基于51单片机秒表的程序设计1．设计目的：（1）利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒、分定时。
（2）通过LED显示程序的调整，熟悉8155与8051，8155与LED的接口技术，熟悉LED动态显示的控制过程。
（3）通过键盘程序的调整，熟悉8155与矩阵式键盘的接口技术，熟悉键盘扫描原理。
（4）通过阅读和调试简易秒表整体程序，学会如何编制含LED动态显示、键盘扫描和定时器中断等多种功能的综合程序，初步体会大型程序的编制和调试技巧。
2．设计步骤与要求（1）要求：以8位LED右边2位显示秒，左边6位显示0，实现秒表计时显示。
以4×4矩阵键盘的KE0、KE1、KE2等3键分别实现启动、停止、清零等功能。
（2）方法：用单片机定时器T0中断方式，实现1秒定时；利用单片机定时器1方式3计数，实现60秒计数。
用动态显示方式实现秒表计时显示，用键盘扫描方式取得KE0、KE1、KE2的键值，用键盘处理程序实现秒表的启动、停止、清零等功能。
（3）软件设计：软件整体设计思路是以键盘扫描和键盘处理作为主程序，LED动态显示作为子程序。
二者间的联系是：主程序查询有无按键，无按键时，调用二次LED动态显示子程序（约延时8ms）后再回到按键查询状态，不断循环；有按键时，LED动态显示子程序作为按键防抖延时被连续调用二次（约延时16ms），待按键处理程序执行完后，再回到按键查询状态，同时兼顾了按键扫描取值的准确性和LED动态显示的稳定性。
秒定时采用定时器T0中断方式进行，60秒计数由定时器1采用方式3完成，中断及计数的开启与关闭受控于按键处理程序。
由上述设计思路可设计出软件流程图如图1.1所示。
（5）程序编制：编程时置KE0键为“启动”，置KE1键为“停止”，置KE2键为“清零”，因按键较少，在处理按键值时未采用散转指令“JMP”，而是采用条件转移指令“CJNE”，每条指令后紧跟着一条无条件跳转指令“AJMP”，转至相应的按键处理程序，如不是上述3个按键值则跳回按键查询状态。
8位LED显示的数据由显示缓冲区30H~37H单元中的数据决定，顺序是从左至右，动态显示时，每位显示持续时间为1ms，1ms延时由软件实现，8位显示约耗时8ms。
主程序、按键查询子程序采用第0组工作寄存器，显示子程序采用第1组工作寄存器。
1秒定时采用定时器T0方式1中断，每50ms中断一次，用21H做50 ms计数单元，每20次为一个循环，计满20次，60秒计数单元（20H）计数1次。
60秒计数采用定时器T1方式2计数，计数脉冲采用软件置位、复位P3.5口的方法实现，用20H单元做60秒计数单元，如定时器T1溢出，则20H单元被清零，20H单元的数据采用十进制计数，该数据被拆成个位和十位两个数据后分别送至显示缓冲区的30H、31H单元。
按照上述思路可编制源程序如下：ORG 0000HAJMP M AINORG 000BHAJMP CONT；主程序；――――――――――初始化程序―――――――――――MAIN：MOV TMOD，#61H ；置T0方式1定时，T1方式2计数MOV TH0，#3CH ；T0置初值MOV TL0，#0B0HMOV TH1，#0C4H ；T1置初值MOV TL1，#0C4HMOV DPTR，#4400H ；8155控制口地址送DPTRMOV A，#43H ；设置8155工作方式字MOVX @DPTR，A ；设置PA、PB口输出，PC口输入MOV 20H，#00H ；60秒计数单元置初值MOV 21H，#14H ；50ms计数单元置初值MOV SP，#3FH ；堆栈指针置初值MOV R2，#08H ；LED待显示位数送R2MOV R0，#30H ；显示缓冲区首址送R0STAR：MOV @R0，#00H ；显示缓冲区清零INC R0DJNZ R2，STARCLR A ；累加器清零；―――――――――――键盘查询程序――――――――――KEY：ACALL KS ；调按键查询子程序判是否有键按下JNZ K1 ；有键按下转移ACALL DISP ；无键按下，调显示子程序延时AJMP KEY ；继续查询按键；―――――――――――键盘扫描程序――――――――――K1：ACALL DISP ；键盘去抖延时ACALL DISPACALL KS ；再次判别是否有键按下JNZ K2 ；有键按下转移AJMP KEY ；无按键，误读，继续查询按键K2: MOV R3，#0FEH ；首列扫描字送R3MOV R4，#00H ；首列号送R4K3：MOV DPTR，#4401H ；PA口地址送DPTR，开始列扫描MOV A，R3MOVX @DPTR，A ；列扫描字送PA口INC DPTR ；指向PC口INC DPTRMOVX A，@DPTR ；读取行扫描值JB ACC.0，L1 ；第0行无键按下，转查第1行MOV A，#00H ；第0行有键按下，行首键号送AAJMP LK ；转求键号L1：JB ACC.1，L2 ；第1行无键按下，转查第2行MOV A，#08H ；第1行有键按下，行首键号送AAJMP LK ；转求键号L2：JB ACC.2，L3 ；第2行无键按下，转查第3行MOV A，#10H ；第2行有键按下，行首键号送AAJMP LK ；转求键号L3：JB ACC.3，NEXT ；第3行无键按下，转查下一列MOV A，#18H ；第3行有键按下，行首键号送A AJMP L KLK：ADD A，R4 ；形成键码送APUSH ACC ；键码入栈保护K4：ACALL DISPACALL KS ；等待键释放JNZ K4 ；未释放，等待POP ACC ；键释放，弹栈送AAJMP PR ；转键盘处理程序NEXT：INC R4 ；修改列号MOV A，R3JNB ACC.3，KEY ；4列扫描完返回按键查询状态RL A ；未扫描完，改为下列扫描字MOV R3，A ；扫描字暂存R3AJMP K3 ；转列扫描程序；―――――――――――键盘处理程序―――――――――――――――PR：CJNE A，#00H，PR01 ；不是KE0键码，转KE1键AJMP KE0 ；转KE0键处理程序PR01：CJNE A，#01H，PR02 ；不是KE1键码，转KE2键AJMP KE1 ；转KE1键处理程序PR02：CJNE A，#02H，PR03 ；不是KE2键码，返回按键查询AJMP KE2 ；转KE2键处理程序PR03：AJMP KEYKE0：SETB TR0 ；启动定时器T0SETB TR1 ；启动定时器T1SETB ET0 ；允许定时器T0中断SETB EA ；开中断AJMP KEY ；返回键盘查询状态KE1：CLR EA ；关中断CLR ET0 ；禁止定时器T0中断CLR TR1 ；关定时器T1CLR TR0 ；关定时器T0AJMP K EYKE2：CLR EA ；关中断AJMP MAIN ；返回主程序进行初始化；――――――――――按键查询子程序―――――――――――――― KS：MOV DPTR，#4401H ；置8155PA口地址MOV A，#00HMOVX @DPTR，A ；全扫描字#00H送PA口INC DPTR ；指向PC口INC DPTRMOVX A，@DPTR ；读入PC口状态CPL A ；变正逻辑，高电平表示有键按下ANL A，#0FH ；屏蔽高4位RET ；返回，A≠0表示有键按下；―――――――――LED动态显示子程序―――――――――――――DISP：PUSH ACC ；A入栈保护SETB RS0 ；保护第0组工作寄存器,启用第1组工作寄存器MOV R2，#08H ；LED待显示位数送R2MOV R1，#00H ；设定显示时间MOV R3，#7FH ；选中最右端LEDMOV R0，#30H ；显示缓冲区首址送R0MOV A，@R0 ；秒显示个位送ADISP1：MOV DPTR，#TAB ；指向字形表首址MOVC A，@A+DPTR ；查表取得字形码MOV DPTR，#4402H ；指向8155PB口（段码口）MOVX @DPTR，A ；字形码送PB口MOV A，R3 ；取位选字MOV DPTR，#4401H ；指向8155PA口（位选口）MOVX @DPTR，A ；位码送PA口DJNZ R1，$ ；延时0.5msDJNZ R1，$ ；延时0.5msRR A ；位选字移位MOV R3，A ；移位后的位选字送R3INC R0 ；指向下一位缓冲区地址MOV A，@R0 ；缓冲区数据送ADJNZ R2，DISP1 ；未扫描完，继续循环CLR RS0 ；恢复第0组工作寄存器POP ACC ；A弹栈，恢复现场RETTAB：DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H ；共阴极LED字形表DB 6DH，7DH，07H，7FH，6FH；――――――――――定时器中断服务程序――――――――――――― CONT：PUSH ACC ；保护现场MOV TH0，#3CH ；定时器T1重置初值MOV TL0，#0B0HMOV A，20H ；秒计数器送AAJMP CONT1REN：AJMP REN1CONT1：DJNZ 21H，REN ；1秒定时未到，中断返回MOV 21H，#14H ；重置50ms计数初值CLR P3.5 ；软件产生定时器T1计数脉冲NOPNOPSETB P3.5INC A ；1秒计数值加1DA A ；换算为10进制计数JBC TF1，CONT2 ；60秒到，转清零CONT3：MOV 20H，A ；计数值送60秒计数单元20HANL A，#0FH ；屏蔽高4位MOV 30H，A ；秒表个位待显示数据送显示缓冲区MOV A，20HSWAP A ；60秒计数单元高、低4位数据互换ANL A，#0FH ；屏蔽高4位MOV 31H，A ；秒表十位待显示数据送显示缓冲区AJMP R EN1. CONT2：MOV A，#00HAJMP C ONT3REN1：POP ACC ；恢复现场RET ；中断返回END3．总结与分析（1）实验采用七段码LED设计（数码管），显示直观；采用定时器中断，计时更准确；功能齐全，可随时启动、停止、清零，后者智能化程度更高。
（2）设计、调试大型程序时，需先根据要求划分模块，优化结构；再根据各模块特点确定何为主程序，何为子程序，何为中断服务程序，相互间如何调用；再根据各模块性质和功能将各模块细化，设计出程序流程图；最后才根据各模块流程图编制具体程序。
调试时应先调主程序，实现最基本最主要的功能，在此基础上再将各模块功能往主程序上堆砌，直至各模块联调、统调，实现全部功能。
本例子将整个程序划分为键盘程序，动态显示程序，秒计时程序三大模块，根据各自的特点确定键盘程序为主程序，动态显示程序为子程序，秒计时程序为定时器中断服务程序。