微机原理键盘控制与显示实验报告

. . 实验报告

课程名称：________微机原理（实验）___________指导老师：____徐习东_______成绩：__________________ 实验名称：______键盘控制与显示_______实验类型：_____软件实验______同组学生：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

【实验目的】

1. 通过实验掌握TMS320F2812通用输入/输出管脚直接控制外围设备的方法

2. 了解发光二极管的控制编程方法。

3. 了解SPI 的使用。

4. 了解如何使用GpioA 口进行数据的锁存

5. 通过实验掌握TMS320F2812的扩展端口接收外围设备信息的方法

6.

了解键盘的使用原理及编程方法

【实验容】

1. 按键显示程序，对按键记录次数，以二进制显示在16个LED 上。

2.

定时器编程，并用按键控制各位时分秒，使其能完成加减操作

【实验仪器】

TMS320F2812数字信号处理器与学生用集成板。

【实验步骤】

1. 撰写代码

2. 调试代码

3.

实现功能

【实验代码】

一、定时器

①

宏定义和全局变量定义

专业：电气工程及其自动化

姓名：_________

学号：_______ 日期：___ _____

地点：____ ________

分析：这段代码是初始宏定义，用于定义按键对应的编码与地址，然后同时定义了全局变量，包括时、分、秒，按键编码，LED编码和控制位。

②共阳字形码

分析：由于这次实验要用到数码管，所以我们要定义一个数码管共阳端字形码，使每一个代码对应一种显示状态。

③SPI初始化子程序

分析：这一段是本次实验的重点，就是SPI初始化。

1）SPICCR：用于控制SPI的状态，上下降沿发送，还有几位的数据。其中第7位，即SPICCR.6是控制SPI 在上下沿发送，1代表下降沿，2代表上升沿；第8位，即SPICCR.7是控制复位的，0代表为复位状态；低4位控制数据长度，长度等于n+1。

2）SPICTL：SPICTL.3用来设定时钟是否延迟半个周期，此程序中此位为0，即不延迟半个周期，其中SPICTL.2是控制主从模式的，然后1为主设备，0为从设备，SPICTL.1是设置Talk功能，1为使能。

3）SPIBRR：配置波特率，即控制串行外设发送和接受的速度。

然后，将GPIO的F口低四位设置为专门外设引脚，即为SPI引脚。设置MUX控制是否为专门外设。

④GPIO初始化

分析：此部分为为GPIO初始化，即设置GPIO的功能，此部分里A11设置为通用I/O，在实际电路中是为了连接锁存口。另外GPIOE与B的设置见注释，分别作为片选和红灯的控制。

⑤键扫描程序

分析：键扫描程序为int类型，所以必须返回整形数据，此程序中返回1或者0表示是否检测到键被按下。首先通过E口控制选通的是低8位还是高8为。然后后面的If 和for语句为延时消抖，这是检测程序中的关键，就是检测B口是否有低电平出现，如果有说明有键被按下，但是我们无法判断，这个键是否被误按下，所以要进行一个空循环，如果再检测到，说明这个键按下不是因为按键自身的抖动。另外，这段代码里还有一个细节，就是D口的出现，这句话只是为了进行一个空操作，进行检测按键是否松开。

⑥控制调时子程序

分析：KEYFUNCTION程序是为了做一个控制时钟的功能，按下一个键对应一个功能选项。由于选择项比较

多，所以用switch比较好。然后CTRL代表选定的位，是时，还是分，还是秒。然后通过三位的数值到LEDCODE 中查表获得数码管显示的值。其中上调或者下降哪一位要根据CTRL的值判断。LIGHT代表数码管的代号。

⑦显示模块

分析：显示程序中就要用到SPI的串行功能了，需要先对数据进行锁存，然后是上升沿有效，即上升沿时将数据送到数码管的引脚上。如何发送数据即通过SPI，先将数据写入SPITXBUF，即发送缓存器中，然后发送缓存器会将数据传送过去。SPISTS.bit.INT_FLAG代表中断标志位，如果数据从SPIDAT移出后，这个中断标志位会置1。此时while语句的功能就是说如果数据没有被发送出去，则一直会进行空操作，直到数据被发送出去为止。

⑧中断

分析：此时的中断是进行定时器的自增过程，即实现时钟功能。

二、键盘显示

①定义编码

分析：此向量表与第一个程序相同，即作为索引用，编入数码管可显示容的编码。

② main函数

分析：首先初始化程序，然后就不断得执行一个while循环，就是检测有没有按键被按下，如果被按下就继续执行显示程序。然后LEDOUT函数与前几次程序一样，作为点灯模块，作为计数的显示。

三、总结编程要点

①可删语句

1）SpiaRegs.SPIRXBUF = SpiaRegs.SPIRXBUF;

2）if((GpioDataRegs.GPBDAT.all|0x00FF) != 0xFFFF)

{ for(i=0;i<3000;i++);} //依据你需要防抖延时的时间根据，此语句的多少。

②A，E，F，B对应端口

1）A11的通用接口用于连接锁存器

2）E口的低三位为74LVC138的控制信号，进行片选

3）F的第四位专用外设对应于SPI

4）B口的通用IO输出对应于红灯

③SPI的使用

1）初始化SPI，确定SPI的上升/下降沿，是否延迟半个周期，主从控制器，是否处于复位状态，数据的位数等等。

2）将GPIOF的第四位设为1，即专用外设引脚。

3）写入数据发送，用SPITXBUF，读用SPIRXBUF，判断是否已经发送可以检测中断使能标记

④防抖延时

防抖延时的作用就是在检测到低电平时加一个空循环进行排除。很多时候，一个动作，不论是人为还是程序部，处理都需要时间，所以空循环的应用十分重要。