1．設(shè)計(jì)目的：
　　
　　（1）利用單片機(jī)定時(shí)器中斷和定時(shí)器計(jì)數(shù)方式實(shí)現(xiàn)秒、分定時(shí)。
　　
　　（2）通過LED顯示程序的調(diào)整，熟悉8155與8051，8155與LED的接口技術(shù)，熟悉LED動(dòng)態(tài)顯示的控制過程。
　　
　　（3）通過鍵盤程序的調(diào)整，熟悉8155與矩陣式鍵盤的接口技術(shù)，熟悉鍵盤掃描原理。
　　
　　（4）通過閱讀和調(diào)試簡(jiǎn)易秒表整體程序，學(xué)會(huì)如何編制含LED動(dòng)態(tài)顯示、鍵盤掃描和定時(shí)器中斷等多種功能的綜合程序，初步體會(huì)大型程序的編制和調(diào)試技巧。
　　
　　2．設(shè)計(jì)步驟與要求
　　
　　（1）要求：以8位LED右邊2位顯示秒，左邊6位顯示0，實(shí)現(xiàn)秒表計(jì)時(shí)顯示。以4×4矩陣鍵盤的KE0、KE1、KE2等3鍵分別實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止、清零等功能。
　　
　　（2）方法：用單片機(jī)定時(shí)器T0中斷方式，實(shí)現(xiàn)1秒定時(shí)；利用單片機(jī)定時(shí)器1方式3計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)60秒計(jì)數(shù)。用動(dòng)態(tài)顯示方式實(shí)現(xiàn)秒表計(jì)時(shí)顯示，用鍵盤掃描方式取得KE0、KE1、KE2的鍵值，用鍵盤處理程序?qū)崿F(xiàn)秒表的啟動(dòng)、停止、清零等功能。
　　
　　（3）軟件設(shè)計(jì)：軟件整體設(shè)計(jì)思路是以鍵盤掃描和鍵盤處理作為主程序，LED動(dòng)態(tài)顯示作為子程序。二者間的是：主程序查詢有無(wú)按鍵，無(wú)按鍵時(shí)，調(diào)用二次LED動(dòng)態(tài)顯示子程序（約延時(shí)8ms）后再回到按鍵查詢狀態(tài)，不斷循環(huán)；有按鍵時(shí)，LED動(dòng)態(tài)顯示子程序作為按鍵防抖延時(shí)被連續(xù)調(diào)用二次（約延時(shí)16ms），待按鍵處理程序執(zhí)行完后，再回到按鍵查詢狀態(tài)，同時(shí)兼顧了按鍵掃描取值的準(zhǔn)確性和LED動(dòng)態(tài)顯示的穩(wěn)定性。秒定時(shí)采用定時(shí)器T0中斷方式進(jìn)行，60秒計(jì)數(shù)由定時(shí)器1采用方式3完成，中斷及計(jì)數(shù)的開啟與關(guān)閉受控于按鍵處理程序。由上述設(shè)計(jì)思路可設(shè)計(jì)出軟件流程圖如圖1.1所示。
　　
　　（5）程序編制：編程時(shí)置KE0鍵為“啟動(dòng)”，置KE1鍵為“停止”，置KE2鍵為“清零”，因按鍵較少，在處理按鍵值時(shí)未采用散轉(zhuǎn)指令“JMP”，而是采用條件轉(zhuǎn)移指令“CJNE”，每條指令后緊跟著一條無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令“AJMP”，轉(zhuǎn)至相應(yīng)的按鍵處理程序，如不是上述3個(gè)按鍵值則跳回按鍵查詢狀態(tài)。8位LED顯示的數(shù)據(jù)由顯示緩沖區(qū)30H~37H單元中的數(shù)據(jù)決定，順序是從左至右，動(dòng)態(tài)顯示時(shí)，每位顯示持續(xù)時(shí)間為1ms，1ms延時(shí)由軟件實(shí)現(xiàn)，8位顯示約耗時(shí)8ms。主程序、按鍵查詢子程序采用第0組工作寄存器，顯示子程序采用第1組工作寄存器。1秒定時(shí)采用定時(shí)器T0方式1中斷，每50ms中斷一次，用21H做50ms計(jì)數(shù)單元，每20次為一個(gè)循環(huán)，計(jì)滿20次，60秒計(jì)數(shù)單元（20H）計(jì)數(shù)1次。60秒計(jì)數(shù)采用定時(shí)器T1方式2計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)脈沖采用軟件置位、復(fù)位P3.5口的方法實(shí)現(xiàn)，用20H單元做60秒計(jì)數(shù)單元，如定時(shí)器T1溢出，則20H單元被清零，20H單元的數(shù)據(jù)采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)，該數(shù)據(jù)被拆成個(gè)位和十位兩個(gè)數(shù)據(jù)后分別送至顯示緩沖區(qū)的30H、31H單元。　　
　　按照上述思路可編制源程序如下：
　　
　　ORG0000H
　　
　　AJMPMAIN
　　
　　ORG000BH
　　
　　AJMPCONT
　　
　　；主程序
　　
　　；――――――――――初始化程序―――――――――――
　　
　　MAIN：MOVTMOD，#61H；置T0方式1定時(shí)，T1方式2計(jì)數(shù)
　　
　　MOVTH0，#3CH；T0置初值
　　
　　MOVTL0，#0B0H
　　
　　MOVTH1，#0C4H；T1置初值
　　
　　MOVTL1，#0C4H
　　
　　MOVDPTR，#4400H；8155控制口地址送DPTR
　　
　　MOVA，#43H；設(shè)置8155工作方式字
　　
　　MOVX@DPTR，A；設(shè)置PA、PB口輸出，PC口輸入
　　
　　MOV20H，#00H；60秒計(jì)數(shù)單元置初值
　　
　　MOV21H，#14H；50ms計(jì)數(shù)單元置初值
　　
　　MOVSP，#3FH；堆棧指針置初值
　　
　　MOVR2，#08H&n,bsp;；LED待顯示位數(shù)送R2
　　
　　MOVR0，#30H；顯示緩沖區(qū)首址送R0
　　
　　STAR：MOV@R0，#00H；顯示緩沖區(qū)清零
　　
　　INCR0
　　
　　DJNZR2，STAR
　　
　　CLRA；累加器清零
　　
　　；―――――――――――鍵盤查詢程序――――――――――
　　
　　KEY：ACALLKS；調(diào)按鍵查詢子程序判是否有鍵按下
　　
　　JNZK1；有鍵按下轉(zhuǎn)移
　　
　　ACALLDISP；無(wú)鍵按下，調(diào)顯示子程序延時(shí)
　　
　　AJMPKEY；繼續(xù)查詢按鍵
　　
　　；―――――――――――鍵盤掃描程序――――――――――
　　
　　K1：ACALLDISP；鍵盤去抖延時(shí)
　　
　　ACALLDISP
　　
　　ACALLKS；再次判別是否有鍵按下
　　
　　JNZK2；有鍵按下轉(zhuǎn)移
　　
　　AJMPKEY；無(wú)按鍵，誤讀，繼續(xù)查詢按鍵
　　
　　K2:MOVR3，#0FEH；首列掃描字送R3
　　
　　MOVR4，#00H；首列號(hào)送R4
　　
　　K3：MOVDPTR，#4401H；PA口地址送DPTR，開始列掃描
　　
　　MOVA，R3
　　
　　MOVX@DPTR，A；列掃描字送PA口
　　
　　INCDPTR；指向PC口
　　
　　INCDPTR
　　
　　MOVXA，@DPTR；讀取行掃描值
　　
　　JBACC.0，L1；第0行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查第1行
　　
　　MOVA，#00H；第0行有鍵按下，行首鍵號(hào)送A
　　
　　AJMPLK；轉(zhuǎn)求鍵號(hào)
　　
　　L1：JBACC.1，L2；第1行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查第2行
　　
　　MOVA，#08H；第1行有鍵按下，行首鍵號(hào)送A
　　
　　AJMPLK；轉(zhuǎn)求鍵號(hào)
　　
　　L2：JBACC.2，L3；第2行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查第3行
　　
　　MOVA，#10H；第2行有鍵按下，行首鍵號(hào)送A
　　
　　AJMPLK；轉(zhuǎn)求鍵號(hào)
　　
　　L3：JBACC.3，NEXT；第3行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查下一列
　　
　　MOVA，#18H；第3行有鍵按下，行首鍵號(hào)送A
　　
　　AJMPLK
　　
　　LK：ADDA，R4；形成鍵碼送A
　　
　　PUSHACC；鍵碼入棧保護(hù)
　　
　　K4：ACALLDISP
　　
　　ACALLKS；等待鍵釋放
　　
　　JNZK4；未釋放，等待
　　
　　POPACC；鍵釋放，彈棧送A
　　
　　AJMPPR；轉(zhuǎn)鍵盤處理程序
　　
　　NEXT：INCR4；修改列號(hào)
　　
　　MOVA，R3
　　
　　JNBACC.3，KEY；4列掃描完返回按鍵查詢狀態(tài)
　　
　　RLA；未掃描完，改為下列掃描字
　　
　　MOVR3，A&,nbsp;；掃描字暫存R3
　　
　　AJMPK3；轉(zhuǎn)列掃描程序
　　
　　；―――――――――――鍵盤處理程序―――――――――――――――
　　
　　PR：CJNEA，#00H，PR01；不是KE0鍵碼，轉(zhuǎn)KE1鍵
　　
　　AJMPKE0；轉(zhuǎn)KE0鍵處理程序
　　
　　PR01：CJNEA，#01H，PR02；不是KE1鍵碼，轉(zhuǎn)KE2鍵
　　
　　AJMPKE1；轉(zhuǎn)KE1鍵處理程序
　　
　　PR02：CJNEA，#02H，PR03；不是KE2鍵碼，返回按鍵查詢
　　
　　AJMPKE2；轉(zhuǎn)KE2鍵處理程序
　　
　　PR03：AJMPKEY
　　
　　KE0：SETBTR0；啟動(dòng)定時(shí)器T0
　　
　　SETBTR1；啟動(dòng)定時(shí)器T1
　　
　　SETBET0；允許定時(shí)器T0中斷
　　
　　SETBEA；開中斷
　　
　　AJMPKEY；返回鍵盤查詢狀態(tài)
　　
　　KE1：CLREA；關(guān)中斷
　　
　　CLRET0；禁止定時(shí)器T0中斷
　　
　　CLRTR1；關(guān)定時(shí)器T1
　　
　　CLRTR0；關(guān)定時(shí)器T0
　　
　　AJMPKEY
　　
　　KE2：CLREA；關(guān)中斷
　　
　　AJMPMAIN；返回主程序進(jìn)行初始化
　　
　　；――――――――――按鍵查詢子程序――――――――――――――
　　
　　KS：MOVDPTR，#4401H；置8155PA口地址
　　
　　MOVA，#00H
　　
　　MOVX@DPTR，A；全掃描字#00H送PA口
　　
　　INCDPTR；指向PC口
　　
　　INCDPTR
　　
　　MOVXA，@DPTR；讀入PC口狀態(tài)
　　
　　CPLA；變正邏輯，高電平表示有鍵按下
　　
　　ANLA，#0FH；屏蔽高4位
　　
　　RET；返回，A≠0表示有鍵按下
　　
　　；―――――――――LED動(dòng)態(tài)顯示子程序―――――――――――――
　　
　　DISP：PUSHACC；A入棧保護(hù)
　　
　　SETBRS0；保護(hù)第0組工作寄存器,啟用第1組工作寄存器
　　
　　MOVR2，#08H；LED待顯示位數(shù)送R2
　　
　　MOVR1，#00H；設(shè)定顯示時(shí)間
　　
　　MOVR3，#7FH；選中zui右端LED
　　
　　MOVR0，#30H；顯示緩沖區(qū)首址送R0
　　
　　MOVA，@R0；秒顯示個(gè)位送A
　　
　　DISP1：MOVDPTR，#TAB；指向字形表首址
　　
　　MOVCA，@A+DPTR；查表取得字形碼
　　
　　MOVDPTR，#4402H；指向8155PB口（段碼口）
　　
　　MOVX@DPTR，A；字形碼送PB口
　　
　　MOVA，R3；取位選字
　　
　　MOVDPTR，#4401H；指向8155PA口（位選口）<,/O:P>
　　
　　MOVX@DPTR，A；位碼送PA口
　　
　　DJNZR1，$；延時(shí)0.5ms
　　
　　DJNZR1，$；延時(shí)0.5ms
　　
　　RRA；位選字移位
　　
　　MOVR3，A；移位后的位選字送R3
　　
　　INCR0；指向下一位緩沖區(qū)地址
　　
　　MOVA，@R0；緩沖區(qū)數(shù)據(jù)送A
　　
　　DJNZR2，DISP1；未掃描完，繼續(xù)循環(huán)
　　
　　CLRRS0；恢復(fù)第0組工作寄存器
　　
　　POPACC；A彈棧，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)
　　
　　RET
　　
　　TAB：DB3FH，06H，5BH，4FH，66H；共陰極LED字形表
　　
　　DB6DH，7DH，07H，7FH，6FH
　　
　　；――――――――――定時(shí)器中斷服務(wù)程序―――――――――――――
　　
　　CONT：PUSHACC；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)
　　
　　MOVTH0，#3CH；定時(shí)器T1重置初值
　　
　　MOVTL0，#0B0H
　　
　　MOVA，20H；秒計(jì)數(shù)器送A
　　
　　AJMPCONT1
　　
　　REN：AJMPREN1
　　
　　CONT1：DJNZ21H，REN；1秒定時(shí)未到，中斷返回
　　
　　MOV21H，#14H；重置50ms計(jì)數(shù)初值
　　
　　CLRP3.5；軟件產(chǎn)生定時(shí)器T1計(jì)數(shù)脈沖
　　
　　NOP
　　
　　NOP
　　
　　SETBP3.5
　　
　　INCA；1秒計(jì)數(shù)值加1
　　
　　DAA；換算為10進(jìn)制計(jì)數(shù)
　　
　　JBCTF1，CONT2；60秒到，轉(zhuǎn)清零
　　
　　CONT3：MOV20H，A；計(jì)數(shù)值送60秒計(jì)數(shù)單元20H
　　
　　ANLA，#0FH；屏蔽高4位
　　
　　MOV30H，A；秒表個(gè)位待顯示數(shù)據(jù)送顯示緩沖區(qū)
　　
　　MOVA，20H
　　
　　SWAPA；60秒計(jì)數(shù)單元高、低4位數(shù)據(jù)互換
　　
　　ANLA，#0FH；屏蔽高4位
　　
　　MOV31H，A；秒表十位待顯示數(shù)據(jù)送顯示緩沖區(qū)
　　
　　AJMPREN1
　　
　　CONT2：MOVA，#00H
　　
　　AJMPCONT3
　　
　　REN1：POPACC；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)
　　
　　RET；中斷返回
　　
　　END
　　
　　3．總結(jié)與分析
　　
　　（1）實(shí)驗(yàn)采用七段碼LED設(shè)計(jì)（數(shù)碼管），顯示直觀；采用定時(shí)器中斷，計(jì)時(shí)更準(zhǔn)確；功能齊全，可隨時(shí)啟動(dòng)、停止、清零，后者智能化程度更高。
　　
　　（2）設(shè)計(jì)、調(diào)試大型程序時(shí)，需先根據(jù)要求劃分模塊，優(yōu)化結(jié)構(gòu)；再根據(jù)各模塊特點(diǎn)確定何為主程序，何為子程序，何為中斷服務(wù)程序，相互間如何調(diào)用；再根據(jù)各模塊性質(zhì)和功能將各模塊細(xì)化，設(shè)計(jì)出程序流程圖；zui后才根據(jù)各模塊流程圖編制具體程序。調(diào)試時(shí)應(yīng)先調(diào)主程序，實(shí)現(xiàn)zui基本zui主要的功能，在此基礎(chǔ)上再將各模塊功能往主程序上堆砌，直至各模塊聯(lián)調(diào)、統(tǒng)調(diào)，實(shí)現(xiàn)全部功能。本例子將整個(gè)程序劃分為鍵盤程序，動(dòng)態(tài)顯示程序，秒計(jì)時(shí)程序三大模塊，根據(jù)各自的特點(diǎn)確定鍵盤程序?yàn)橹鞒绦颍瑒?dòng)態(tài)顯示程序?yàn)樽映绦颍胗?jì)時(shí)程序?yàn)槎〞r(shí)器中斷服務(wù)程序。主程序又細(xì)分為初始化程序，鍵盤查詢程序，鍵盤掃描程序，鍵盤處理程序四大部分。三大模塊之間的關(guān)系是：鍵盤程序在無(wú)鍵按下時(shí)，不斷調(diào)用動(dòng)態(tài)顯示子程序；在有鍵按下時(shí)，先調(diào)用動(dòng)態(tài)顯示子程序消抖，再進(jìn)入鍵盤處理程序，控制中斷服務(wù)程序的運(yùn)行；處理完畢后，再不斷調(diào)用動(dòng)態(tài)顯示子程序。經(jīng)上述處理后，三大模塊運(yùn)行協(xié)調(diào)一致，既保持了動(dòng)態(tài)顯示的穩(wěn)定性，又保持了鍵盤的可靠性，還保持了秒計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性，較好地實(shí)現(xiàn)了全部功能。
　　
　　（3）本例子只用到8位LED顯示中的兩位，只用到4×4鍵盤16個(gè)按鍵中的3個(gè)，因此，其功能還有較大的擴(kuò)展空間。只要將上述程序稍加改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)秒、分、時(shí)、日顯示，并可作修改的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。如增加LED顯示位數(shù)或?qū)@示改為L(zhǎng)CD顯示模塊，可實(shí)現(xiàn)年、月、周、日、時(shí)、分、秒顯示。