整個(gè)顯示部分的初始化，使系統(tǒng)在目測(cè)條件下 LED 顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，可顯示文字和數(shù)字，顯示的文字和數(shù)字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_。文字顯示可以移入移出。本設(shè)計(jì)的顯示內(nèi)容為“你好！我是陸敏杰”實(shí)現(xiàn)向右移動(dòng)功能。 下面是主程序部分： 程序中首先對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行初始化，并對(duì) 74HC595進(jìn)行初始化，當(dāng)時(shí)初始化過程完成后，開始顯示處理。 //主函數(shù) 在主函數(shù)中完成函數(shù)的調(diào)用及字體的移動(dòng)處理，所以使人們能看見可以移動(dòng)字體顯示。分別能實(shí)現(xiàn)字體的上移、下移、左移、右移、逐個(gè)顯示。通過外部中斷來實(shí)現(xiàn)各種方式的轉(zhuǎn)移。 點(diǎn)陣顯示驅(qū)動(dòng)程序： 主要實(shí)現(xiàn)對(duì) 74ls595的驅(qū)動(dòng)編寫，已實(shí)現(xiàn)畫面的動(dòng)態(tài)刷新。通過改變列值和行值來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描。 根據(jù)電路行值為低電平，列值為高電平。則對(duì)應(yīng)的 led燈點(diǎn)亮，通過快速的掃描來實(shí)現(xiàn)掃描。 序設(shè)計(jì) 通過主程序?qū)?74ls595的初始化和對(duì)子程序的調(diào)用完成單片屏幕的動(dòng)態(tài)刷新以達(dá)到點(diǎn)陣的動(dòng)態(tài)顯示目的。 主程序流程圖： 將各個(gè)功能程序以子程序的形式寫好， 當(dāng)寫主程序的時(shí)候， 只需要調(diào)用子程序，然后在寄存器的分配上作一下調(diào)整，消除寄存器沖突和 I/O 沖突即可。程序應(yīng)該盡可能多的使用調(diào)用指令代替跳轉(zhuǎn)指令。因?yàn)樘D(zhuǎn)指令使得程序難以看懂各程序段之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。而調(diào)用指令則不同，調(diào)用指令使得程序結(jié)構(gòu)清晰，無論是修改還是維護(hù)都比較方便。將功能程序段寫成子程序的形式，除了方便調(diào)用之外，還有一個(gè)好處那就是以后寫程序的時(shí)候如果要用到，就可以直接調(diào)用這個(gè)單元功能模塊。下面對(duì) LED點(diǎn)陣顯示屏的顯示部分流程圖做介紹： 因?yàn)轱@示原理是視覺暫留原理需要有延時(shí)控制顯示。延時(shí)函數(shù)如下： //等待函數(shù) void delay(uint z) { uint x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=7。y0。y)。 } 通過單片機(jī) IO口控制 74595來分別控制列選和行選，在進(jìn)行行掃描時(shí)，將行值從第一位到第 16位逐行選通，同時(shí)將此時(shí)刻對(duì)應(yīng)的列值送入。在下一個(gè)掃描時(shí)刻將此行關(guān)閉，下一行行選打開，列值送入對(duì)應(yīng)的數(shù)值，以此類推直到所有的行都掃描完畢，行掃描從第一行開始。 同理，列掃描也從第一列掃描到最后一列，在列選通的時(shí)候?qū)?duì)應(yīng)的行值送入。 總 結(jié) 經(jīng)過近兩個(gè)月的努力，終于順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此 LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)中，由于我采用了 STC89C5單片機(jī)，并且采用串行移位寄存器 74HC595作列線驅(qū)動(dòng)，使本設(shè)計(jì)的硬件成本大幅下降，而又提高了顯示單元的可擴(kuò)展性。因?yàn)槭褂昧烁咚賳纹瑱C(jī)，使本系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)刷新率，移動(dòng)速度等得到保障。本設(shè)計(jì)充分利用了單片機(jī)的 E2PROM等片上資源，節(jié)約成本的同時(shí)使外圍電路簡(jiǎn)潔美觀，故障率降低?？傮w的性能指標(biāo)均達(dá)到或超過了題目的要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)大學(xué)生必須面臨的一項(xiàng)綜合素質(zhì)的考驗(yàn)，如果說在過去四年里，我們的學(xué)習(xí)是一個(gè)知識(shí)的積累過程，那么現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是對(duì)過去所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，是對(duì)理論進(jìn)行深化和重新認(rèn)識(shí)的時(shí)間活動(dòng)。在這 近兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè) 計(jì)中，我們有艱辛的付出，當(dāng)然更多的是豐收的喜悅。知識(shí)固然得到了鞏固和提高，但我相信在實(shí)踐中的切身體會(huì)將會(huì)使我在以后的工作和學(xué)習(xí)中終身受用。 首先，學(xué)習(xí)能力得到了提高。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，自始至終獨(dú)立完成硬件電路的設(shè)計(jì)、單片機(jī)軟件編寫等。在這些過程中，遇到許多困難，但通過書籍或網(wǎng)絡(luò)查閱了很多相關(guān)文章和向?qū)熣?qǐng)教 后終于解決了。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅對(duì)理論有了更深一步的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了和外界技術(shù)的溝通，還培養(yǎng)了自學(xué)能力和分析解決問題的能力，更重要的是，培養(yǎng)了克服困難的勇氣和信心。 其次，培養(yǎng)了自己的市場(chǎng)觀念。一個(gè)商品是否能夠搶占市場(chǎng)，除了必須的功能和質(zhì)量要求外，其價(jià)格是最大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。如何在保證質(zhì)量和完成同等功能的情況下，把產(chǎn)品的成本降到最低。是每個(gè)設(shè)計(jì)人員在作出方案時(shí)首要考慮的因素。 再次，則是人際交流能力得到鍛煉。人非生而知之者！人的學(xué)識(shí)總是不能面面俱到的，這就要求我們必須善于借鑒別人的成功經(jīng)驗(yàn)或失敗教訓(xùn)，使自己少 走彎路。 總之，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，但又面臨著工作。我相信我會(huì)把自己的熱情和所學(xué)奉獻(xiàn)到自己的工作中，不斷努力，不斷進(jìn)??！ 參考文獻(xiàn) [1] 譚浩強(qiáng) . C程序設(shè)計(jì)（第二版） [M]. 北京 :清華大學(xué)出版社 ,. [2] 彭為 .單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,. [3] 李良榮 .現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù) 基于 Multisim7[M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [4] 姜承昊 . 最新 LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、應(yīng)用與制造新技術(shù)新工藝實(shí)用手冊(cè) [M].北京 :中國(guó)科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版 社 ,. [5] 魏洪興 .嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例開發(fā)實(shí)驗(yàn)教材 I[M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,. [6] 童詩白 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [M].北京 :高等教育出版社 ,. [7] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版） [M].北京 :高等教育出版社 ,. [8] 中國(guó)集成電路大全編委會(huì)編 .《中國(guó)集成電路大全 —— CMOS集成電路》 [M]. 北京 :國(guó)防工業(yè)出版社 ,1985. 附錄 1： 電路原理圖 附錄 2： LED點(diǎn)陣顯示源程序 //宏定義 define uchar unsigned char define uint unsigned int //包含頭文件 include include include uchar i,flag,X,j,k。