基于MCS-51单片机使用定时器编写时钟程序(汇编)

1、仔细想想还不错的思路

用定时器写一个时钟程序，想想都觉得头大。撇开其他花里胡哨的功能，先从最基本的时间显示开始吧，剩下的以后再说。

我们一般希望的是时钟能不停地计时，在需要的时候调用显示来显示当前时间，同时也可以干其他事，所以当然不能用延时来写，不然这个时钟除了只能显示时间之外就是个废物了。

我们希望每定时到一秒的时候来个中断，在中断里使存储里的时间序列加一秒（时间序列以时分秒各一个字节的方式存储）。51单片机定时器0方式1的最大定时时间是216=65536μs，也就是大约65ms出头。但我们可以每50ms来一次中断，中断到第20次的时候时间序列加一秒；或者每20ms来一次中断，到第50次的时候时间序列加一秒。一般来说，尽量使单次定时的时间大一点可以减小误差，但我还是想用20ms为例QwQ

关于时间序列，在加一秒时，要能满足60秒进位分，满60分进位秒，满24时归零的功能。

显示部分，采用动态显示的方法，即调用显示子程序时，从左到右每一位轮流显示0.5ms的时间，不停循环，对人眼的视觉效果来说就是常亮的时间显示。

由于显示用的是6位八段数码管，所以显示之前又必须将时间序列（3字节的压缩BCD码）拆分成6位0XH存入显示缓冲区

理一遍思路，首先定时器设置20ms产生一次中断，每中断到第50次时调用子程序使存储中的时间序列加一秒。主程序中暂时只要进行拆分BCD→显示的循环操作即可（后续添加功能时就可以直接在主程序中添加）。

2、快进到画程序框图

主程序框图

定时器T0中断程序框图

时间序列加一秒子程序

BCD拆分子程序

显示子程序框图

3、还凑合的源代码

一些说明

本代码对应的单片机时钟晶振为12MHz

仿真机的6位8段数码管，段码口地址为8004H，位码口地址为8002H

20H 21H 22H 单元分别存储【时 分 秒】的BCD数值

30H~36H共6个单元作为显示缓冲区

由于指令的执行本身占据一定的机器周期，所以时钟每秒可能有微秒级的误差，后续可以使用示波器进行调试校正，修改代码

目前只有时间显示的功能，其余功能待后续更新

源代码

ORG 0000H

SJMP MAIN

ORG 000BH

LJMP SER0

ORG 0030H

MAIN:

MOV SP,#70H ;设置堆栈SP

CLR EA ;关中断

MOV 30H,#23H ;设置初始时间值

MOV 31H,#59H

MOV 32H,#55H

MOV TMOD,#01H ;使用定时器0，软件控制，定时模式，方式1

MOV TH0,0B1H ;定时初值：2^16-20ms/1us=45536=B1E0H

MOV TL0,0E0H

MOV R6,#50 ;设定计数次数50，作为中断次数计数的全局变量

SETB EA ;开中断

SETB ET0 ;允许T0中断

SETB TR0 ;启动定时器0

SHOW:

LCALL LOOSE ;调用子程序拆分BCD码并存入显示缓冲区

LCALL DISP ;调用显示子程序进行显示

LJMP SHOW

SER0: ;中断子程序

CLR EA ;关中断

MOV TH0,#0B1H ;再次填装定时初值

MOV TL0,#0E0H

DJNZ R6,EXIT ;计到50次就继续执行下面指令，否则出中断

MOV R6,#50 ；重置计数次数

PUSH ACC ;保护工作寄存器

PUSH PSW

CLR RS1 ;选择寄存器组01

SETB RS0

LCALL NUMINC ;调用子程序使时间值加一秒

POP PSW

POP ACC

EXIT:

RETI

LOOSE: ;拆分子程序，压缩BCD码->0XH

MOV R5,#03H ;总共3个字节，需要循环3次

MOV R0,#30H ;显示缓冲区首地址

MOV R1,#20H ;时间序列存储首地址

LOOP1:

MOV A,@R0

ANL A,#0F0H ;取高位

SWAP A

MOV @R1，A

INC R1

MOV A,@R0 ;存高位

ANL A,#0FH ;取低位

MOV @R1，A ;存低位

INC R0

INC R1

DJNZ R5，LOOP1

DISP: ；显示子程序

MOV R2，#20H ;位码初值

MOV R3，#06H ;总共6个位

MOV R0，#20H ;显示缓冲区首地址

SIX:

MOV R7，#250 ;延时自循环次数

MOV DPTR,#8002H ;位码口地址

MOV A,#00H

MOVX @DPTR,A ;关显示

MOV A,@R0

MOV DPTR,#DATA0

MOVC A,@A+DPTR ;查表取段码值

MOV DPTR,#8004H ;段码口首地址

MOVX @DATR,A ;段码值送段码口

MOV DPTR,#8002H

MOV A,R2

MOVX @DPTR A ;送位码，段码显示

DJNZ R7，$ ;原地循环R7次，起到延时效果

INC R0

RR A

MOV R2，A

DJNZ R3，SIX

RET

NUMINC: ;时间序列加一秒子程序

MOV R1,#32H ;时间序列末地址（秒）

MOV A,@R1

ADD A,#01H ;加1

DA A ;转BCD码

MOV @R1，A ;保存

CJNE @R1，#60H,TORET;若未到60秒，直接返回，否则执行下面程序

MOV @R1，#00H ;秒数清零

DEC R1 ;进行分钟位的操作

MOV A,@R1

ADD A,#01H

DA A

MOV @R1，A

CJNE @R1，#60H,TORET;若未到60分，直接返回，否则执行下面程序

MOV @R1，#00H ;分钟数清零

DEC R1 ;进行时数的操作

MOV A,@R1

ADD A,#01H

DA A

MOV @R1，A

CJNE @R1，#24H,TORET;若未到24时，直接返回，否则执行下面程序

MOV @R1，#00H ;小时数清零

TORET:

RET

DATA0: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

DB 77H,7CH,39H,5EH,79H,71H,00H ;A B C D E F 灭

END

4、关于数码管动态显示

共阴数码管字符段码

数码管动态显示原理

动态显示的原理是每一个数码管的公共端分别由一条 I/O 输出控制，实现分时选通；而各个数码管的段相并联后，与一片锁存器的输出端相连接，当CPU通过数据总线输出欲显示的字符的编码，经锁存器锁存，此时，仅当由 I/O口输出选通的那一位才显示，其它的均不显示。为了使每位显示不同的字符，必须采用扫描方式，即在单位时间内，CPU通过 I/O口输出不同的数值，选通不同的位，逐一轮流显示（某一时刻只有一位显示）；只要每位显示的时间间隔足够短，由于人眼视觉存在暂留现象，使得看起来每位均在显示各自的字符。为了稳定显示字符，CPU必须不断地刷新各个数码管，所以，这种显示方式虽然降低硬件成本，但要占用 CPU的时间，亮度也较低。

仿真机数码显示线路

上图为仿真系统的显示电路，8 位段码、6 位位码是由两片 74LS374 输出。

位码经 MC1413 或 ULN2003 倒相驱动后，选择相应显示位。U1 的输出 Q1～Q8 用于段码输出口（需要显示的数据送到该口）；U2 的输出 Q1～Q8 中的低 6 位为位码输出口（即选通哪一位显示的输出口）；当数码管需要显示某一字符时，该字符的段码通过数据总线送入 U1，经 74LS374 锁存送到数码管的 a～g、dp；然后，需要使哪个数码管显示的位码也通过数据总线送入 U2,也是通过 74LS374锁存控制6 个数码管，从左到右的位码分别为20H、10H、08H、04H、02H、01H。