微机原理中6 位 7 段 LED 数码管显示课程设计

### 微机原理中6 位 7 段 LED 数码管显示课程设计 #### 一、设计目的概述 本课程设计旨在让学生通过实践掌握定时器与时基信号的使用方法，并深入理解LED数码管的工作原理。在此基础上，学生需学会如何使用SPCE061A单片机来控制LED数码管的显示。 #### 二、设计环境 1. **硬件配置**：本实验需要使用装有Windows系统的PC机，以及配备µ’nSP™IDE仿真环境的PC机和一个µ’nSP™十六位单片机实验箱。 2. **实验箱硬件模块**：实验箱包含SPCE061A核心及其周边电路模块（具备32个I/O口）和6位8段数码管电路模块。 #### 三、设计要求 1. **编程要求**：主程序需使用C语言编写，中断服务程序则采用汇编语言编写。 2. **实现功能**：利用SPCE061A单片机控制6个LED数码管的显示。 3. **实验现象**：启动后，所有数码管均显示数字0并持续1秒。随后，第一位数码管从0至9依次显示，每次显示间隔为0.5秒，其余数码管均显示0。当第一位数码管显示完9后，第一位保持显示9，第二位数码管从0至9显示，以此类推，直至第六位数码管显示完9，此时所有数码管显示9，之后再次显示0，循环往复。其中，1秒和0.5秒的时间间隔由2Hz的时基信号(IRQ5)提供。 #### 四、设计相关知识 1. **时间基准信号** - **定义**：时间基准信号来源于32768Hz实时时钟，通过不同的频率选择组合而成。 - **应用**：时基信号产生器不仅为TimerA提供时钟来源，还为中断系统提供中断源信号（IRQ6）。此外，它还可以通过分频产生不同频率的时基信号（2Hz、4Hz、1024Hz、2048Hz以及4096Hz），这些信号可以作为中断系统中的实时中断源（IRQ4和IRQ5）。 - **配置**：通过对P_Timebase_Setup(写)(700EH)单元编程来选择所需的频率。而P_Timebase_Clear(写)(700FH)单元用于控制时基计数器的复位和时间校准，写入任何数值后，时基计数器会被设为“0”。 2. **Timer定时器/计数器** - **介绍**：SPCE061A单片机配备了两个16位的计时/计数器：TimerA和TimerB。TimerA为通用计数器，TimerB为多功能计数器。 - **工作原理**：定时器在选定的时钟频率下开始计数，达到最大值后产生溢出信号（TAOUT/TBOUT），触发中断请求，由CPU中断系统处理。定时器还可以触发ADC输入的自动转换过程或DAC输出的数据锁存。 - **配置**：要启用定时器，需要将计数值N写入P_TimerA_Data(读/写)(700AH)或P_TimerB_Data(读/写)(700CH)单元，并选择合适的时钟源。例如，TimerA的时钟源由时钟源A和时钟源B进行“与”操作组成。时钟源A和时钟源C来自PLL锁相环的晶体振荡器输出Fosc，而时钟源B来自32768Hz实时时钟系统。 #### 五、编程实现 1. **主程序**：使用C语言编写主程序，负责初始化硬件资源，包括设定定时器和时基信号。 2. **中断服务程序**：使用汇编语言编写中断服务程序，用于处理定时器产生的中断请求，更新LED数码管的显示内容。 #### 六、总结 本课程设计通过理论讲解与实践操作相结合的方式，使学生深入了解定时器与时基信号的工作原理，以及如何利用SPCE061A单片机实现对LED数码管的精确控制。通过完成这个课程设计，学生能够提高编程能力，并且掌握单片机控制数码管显示的基本技能，为进一步学习和研究微机原理奠定坚实的基础。