【正文】 開 始 輸出列掃描信號列掃描信號移位讀入行信號該列有鍵輸入 ？四列掃描完 ？返 回是否返 回按照行列算鍵值得鍵碼等待按鍵釋放是否圖 62 鍵盤掃描按鍵掃描子程序，首先定義鍵盤端口為 P0，將 P0 讀入的值進(jìn)行分析鍵值。再將鍵值轉(zhuǎn)換成數(shù)值寄存。同時當(dāng)按鍵按下，還要驅(qū)動接在 的蜂鳴器短響，以示按鍵已經(jīng)按下。 數(shù)據(jù)發(fā)送子程序 端口時序圖如圖 63 MAX7219 顯示驅(qū)動端口時序圖…………t C S St C Lt C Hf P St C Ht C Pt C C S H t C S Wt L D C XC SO R L O A DC L KD I ND O U T圖 63 驅(qū)動端口時序圖 MAX7219 寄存器MAX7219 有 14 個可尋址的控制字寄存器(如表 3) , 控制字寄存器由芯片的 88 雙端口 SRAM 識別,SRAM 直接尋址, 這樣單一的位能被更改或保留, 條件是電源電壓明顯大于 2V ?？刂谱旨拇嫫靼ㄗg碼模式、顯示強度、掃描限制( 被掃描位的個數(shù)) 、關(guān)閉模式、顯示測試(點亮所有的 L ED) 。另外還有一個空操作寄存器, 該寄存器允許數(shù)據(jù)從 DIN 直送 DOU T , 在設(shè)備串接情況下不會改變顯示或影響任何控制寄存器。 關(guān)閉模式當(dāng) MAX7219 處于關(guān)閉模式時, 掃描振蕩器停止工作,所有的段電流源接地,所有的位驅(qū)動器上拉為高電平,顯示器為消隱狀態(tài),寄存器的數(shù)據(jù)保持不變。關(guān)閉模式寄存器數(shù)據(jù)的 16 進(jìn)制碼為 X0 ,正常工作的 16 進(jìn)制碼為 X1。系統(tǒng)上電時 MAX7219 進(jìn)入關(guān)閉模式,這樣,用戶必須在使用 MAX7219 之前為顯示驅(qū)動器編程,否則, 它一開始就置位掃描, 數(shù)據(jù)寄存器不譯碼,強度寄存器也將置于最小值。 譯碼模式寄存器可對譯碼模式寄存器的每位進(jìn)行硬件譯碼(B 碼) 或軟件譯碼操作, 寄存器的每位字對應(yīng)一個數(shù), 邏輯高電平選擇 B 碼譯碼?？刂萍拇嫫髯g碼模式如表 4 所列。當(dāng)選擇軟件譯碼方式時, 數(shù)據(jù) D7～D0 對應(yīng)的 MAX7219 碼的各段筆劃如表 5 所列。當(dāng)工作于硬件(B 碼) 譯碼模式時 , 譯碼器只選擇數(shù)據(jù)寄存器中較低的幾位 (D3～D0) ,不考慮 D4～D6 位。D7 位顯示十進(jìn)制小數(shù)點 ,獨立于譯碼器 , 當(dāng) D7 = 1 時, 十進(jìn)制小數(shù)DP 點亮。字符 0～9 對應(yīng)的 16 進(jìn)制碼為 X0～ X9 ,字符 、E、H、L 、P 和消隱分別對應(yīng)的 16 進(jìn)制碼為 XA～ XF 。 亮度控制MAX7219 允許用一個接于電源輸入( V +) 和段電源( Iset ) 端之間外部電阻控制顯示亮度,并且利用強度寄存器,調(diào)節(jié)面板亮度。段電流常為 37mA ,最大值為 40mA ,由于L ED 的電壓降為 2. 5 V , 故調(diào)節(jié)亮度電阻的電壓降 V + VL ED 為 2. 5V (設(shè) V + = 5V) , 故 7 段碼全部點亮的總電流 7 37mA = 259mA , 外部調(diào)節(jié)亮度電阻 Rset 最小值是 2. 5V/ 259mA = 9. 53kΩ。段電流的位控制由一個內(nèi)部脈寬控制的 DAC 提供。DAC 從強度寄存器的低位載入,D 段電流的調(diào)整可分成 16 階, 從 31/ 32 減到 1/32 ,每步減少 2/ 31。當(dāng)循環(huán)到 31/ 32 時最亮,此時內(nèi)部位消隱時間為一個周期的 1/ 32 , 消隱時間的增加則減少了工作周期。31/ 32 對應(yīng)的 16 進(jìn)制碼為 F , 隨著亮度的降低對應(yīng)的 16 進(jìn)制碼依次減 1 ,1/ 32 對應(yīng)的 16 進(jìn)制碼為0。 限掃描寄存器限掃寄存器設(shè)定顯示幾個數(shù)字(1～8) , 8 位顯示時的典型掃描頻率為 1300Hz ,有多種顯示方式, 。如果想顯示較少的位數(shù),掃描頻率是 8fosc/ N ,其中 N 是被掃描位的個數(shù)。由于掃描的位數(shù)影響顯示亮度, 限掃寄存器不適用于顯示消隱部分 (如先行清零) 。掃描 7 位時對應(yīng)的 16 進(jìn)制碼為 X7 , 隨著掃描位數(shù)的減少對應(yīng)的 16 進(jìn)制碼依次減 1 ,僅掃描 0 位時對應(yīng)的 16 進(jìn)制碼為 X0。工作周期是 31/ 32。正常測試的 16 進(jìn)制碼為 X0 ,顯示測試的 16 進(jìn)制碼為 X1。 空操作寄存器空操作寄存器在 MAX7219 串接時使用,把所有芯片的 LOAD 端連在一起, 并將DOU T 連接到下一個 MAX7219 的 DIN 上。DOU T 是 CMOS 輸出, 可以驅(qū)動后邊的串接 MAX7219 。例如 ,4 個 MAX7219 串聯(lián),然后寫第 4 個片子, 再送入設(shè)想的 16 位字, 緊跟 3 個空操作碼( X0 XX) ,當(dāng) LOAD 升高時 ,所有裝置的數(shù)據(jù)被鎖存,前 3 個芯片接到空操作命令,第 4 個芯片接到設(shè)想的數(shù)據(jù)。 顯示檢測寄存器顯示檢測寄存器有兩種操作模式: 一般測試和顯示測試。顯示測試模式時所有的 L ED 點亮 ,方法是將所有控制字寄存器(包括關(guān)閉寄存器) 置成無效。在顯示測試模式下掃描 8 位的工作周期是 31/ 32。正常測試的 16 進(jìn)制碼為 X0 ,顯示測試的 16 進(jìn)制碼為X1。表 61 寄存器地址控制字說明D0 1D D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15數(shù)據(jù) 地址 X X X X 表 62 寄存器地址 16 進(jìn)制碼說明地址寄存器D15～D22 D11 D10 D9 D816 進(jìn)制碼空操作 X 0 0 0 0 X1位 0 X 0 0 0 1 X2位 1 X 0 0 1 0 X3位 2 X 0 0 1 1 X4位 3 X 0 1 0 0 X5位 4 X 0 1 0 1 X6位 5 X 0 1 1 0 X7位 6 X 0 1 1 1 X8位 7 X 1 0 0 0 X9譯碼模式 X 1 0 0 1 XA強度 X 1 0 1 0 XB限掃 X 1 0 1 1 XC關(guān)閉 X 1 1 0 0 XD顯示測試 X 1 1 1 1 XF 表 63 軟件譯碼數(shù)字對應(yīng)的段筆劃寄存器數(shù)據(jù) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0對應(yīng)的段筆劃 dp a b c d e f g表 64 譯碼模式寄存器示例寄存器數(shù)據(jù)操作D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D016 進(jìn)制碼不對 0～7 譯碼 0 0 0 0 0 0 0 0 00不對 0 位譯碼，不對 1～7 位譯碼 0 0 0 0 0 0 0 0 01對 0～3 位譯碼,不對 4～7 位譯碼 0 0 0 0 1 1 1 1 0F對 0～7 位譯碼 1 1 1 1 1 1 1 1 FF 數(shù)據(jù)顯示子程序顯示數(shù)據(jù)的編碼，將要顯示的數(shù)據(jù)編碼，傳輸給 MAX7219，MAX7219 將數(shù)據(jù)解碼，驅(qū)動數(shù)碼管的顯示。同時設(shè)置 MAX7219 的顯示的一些設(shè)置。掉電控制寄存器設(shè)置為正常操作、掃描邊界,顯示 8 位、亮度控制、譯碼方式、最大顯示結(jié)果。 主函數(shù) 如圖 64 所示為設(shè)計的主函數(shù)。定義變量第一組數(shù)輸入完成 ？未完成數(shù)字顯示輸入第一組數(shù)字 ，設(shè)置標(biāo)志位運算符輸入 ？完成存儲運算符標(biāo)志第二組數(shù)輸入完成 ？未完成數(shù)字顯示輸入第二組數(shù)字 ，設(shè)置標(biāo)志位輸入等號 ？完成數(shù)學(xué)計算是送顯示“ C L ” 按下 ？否是初始設(shè)置變量重置是圖 64 主函數(shù)程序流程圖程序功能主要實現(xiàn)最本設(shè)計（簡易計算器）的最核心部分，計算鍵盤輸入的值并輸出結(jié)果。同時計算結(jié)果溢出，驅(qū)動 口的蜂鳴器長鳴 1s,提示用戶計算結(jié)果溢出。第八章 總結(jié)與展望設(shè)計完整的實現(xiàn)了課題所要求的內(nèi)容，期間雖然道路坎坷，但是最終我們確立了設(shè)計方案，完成 PCB 圖，仿真，程序以及實物的制作，并且全部實現(xiàn)課題所要求的效果。在課題的實現(xiàn)制作過程中學(xué)習(xí)和鞏固了許多知識，比如單片機的相關(guān)知識，單片機 C 語言的相關(guān)知識，特別是 C 語言，在以前，我們學(xué)習(xí) C 語言只學(xué)習(xí)到了些許皮毛，沒有太深入的企業(yè)理解和 C 語言，這次課題比較需要比較的深入的去學(xué)習(xí) C 語言。同時，也理解到了團隊合作精神的重要性。這次課題也培養(yǎng)了我們認(rèn)真思考，觀察，動手，發(fā)現(xiàn)以及遇到問題的解決能力。同時，這次畢業(yè)論文課題的制作，是對大學(xué)三年所學(xué)知識的一個小匯總。也學(xué)習(xí)和鞏固了很多軟件，比如 Altium DXP、Proteus ISIS、KEIL 、 CFree、MS Office、STC ISP、Atmel ISP、Adobe Photoshop 等計算機應(yīng)用軟件。參考文獻(xiàn)[1] 51 單片機 C 語言教程[J].電子工業(yè)出版社， ：4～89.[2]林 [M].西安電子科技大學(xué)出版，：4～100.[3][J].電子工業(yè)出版社，：12～67.[4] 單片機 C 語言常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計[J].電子工業(yè)出版社，：45.[5] 51 單片機(C 語言版)[M]. 人民郵電出版社，：5～90.致 謝本次設(shè)計是在我的指導(dǎo)老師悉心指導(dǎo)，以及閱讀書本，網(wǎng)上查找資料和通過自己的努力，順利的完成了任務(wù)。不但讓我增長了知識也讓我真正感受到理論與實際相結(jié)合的成果，受益匪淺。感謝我的指導(dǎo)老師，他給予我許多的幫助和鼓勵。我還要感謝在設(shè)計過程中所有給予我真誠幫助的其他老師和同學(xué)。附錄 如圖 1 設(shè)計好的硬件仿真圖。BINCLKOADP134P15AD7AD23AD456A15A89A10A12346P171AD0AD0GNDVCGNDAD1AD2AD3AD4 AD5VCAD6AD2AD7AD6VCAD013AD457BINLOADCKDOUTISEACDEFGDPDIG0I1DIG2I3DIG4I5DIG6I7BISET VCABCDEFGDP DIG0I1DIG2I3DIG4I5DIG6I7（ 1） 計 算 器 能 顯 示 8位 數(shù) 字 ， 開 機 運 行 時 ， 只 有數(shù) 碼 管 最 低 位 顯 示 為 “0”， 其 余 位 全 部 不 顯 示 ；（ 2） 具 有 44鍵 盤 ， 分 別 表 示 0～ ＋ 、 － 、 / 、 ＝ 和 清 零 鍵 CL， 輸 入 的 數(shù) 字 從 設(shè) 計 的 鍵 盤輸 入 ；（ 3） 可 對 兩 個 無 符 號 數(shù) 進(jìn) 行 加 、 減 、 乘 、 除 運 算 ，并 顯 示 計 算 結(jié) 果 。（ 4） 結(jié) 果 溢 出 時 發(fā) 出 “嘀 ”報 警 聲8051 CALCULATOR(簡 易 計 算 器 ）XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./.5/..5/U1AT89C5112365489=7 +CON0ABCD1 2 43KEYPAD4*K234567891RP1RESPACK8X1CRYSTALC134pFC234pFC32uFR11kBUZ1BUZERA14B6C20D3E21F5G17DP2DIG02I11DIG26I37DIG43I510DIG65I78DIN1LOA2CLK13ISET18DOU24U2MAX7219Q1PN1kLED7SGMPX8CABLUET89C517SEGMPX8LEDKEYPADEMAX7219圖 1 設(shè)計好的硬件仿真圖如圖 2 正在運行的硬件仿真圖。BINCLKOADP134P15AD7AD23AD456A15A89A10A12346P171AD0AD0GNDVCGNDAD1AD2AD3AD4 AD5VCAD6AD2AD7AD6VCAD013AD457BINLOADCKDOUTISEACDEFGDPDIG0I1DIG2I3DIG4I5DIG6I7BISET VCABCDEFGDP DIG0I1DIG2I3DIG4I5DIG6I7（ 1） 計 算 器 能 顯 示 8位 數(shù) 字 ， 開 機 運 行 時 ， 只 有數(shù) 碼 管 最 低 位 顯 示 為 “0”， 其 余 位 全 部 不 顯 示 ；（ 2） 具 有 44鍵 盤 ， 分 別 表 示 0～ ＋ 、 － 、 / 、 ＝ 和 清 零 鍵 CL， 輸 入 的 數(shù) 字 從 設(shè) 計 的 鍵 盤輸 入 ；（ 3） 可 對 兩 個 無 符 號 數(shù) 進(jìn) 行 加 、 減 、 乘 、 除 運 算 ，并 顯 示 計 算 結(jié) 果 。（ 4） 結(jié) 果 溢 出 時 發(fā) 出 “嘀 ”報 警 聲8051 CALCULATOR(簡 易 計 算 器 ）XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./.5/..5/U1AT89C5112365489=7 +CON0ABCD1 2 43KEYPAD4*K234567891RP1RESPACK8X1CRYSTALC134pFC234pFC32uFR11kBUZ1BUZERA14B6C20D3E21F5G17DP2DIG02I11DIG26I37DIG43I510DIG65I78DIN1LOA2CLK13ISET18DOU24U2MAX7219Q1PN1kLED7SGM