目录1. 设计目的与要求..................................................... - 1 -1.1 设计目的...................................................... - 1 -1.2 设计环境...................................................... - 1 -1.3 设计要求...................................................... - 1 -2. 设计的方案与基本原理............................................... - 2 -2.1 6 位 8 段数码管工作原理....................................... - 2 -2.2 实验箱上 SPCE061A控制 6 位 8 段数码管的显示................... - 3 -2.3 动态显示原理.................................................. - 4 -2.4 unSP IDE2.0.0 简介............................................ - 6 -2.5 系统硬件连接.................................................. - 7 -3. 程序设计........................................................... - 8 -3.1主程序......................................................... - 8 -3.2 中断服务程序.................................................. - 9 -4.调试............................................................... - 12 -4.1 实验步骤..................................................... - 12 -4.2 调试结果..................................................... - 12 -5.总结............................................................... - 14 -6.参考资料........................................................... - 15 - 附录设计程序汇总.................................................... - 16 -1.设计目的与要求1.1 设计目的1. 了解 6 位 7 段 LED数码管的工作原理。
2. 熟悉并进一步掌握定时器和时基信号的使用方法。
3. 掌握 SPCE061A单片机控制 LED数码管显示的方法。
4. 通过本次课程设计使学生对智能仪表与装置系统有更深一步的了解，培养学生将理论知识综合利用的能力，并与实践紧密结合。
5. 掌握各子系统设计方法、步骤，培养学生创新能力，总结报告的能力。
1.2 设计环境1. 装有 Windows 系统和μ’nSP(TM) IDE 仿真环境的 PC 机一台，μ’nSP(TM)十六位单片机实验箱一个。
2. 本实验用到的实验箱硬件模块为：SPCE061A核心及周边电路模块（包含 32 个I/O口），6位 8 段数码管电路模块。
1.3 设计要求1. 编程要求：主程序利用 C 语言编写，中断服务程序利用汇编语言编写。
2. 实现功能：SPCE061A单片机控制 6 个 LED数码管的显示。
3. 实验现象：运行开始点亮所有的数码管，6 位 LED 数码管均显示 0 并持续1s。
1s 后，第一位数码管从 0 显示到9，刷新时间为 0.5s，其他数码管全部显示 0。
当第一位数码管显示到9 后，第一位数码管保持显示 9，第二位数码管从 0 显示到 9，刷新时间为 0.5s，其他数码管显示 0。
依次直到第 6位数码管显示 9，即6 位数码管全部显示 9，6 位数码管全部显示 0，持续1s，如此循环。
（1s 的时间、0.5s 的时间都使用 2Hz 的时基信号(IRQ5)提供）。
6 位数码管的显示状态见表1.表 1 6 位数码管显示状态注意：①表中序号为0 和61 的状态持续1s；其他状态刷新时间为0.5s。
②表中需要类似“1~10”表示有十个状态。
2.设计的方案与基本原理2.1 6 位 8 段数码管工作原理实验箱的6 位8 段数码管电路采用“共阴”连接，阴极公共端（COM）由晶体管推动。
实验箱上的数码管共有两种，如图1。
图 1 两种数码管图首先介绍两个基本概念：段码和位码，段码即段选信号SEG，它负责数码管显示的内容，图4-1中a~g、dp组成的数据（a 为最低位，dp 为最高位）就是段码。
比如1的段码“0x06”(b=1，c=1，其他都为0，即段码为00000110b)，8 的段码为“0x7f”；位码即位选信号DIG，它决定哪个数码管工作，哪个数码管不工作，比如仅使能DIG4，那么6 个LED 只有LED4 工作，而其它的五个都不工作。
当需要某一位数码管显示数字时，只需要先选中这位数码管的位信号，再给显示数字的段码。
比如当在第一个数码管上显示一个“6”时，如图2，先选中第一位数码管的位信号（实验箱上标号是“1”），即先给和“1”相连接的I/O 口送1；再把段码设置为0x007d，即在a、c、d、e、f、g各段引出的端口检测到高电平，就可以显示一个“6”出来。
图 2 数码管显示“6”2.2 实验箱上 SPCE061A控制 6 位 8 段数码管的显示实验箱在6位8 段数码管的上面有16 对排针，其中有7 个“a\b\c\d\e\f\g\”是控制此6位8 段数码管的段码选择的，另有 6 个“1\2\3\4\5\6”是控制 6 位8 段数码管位选择的，“DD”控制“点”或“分隔符号”，“DP”控制小数点。
把实验箱上JP4 和JP5 的引针用跳线全部短接。
框图如图3。
图 3 实验箱上SPCE061A和6位LED显示电路模块的连接按照上面数码管的显示原理，当要在第四个数码管上显示一个“E”时，先要通过IOB12 端口给“4”端口送一个1，选中第四个数码管；由图4-1 可以看出，显示“E”时，需要a、d、e、f、g段被点亮，所以给IOA0、IOA3、IOA4、IOA5、IOA6 端口各送一个1，则在a、d、e、f、g 端口各能检测到一个高电平，就可以点亮a、d、e、f、g 段，显示一个“E”。
2.3 动态显示原理动态显示是数码管显示比较常用的方式，可以很好的解决端口资源紧张问题。
下面以四位数码管为例说明动态显示的原理，如图 4 所示图 4 4位*7段数码管动态显示原理图动态显示的过程：以显示“1234”为例说明，首先发送“1”的段码“0x06”至数码管，然后仅使能位信号DIG4，LED4 就会显示“1”，其余的数码管都是不工作的；延时一定时间之后再发送“2”的段码“0x5b”至数码管，同时仅使能位信号DIG3，这时“2”就会在LED3 上显示出来；延时之后再发送“3”的段码并使能位信号DIG2，LED2 就会显示“3”；延时一定时间之后再发送“4”的段码并使能位信号DIG1，LED1 就会显示“4”；延时之后再回过头来重新发送“1”的代码，并选中位信号DIG4，重复循环点亮数码管。
由于相邻两次（第一次点亮LED4 和第二次点亮LED4）的时间间隔很短（t<10ms），看起来仿佛LED4 一直在显示“1”，4 各数码管整体看起来就在显示“1234”。
动态显示的延时很重要，延时太短，数码管发光时间过短，数码管的亮度不够；延时太长，回扫间隔过大（超过11ms），肉眼就会感觉到闪烁。
该例程采用4KHz 中断作为时间基准执行动态扫描，每来一次中断，显示自动移位，回扫时间t = 0.25ms*6 = 1.5ms。
通过对I/O口的控制，定时1s 的时间和0.5s 的时间都使用2Hz 的时基信号(IRQ5)。
按照基础实验中IRQ5 中断的工作原理，响应一次IRQ5_2Hz 中断需要0.5s 的时间，而响应两次中断的时间刚好是1s。
按照实验要求，当开IRQ5_2Hz 中断时，6 位数码管全部显示“0”后，响应两次IRQ5_2Hz中断，再从第一个数码管开始显示；而刷新时间刚好是响应一次IRQ5_2Hz 中断的时间。
2.4 unSP IDE2.0.0 简介1. 为什么推出unSP IDE2.0.0D (R)为了提高μ’nSP IDE 工具的兼容性，让μ’nSP IDE 工具能支持更多的芯片，并且由于实验箱实验指导书的全面改版，IDE 下的例程全面修改、更新，凌阳科技推出了μ’nSP IDE 工具的最新版本——unSP IDE 2.0.0（以下简称：IDE2.0.0）。
IDE 2.0.0 作为μ’nSP IDE 工具截止现在（2005-11-11）最新的一个版本，它不但继承以前版本IDE 的特点，同时增加了一些新的功能，集纳了众多用户在使用μ’nSP IDE 过程中提出的一些意见，并包含了一些新的例程。
除增加了一些新的功能外，IDE2.0.0 在编译优化、代码查错定位等方面都有了一定的进步，用户在使用本版IDE 时，应该可以体会到，其对代码的严谨性有了更高的要求。
而在新版IDE 的各个方面，都有所加强，用户在使用过程当用会有所体会。
新添加功能、加强原有功能等，都没有改变unSP IDE 一惯的使用方法，所以用户可以参考unSP IDE184(R) 的用户手册，以学习μ’nSP IDE 的基本操作及相关知识，这在IDE2.0.0 的使用当中是保持不变的。
2. 从IDE184 到IDE2.0.0D的变化IDE1.8.4 是用户用的最多的一版μ’nSP IDE 工具，实际上在推出IDE1.8.4 之后，μ’nSP IDE 也在不断的升级，其间也出现了非常多的版本，比如已发布的就有IDE1.16.1 和IDE1.18.1；但相比之下，IDE2.0.0的版本有更多细节的完善，更多新功能的添加，为用户的代码编辑、工程调试等提供了更人性化的辅助功能和更便利的工具。