[实验二]数码管动态扫描显示及外部中断的使用

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1、[实验二]数码管动态扫描显示及外部中断的使用[实验目的]1．掌握Mega16的I/O输出特性和使用，以及单片机I/O输出口串行扩充的方法。2．掌握LED数码管动态扫描的原理和设计方法，了解数码管及LED点阵模块的使用。3．了解AVR中断系统原理，响应过程，以及外部中断程序的编写。4．设计实现一个秒表系统。[基本实验内容]1.阅读芯片数据手册，掌握GPIO口有几种工作模式，如何控制I/O口的输出应用。2.实现6位LED数码管的动态扫描显示的软件设计和硬件设计。a)根据例6.5六位LED数码管动态扫描控制显示设计（一），掌握其硬件连线，在实验板上实现该设计。源程序参考demo_6_5.c，读

2、懂该程序，回答以下问题：b)时、分、秒的计算采用何种数制？到数码管的时间显示之间经过了几种数制的转换？为什么要转换（不转换行吗）？怎样转换的？时分秒本身是十进制，秒到分和分到时都是60进制；三种，十进制到七段数码管，六十进制到七段数码管；根据十进制数的字形，写出相应的字形代码，同理六十进制c)Display()函数是如何工作的？每秒钟执行几次？动态扫描显示函数，每2ms对各位数码管扫描一次；40次；d)说明time_to_buffer()的功能，每秒执行几次？时间值送显示缓冲区，将两个子程序分离开来，635次e)说出和深入体会程序中的变量time_counter、point_on的作用。

3、time_counter实际代表1s中扫描的次数；控制秒显示标志亮暗的频率f)将程序中有（3）注释标记的语句去掉，会产生什么现象，为什么？说明该语句的作用。最高位数码管显示明显比其他亮度高，因为当最高位数码管被扫描以后PORTC没有关闭，持续时间延时了13ms，因此扫描时间长，亮度高；保持各数码管扫描时间均匀，亮度一致；g)将程序中有（4）注释标记的语句去掉，会产生什么现象？变成分秒十分秒百分秒计数，经过3s36，会有一次停顿，此时秒显示标志会灭h)如何调整程序，使数码管的显示亮度有变化？将数码管显示时间由2ms改为1ms，亮度明显变暗了delay_ms(2)------delay_ms

4、(1)delay_ms(13)------delay_ms(19)i)程序中使用了显示缓冲区，占用了6个字节。如果不使用显示缓冲区能否实现时间的显示？而使用显示缓冲区有何优点？不能，这样不能将十进制个位十位分别显示；增加了程序的可读性，便于程序修改，使程序模块化，便于其他程序调用；j)该程序中采用软件延时的方法，其主要的缺点有那些？延时过程中CPU被占用，而且服务中的中断程序会影响定时的精度1.熟悉中断原理以及中断程序的编写，使用外部中断实现简易的秒表系统设计。在实验板上设计一个采用外部中断方式的6位数码管（分、秒、1%秒各占2位）显示的简易秒表系统。可以先使用CVAVR中的程序生成向导

5、功能进行配置，然后在它生成的程序框架基础上完成定时器中断部分程序。该系统程序设计可参考demo_7_2.c，在这个基础上修改代码，最终设计出一个完整的秒表系统。提示：使用Mega16两个外部中断源INT0和INT1。将其中一个外部中断源与板上500Hz的标准频率相连，另外的一个外部中断源与一个按键相连。500Hz的标准频率被作为秒表系统的计时基准。按键的起到了“开始/停止/清零”作用。上电后，数码管显示全零，第一次按键，表示秒表计时开始，数码管显示的数值按1%秒速率计时。第二次按键计时停止，数码管显示最终的计时时间。第三次按键对数码管清零。以上功能可反复执行。Filename:Demo_

6、7_2.cChiptype:ATmega16Programtype:ApplicationClockfrequency:4.000000MHzMemorymodel:SmallExternalSRAMsize:0DataStacksize:256*********************************************/#includeflashunsignedcharled_7[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};flashunsignedcharposition[6]={0

7、xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf};unsignedchartime[3];//时、分、秒计数单元unsignedchardis_buff[6];//显示缓冲区，存放要显示的6个字符的段码值inttime_counter;inti=0;//中断次数计数单元unsignedcharposit;//（1）bitpoint_on,time_1s_ok;voidtime_to_disbuffer(void);void