《单片机开发入门与动态显示》

在项目6中，数码管采用静态显示方式，1个数码管占用8个I/O接口。如果有多个数码管显示仍采用静态显示方式，则占用更多的I/O接口，造成单片机资源的浪费。多个数码管显示常采用动态显示方式，即利用较少的I/O接口驱动，通过分时控制每个数码管轮流显示，由于人眼视觉暂留特性实现多个数码管同时显示方式。

在图4-10电路中，6只共阳极型数码管的段选端并联在一起分别连接P0接口的相应端口，P2通过74HC04反相器驱动数码管的阳极，6只共阳极型数码管可以显示时、分、秒信息。

图4-106 位七段数码管显示

1.动态显示原理

如果让数码管的最低位（秒个位）显示，P2.0输出低电平，P2的其他端口输出高电平，并且此时P0输出最低位段选数据；同理，如果让次低位显示，P2.1输出低电平，P2的其他端口输出高电平，并且此时P0输出位次低位段选数据；以此循环到最高位数码管显示，然后回来再显示最低位。这种利用P2分时控制实现的多位数码管显示方式为动态显示。只要每个数码管显示的交替时间足够的快，由于人的视觉暂留特性，我们看到的结果是6个数码管同时显示。

在程序设计中，动态显示一般在定时器的中断完成。如果定时器5ms中断1次，每次中断只显示数码管的一位，每个数码管显示时间就占用5ms时间，则6位数码管显示1遍需要30ms的时间。因此在1s时间内，数码管动态循环显示了33次，人眼会看到所有的数码管都在同时显示。

动态显示驱动方式多应用在LED显示屏的显示控制中，通过I/O接口对外部器件的动态扫描、查询和驱动是单片机控制外部设备的主要方式。

2.程序设计

定时器初始化和中断的设定仍利用项目6中的设置，6位数码管动态显示内容为时间的小时、分钟和秒信息。在程序中要通过秒计数得到分钟和小时信息，参考程序如下：

(www.xing528.com)

3.程序说明

（1）动态显示控制

项目7利用了switch case语句分时控制数码管显示。T0第1次中断，cp3＝0，显示秒个位，5ms后，timer0第2次中断，cp3＝1，显示秒十位。以后随着中断发生依次显示分和小时的个位和十位。

在“P0＝seven_seg［sec % 10］；P2＝～0x01；break；”一行指令中，P0输出秒个位段选数据。此时P2＝～0x01即P2＝0xFE，P2.0输出低电平，P2的其他引脚输出高电平，由于共阳极型数码管经过非门反相驱动，此时只有秒个位数码管的共阳极加高电平，因此只有秒个位显示。

（2）小数点闪烁实现

flash 1s内变化一次，当flash为0xFF（11111111）时，0x7F｜flash为0xFF，式子seven_seg［hour % 10］＆（0x7F｜flash）运算后仍为seven_seg［hour % 10］，不影响显示效果；当flash为0x00（00000000）时，0x7F｜flash为0x7F，式子seven_seg［hour % 10］＆（0x7F｜flash）运算后，seven_seg［hour % 10］的最高位变为0，此时小数点显示。

（3）变量的命名

程序中会使用很多变量，通俗易懂的变量名可提高程序的可读性。习惯上，小写的i、j、k、x等简单字符用于局部变量，全局变量一般采用与变量相同意义的英文小写缩写或中文拼音小写，尽量避免使用大写或没有意义的字母组合成冗长的字符串作为变量。

单片机的CPU在处理数据的同时可用软件启动定时器自动计数，通过中断让CPU去执行相应处理，提高了单片机系统运行效率。由于单片机不能实现多任务多进程处理，在与时间控制有关的单片机系统中会经常用到定时器。