【正文】 Loop4。 Key_Bit[3]=10。 //串行輸出要顯示的數(shù)字 delay(10000)。Loop4。 Second_Trans(Second)。 第 31 頁 圖 311 定時功能流程圖 若用戶設(shè)置秒時出現(xiàn)誤操作，如將秒設(shè)置為 99 等大于 60 的數(shù)字。若此時按下暫停鍵（鍵值 16），則關(guān)閉定時器，定時暫停 ， 數(shù)碼管上 會 顯示“ ”的圖案，而所剩的定時時間仍然保存在數(shù)字顯示數(shù)組 Dis_Data 中不變，除非用戶在暫停期間通過鍵盤改變時間，否則所剩的定時時間會一直鎖存在顯示數(shù)組中，此時如果重新按下“開始”鍵（鍵值 15），則定時器將從暫停之前的時間處繼續(xù)開始計時；但是如果用戶在計時暫停期間通過矩陣鍵盤對定時的時間進(jìn)行重新設(shè)置，那么定時器暫停之前所剩的時間就會被用戶通過鍵盤更新，其按下的第一個鍵代表分鐘的高位，第二個鍵代表分鐘的個位，按下的第三個鍵代表秒的高位，第二個鍵代表秒的個位，重新設(shè)置的時間將會被存入時間顯示數(shù)組顯示在數(shù)碼管上，同時程序會逆推出定時初值，此時再重新按下 15 鍵，則定時器按照用戶設(shè)定的時間開始計時。如果鍵值為 15 或者 16，則判定為功能鍵，其功能分別為開啟定時器和關(guān)閉定時器。j++) { if(Key_Bit[j]!=10) {DisData_Bit[j]=Key_Bit[j]。 i。 KX_On = 0。 if(KX_Status[KX_On]) { KY_On = x。amp。由于按鍵的行確定后，按鍵所在的第 a 行的輸入就變?yōu)榈碗娖?，這時要想識別出按鍵所在的列，就要依次改變鍵盤列的輸出。 KX_Tim[4]=0。 if(KX_Tim[x] = 3000) { KX_On = x。但是，由于按鍵按下時都會存在抖動，矩陣鍵盤沒有硬件去抖電路，因此就需要通過軟件完成去抖功能。當(dāng)有鍵按下時，哪個輸入是低電平，就是哪個行有鍵按下。 眾所周知，動態(tài)掃描方式是通過不間斷循環(huán)點(diǎn)亮的方法對若干個數(shù)碼管進(jìn)行點(diǎn)亮，由于人眼存在視覺暫留和數(shù)碼管的余暉效應(yīng)，人通過肉眼看到的效果是幾個數(shù)碼管一起點(diǎn)亮的。 DisData_Bit[2] = Minute_Bit[0]。 Second_Bit[0]=data%10。 四個數(shù)碼管分為兩個部分，左邊的兩位定義為分鐘，顯示當(dāng)前還剩余多少分鐘，右邊的兩位定 義為秒，顯示還剩多少秒。具體程序如下： void SPI_xmit(Uint16 a) { =a。Minute==00) { Second=0。Minute!=00) { Second=59。 本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最多 100 分鐘 的定時功能，進(jìn)入定時器 0 中斷服務(wù)子程序后就會對當(dāng)前所剩的時間進(jìn)行計算和更改，定時器 0 中斷服務(wù)子程序的大致功能是：進(jìn)入中斷服務(wù)子程序之后，如果定時器分鐘位和秒位均不為零，則秒位 第 24 頁 （ Second）減一；如果秒位為零但是分鐘不為零，則將秒位賦值為 59，分鐘位減一；如果秒位和分鐘位都為零，則代表定時結(jié)束，分鐘位和秒位都為零不動。 開啟看門狗 開啟看門狗需要對看門狗的工作控制寄存器進(jìn)行配置。 這兩行語句分別表示打開定時器 0 和看門狗的中 斷。 其中在工程中的 文件中，定義： define M_INT1 0x0001 PIE 中相應(yīng)的中斷使能位。第三個參數(shù)就是設(shè)定定時器的計數(shù)周期，單位為 微秒 ，本程序希望定時時間為 一秒 ，所以此處寫 1000000。CpuTimer0, 150, 1000000)。 = amp。 = 0。 = 1。 這些外設(shè)的初始化主要通過兩個函數(shù)來完成，即 Init_LEDGpio() 和Init_KeyGpio()，分別表示數(shù)碼管的初始化和按鍵矩陣的初始化。 即為禁止 fifo 增強(qiáng)功能。 該函數(shù)的主要功能為：先配置 SPICCR 寄存器，初始化 SPI 到復(fù)位狀態(tài)， 第 21 頁 設(shè)置時鐘極性為上升沿輸入，下降沿輸出狀態(tài)，字長控制為 16位；再配置 SPICTL寄存器，禁止溢出中斷使能位，設(shè)置 SPI 時鐘相位為普通 SPI 時鐘方式，設(shè)置SPI 為網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，即就是將 DSP 設(shè)置為主機(jī)，不使能 SPI 中斷，再配置波特率寄存器，設(shè)置波特率為（ LSPCLK） \(127+1)。 =0x0006。 //SPISTEA 這四行語句即表示將 GPIO 的 5 5 56 和 57 接口設(shè)置為外設(shè) I/O 模式。而進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸就要用到 DSP 的 GPIO 接口，因此就需要對這四根線所用到的 GPIO 接口進(jìn)行初始化設(shè)置，如下 = 1。SPI_fifo_init()。 環(huán)，其中編寫系統(tǒng)將要執(zhí)行的主要功能。 ，就需要對本程序中會用到的外設(shè)及其接口進(jìn)行初始化，包括 SPI、定時器 0、按鍵矩陣、數(shù)碼管和看門狗。由于本系統(tǒng)用到了定時器， SPI， GPIO 接口等部件，所以也要對這些部分進(jìn)行相應(yīng)的初始化。 本系統(tǒng)主要采用軟件消抖法，具體過程將在軟件設(shè)計部分加以介紹。 如果按鍵較多，常用軟件方 法去抖。 圖 211 按鍵抖動示意圖 硬件消抖法就是在按鍵中附加去抖動電路，從根上消除抖動產(chǎn)生的可能性。鍵抖動會引起一次按鍵被誤讀多次。因而在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動，為了不產(chǎn)生這種現(xiàn)象而作的措施就是按鍵消抖。 矩陣鍵盤的硬件設(shè)計 矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識別也要復(fù)雜一些，行線KX4~KX1的一端通過電阻接正電源另一端接 DSP 的 GPIO50~GPIO53口作為輸入，列線 KY4~KY1 分別接 DSP 的 GPIO00~GPIO03 口作為輸出。 在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O端口，而且功耗更低。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個GPIO 端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如 BCD 碼二 ~十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。 圖 28 七段數(shù)碼管示意圖 數(shù)碼管有共陽和共陰兩種，由于共陰數(shù)碼管要靠微控制器 DSP 提供電流，顯示效果往往沒有共陽數(shù)碼管好，所以本系 統(tǒng)采用的是共陽數(shù)碼管。 圖 27 74HC164 引腳圖 表 21 74HC164 引腳說明 符號 管腳名稱 管腳號 描述 A,B 數(shù)據(jù)輸入 1,2 該管腳為與門輸入 QA~QH 數(shù)據(jù)輸出 3,4,5,6,10,11,12,13 并行輸出口 CLK 時鐘輸入 8 在上升沿讀取串行數(shù)據(jù) CLR 復(fù)位 9 端口輸入為低時，所有輸入無效，所有輸出清零，端口為高時，輸出數(shù)據(jù) VDD 邏輯電源 15 電源 GND 邏輯地 7 系統(tǒng)地 數(shù)碼管 數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管，是 常用的一種顯示輸出 元件。數(shù)據(jù)通過兩個輸入端（ DSA 或 DSB）之一串行輸入；任一輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入。當(dāng)時鐘 極性位被清零時， SPILCK 的低電平比高電平多一個系統(tǒng)時鐘周期 。數(shù)據(jù)以右對齊的方式存儲于 SPIRXBUF 寄存器中 。寫入 SPIDAT（串行數(shù)據(jù)寄存器）或 SPITXBUF（串行輸出緩沖寄存器）的書籍啟動 SPISOMI 引腳的數(shù)據(jù)發(fā)送，數(shù)據(jù)的最高位（ MSB）最先發(fā)送。主機(jī)和從機(jī)之間可以同時實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā) 送和接收，也就是說可以工作于全雙工模式。 SPI 的主從工作方式 圖 26 SPI 主從通信原理圖 圖示的是典型的 SPI 工作于主機(jī)模式，系統(tǒng)中 有兩個處理器，處理器 1 的SPI 工作于主機(jī)模式，而處理器 2 的 SPI 工作于從機(jī)模式。 8)具有 6 個控制寄存器、 3 個數(shù)據(jù)寄存器和 3 個 FIFO 寄存器。 4)依次發(fā)送的數(shù)據(jù)字的長度為 1~~16s 位，可以通過寄存器設(shè)定。 圖 25 SPI 模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 1)4 個外部引腳 SPISOMI:SPI 從輸出 /主輸入引腳； 第 11 頁 SPISIMO:SPI 從輸入 /主輸出引腳 SPISTE:SPI 從傳送使能引腳； SPICLK:SPI 串行時鐘引腳。 值得注意的是， SCK 信號只由主設(shè)備控制，從設(shè)備不能控制時鐘信號線。通信時通過進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 來完成，這里首先要知道 SPI 采用的是串行通信協(xié)議，也就是說通信時數(shù)據(jù)是一位一位進(jìn)行傳輸?shù)?。?dāng) SI 的片選信號 第 10 頁 為低電平時， S1 被選中， Ml 通過 MOSI 引腳 發(fā)送數(shù)據(jù)， S1 通過 MOSI 引腳接收數(shù)據(jù)，或者 S1 通過 MISO 引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，而 M1 通過 MISO 引腳接收數(shù)據(jù)。 SPI 的通信原理。 SPI 通常用 于 DSP 和外設(shè)及其他處理器之間的通信。三極管的 集電極接 +5V 電源， 基極 分別接 DSP 的四個 GPIO 口 5 5 54 和 55。 首先，數(shù)據(jù)要利用 SPI 在 DSP 和 74HC164 之間進(jìn)行通信。當(dāng)定時器 0 的中斷傳輸?shù)?CPU 級后， IFR1 會被置位，如果 IER 和 INTM 都被使能，那么定時器 0 的中斷服務(wù)子程序才會被執(zhí)行。相應(yīng)的 CPU 中斷標(biāo)志位置 1， 當(dāng)中斷標(biāo)志鎖存到標(biāo)志寄存器后。 當(dāng)外設(shè)向 PIE 控制器發(fā)送中斷請求時，則相應(yīng)的 PIE 中斷標(biāo)志位（ PIEIFRx,y） 置位， 如果相應(yīng)的 PIE 中斷使能位 PIEIER(x,y)也 置位 ，則 PIE 將檢查相應(yīng)的 PIEACKx 位，以確定 CPU 是否為該組中斷準(zhǔn)備好。 但在本系統(tǒng)中，定時器 0 內(nèi)部的 計數(shù) 寄存器一旦遞減到零，就會向 PIE 產(chǎn)生一個中斷請求 TINT， 而 無需經(jīng)過外設(shè)內(nèi)部的中斷位置位 。對于某一個具體的外設(shè)中斷請求，只要有任意一級不許可， CPU 最終都不會響應(yīng)該外設(shè)中斷。因此， TIMCLK 就等于(TDDRH:TDDR+1)個系統(tǒng)時鐘的時間 [3]。其中， TIMCLK 由定時器分頻器 TDDRH:TDDR 和定時器預(yù)定標(biāo) 計數(shù) 器 PSCH:PSC 來控制。其中 CPU 定時器 2 被系統(tǒng)保留，用于實(shí)時操作系統(tǒng)，例如 DSP/ BIOS。 第 6 頁 定時器中斷的實(shí)現(xiàn) 為了實(shí)現(xiàn)定時器的精確走時功能，本系統(tǒng)利用 定時器 0、 PIE 模塊和 CPU 中斷共同作用產(chǎn)生 定時器中斷。 本程序使用的 TMS320F28335 型數(shù)字信號處理器 是 TI 公司的一款TMS320C28X 系列浮點(diǎn) DSP 控制器。其工作原理是接收模擬信號，轉(zhuǎn)換為 0 或 1 的數(shù)字信號。 DSP芯片外部連接一個 30MHz的石英晶體振蕩器。 ：矩陣鍵盤上鍵有十個按鍵設(shè)定為 0~9 數(shù)字輸入功能，另外兩 個鍵作為時間設(shè)定的控制鍵，分別為暫停，開始。輔以7 段數(shù)碼管，按鍵矩陣， LED 燈， 74HC164 芯片共同完成定時器的定時功能。 ，暫停后，再按下開始鍵，則從暫停的 時間點(diǎn)繼續(xù)定時。 為了實(shí)現(xiàn)定時器系統(tǒng)的主要功能，除了要有電源設(shè)備、時鐘電路、復(fù)位電路等必備 設(shè)備之外，還有必不可少的數(shù)碼管及其驅(qū)動電路，為了在定時結(jié)束時、報警，必須還有 LED 燈，為了能夠用鍵盤控制定時器狀態(tài)和輸入時間，還需要矩陣鍵盤及其控制電路。 TI 公司的產(chǎn)品線中有一大塊業(yè)務(wù)是數(shù)字信號處理器（ DSP）和微處理器 （ MCU）， CCS 是 TI 公司專門為 DSP 軟件工程師設(shè)計的集編譯、仿真、下載為一體的 DSP 開發(fā)軟件，可以通過 CCS 新建工程、編譯仿真工程、在線調(diào)試、下載程序 。 DSP 微控制器用來處理定時器程序 ； 利用 DSP 的 SPI 接口和 74HC164 八 位串入、并出移位寄存器 相連，進(jìn)行串行通信，再由 74HC164 寄存器將 段碼 并行輸出給數(shù)碼管從而顯示數(shù)字；矩陣鍵盤與 DSP 的 GPIO 口相連接，以掃描的方式識別鍵值，實(shí)現(xiàn)鍵盤對定時器的控制。定時可用于照相定時曝光、定時閃光、定時調(diào)速、定時烘箱、冰箱門定時報警、定時水位報警、延時催眠器、延時電鈴、延時電子鎖、觸摸定時開關(guān)等等。 定時器的應(yīng)用 隨著時代的 進(jìn)步，定時器的應(yīng)用越來越廣泛。其中長時段定時器最小控制時段一般為 一 分鐘 ,配上微處理器后能精確地編制一年的時間程序，組成多路可編程序的定時器。其中短時段控制的電動式定時器可用于程序控制式洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、微波爐、烘箱及時間繼電器等 。 機(jī)械式定時器，以發(fā)條為原動力，用擒縱調(diào)速器控制走時精度，通過齒輪傳動和凸輪，按時間控制機(jī)構(gòu)預(yù)置的時段操縱執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。 關(guān)鍵詞： 定時器 ， DSP， TMS320F28335 ， 串行外設(shè) 接口 ，矩陣鍵盤 第 2 頁 Abstract With the progress of