新手学STC单片机实验七按键控制16*16点阵(下)

sbk*** · 发表于昨天 16:50

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实验测试
连线：
用 8P 杜邦线将 JP27 P0-P7 连接 JP18 QA-QH
JP26 P9-P16 连接 JP20 QA-QH
JP10-P12 连接 JP16 SER3,SRCLK,RCLK
JP14-P16 连接 JP28 SER1,SRCLK,RCLK
JP30-P33 连接 JP74 DK0-DK3
JP19 SER4 连接 QH-3
实验现象：
按下 DK1 键点阵显示字母 T，按下 DK2 键点阵显示水平向右滚动的“特种兵”；
按下 DK3 键点阵显示向下移动的箭头，按下 DK4 键点阵显示向上移动的箭头。

代码分析

SN74HC595 的使用
74HC595 串出一个 8 位的数据，其具体程序如下：

/*******************************************************
* 函数名称：HC595_send_byte_r()
* 函数功能：行方向上的HC595串出一个字节，从高位到低位串
* 入口参数：dat: 串入的字节
* 返回参数：无
********************************************************/
void HC595_send_byte_r(uchar dat)
{
uchar i;

for (i = 0; i < 8; i++)
{
      HC595_data_r = dat & 0x80; // 从高位到低位串出
      dat <<= 1;
      HC595_clk_r = 0;          // HC595_clk_r上升沿将SER数据逐步传入到移位寄存器中
      HC595_clk_r = 1;
}
}

16*16 点阵扫描底层驱动就是不考虑显示缓冲区是什么内容，当定时器 1ms 一
到，就将当前缓冲区中相应列的段码显示出来。这种设计可以将底层驱动与上层程
序控制分开，更好的实现模块化，调试起来也比较方便。部分程序如下所示：

/*******************************************************
//函数名称：void display_io(void)
//函数功能：16 * 16点阵扫描底层驱动,1ms扫描一列
//入口参数：无
//返回参数：无
********************************************************/
void display_io(void)
{
static uchar scan_line;    //16列扫描计数
union display_data line; //扫描位选值
uchar temp1;
uchar temp2;

temp1 = ~display_buff[scan_line].data_8[0]; //扫描到当前列，显示缓冲区高8位
temp2 = ~display_buff[scan_line].data_8[1]; //扫描到当前列，显示缓冲区低8位

line.data_16 = scan_line_array[scan_line];    //给当前列即位选赋值

HC595_send_byte_c(line.data_8[0]);          //串出列上的数据，位选
HC595_send_byte_c(line.data_8[1]);

HC595_send_byte_r(temp1);                   //串出行上的数据，段值
HC595_send_byte_r(temp2);

HC595_latch_r = 0;                            //行方向，HC595_latch_r上升沿将并出的数据锁存到存储寄存器中
HC595_latch_r = 1;

HC595_latch_c = 0;                            //列方向，HC595_latch_c上升沿将并出的数据锁存到存储寄存器中
HC595_latch_c = 1;

if (++scan_line >= 16) scan_line = 0;          //扫描完16列，回到第一列
}

在本段代码中，用到了 union 数据结构，它的定义在 hal.h 文件中，这个数据
结构可以将 16 位数据的高八位和低八位直接取出使用，而不用通过左移操作实现，
更加简洁方便。

按键扫描底层驱动
按键设计依然采用状态机的思想，现在有四个按键，所以需要确认那个键按下，
在 read_key()函数中，在 state1 按键确认状态时还需要判断哪个键按下，并将返
回值赋给key_return，这样方便在主程序调用read_key()后就可将返回值赋给flag

标志位，从而方便进行相应的处理。部分程序如下所示：

/*******************************************************
//函数名称： uchar read_key(void)
//函数功能：按键扫描底层驱动,10ms扫描一次，利用状态机进行消抖
//入口参数：无
//返回参数：返回当前按键值
********************************************************/
uchar read_key(void)
{
static uchar key_state = 0;
uchar key_press, key_return = 0;

P3 = 0x7f | P3;                   //读按键I/O电平,先写1
key_press = P3 | 0xf0;             //将P3的高4位屏蔽掉，由低4位判断键值

switch (key_state)
{
case key_state0:                   //按键初试态
      if (key_press != key_none_value)
      {
         key_state = key_state1;    //按键被按下状态转换到确认态
      }
      break;

case key_state1:                   //按键确认态
      //按键仍按下状态转换成释放态
      if (key_press != key_none_value)
      {
         key_state = key_state2;
         switch (key_press)       //返回按键的值
         {
         case key1_value:
            key_return = 1;       //DK1键按下
            break;
         case key2_value:
            key_return = 2;       //DK2键按下
            break;
         case key3_value:
            key_return = 3;       //DK3键按下
            break;
         case key4_value:
            key_return = 4;       //DK4键按下
            break;
         }
      }
      else
         key_state = key_state0;    //否则按键在抖动，转换到按键初始态
      break;

case key_state2:                   //按键释放态
      P3 = 0x7f | P3;                //读按键I/O电平,先写1
      key_press = P3 | 0xf0;
      if (key_press == key_none_value)
      {
         key_state = key_state0;    //按键已释放，转换到按键初始态
      }
      break;
}

return key_return;
}

主程序流程图
如图 7-9 所示，为 main 函数的程序流程图，本次实验软件设计由 3 个文件组
成，main.c、key_read.c、display_io.c。
在 main.c 中进行系统的初始化和中断服务程序处理，选用定时器 0 进行 1ms
定时，在定时器 0 中断服务程序中，设置 1ms，10ms，150ms 标志位，用于 16*16
点阵扫描，驱动按键扫描与消抖以及更新显示缓冲区内容。
需要注意的是，由于本实验全部采用列扫描方式，所以箭头上升与下降在更新
缓冲区内容时需要进行如下处理：
for (k0 = 0; k0 <= 15; k0++)
{
tmp1 = display_buff[k0].data_8[1];  //行数据的低八位

display_buff[k0].data_16 >>= 1;    //将16位数据右移一位

if (tmp1 & 0x01)
{
      display_buff[k0].data_16 |= 0x8000;  //低八位数据最后一位移位到高八位最高位
}
}

截图202512161646264139.jpg

程序相关宏文件：

#define INT_GLOBAL_ENABLE(on) EA = (!!on)    //开全局中断

/********************************************************
// 功能：定时器运行操作控制
// 参数：num 计数器号(0-4) ;on 运行控制，1：启动，0停止
*********************************************************/
#define TIMER_RUN(num, on) \
st( \
      if (num == 0) \
         TR0 = on; \
      else if (num == 1) \
         TR1 = on; \
      else if (num == 2) \
         (on) ? (AUXR |= BIT4) : (AUXR &= ~BIT4); \
      else if (num == 3) \
         (on) ? (T4T3M |= BIT3) : (T4T3M &= ~BIT3); \
      else if (num == 4) \
         (on) ? (T4T3M |= BIT4) : (T4T3M &= ~BIT4); \
)

/********************************************************
// 功能：定时器定时操作控制
// 参数：num 计数器号(0-4)
*********************************************************/
#define TIMER_TIME(num) \
st( \
      if (num == 0) \
         TMOD |= ~BIT2; \
      else if (num == 1) \
         TMOD |= ~BIT6; \
      else if (num == 2) \
         AUXR |= ~BIT3; \
      else if (num == 3) \
         T4T3M |= ~BIT2; \
      else if (num == 4) \
         T4T3M |= ~BIT6; \
)

/********************************************************
// 功能：定时器中断使能操作控制
// 参数：num 计数器号(0-4) ;on 使能控制，1：允许，0禁止 //1溢出中断允许
*********************************************************/
#define TIMER_INT_EN(num, on) \
if (num == 0) \
      ET0 = on; \
else if (num == 1) \
      ET1 = on; \
else if (num == 2) \
      (on) ? (IE2 |= BIT3) : (IE2 &= ~BIT3); \
else if (num == 3) \
      (on) ? (IE2 |= BIT5) : (IE2 &= ~BIT5); \
else if (num == 4) \
      (on) ? (IE2 |= BIT6) : (IE2 &= ~BIT6);

/********************************************************
// 功能：定时器工作模式选择
// 参数：num 计数器号(0-1) ;sel模式选择（0-3）
0：16位重载 1：16位计数器 2：8位重载 3：计数器无效
*********************************************************/
#define TIMER_MODE(num, sel) \
if (sel < 4) \
{ \
      if (num == 0) \
      { \
         TMOD &= ~0x03; \
         TMOD |= sel; \
      } \
      else if (num == 1) \
      { \
         TMOD &= ~0x30; \
         TMOD |= sel << 3; \
      } \
}

/********************************************************
// 功能：定时器定时时间分频选择
// 参数：num 计数器号(0-4); sel分频选择; 1：1分频，0-12分频
*********************************************************/
#define TIMER_CLK_DIV(num, sel) \
st( \
      if (num == 0) \
         (sel == 1) ? (AUXR |= BIT7) : (AUXR &= ~BIT7); \
      else if (num == 1) \
         (sel == 1) ? (AUXR |= BIT6) : (AUXR &= ~BIT6); \
      else if (num == 2) \
         (sel == 1) ? (AUXR |= BIT2) : (AUXR &= ~BIT2); \
      else if (num == 3) \
         (sel == 1) ? (T4T3M |= BIT1) : (T4T3M &= ~BIT1); \
      else if (num == 4) \
         (sel == 1) ? (T4T3M |= BIT5) : (T4T3M &= ~BIT5); \
)

/*************************************
// 功能：清除定时器中断标志 //清除溢出中断
// 参数：num 计数器号(0-1)
*********************************************************/
#define CLR_TIMER_FLAG(num) \
st( \
      if (num == 0) \
         TF0 = 0; \
      else if (num == 1) \
         TF0 = 0; \
)

芯S*** · 发表于昨天 17:00

要做到 USB不停电下载；
要尝试 AiCube 图形化自动配置生成程序工具；
推荐优先看的：
printf_usb("Hello World !\r\n")及
USB不停电下载, 演示视频链接：
https://www.stcaimcu.com/thread-19077-1-1.html

下载最新的 AiCube-ISP-V6.96J 或以上版本软件！
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https://www.stcaimcu.com/data/download/Datasheet/AI8051U.pdf

下载最新的 Ai8051U 实验指导书，
有 AiCube 图形化自动配置生成程序工具使用说明
https://www.stcaimcu.com/data/do ... %AF%BC%E4%B9%A6.pdf

推荐优先看的 printf_usb("Hello World !\r\n")及usb不停电下载, 演示视频链接

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