嵌入式实验报告数码管显示实验

实验报告

课程名称嵌入式系统编程实践

实验仪器清华同方辰源嵌入式系统实验箱实验名称实验四:数码管显示实验

系别__计算机学院_

专业 _

班级/学号

学生姓名

实验日期 2013年10月11日

成绩___________________

指导教师

实验四：数码管显示实验

一、实验问题回答

（1）如何设置功能3,4中的循环速度？

答：利用系统SysTick Handler中断，控制循环速度

void SysTick_Handler (void)

{

Event = 1;

}

（2）若是想实现类似实验（三）通过键盘动态控制循环速度，考虑一下应该如何设计？

答：SysTickPeriodSet(SysCtlClockGet() / X)

//设置x的大小就可以控制循环的速度。

void Reset_Counter_Speed(int x)

{

SysTickIntDisable();

SysTickDisable();

SysTickPeriodSet(SysCtlClockGet() / x);

// 设置x，控制计数频率，值与频率成正比SysTickEnable();

SysTickIntEnable();

}

，达到预期的效果。

二、实验目的和效果（效果即是否达到实验目的，达到的程度如何）

学习、了解和掌握数码管工作原理和使用方法

实验结果及检查

（1）默认在在OLED屏幕上分行显示自己的学号、姓名、项目序号、时间，如“2010011001”、“zhangsan”、“work4”、“2012-11-”

（2）首先在屏幕上显示四个功能选单，通过键盘A-F键选择不同功能，选择后屏幕显示相关功能提示，接受键盘输入的数字键0-9并在数码管上显示。如：开始显示：“please choose the function:”“A: …”“B: …”“C: …”“D: …”

按下“A”键后，显示”now you choose function A”

（3）按下键盘后，根据不同功能在数码管上显示按键字符。

其中“A”功能表示键盘输入的字符在数码管最右端显示，

“B”功能表示键盘输入的字符在数码管最左端显示，

“C”功能表示键盘输入的字符在数码管上从最右端到最左端循环显示，

“D”功能表示键盘输入的字符在数码管从最左端到最右端循环显示，

“E”功能表示键盘输入的字符会依次从最右端往左端移动显示，如按下“1”、“2”、“1”、“3”，在数码管上显示“空空空空空1”到“空空空空 1 2”

到“空空空 1 2 1”到“空空 1 2 1 3”，超过6个以后，最左端的丢掉。（4）扩展：根据自己的想法，扩展“F”按键，在数码管上显示与上面不同的效果。

（5）扩展：根据自己的想法，扩展“F”+“A”按键，即先按F再按A才有该功能。

三、实验内容和步骤（重点阐述自己的思路及遇到的问题）

（一）Keil开发环境中对项目Project配置

（1）建立项目

1、新建一个project；

2、选择CPU中的Luminary LM3S 8962；

3、加载库文件；

4、项目相关配置项修改。

加载必要程序：

本次实验提供了几个源程序rit128x96x4.h，rit128x96x4.c，startup.s，utility.c，utility.h，definition.h。

其中，definition.h文件中定义了一些宏定义，用于将整个工程中的宏定义放在一起，目的是为了程序的可读性更好。本例中定义了五个不同的功能模式，可以根据自己习惯进行修改。

Utility.c和utility.h中包含了数码管显示处理函数。其函数声明如下：void disp(char x,int location);使用方法：第一个参数表示要显示的字符，在本例中，就是键盘中断服务程序执行完后保存在oledkey[0]里的字符，第二个参数表示显示的位置，其中1表示数码管的最右端，6表示数码管的最左端，2-4依次表示中间4个数码管。

（2）新建主函数程序，并加载到项目中

新建一个文件，保存为main.c，把main.c也加载到项目中。

本次实验需要增加以下头文件

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include "rit128x96x4.h"

#include "utility.h"

#include "definition.h"

（二）嵌入式C程序开发

（3）利用中断，接收键盘输入

（3）--（1）在主函数中开启键盘中断，示例如下：

/*使能外设GPIO*/

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOC);

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOD);

/*设置GPIO为输入*/

GPIOPinTypeGPIOInput(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_7);

GPIOPinTypeGPIOInput(GPIO_PORTC_BASE, GPIO_PIN_4);

/*使能中断*/

IntEnable(INT_GPIOD);

IntMasterEnable();

GPIOPinIntEnable(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_7);

GPIOIntTypeSet(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_7, GPIO_RISING_EDGE);

注意：其中，GPIO_PORTC用于传输按下的键值，GPIO_PORTD用于向CPU 发起中断请求。

（4）利用系统SysTick Handler中断，控制循环速度

本步骤与实验（二）对应部分一样，不再重复。

（5）修改主函数，实现本次实验要求的功能

（5）-（1）在主函数中对七段数码管进行相关配置和初始化，如下所示：SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOB);

/*配置GPIO端口为输出*/

// 7segd1(PB6);7segd2(PB4);7segd3(PB5)

GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTB_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6);

// bitcode0(PC5);bitcode1(PC6);bitcode2(PC7)

GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTC_BASE, GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7);

// 7segd0(PD4);7segdot(PD5);rst(PD6)

GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6);

（5）-（2）系统启动后，首先通过键盘输入选择不同功能，并在屏幕上显示不同提示信息。

“A”功能表示键盘输入的字符在数码管最右端显示

“B”功能表示键盘输入的字符在数码管最左端显示

“C”功能表示键盘输入的字符在数码管上从最右端到最左端循环显示

“D”功能表示键盘输入的字符在数码管从最左端到最右端循环显示

“E”功能表示键盘输入的字符会依次从最右端往左端移动显示，如按下“1”、“2”、“1”、“3”，在数码管上显示“空空空空空1”到“空空空空1 2”到“空空空 1 2 1”到“空空 1 2 1 3”，超过6个以后，最左端的丢掉。

（5）--（3）选好A-E功能后，按键后在数码管上按照不同的功能显示不同格式的字符。

注意：数码管上所有位置的数字同时显示，可以使用for循环赋值并进行显示：

for(j=1;j<7;j++)

{

disp(digits[j],j);

for(k=0;k

}

（5）编译、连接，生成可执行程序文件

（编译）

（链接）

（6）反复（3）--（5）步骤，直到完成

如果中间出现错误，修改代码，一直到无错，生成最后程序。

（三）硬件连接

（7）硬件连接

1、接上电源线，先关闭开关

2、用蓝色USB线接上仿真器，仿真器另一JTAG端接LM3S8962 CPU 板（左下较大子板），USB线接电脑

3、确认连接无误后，打开电源开关

（8）联调

1、在Keil uVision4中执行下载，（Flash菜单---Download），即可通过仿真器将（一）步编译链接好的执行程序下载到LM3S8962芯片内的Flash中。

2、按下实验箱上LM3S8962子板屏幕上方的白色按钮Reset键，即可查看程序执行效果。若有问题，返回第一步继续修改程序，编译、链接、下载，一直到显示出满意的效果。

实验代码：

main.c

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include "rit128x96x4.h"

#include "utility.h"

#include "definition.h"

int Event = 0;

int Event_key=0;

int i=0; //i为全局变量，因为只有1根线GPIO_PIN_4与CPU相联，所以一个按键（16种，4bit表示）需要四次中断才能传给CPU。

unsigned char ucValue=0x00;//ucValue为全局变量，该值存储按键值的中间结果。char oledkey[2]; //设置全局变量oledkey用于保存键盘输入的按键

int key_press_flag=0;//有没有按键，0表示没有，1表示有

int A_flag,B_flag,C_flag,D_flag,E_flag,F_flag;//按键CDEF状态,0表示未选中，1表示选中

int led_postion;

char digits[6];

int inputnext; //检测有无下一个输入数字，0表示没有，1表示有。

//系统SysTick Handler中断服务函数

void SysTick_Handler (void) {

Event = 1;}

//键盘中断服务函数ISR

void GPIO_PORT_D_ISR(void)

{

unsigned char ucKey;

unsigned long ulStatus;

ulStatus = GPIOPinIntStatus(GPIO_PORTD_BASE, true);

GPIOPinIntClear(GPIO_PORTD_BASE, ulStatus);

if(ulStatus & GPIO_PIN_7)

{

ucKey = GPIOPinRead(GPIO_PORTC_BASE, GPIO_PIN_4);

ucKey = ucKey>>1;

ucValue = ucValue + ucKey;

ucValue = ucValue<<1;

i++;

if(i==4)

{

i=0;

Event_key = 1;

oledkey[1]='\0';

if((ucValue>>4)<10)

oledkey[0] = (ucValue>>4) + 48;

else

oledkey[0] = (ucValue>>4) - 10 + 'A';

} } }

void updateled()

{

int i;

for(i = 6; i > 1; i--) digits[i] = digits[i-1];}

void displayDigits()

{ int i,k;

for(i = 1; i < 7; i++) {

disp(digits[i], i);

for(k=0;k<200;k++) ;

}}

int main()

{

SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_OSC_MAIN | SYSCTL_XTAL_8MHZ);

RIT128x96x4Init(1000000);

RIT128x96x4Clear();

SysTickPeriodSet(SysCtlClockGet() / 30);

SysTickEnable();

SysTickIntEnable();

/*使能外设GPIO*/

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOC);

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOD);

/*设置GPIO为输入*/

GPIOPinTypeGPIOInput(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_7);

GPIOPinTypeGPIOInput(GPIO_PORTC_BASE, GPIO_PIN_4);

/*使能中断*/

IntEnable(INT_GPIOD);

IntMasterEnable();

GPIOPinIntEnable(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_7);

GPIOIntTypeSet(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_7, GPIO_RISING_EDGE);

/*其中，GPIO_PORTC用于传输按下的键值，GPIO_PORTD向CPU发起中断请求。*/

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOB);

/*配置GPIO端口为输出*/

// 7segd1(PB6);7segd2(PB4);7segd3(PB5)

GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTB_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6);

// bitcode0(PC5);bitcode1(PC6);bitcode2(PC7)

GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTC_BASE, GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7);

// 7segd0(PD4);7segdot(PD5);rst(PD6)

GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6);

RIT128x96x4StringDraw("2010011374", 0, 10, 15);

RIT128x96x4StringDraw("pengxin", 0, 20, 15);

RIT128x96x4StringDraw("Work4 12-05", 0, 30, 15);

RIT128x96x4StringDraw("please choose the", 0, 40, 15);

RIT128x96x4StringDraw("A:左", 5,50, 15);

RIT128x96x4StringDraw("B:右", 5, 60, 15);

RIT128x96x4StringDraw("C:右至左", 5, 70, 15);

RIT128x96x4StringDraw("D:左至右", 5, 80, 15);

RIT128x96x4StringDraw("E:input ", 60, 80, 15);

while(1)

{

if(Event_key)

{

Event_key = 0;

if('A'<=oledkey[0]&&oledkey[0]<='F')

{

RIT128x96x4StringDraw("显示结果:", 50, 30, 15);

RIT128x96x4StringDraw(oledkey, 60, 30, 15);

//只要按ABCDEF中任意一个都必须先把A_flag,B_flag,C_flag，D_flag，E_flag，F_flag置0，避免混乱。

A_flag=B_flag=C_flag=D_flag=E_flag=F_flag=inputnext=0;

switch(oledkey[0]){

case 'A':disp(oledkey[0],1);break;

case 'B':disp(oledkey[0],6);break;

case 'C':C_flag=1;led_postion=1;break;

case 'D':D_flag=1;led_postion=6;break;

case 'E':E_flag=1;break;

case 'F':F_flag=1;break;

default:break;

} }

else

{

inputnext=oledkey[0]-'0';

} }

if(Event)

{

Event=0;

if(C_flag)

{

disp(oledkey[0],led_postion);

led_postion++;

if(led_postion>6)

led_postion=1; }

if(D_flag)

{ disp(oledkey[0],led_postion);

led_postion--;

if(led_postion<1)

led_postion=6; }

if(E_flag)

{ if( inputnext != -1 ) {

updateled();

digits[1] = inputnext + '0';

inputnext = -1;

} }

if( F_flag)

{ updateled();

digits[1] = inputnext + '0';

inputnext = -1;

} }

if( E_flag||F_flag ) displayDigits();

}

return 0;

}

四、实验总结与收获

这次实验的主要内容是数码管的显示，通过程序设计，按键使数码管显示相

应的结果，在实验过程中，主要考查的是中断程序，在实验三中的基础上实现一些操作，在实验之前要对老师所给的资源进行较好的预习，对各个部分做到熟练，同时在一些细节性的方面以后实验需要注意。