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導(dǎo)語：本期是本次單片機(jī)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的最終回，我們會(huì)列出前三回一起方便讀者回顧學(xué)習(xí)。本次主要知識(shí)點(diǎn)為單片機(jī)串口通信、接口和實(shí)際案例實(shí)踐——單片機(jī)音樂程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。單片機(jī)對(duì)于初學(xué)者來說確實(shí)很難理解，不少學(xué)過單片機(jī)的同學(xué)或電子愛好者，甚至在畢業(yè)時(shí)仍舊是一無所獲?；诖耍?a target="_blank">電子發(fā)燒友網(wǎng)將整合《單片機(jī)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)全攻略》，共分為四個(gè)系列，以饗讀者，敬請(qǐng)期待！此系列對(duì)于業(yè)內(nèi)電子工程師也有收藏和參考價(jià)值。
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參閱相關(guān)系列
單片機(jī)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)全攻略（一）
單片機(jī)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)全攻略（二）
??? 單片機(jī)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)全攻略（三）
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系列四
22：單片機(jī)串行口通信程序設(shè)計(jì)
23：LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示接口與編
24：動(dòng)態(tài)掃描顯示接口電路及程序
25：單片機(jī)鍵盤接口程序設(shè)計(jì)
26：單片機(jī)矩陣式鍵盤接口技術(shù)及
27：關(guān)于單片機(jī)的一些基本概念
28：實(shí)際案例實(shí)踐——單片機(jī)音樂程序設(shè)計(jì)
22、單片機(jī)串行口通信程序設(shè)計(jì)
1．串行口方式0應(yīng)用編程 8051單片機(jī)串行口方式0為移位寄存器方式，外接一個(gè)串入并出的移位寄存器，就能擴(kuò)展一個(gè)并行口。
《單片機(jī)串行口通信程序設(shè)計(jì)硬件連接圖》
例：用8051單片機(jī)串行口外接CD4094擴(kuò)展8位并行輸出口，如圖所示，8位并行口的各位都接一個(gè)發(fā)光二極管，要求發(fā)光管呈流水燈狀態(tài)。 串行口方式0的數(shù)據(jù)傳送可采用中斷方式，也可采用查詢方式，無論哪種方式，都要借助于TI或RI標(biāo)志。串行發(fā)送時(shí)，能靠TI置位（發(fā)完一幀數(shù)據(jù)后）引起中斷申請(qǐng)，在中斷服務(wù)程序中發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)，或者通過查詢TI的狀態(tài)，只要TI為0就繼續(xù)查詢，TI為1就結(jié)束查詢，發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。在串行接收時(shí)，則由RI引起中斷或?qū)I查詢來確定何時(shí)接收下一幀數(shù)據(jù)。無論采用什么方式，在開始通信之前，都要先對(duì)控制寄存器SCON進(jìn)行初始化。在方式0中將，將00H送SCON就能了。
-----------------單片機(jī)串行口通信程序設(shè)計(jì)列子--------------------------
ORG 2000H
START： MOV SCON，#00H ;置串行口工作方式0
MOV A，#80H ;最高位燈先亮
CLR P1.0 ;關(guān)閉并行輸出（避象傳輸過程中，各LED的“暗紅”現(xiàn)象）
OUT0： MOV SBUF，A ;開始串行輸出
OUT1： JNB TI，OUT1 ;輸出完否
CLR TI ;完了，清TI標(biāo)志，以備下次發(fā)送
SETB P1.0 ;打開并行口輸出
ACALL DELAY ;延時(shí)一段時(shí)間
RR A ;循環(huán)右移
CLR P1.0 ;關(guān)閉并行輸出
JMP OUT0 ;循環(huán)
說明：DELAY延時(shí)子程序能用前面我們講P1口流水燈時(shí)用的延時(shí)子程序，這里就不給出了。
二、串行口異步通信
org 0000H
AJMP START
ORG 30H
START：
mov SP，#5fh ;
mov TMOD，#20h ;T1： 工作模式2
mov PCON，#80h ;SMOD=1
mov TH1，#0FDH ;初始化波特率（參見表）
mov SCON，#50h ;Standard UART settings
MOV R0，#0AAH ;準(zhǔn)備送出的數(shù)
SETB REN ;允許接收
SETB TR1 ;T1開始工作
WAIT：
MOV A，R0
CPL A
MOV R0，A
MOV SBUF，A
LCALL DELAY
JBC TI，WAIT1 ;如果TI等于1，則清TI并轉(zhuǎn)WAIT1
AJMP WAIT
WAIT1： JBC RI，READ ;如果RI等于1，則清RI并轉(zhuǎn)READ
AJMP WAIT1
READ：
MOV A，SBUF ;將取得的數(shù)送P1口
MOV P1，A
LJMP WAIT
DELAY： ;延時(shí)子程序
MOV R7，#0ffH
DJNZ R7，$
RET
END
將程序編譯通過，寫入芯片，插入實(shí)驗(yàn)板，用通讀電纜將實(shí)驗(yàn)板與主機(jī)的串行口相連就能實(shí)驗(yàn)了。上面的程序功能很簡單，就是每隔一段時(shí)間向主機(jī)輪流送數(shù)55H和AAH，并把主機(jī)送去的數(shù)送到P1口。能在PC端用串行口精靈來做實(shí)驗(yàn)。串行口精靈在我主頁上有下載。運(yùn)行串行口精靈后，按主界面上的“設(shè)置參數(shù)”按鈕進(jìn)入“設(shè)置參數(shù)”對(duì)話框，按下面的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。注意，我的機(jī)器上用的是串行口2，如果你不是串行口2，請(qǐng)自行更改串行口的設(shè)置。
設(shè)置完后，按確定返回主界面，注意右邊有一個(gè)下拉列表，應(yīng)當(dāng)選中“按16進(jìn)制”。然后按“開始發(fā)送”、“開始接收”就能了。按此設(shè)置，實(shí)驗(yàn)板上應(yīng)當(dāng)有兩只燈亮，6只燈滅。大家能自行更改設(shè)置參數(shù)中的發(fā)送字符如55，00，F(xiàn)F等等，觀察燈的亮滅，并分析原因，也能在主界面上更改下拉列表中的“按16進(jìn)制”為“按10進(jìn)制”或“按ASCII字符”來觀察現(xiàn)象，并仔細(xì)分析。這對(duì)于大家理解16進(jìn)制、10進(jìn)制、ASCII字符也是很有好處的。程序本身很簡單，又有注釋，這里就不詳加說明了。
三、上述程序的中斷版本
org 0000H
AJMP START
org 0023h
AJMP SERIAL ;
ORG 30H
START：
mov SP，#5fh ;
mov TMOD，#20h ;T1： 工作模式2
mov PCON，#80h ;SMOD=1
mov TH1，#0FDH ;初始化波特率（參見表）
mov SCON，#50h ;Standard UART settings
MOV R0，#0AAH ;準(zhǔn)備送出的數(shù)
SETB REN ;允許接收
SETB TR1 ;T1開始工作
SETB EA ;開總中斷
SETB ES ;開串行口中斷
SJMP $
SERIAL：
MOV A，SBUF
MOV P1，A
CLR RI
RETI
END
本程序沒有寫入發(fā)送程序，大家能自行添加。
23、LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示接口與編程
在單片機(jī)系統(tǒng)中，常常用LED數(shù)碼數(shù)碼管顯示器來顯示各種數(shù)字或符號(hào)。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。
引言：還記得我們小時(shí)候玩的“火柴棒游戲”嗎，幾根火柴棒組合起來，能拼成各種各樣的圖形，LED數(shù)碼管顯示器實(shí)際上也是這么一個(gè)東西。
八段LED數(shù)碼管顯示器
《單片機(jī)靜態(tài)顯示接口》
八段LED數(shù)碼管顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成?；?個(gè)長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)賀點(diǎn)形的發(fā)光管在數(shù)碼管顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED數(shù)碼管顯示器有兩種不一樣的形式：一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED數(shù)碼管顯示器；另一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED數(shù)碼管顯示器。如下圖所示。`
共陰和共陽結(jié)構(gòu)的LED數(shù)碼管顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，對(duì)應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。8個(gè)筆劃段hgfedcba對(duì)應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0，于是用8位二進(jìn)制碼就能表示欲顯示字符的字形代碼。例如，對(duì)于共陰LED數(shù)碼管顯示器，當(dāng)公共陰極接地（為零電平），而陽極hgfedcba各段為0111011時(shí)，數(shù)碼管顯示器顯示“P”字符，即對(duì)于共陰極LED數(shù)碼管顯示器，“P”字符的字形碼是73H。如果是共陽LED數(shù)碼管顯示器，公共陽極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100（8CH）。這里必須注意的是：很多產(chǎn)品為方便接線，常不按規(guī)則的辦法去對(duì)應(yīng)字段與位的關(guān)系，這個(gè)時(shí)候字形碼就必須根據(jù)接線來自行設(shè)計(jì)了，后面我們會(huì)給出一個(gè)例程。
在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)數(shù)碼管顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種辦法單片機(jī)中CPU的開銷小。能供給單獨(dú)鎖存的I/O接口電路很多，這里以常用的串并轉(zhuǎn)換電路74LS164為例，介紹一種常用靜態(tài)顯示電路，以使大家對(duì)靜態(tài)顯示有一定的了解。
MCS-51單片機(jī)串行口方式押為移們寄存器方式，外接6片74LS164作為6位LED數(shù)碼管顯示器的靜態(tài)顯示接口，把8031的RXD作為數(shù)據(jù)輸出線，TXD作為移位時(shí)鐘脈沖。74LS164為TTL單向8位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。其中A、B（第1、2腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，2個(gè)管腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，公一個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可并接。T（第8腳）為時(shí)鐘輸入端，可連接到串行口的TXD端。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到T端時(shí)，移位寄存器移一位，8個(gè)時(shí)鐘脈沖過后，8位二進(jìn)制數(shù)全部移入74LS164中。R（第9腳）為復(fù)位端，當(dāng)R=0時(shí)，移位寄存器各位復(fù)0，只有當(dāng)R=1時(shí)，時(shí)鐘脈沖才起作用。Q1…Q8（第3-6和10-13管腳）并行輸出端分別接LED數(shù)碼管顯示器的hg---a各段對(duì)應(yīng)的管腳上。關(guān)于74LS164還能作如下的介紹：所謂時(shí)鐘脈沖端，其實(shí)就是需要高、低、高、低的脈沖，不管這個(gè)脈沖是怎么來的，比如，我們用根電線，一端接T，一端用手拿著，分別接高電平、低電平，那也是給出時(shí)鐘脈沖，在74LS164獲得時(shí)鐘脈沖的瞬間（再講清楚點(diǎn)，是在脈沖的沿），如果數(shù)據(jù)輸入端（第1，2管腳）是高電平，則就會(huì)有一個(gè)1進(jìn)入到74LS164的內(nèi)部，如果數(shù)據(jù)輸入端是低電平，則就會(huì)有一個(gè)0進(jìn)入其內(nèi)部。在給出了8個(gè)脈沖后，最先進(jìn)入74LS164的第一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，然后再來一個(gè)脈沖會(huì)有什么發(fā)生呢？再來一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出，就象車站排隊(duì)買票，欄桿就那么長，要從后面進(jìn)去一本人，前面必須要從前面走出去一本人才行。
搞清了這一點(diǎn)，下面讓我們來看電路，6片7LS164首尾相串，而時(shí)鐘端則接在一起，這樣，當(dāng)輸入8個(gè)脈沖時(shí)，從單片機(jī)RXD端輸出的數(shù)據(jù)就進(jìn)入到了第一片74LS164中了，而當(dāng)?shù)诙€(gè)8個(gè)脈沖到來后，這個(gè)數(shù)據(jù)就進(jìn)入了第二片74LS164，而新的數(shù)據(jù)則進(jìn)入了第一片74LS164，這樣，當(dāng)?shù)诹鶄€(gè)8個(gè)脈沖完成后，首次送出的數(shù)據(jù)被送到了最左面的164中，其他數(shù)據(jù)依次出現(xiàn)在第一、二、三、四、五片74LS164中。有個(gè)問題，在第一個(gè)脈沖到來時(shí)，除了第一片74LS164中接收數(shù)據(jù)外，其他各片在干嗎呢？它們也在接收數(shù)據(jù)，因?yàn)樗鼈兊臅r(shí)鐘端都是被接在一起的，可是數(shù)據(jù)還沒有送到其他各片呢，它們?cè)诮邮帐裁磾?shù)據(jù)呢？。。。。。。其實(shí)所謂數(shù)據(jù)不過是一種說法而已，實(shí)際就是電平的高低，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖到來時(shí)，第一片164固然是從單片機(jī)接收數(shù)據(jù)了，而其它各片也接到前一片的Q8上，而Q8是一根電線，在數(shù)字電路中它只可能有兩種狀態(tài)：低電平或高電平，也就是“0”和“1”。所以它的下一片74LS164也相當(dāng)于是在接收數(shù)據(jù)啊。只是接收的全部是0或1而已。這個(gè)問題放在這兒說明，可能有朋友不屑一顧，而有的朋友可能還是不清楚，這實(shí)際上涉及到數(shù)的本質(zhì)的問題，如果不懂的，請(qǐng)仔細(xì)思考，并找一些數(shù)字電路的數(shù)，理解164的工作原理，再來看這個(gè)問題，或者去看看我的另一篇文章《27課：關(guān)于單片機(jī)的一些基本概念》的文章。務(wù)必搞懂，搞懂了這一點(diǎn)，你的級(jí)別就高過開始學(xué)習(xí)者，可謂入門者了。
入口：把要顯示的數(shù)分別放在顯示緩沖區(qū)60H-65H共6個(gè)單元中，并且分別對(duì)應(yīng)各個(gè)數(shù)碼管LED0-LED5。
出口：將預(yù)置在顯示緩沖區(qū)中的6個(gè)數(shù)成對(duì)應(yīng)的顯示字形碼，然后輸出到數(shù)碼管顯示器中顯示。
單片機(jī)led顯示程序如下：
DISP： MOV SCON，#00H ;初始化串行口方式0
MOV R1，#06H ;顯示6位數(shù)
MOV R0，#65H ;60H-65H為顯示緩沖區(qū)
MOV DPTR，#SEGTAB ;字形表的入口地址
LOOP：
MOV A，@R0 ;取最高位的待顯示數(shù)據(jù)
MOVC A，@A+DPTR ;查表獲取字形碼
MOV SBUF，A ;送串行口顯示
DELAY： JNB TI，DELAY ;等待發(fā)送完畢
CLR TI ;清發(fā)送標(biāo)志
DEC R0 ;指針下移一位，準(zhǔn)備取下一個(gè)待顯示數(shù)
DJNZ R1，LOOP ;直到6個(gè)數(shù)據(jù)全顯示完。
RET
SETTAB： ;字形表，前面有介紹，以后我們?cè)俳榻B字形表的制作。
DB 03H 9FH 27H 0DH 99H 49H 41H 1FH 01H 09H 0FFH
; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 消隱碼
單片機(jī)顯示測試用主程序
ORG 0000H
AJMP START
ORG 30H
START： MOV SP，#6FH
MOV 65H，#0
MOV 64H，#1
MOV 63H，#2
MOV 62H，#3
MOV 61H，#4
MOV 60H，#5
LCALL DISP
SJMP $
如果按圖示數(shù)碼管排列，則以上主程序?qū)@示的是543210，想想看，如果要顯示012345該怎樣送數(shù)？
下面我們來分析一下字形表的制作問題。先就上述“標(biāo)準(zhǔn)”的圖形來看吧。寫出數(shù)據(jù)位和字形的對(duì)應(yīng)關(guān)系并列一個(gè)表如下（設(shè)為共陽型，也就是對(duì)應(yīng)的輸出位為0時(shí)筆段亮）
如何，字形表會(huì)做了吧，就是這樣列個(gè)表格，根據(jù)要求（0亮或1亮）寫出對(duì)應(yīng)位的0和1，就成了。做個(gè)練習(xí)，寫出A-F的字形碼吧。
如果為了接線方便而打亂了接線的次序，那么字形表又該如何接呢？也很簡單，一樣地列表啊。以新實(shí)驗(yàn)板為例，共陽型。接線如下：
P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
C E H D G F A B
則字形碼如下所示：
;0 00101000 28H
;1 01111110 7EH
;2 10100100 0A4H
;3 01100100 64H
;4 01110010 72H
;5 01100001 61H
;6 00100001 21H
;7 01111100 7CH
;8 00100000 20H
;9 01100000 60H
作為練習(xí)，大家寫出A-F的字形代碼。
24、動(dòng)態(tài)掃描顯示接口電路及程序
在單片機(jī)系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)掃描顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的8個(gè)筆劃段a-h同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM是各自獨(dú)立地受I/O線控制。CPU向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是由I/O控制的，所以我們就能自行決定何時(shí)顯示哪一位了。而所謂動(dòng)態(tài)掃描就是指我們采用分時(shí)的辦法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。在http://www.51hei.com還有很多關(guān)于單片機(jī)顯示接口的文章，大家可以參考一下
在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約1ms），但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)際上各位顯示器并非同時(shí)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(huì)有閃爍感。
下圖所示就是我們的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板上的動(dòng)態(tài)掃描接口。由89c51的P0口能灌入較大的電流，所以我們采用共陽的數(shù)碼管，并且不用限流電阻，而只是用兩只1N4004進(jìn)行降壓后給數(shù)碼管供電，這里僅用了兩只，實(shí)際上還能擴(kuò)充。它們的公共端則由PNP型三極管8550控制，顯然，如果8550導(dǎo)通，則對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管就能亮，而如果8550截止，則對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管就不可能亮，8550是由P2.7，P2.6控制的。這樣我們就能通過控制P27、P26達(dá)到控制某個(gè)數(shù)碼管亮或滅的目的。
下面的這個(gè)單片機(jī)程序，就是用實(shí)驗(yàn)板上的數(shù)碼管顯示0和1。
FIRST EQU P2.7 ;第一位數(shù)碼管的位控制
SECOND EQU P2.6 ;第二位數(shù)碼管的位控制
DISPBUFF EQU 5AH ;顯示緩沖區(qū)為5AH和5BH
ORG 0000H
AJMP START
ORG 30H
START：
MOV SP，#5FH ;設(shè)置堆棧
MOV P1，#0FFH
MOV P0，#0FFH
MOV P2，#0FFH ;初始化，所顯示器，LED滅
MOV DISPBUFF，#0 ;第一位顯示0
MOV DISPBUFF+1，#1 ;第二握顯示1
LOOP：
LCALL DISP ;調(diào)用顯示程序
AJMP LOOP
;主程序到此結(jié)束
DISP：
PUSH ACC ;ACC入棧
PUSH PSW ;PSW入棧
MOV A，DISPBUFF ;取第一個(gè)待顯示數(shù)
MOV DPTR，#DISPTAB ;字形表首地址
MOVC A，@A+DPTR ;取字形碼
MOV P0，A ;將字形碼送P0位（段口）
CLR FIRST ;開第一位顯示器位口
LCALL DELAY ;延時(shí)1毫秒
SETB FIRST ;關(guān)閉第一位顯示器（開始準(zhǔn)備第二位的數(shù)據(jù)）
MOV A，DISPBUFF+1 ;取顯示緩沖區(qū)的第二位
MOV DPTR，#DISPTAB
MOVC A，@A+DPTR
MOV P0，A ;將第二個(gè)字形碼送P0口
CLR SECOND ;開第二位顯示器
LCALL DELAY ;延時(shí)
SETB SECOND ;關(guān)第二位顯示
POP PSW
POP ACC
RET
DELAY： ;延時(shí)1毫秒
PUSH PSW
SETB RS0
MOV R7，#50
D1： MOV R6，#10
D2： DJNZ R6，$
DJNZ R7，D1
POP PSW
RET
DISPTAB:DB 28H，7EH，0a4H，64H，72H，61H，21H，7CH，20H，60H
END
從上面的單片機(jī)例程中能看出，動(dòng)態(tài)掃描顯示必須由CPU持續(xù)地調(diào)用顯示程序，才能保證持續(xù)持續(xù)的顯示。
上面的這個(gè)程序能實(shí)現(xiàn)數(shù)字的顯示，但不太實(shí)用，為什么呢？這里僅是顯示兩個(gè)數(shù)字，并沒有做其他的工作，因此，兩個(gè)數(shù)碼管輪流顯示1毫秒，沒有問題，實(shí)際的工作中，當(dāng)然不可能只顯示兩個(gè)數(shù)字，還是要做其他的事情的，這樣在二次調(diào)用顯示程序之間的時(shí)間間隔就不一不定了，如果時(shí)間間隔比較長，就會(huì)使顯示不連續(xù)。而實(shí)際工作中是很難保證所有工作都能在很短時(shí)間內(nèi)完成的。況且這個(gè)顯示程序也有點(diǎn)“浪費(fèi)”，每個(gè)數(shù)碼管顯示都要占用1個(gè)毫秒的時(shí)間，這在很多合是不允許的，怎么辦呢？我們能借助于定時(shí)器，定時(shí)時(shí)間一到，產(chǎn)生中斷，點(diǎn)亮一個(gè)數(shù)碼管，然后馬上返回，這個(gè)數(shù)碼管就會(huì)一直亮到下一次定時(shí)時(shí)間到，而不用調(diào)用延時(shí)程序了，這段時(shí)間能留給主程序干其他的事。到下一次定時(shí)時(shí)間到則顯示下一個(gè)數(shù)碼管，這樣就很少浪費(fèi)了。
Counter EQU 59H ;計(jì)數(shù)器，顯示程序通過它得知現(xiàn)正顯示哪個(gè)數(shù)碼管
FIRST EQU P2.7 ;第一位數(shù)碼管的位控制
SECOND EQU P2.6 ;第二位數(shù)碼管的位控制
DISPBUFF EQU 5AH ;顯示緩沖區(qū)為5AH和5BH
ORG 0000H
AJMP START
ORG 000BH ;定時(shí)器T0的入口
AJMP DISP ;顯示程序
ORG 30H
START：
MOV SP，#5FH ;設(shè)置堆棧
MOV P1，#0FFH
MOV P0，#0FFH
MOV P2，#0FFH ;初始化，所顯示器，LED滅
MOV TMOD，#00000001B ;定時(shí)器T0工作于模式1（16位定時(shí)/計(jì)數(shù)模式）
MOV TH0，#HIGH（65536-2000）
MOV TL0，#LOW（65536-2000）
SETB TR0
SETB EA
SETB ET0
MOV Counter，#0 ;計(jì)數(shù)器初始化
MOV DISPBUFF，#0 ;第一位始終顯示0
MOV A，#0
LOOP：
MOV DISPBUFF+1，A ;第二位輪流顯示0-9
INC A
LCALL DELAY
CJNE A，#10，LOOP
MOV A，#0
AJMP LOOP ;在此中間能按排任意程序，這里僅作示范。
;主程序到此結(jié)束
DISP： ;定時(shí)器T0的中斷響應(yīng)程序
PUSH ACC ;ACC入棧
PUSH PSW ;PSW入棧
MOV TH0，#HIGH（65536-2000） ;定時(shí)時(shí)間為2000個(gè)周期，約2170微秒（11.0592M）
MOV TL0，#LOW（65536-2000）
SETB FIRST
SETB SECOND ;關(guān)顯示
MOV A，#DISPBUFF ;顯示緩沖區(qū)首地址
ADD A，Counter
MOV R0，A
MOV A，@R0 ;根據(jù)計(jì)數(shù)器的值取對(duì)應(yīng)的顯示緩沖區(qū)的值
MOV DPTR，#DISPTAB ;字形表首地址
MOVC A，@A+DPTR ;取字形碼
MOV P0，A ;將字形碼送P0位（段口）
MOV A，Counter ;取計(jì)數(shù)器的值
JZ DISPFIRST ;如果是0則顯示第一位
CLR SECOND ;不然顯示第二位
AJMP DISPNEXT
DISPFIRST：
CLR FIRST ;顯示第一位
DISPNEXT：
INC Counter ;計(jì)數(shù)器加1
MOV A，Counter
DEC A ;如果計(jì)數(shù)器計(jì)到2，則讓它回0
DEC A
JZ RSTCOUNT
AJMP DISPEXIT
RSTCOUNT：
MOV Counter，#0 ;計(jì)數(shù)器的值只能是0或1
DISPEXIT：
POP PSW
POP ACC
RETI
DELAY： ;延時(shí)130毫秒
PUSH PSW
SETB RS0
MOV R7，#255
D1： MOV R6，#255
D2： NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZ R6，D2
DJNZ R7，D1
POP PSW
RET
DISPTAB:DB 28H，7EH，0a4H，64H，72H，61H，21H，7CH，20H，60H
END
從上面的單片機(jī)程序能看出，動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示相比，程序稍有點(diǎn)復(fù)雜，不過，這是值得的。這個(gè)程序有一定的通用性，只要改變端口的值及計(jì)數(shù)器的值就能顯示更多位數(shù)了。下面給出顯示程序的流程圖。
《動(dòng)態(tài)掃描程序框圖》
25、單片機(jī)鍵盤接口程序設(shè)計(jì)
鍵盤是由若干按鈕組成的開關(guān)矩陣，它是單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的輸入設(shè)備，用戶能通過鍵盤向計(jì)算機(jī)輸入指令、地址和數(shù)據(jù)。一般單片機(jī)系統(tǒng)中采和非編碼鍵盤，非編碼鍵盤是由軟件來識(shí)別鍵盤上的閉合鍵，它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)。
按鈕開關(guān)的抖動(dòng)問題
組成鍵盤的按鈕有觸點(diǎn)式和非觸點(diǎn)式兩種，單片機(jī)中應(yīng)用的一般是由機(jī)械觸點(diǎn)組成的。在下圖中，當(dāng)開
《鍵盤結(jié)構(gòu)圖》
圖1
圖2
關(guān)S未被按下時(shí)，P1。0輸入為高電平，S閉合后，P1。0輸入為低電平。由于按鈕是機(jī)械觸點(diǎn)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí)，會(huì)有抖動(dòng)動(dòng)，P1。0輸入端的波形如圖2所示。這種抖動(dòng)對(duì)于人來說是感覺不到的，但對(duì)計(jì)算機(jī)來說，則是完全能感應(yīng)到的，因?yàn)橛?jì)算機(jī)處理的速度是在微秒級(jí)，而機(jī)械抖動(dòng)的時(shí)間至少是毫秒級(jí)，對(duì)計(jì)算機(jī)而言，這已是一個(gè)“漫長”的時(shí)間了。前面我們講到中斷時(shí)曾有個(gè)問題，就是說按鈕有時(shí)靈，有時(shí)不靈，其實(shí)就是這個(gè)原因，你只按了一次按鈕，可是計(jì)算機(jī)卻已執(zhí)行了多次中斷的過程，如果執(zhí)行的次數(shù)正好是奇數(shù)次，那么結(jié)果正如你所料，如果執(zhí)行的次數(shù)是偶數(shù)次，那就不對(duì)了。
為使CPU能正確地讀出P1口的狀態(tài)，對(duì)每一次按鈕只作一次響應(yīng)，就必須考慮如何去除抖動(dòng)，常用的去抖動(dòng)的辦法有兩種：硬件辦法和軟件辦法。單片機(jī)中常用軟件法，因此，對(duì)于硬件辦法我們不介紹。軟件法其實(shí)很簡單，就是在單片機(jī)獲得P1。0口為低的信息后，不是立即認(rèn)定S1已被按下，而是延時(shí)10毫秒或更長一些時(shí)間后再次檢測P1。0口，如果仍為低，說明S1的確按下了，這實(shí)際上是避開了按鈕按下時(shí)的抖動(dòng)時(shí)間。而在檢測到按鈕釋放后（P1。0為高）再延時(shí)5-10個(gè)毫秒，消除后沿的抖動(dòng)，然后再對(duì)鍵值處理。不過一般情況下，我們常常不對(duì)按鈕釋放的后沿進(jìn)行處理，實(shí)踐證明，也能滿足一定的要求。當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)按鈕的要求也是千差萬別，要根據(jù)不一樣的需要來編制處理程序，但以上是消除鍵抖動(dòng)的原則。
鍵盤與單片機(jī)的連接
《鍵盤連接》
圖3
《單片機(jī)與鍵盤接口圖》
圖4
1、通過1/0口連接。將每個(gè)按鈕的一端接到單片機(jī)的I/O口，另一端接地，這是最簡單的辦法，如圖3所示是實(shí)驗(yàn)板上按鈕的接法，四個(gè)按鈕分別接到P3.2 、P3.3、P3.4和P3.5。對(duì)于這種鍵各程序能采用持續(xù)查詢的辦法，功能就是：檢測是否有鍵閉合，如有鍵閉合，則去除鍵抖動(dòng)，判斷鍵號(hào)并轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)的鍵處理。下面給出一個(gè)例程。其功能很簡單，四個(gè)鍵定義如下：
P3.2：開始，按此鍵則燈開始流動(dòng)（由上而下）
P3.3：停止，按此鍵則停止流動(dòng)，所有燈為暗
P3.4：上，按此鍵則燈由上向下流動(dòng)
P3.5：下，按此鍵則燈由下向上流動(dòng)
UpDown EQU 00H ;上下行標(biāo)志
StartEnd EQU 01H ;起動(dòng)及停止標(biāo)志
LAMPCODE EQU 21H ;存放流動(dòng)的數(shù)據(jù)代碼
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 30H
MAIN：
MOV SP，#5FH
MOV P1，#0FFH
CLR UpDown ;啟動(dòng)時(shí)處于向上的狀態(tài)
CLR StartEnd ;啟動(dòng)時(shí)處于停止?fàn)顟B(tài)
MOV LAMPCODE，#0FEH ;單燈流動(dòng)的代碼
LOOP：
ACALL KEY ;調(diào)用鍵盤程序
JNB F0，LNEXT ;如果無鍵按下，則繼續(xù)
ACALL KEYPROC ;不然調(diào)用鍵盤處理程序
LNEXT：
ACALL LAMP ;調(diào)用燈顯示程序
AJMP LOOP ;反復(fù)循環(huán)，主程序到此結(jié)束
DELAY：
MOV R7，#100
D1： MOV R6，#100
DJNZ R6，$
DJNZ R7，D1
RET
;----------------------------------------延時(shí)程序，鍵盤處理中調(diào)用
KEYPROC：
MOV A，B ;從B寄存器中獲取鍵值
JB ACC.2，KeyStart ;分析鍵的代碼，某位被按下，則該位為1（因?yàn)樵阪I盤程序中已取反）
JB ACC.3，KeyOver
JB ACC.4，KeyUp
JB ACC.5，KeyDown
AJMP KEY_RET
KeyStart：
SETB StartEnd ;第一個(gè)鍵按下后的處理
AJMP KEY_RET
KeyOver：
CLR StartEnd ;第二個(gè)鍵按下后的處理
AJMP KEY_RET
KeyUp： SETB UpDown ;第三個(gè)鍵按下后的處理
AJMP KEY_RET
KeyDown：
CLR UpDown ;第四個(gè)鍵按下后的處理
KEY_RET:RET
KEY：
CLR F0 ;清F0，表示無鍵按下。
ORL P3，#00111100B ;將P3口的接有鍵的四位置1
MOV A，P3 ;取P3的值
ORL A，#11000011B ;將其余4位置1
CPL A ;取反
JZ K_RET ;如果為0則一定無鍵按下
ACALL DELAY ;不然延時(shí)去鍵抖
ORL P3，#00111100B
MOV A，P3
ORL A，#11000011B
CPL A
JZ K_RET
MOV B，A ;確實(shí)有鍵按下，將鍵值存入B中
SETB F0 ;設(shè)置有鍵按下的標(biāo)志
K_RET：
ORL P3，#00111100B ;此處循環(huán)等待鍵的釋放
MOV A，P3
ORL A，#11000011B
CPL A
JZ K_RET1 ;直到讀取的數(shù)據(jù)取反后為0說明鍵釋放了，才從鍵盤處理程序中返回
AJMP K_RET
K_RET1：
RET
D500MS： ;流水燈的延遲時(shí)間
PUSH PSW
SETB RS0
MOV R7，#200
D51： MOV R6，#250
D52： NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZ R6，D52
DJNZ R7，D51
POP PSW
RET
LAMP：
JB StartEnd，LampStart ;如果StartEnd=1，則啟動(dòng)
MOV P1，#0FFH
AJMP LAMPRET ;不然關(guān)閉所有顯示，返回
LampStart：
JB UpDown，LAMPUP ;如果UpDown=1，則向上流動(dòng)
MOV A，LAMPCODE
RL A ;實(shí)際就是左移位而已
MOV LAMPCODE，A
MOV P1，A
LCALL D500MS
AJMP LAMPRET
LAMPUP：
MOV A，LAMPCODE
RR A ;向下流動(dòng)實(shí)際就是右移
MOV LAMPCODE，A
MOV P1，A
LCALL D500MS
LAMPRET：
RET
END
以上程序功能很簡單，但它演示了一個(gè)單片機(jī)鍵盤處理程序的基本思路，程序本身很簡單，也不很實(shí)用，實(shí)際工作中還會(huì)有好多要考慮的因素，比如主循環(huán)每次都調(diào)用燈的循環(huán)程序，會(huì)造成按鈕反應(yīng)“遲鈍”，而如果一直按著鍵不放，則燈不會(huì)再流動(dòng)，一直要到松開手為止，等等，大家能仔細(xì)考慮一下這些問題，再想想有什么好的解決辦法。
2、采用中斷方式：如圖4所示。各個(gè)按鈕都接到一個(gè)與非上，當(dāng)有任何一個(gè)按鈕按下時(shí)，都會(huì)使與門輸出為低電平，從而引起單片機(jī)的中斷，它的好處是不用在主程序中持續(xù)地循環(huán)查詢，如果有鍵按下，單片機(jī)再去做對(duì)應(yīng)的處理
26、矩陣式鍵盤接口技術(shù)及程序設(shè)計(jì)
在單片機(jī)系統(tǒng)中鍵盤中按鈕數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，常常將按鈕排列成矩陣形式，如圖1所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鈕加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就能組成4*4=16個(gè)按鈕，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就能組成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。
《單片機(jī)矩陣式鍵盤接口技術(shù)及編程接口圖》
矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鈕沒有按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。具體的識(shí)別及編程辦法如下所述。
矩陣式鍵盤的按鈕識(shí)別辦法
確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。
行掃描法 行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鈕識(shí)別辦法，如上圖所示鍵盤，介紹過程如下。
判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線Y0-Y3置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鈕之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。
判斷閉合鍵所在的位置 在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。其辦法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鈕就是閉合的按鈕。
下面給出一個(gè)具體的例程：
圖仍如上所示。8031單片機(jī)的P1口用作鍵盤I/O口，鍵盤的列線接到P1口的低4位，鍵盤的行線接到P1口的高4位。列線P1.0-P1.3分別接有4個(gè)上拉電阻到正電源+5V，并把列線P1.0-P1.3設(shè)置為輸入線，行線P1.4-P.17設(shè)置為輸出線。4根行線和4根列線形成16個(gè)相交點(diǎn)。
檢測當(dāng)前是否有鍵被按下。檢測的辦法是P1.4-P1.7輸出全“0”，讀取P1.0-P1.3的狀態(tài)，若P1.0-P1.3為全“1”，則無鍵閉合，不然有鍵閉合。
去除鍵抖動(dòng)。當(dāng)檢測到有鍵按下后，延時(shí)一段時(shí)間再做下一步的檢測判斷。
若有鍵被按下，應(yīng)識(shí)別出是哪一個(gè)鍵閉合。辦法是對(duì)鍵盤的行線進(jìn)行掃描。P1.4-P1.7按下述4種組合依次輸出：
P1.7 1 1 1 0
P1.6 1 1 0 1
P1.5 1 0 1 1
P1.4 0 1 1 1
在每組行輸出時(shí)讀取P1.0-P1.3，若全為“1”，則表示為“0”這一行沒有鍵閉合，不然有鍵閉合。由此得到閉合鍵的行值和列值，然后可采用計(jì)算法或查表法將閉合鍵的行值和列值轉(zhuǎn)換成所定義的鍵值
為了保證鍵每閉合一次CPU僅作一次處理，必須卻除鍵釋放時(shí)的抖動(dòng)。
《單片機(jī)矩陣式鍵盤接口技術(shù)及編程》
鍵盤掃描程序：
從以上分析得到單片機(jī)鍵盤掃描程序的流程圖如圖2所示。程序如下
SCAN： MOV P1，#0FH
MOV A，P1
ANL A，#0FH
CJNE A，#0FH，NEXT1
SJMP NEXT3
NEXT1： ACALL D20MS
MOV A，#0EFH
NEXT2： MOV R1，A
MOV P1，A
MOV A，P1
ANL A，#0FH
CJNE A，#0FH，KCODE;
MOV A，R1
SETB C
RLC A
JC NEXT2
NEXT3： MOV R0，#00H
RET
KCODE： MOV B，#0FBH
NEXT4： RRC A
INC B
JC NEXT4
MOV A，R1
SWAP A
NEXT5： RRC A
INC B
INC B
INC B
INC B
JC NEXT5
NEXT6： MOV A，P1
ANL A，#0FH
CJNE A，#0FH，NEXT6
MOV R0，#0FFH
RET
鍵盤處理程序就作這么一個(gè)簡單的介紹，實(shí)際上，鍵盤、顯示處理是很復(fù)雜的，它一般占到一個(gè)應(yīng)用程序的大部份代碼，可見其重要性，但說到，這種復(fù)雜并不來自于單片機(jī)的本身，而是來自于操作者的習(xí)慣等等問題，因此，在編寫鍵盤處理程序之前，最好先把它從邏輯上理清，然后用適當(dāng)?shù)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/2562/" target="_blank">算法表示出來，最后再去寫代碼，這樣，才能快速有效地寫好代碼。
27、關(guān)于單片機(jī)的一些基本概念
隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)已深入地滲透到我們的生活中，許多電子愛好者開始學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)，但單片機(jī)的內(nèi)容比較抽象，相對(duì)電子愛好者已熟悉的模擬電路、數(shù)字電路，單片機(jī)中有一些新的概念，這些概念非?；疽灾劣谝话阕髡卟恍既フ?，教材自然也不會(huì)很深入地講解這些概念，但這些內(nèi)容又是學(xué)習(xí)中必須要理解的，下面就結(jié)合本人的學(xué)習(xí)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這些最基本概念作一說明，希望對(duì)自學(xué)者有所幫助。
一、總線：我們知道，一個(gè)電路總是由元器件通過電線連接而成的，在模擬電路中，連線并不成為一個(gè)問題，因?yàn)楦髌骷g一般是串行關(guān)系，各器件之間的連線并不很多，但計(jì)算機(jī)電路卻不一樣，它是以微處理器為核心，各器件都要與微處理器相連，各器件之間的工作必須相互協(xié)調(diào)，所以就需要的連線就很多了，如果仍如同模擬電路一樣，在各微處理器和各器件間單獨(dú)連線，則線的數(shù)量將多得驚人，所以在微處理機(jī)中引入了總線的概念，各個(gè)器件共同享用連線，所有器件的8根數(shù)據(jù)線全部接到8根公用的線上，即相當(dāng)于各個(gè)器件并聯(lián)起來，但僅這樣還不行，如果有兩個(gè)器件同時(shí)送出數(shù)據(jù)，一個(gè)為0，一個(gè)為1，那么，接收方接收到的究竟是什么呢？這種情況是不允許的，所以要通過控制線進(jìn)行控制，使器件分時(shí)工作，任何時(shí)候只能有一個(gè)器件發(fā)送數(shù)據(jù)（能有多個(gè)器件同時(shí)接收）。器件的數(shù)據(jù)線也就被稱為數(shù)據(jù)總線，器件所有的控制線被稱為控制總線。在單片機(jī)內(nèi)部或者外部存儲(chǔ)器及其它器件中有存儲(chǔ)單元，這些存儲(chǔ)單元要被分配地址，才能使用，分配地址當(dāng)然也是以電信號(hào)的形式給出的，由于存儲(chǔ)單元比較多，所以，用于地址分配的線也較多，這些線被稱為地址總線。
二、數(shù)據(jù)、地址、指令：之所以將這三者放在一起，是因?yàn)檫@三者的本質(zhì)都是一樣的──數(shù)字，或者說都是一串‘0’和‘1’組成的序列。換言之，地址、指令也都是數(shù)據(jù)。指令：由單片機(jī)芯片的設(shè)計(jì)者規(guī)定的一種數(shù)字，它與我們常用的指令助記符有著嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，不能由單片機(jī)的開發(fā)者更改。地址：是尋找單片機(jī)內(nèi)部、外部的存儲(chǔ)單元、輸入輸出口的依據(jù)，內(nèi)部單元的地址值已由芯片設(shè)計(jì)者規(guī)定好，不可更改，外部的單元能由單片機(jī)開發(fā)者自行決定，但有一些地址單元是一定要有的（詳見程序的執(zhí)行過程）。數(shù)據(jù)：這是由微處理機(jī)處理的對(duì)象，在各種不一樣的應(yīng)用電路中各不相同，一般而言，被處理的數(shù)據(jù)可能有這么幾種情況：
1·地址（如MOV DPTR，#1000H），即地址1000H送入DPTR。
2·方式字或控制字（如MOV TMOD，#3），3即是控制字。
3·常數(shù)（如MOV TH0，#10H）10H即定時(shí)常數(shù)。
4·實(shí)際輸出值（如P1口接彩燈，要燈全亮，則執(zhí)行指令：MOV P1，#0FFH，要燈全暗，則執(zhí)行指令：MOV P1，#00H）這里0FFH和00H都是實(shí)際輸出值。又如用于LED的字形碼，也是實(shí)際輸出的值。
理解了地址、指令的本質(zhì)，就不難理解程序運(yùn)行過程中為什么會(huì)跑飛，會(huì)把數(shù)據(jù)當(dāng)成指令來執(zhí)行了。
三、P0口、P2口和P3的第二功能使用辦法 開始學(xué)習(xí)時(shí)一般對(duì)P0口、P2口和P3口的第二功能使用辦法迷惑不解，認(rèn)為第二功能和原功能之間要有一個(gè)切換的過程，或者說要有一條指令，事實(shí)上，各端口的第二功能完全是自動(dòng)的，不需要用指令來轉(zhuǎn)換。如P3.6、P3.7分別是WR、RD信號(hào)，當(dāng)微片理機(jī)外接RAM或有外部I/O口時(shí)，它們被用作第二功能，不能作為通用I/O口使用，只要一微處理機(jī)一執(zhí)行到MOVX指令，就會(huì)有對(duì)應(yīng)的信號(hào)從P3.6或P3.7送出，不需要事先用指令說明。事實(shí)上‘不能作為通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是（使用者）‘不會(huì)’將其作為通用I/O口使用。你完全能在指令中按排一條SETB P3.7的指令，并且當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行到這條指令時(shí)，也會(huì)使P3.7變?yōu)楦唠娖?，但使用者不?huì)這么去做，因?yàn)檫@常常這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰（即死機(jī)）。
四、程序的執(zhí)行過程 單片機(jī)在通電復(fù)位后8051內(nèi)的程序計(jì)數(shù)器（PC）中的值為‘0000’，所以程序總是從‘0000’單元開始執(zhí)行，也就是說：在系統(tǒng)的ROM中一定要存在‘0000’這個(gè)單元，并且在‘0000’單元中存放的一定是一條指令。
五、堆棧 堆棧是一個(gè)區(qū)域，是用來存放數(shù)據(jù)的，這個(gè)區(qū)域本身沒有任何特殊之處，就是內(nèi)部RAM的一部份，特殊的是它存放和取用數(shù)據(jù)的方式，即所謂的‘先進(jìn)后出，后進(jìn)先出’，并且堆棧有特殊的數(shù)據(jù)傳輸指令，即‘PUSH’和‘POP’，有一個(gè)特殊的專為其服務(wù)的單元，即堆棧指針SP，每當(dāng)執(zhí)一次PUSH指令時(shí)，SP就（在原來值的基礎(chǔ)上）自動(dòng)加1，每當(dāng)執(zhí)行一次POP指令，SP就（在原來值的基礎(chǔ)上）自動(dòng)減1。由于SP中的值能用指令加以改變，所以只要在程序開始階段更改了SP的值，就能把堆棧設(shè)置在規(guī)定的內(nèi)存單元中，如在程序開始時(shí)，用一條MOV SP，#5FH指令，就時(shí)把堆棧設(shè)置在從內(nèi)存單元60H開始的單元中。一般程序的開頭總有這么一條設(shè)置堆棧指針的指令，因?yàn)殚_機(jī)時(shí)，SP的初始值為07H，這樣就使堆棧從08H單元開始往后，而08H到1FH這個(gè)區(qū)域正是8031的第二、三、四工作寄存器區(qū)，經(jīng)常要被使用，這會(huì)造成數(shù)據(jù)的渾亂。不一樣作者編寫程序時(shí)，初始化堆棧指令也不完全相同，這是作者的習(xí)慣問題。當(dāng)設(shè)置好堆棧區(qū)后，并不意味著該區(qū)域成為一種專用內(nèi)存，它還是能象普通內(nèi)存區(qū)域一樣使用，只是一般情況下編程者不會(huì)把它當(dāng)成普通內(nèi)存用了。
六、單片機(jī)的開發(fā)過程 這里所說的開發(fā)過程并不是一般書中所說的從任務(wù)分析開始，我們假設(shè)已設(shè)計(jì)并制作好硬件，下面就是編寫軟件的工作。在編寫軟件之前，首先要確定一些常數(shù)、地址，事實(shí)上這些常數(shù)、地址在設(shè)計(jì)階段已被直接或間接地確定下來了。如當(dāng)某器件的連線設(shè)計(jì)好后，其地址也就被確定了，當(dāng)器件的功能被確定下來后，其控制字也就被確定了。然后用文本編緝器（如EDIT、CCED等）編寫軟件，編寫好后，用編譯器對(duì)源程序文件編譯，查錯(cuò)，直到?jīng)]有語法錯(cuò)誤，除了極簡單的程序外，一般應(yīng)用仿真機(jī)對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試，直到程序運(yùn)行正確為止。運(yùn)行正確后，就能寫片（將程序固化在EPROM中）。在源程序被編譯后，生成了擴(kuò)展名為HEX的目標(biāo)文件，一般編程器能夠識(shí)別這種格式的文件，只要將此文件調(diào)入即可寫片。在此，為使大家對(duì)整個(gè)過程有個(gè)認(rèn)識(shí)，舉一例說明：
表1
ORG 0000H
LJMP START
ORG 040H
START：
MOV SP，#5FH ;設(shè)堆棧
LOOP：
NOP
LJMP LOOP ；循環(huán)
END ；結(jié)束
表2
：03000000020040BB
?。?700400075815F000200431F
表3
02 00 40 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF 75 81 5F 00 02 00 43
表1為源程序，表2是匯編后得到的HEX文件，表3是由HEX文件轉(zhuǎn)換成的目標(biāo)文件，也就是最終寫入EPROM的文件，它由編程器轉(zhuǎn)換得到，也能由HEXBIN一類的程序轉(zhuǎn)換得到。學(xué)過手工匯編者應(yīng)當(dāng)不難找出表3與表1的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，值得注意的是從02 00 40后開始的一長串‘FF’，直到75 81，這是由于偽指令：ORG 040H造成的結(jié)果。
七、仿真、仿真機(jī) 仿真是單片機(jī)開發(fā)過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，除了一些極簡單的任務(wù)，一般產(chǎn)品開發(fā)過程中都要進(jìn)行仿真，仿真的主要目的是進(jìn)行軟件調(diào)試，當(dāng)然借助仿真機(jī)，也能進(jìn)行一些硬件排錯(cuò)。一塊單片機(jī)應(yīng)用電路板包括單片機(jī)部份及為達(dá)到使用目的而設(shè)計(jì)的應(yīng)用電路，仿真就是利用仿真機(jī)來代替應(yīng)用電路板（稱目標(biāo)機(jī)）的單片機(jī)部份，對(duì)應(yīng)用電路部份進(jìn)行測試、調(diào)試。仿真有CPU仿真和ROM仿真兩種，所謂CPU仿真是指用仿真機(jī)代替目標(biāo)機(jī)的CPU，由仿真機(jī)向目標(biāo)機(jī)的應(yīng)用電路部份供給各種信號(hào)、數(shù)據(jù)，進(jìn)行調(diào)試的辦法。這種仿真能通過單步運(yùn)行、連續(xù)運(yùn)行等多種辦法來運(yùn)行程序，并能觀察到單片機(jī)內(nèi)部的變化，便于改正程序中的錯(cuò)誤。所謂ROM仿真，就是用仿真機(jī)代替目標(biāo)機(jī)的ROM，目標(biāo)機(jī)的CPU工作時(shí)，從仿真機(jī)中讀取程序，并執(zhí)行。這種仿真其實(shí)就是將仿真機(jī)當(dāng)成一片EPROM，只是省去了擦片、寫片的麻煩，并沒有多少調(diào)試手段可言。常常這是二種不一樣類型的仿真機(jī)，也就是說，一臺(tái)仿真機(jī)不能既做CPU仿真，又做ROM仿真。可能的情況下，當(dāng)然以CPU仿真好。以上是本人對(duì)單片機(jī)的理解，如有不對(duì)之處，請(qǐng)諸位大俠多多指點(diǎn)。發(fā)表您的高論。
28、單片機(jī)音樂程序設(shè)計(jì)
利用單片機(jī)（或單板機(jī)）奏樂大概是無線電愛好者感興趣的問題之一。本文從單片機(jī)的基本發(fā)間實(shí)驗(yàn)出發(fā)，談?wù)勔魳烦绦虻脑O(shè)計(jì)原理，并給出具體實(shí)例，以供參考。
單片機(jī)的基本發(fā)音實(shí)驗(yàn)
我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來控制單處機(jī)某個(gè)口線的“高”電平或低電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時(shí)程序控制“高”“低”電平的持續(xù)時(shí)間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)。
例如，要產(chǎn)生200HZ的音頻信號(hào)，按圖1接入喇叭（若屬臨時(shí)實(shí)驗(yàn)，也可將喇叭直接接在P1口線上），實(shí)驗(yàn)程序?yàn)椋?/p>
其中子程序DEL為延時(shí)子程序，當(dāng)R3為1時(shí)，延時(shí)時(shí)間約為20us，R3中存放延時(shí)常數(shù)，對(duì)200HZ音頻，其周期為1/200秒，即5ms。這樣，當(dāng)P1.4的高電平或低電平的持續(xù)時(shí)間為2.5ms，即R3的時(shí)間常數(shù)取2500/20=125（7DH）時(shí)，就能發(fā)出200HZ的音調(diào)。將上述程序鍵入學(xué)習(xí)機(jī)，并持續(xù)修改R3的常數(shù)能感到音調(diào)的變化。樂曲中，每一音符對(duì)應(yīng)著確定的頻率，表1給出C調(diào)時(shí)各音符頻率及其對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)。讀者能根據(jù)表1所供給的常數(shù)，將其16進(jìn)制代碼送入R3，反復(fù)練習(xí)體會(huì)。根據(jù)表1能奏出音符。僅這還不夠，要準(zhǔn)確奏出一首曲子，必須準(zhǔn)確地控制樂曲節(jié)奏，即一音符的持續(xù)時(shí)間。
音符的節(jié)拍我們能用定時(shí)器T0來控制，送入不一樣的初值，就能產(chǎn)生不一樣的定時(shí)時(shí)間。便如某歌曲的節(jié)奏為每分鐘94拍，即一拍為0.64秒。其它節(jié)拍與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表2。
但時(shí)，由于T0的最大定時(shí)時(shí)間只能為131毫秒，因此不可能直接用改變T0的時(shí)間初值來實(shí)現(xiàn)不一樣節(jié)拍。我們能用T0來產(chǎn)生10毫秒的時(shí)間基準(zhǔn)，然后設(shè)置一個(gè)中斷計(jì)數(shù)器，通過判別中斷計(jì)數(shù)器的值來控制節(jié)拍時(shí)間的長短。表2中也給出了各種節(jié)拍所對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)。例如對(duì)1/4拍音符，定時(shí)時(shí)間為0.16秒，對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)為16（即10H）；對(duì)3拍音符，定時(shí)時(shí)間為1.92秒，對(duì)應(yīng)時(shí)間長數(shù)為192（即C0H）。
我們將每一音符的時(shí)間常數(shù)和其對(duì)應(yīng)的節(jié)拍常數(shù)作為一組，按次序?qū)非械乃谐?shù)排列成一個(gè)表，然后由查表程序依次取出，產(chǎn)生音符并控制節(jié)奏，就能實(shí)現(xiàn)演奏效果。此外，結(jié)束符和體止符能分別用代碼00H和FFH來表示，若查表結(jié)果為00H，則表示曲子終了；若查表結(jié)果為FFH，則產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的停頓效果。為了產(chǎn)生手彈的節(jié)奏感，在某些音符（例如兩個(gè)相同音符）音插入一個(gè)時(shí)間單位的頻率略有不一樣的音符。
下面給出程序序清單，可直接在TD-III型學(xué)習(xí)機(jī)上演奏，對(duì)其它不一樣型號(hào)的學(xué)習(xí)機(jī)，只需對(duì)應(yīng)地改變一下地址即可。本程序演奏的是民歌“八月桂花遍地開”，C調(diào)，節(jié)奏為94拍/分。讀者也能自行找出一首歌，按表1和表2給定的常數(shù)，將樂曲翻譯成碼表輸入機(jī)器，而程序不變。本實(shí)驗(yàn)辦法簡便，即使不懂音樂的人，將一首陌生的曲子翻譯成代碼也是易事，和著機(jī)器的演奏學(xué)唱一首歌曲，其趣味無窮。
程序清單（略，請(qǐng)參看源程序的說明）。
程序框圖如圖2所示。
《單片機(jī)音樂程序的設(shè)計(jì)圖》
本課由單片機(jī)教程網(wǎng)提供，有問題指出。
硬件連接說明：
隨便找一個(gè)仿真機(jī)或者什么單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，只要能工作的就行，將程序輸入，運(yùn)行，然后找個(gè)音箱（你計(jì)算機(jī)旁邊應(yīng)當(dāng)就有一對(duì)吧）撥出插頭，插頭的前端接在P1。0上，后面部分找根線接單片機(jī)的地，就應(yīng)當(dāng)有聲了，然后怎么改進(jìn)硬件連接就是你的事了。。。。
音樂程序匯編代碼代碼1 -------------Voice.asm--------------------------
ORG 0000H
LJMP START
ORG 000BH
INC 20H ;中斷服務(wù)，中斷計(jì)數(shù)器加1
MOV TH0，#0D8H
MOV TL0，#0EFH ;12M晶振，形成10毫秒中斷
RETI
START：
MOV SP，#50H
MOV TH0，#0D8H
MOV TL0，#0EFH
MOV TMOD，#01H
MOV IE，#82H
MUSIC0：
NOP
MOV DPTR，#DAT ;表頭地址送DPTR
MOV 20H，#00H ;中斷計(jì)數(shù)器清0
MOV B，#00H ;表序號(hào)清0
MUSIC1：
NOP
CLR A
MOVC A，@A+DPTR ;查表取代碼
JZ END0 ;是00H，則結(jié)束
CJNE A，#0FFH，MUSIC5
LJMP MUSIC3
MUSIC5：
NOP
MOV R6，A
INC DPTR
MOV A，B
MOVC A，@A+DPTR ;取節(jié)拍代碼送R7
MOV R7，A
SETB TR0 ;啟動(dòng)計(jì)數(shù)
MUSIC2：
NOP
CPL P1.0
MOV A，R6
MOV R3，A
LCALL DEL
MOV A，R7
CJNE A，20H，MUSIC2 ;中斷計(jì)數(shù)器（20H）=R7否？
;不等，則繼續(xù)循環(huán)
MOV 20H，#00H ;等于，則取下一代碼
INC DPTR
; INC B
LJMP MUSIC1
MUSIC3：
NOP
CLR TR0 ;休止100毫秒
MOV R2，#0DH
MUSIC4：
NOP
MOV R3，#0FFH
LCALL DEL
DJNZ R2，MUSIC4
INC DPTR
LJMP MUSIC1
END0：
NOP
MOV R2，#64H ;歌曲結(jié)束，延時(shí)1秒后繼續(xù)
MUSIC6：
MOV R3，#00H
LCALL DEL
DJNZ R2，MUSIC6
LJMP MUSIC0
DEL：
NOP
DEL3：
MOV R4，#02H
DEL4：
NOP
DJNZ R4，DEL4
NOP
DJNZ R3，DEL3
RET
NOP
DAT：
db 26h，20h，20h，20h，20h，20h，26h，10h，20h，10h，20h，80h，26h，20h，30h，20h
db 30h，20h，39h，10h，30h，10h，30h，80h，26h，20h，20h，20h，20h，20h，1ch，20h
db 20h，80h，2bh，20h，26h，20h，20h，20h，2bh，10h，26h，10h，2bh，80h，26h，20h
db 30h，20h，30h，20h，39h，10h，26h，10h，26h，60h，40h，10h，39h，10h，26h，20h
db 30h，20h，30h，20h，39h，10h，26h，10h，26h，80h，26h，20h，2bh，10h，2bh，10h
db 2bh，20h，30h，10h，39h，10h，26h，10h，2bh，10h，2bh，20h，2bh，40h，40h，20h
db 20h，10h，20h，10h，2bh，10h，26h，30h，30h，80h，18h，20h，18h，20h，26h，20h
db 20h，20h，20h，40h，26h，20h，2bh，20h，30h，20h，30h，20h，1ch，20h，20h，20h
db 20h，80h，1ch，20h，1ch，20h，1ch，20h，30h，20h，30h，60h，39h，10h，30h，10h
db 20h，20h，2bh，10h，26h，10h，2bh，10h，26h，10h，26h，10h，2bh，10h，2bh，80h
db 18h，20h，18h，20h，26h，20h，20h，20h，20h，60h，26h，10h，2bh，20h，30h，20h
db 30h，20h，1ch，20h，20h，20h，20h，80h，26h，20h，30h，10h，30h，10h，30h，20h
db 39h，20h，26h，10h，2bh，10h，2bh，20h，2bh，40h，40h，10h，40h，10h，20h，10h
db 20h，10h，2bh，10h，26h，30h，30h，80h，00H
END
音樂程序匯編代碼代碼2 -------------Voice1.asm--------------------------
;標(biāo)題 ‘八月桂花香’發(fā)聲程序
;摘要 詳見‘無線電’92年3期
;作者 周振安
ORG 0000H
LJMP START
ORG 000BH
INC 20H ;中斷服務(wù)，中斷計(jì)數(shù)器加1
MOV TH0，#0D8H
MOV TL0，#0EFH ;12M晶振，形成10毫秒中斷
RETI
START：
MOV SP，#50H
MOV TH0，#0D8H
MOV TL0，#0EFH
MOV TMOD，#01H
MOV IE，#82H
MUSIC0：
NOP
MOV DPTR，#DAT ;表頭地址送DPTR
MOV 20H，#00H ;中斷計(jì)數(shù)器清0
MOV B，#00H ;表序號(hào)清0
MUSIC1：
NOP
CLR A
MOVC A，@A+DPTR ;查表取代碼
JZ END0 ;是00H，則結(jié)束
CJNE A，#0FFH，MUSIC5
LJMP MUSIC3
MUSIC5：
NOP
MOV R6，A
INC DPTR
MOV A，B
MOVC A，@A+DPTR ;取節(jié)拍代碼送R7
MOV R7，A
SETB TR0 ;啟動(dòng)計(jì)數(shù)
MUSIC2：
NOP
CPL P1.0
MOV A，R6
MOV R3，A
LCALL DEL
MOV A，R7
CJNE A，20H，MUSIC2 ;中斷計(jì)數(shù)器（20H）=R7否？
;不等，則繼續(xù)循環(huán)
MOV 20H，#00H ;等于，則取下一代碼
INC DPTR
; INC B
LJMP MUSIC1
MUSIC3：
NOP
CLR TR0 ;休止100毫秒
MOV R2，#0DH
MUSIC4：
NOP
MOV R3，#0FFH
LCALL DEL
DJNZ R2，MUSIC4
INC DPTR
LJMP MUSIC1
END0：
NOP
MOV R2，#64H ;歌曲結(jié)束，延時(shí)1秒后繼續(xù)
MUSIC6：
MOV R3，#00H
LCALL DEL
DJNZ R2，MUSIC6
LJMP MUSIC0
DEL：
NOP
DEL3：
MOV R4，#02H
DEL4：
NOP
DJNZ R4，DEL4
NOP
DJNZ R3，DEL3
RET
NOP
DAT：
DB 18H， 30H， 1CH， 10H
DB 20H， 40H， 1CH， 10H
DB 18H， 10H， 20H， 10H
DB 1CH， 10H， 18H， 40H
DB 1CH， 20H， 20H， 20H
DB 1CH， 20H， 18H， 20H
DB 20H， 80H， 0FFH， 20H
DB 30H， 1CH， 10H ， 18H
DB 20H， 15H， 20H ， 1CH
DB 20H， 20H， 20H ， 26H
DB 40H， 20H ， 20H ， 2BH
DB 20H， 26H， 20H ， 20H
DB 20H， 30H ， 80H ， 0FFH
DB 20H， 20H， 1CH ， 10H
DB 18H， 10H， 20H ， 20H
DB 26H， 20H ， 2BH ， 20H
DB 30H， 20H ， 2BH ， 40H
DB 20H， 20H ， 1CH ， 10H
DB 18H， 10H， 20H， 20H
DB 26H， 20H ， 2BH， 20H
DB 30H， 20H， 2BH ， 40H
DB 20H， 30H， 1CH ， 10H
DB 18H， 20H ， 15H ， 20H
DB 1CH， 20H ， 20H ， 20H
DB 26H， 40H， 20H ， 20H
DB 2BH， 20H， 26H ， 20H
DB 20H， 20H， 30H ， 80H
DB 20H， 30H， 1CH ， 10H
DB 20H， 10H， 1CH ， 10H
DB 20H， 20H， 26H ， 20H
DB 2BH， 20H， 30H ， 20H
DB 2BH， 40H， 20H ， 15H
DB 1FH， 05H， 20H ， 10H
DB 1CH， 10H， 20H ， 20H
DB 26H， 20H， 2BH ， 20H
DB 30H， 20H， 2BH ， 40H
DB 20H， 30H， 1CH ， 10H
DB 18H， 20H ， 15H ， 20H
DB 1CH， 20H ， 20H ， 20H
DB 26H， 40H， 20H ， 20H
DB 2BH， 20H， 26H ， 20H
DB 20H， 20H， 30H， 30H
DB 20H， 30H， 1CH， 10H
DB 18H， 40H， 1CH， 20H
DB 20H， 20H， 26H， 40H
DB 13H， 60H， 18H ， 20H
DB 15H， 40H， 13H ， 40H
DB 18H， 80H， 00H
end
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論