基于MCS-51单片机使用定时器编写时钟程序（汇编）

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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2^16^=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

注：flow语法在Typora里面可以显示的流程图不知为何在网页上渲染不出来，所以我直接在下面放了几张png，如果看不清可以直接copy代码到markdown编辑器中查看

主程序框图

st=>start: 开始
op1=>operation: 设置堆栈SP
op2=>operation: 关中断，初始化
op3=>operation: 初始化定时器
op4=>operation: 置中断次数初值
op5=>operation: 初始化时间序列存储
op6=>operation: 开中断
op7=>operation: 拆分时间序列BCD
op8=>operation: 调用显示子程序

st->op1->op2->op3->op4->op5->op6->op7->op8->op7

定时器T0中断程序框图

st=>start: 中断子程序
op1=>operation: 关中断
cond=>condition: 中断次数到吗？
op2=>operation: 恢复中断次数初值
op3=>operation: 时间序列加一秒
op4=>operation: 开中断
e=>end: 返回

st->op1->cond
cond(no)->op4
cond(yes)->op2->op3->op4->e

时间序列加一秒子程序

op1=>operation: 取秒钟字节
op2=>operation: 加一，转BCD码，存储
con1=>condition: 是否到60秒？
op3=>operation: 秒数清零
op4=>operation: 取分钟字节
op5=>operation: 加一，转BCD码，存储
con2=>condition: 是否到60分？
op6=>operation: 分数清零
op7=>operation: 取时钟字节
op8=>operation: 加一，转BCD码，存储
con3=>condition: 是否到24时？
op9=>operation: 时数清零
e=>end: 返回

op1->op2->con1
con1(yes)->op3->op4->op5->con2
con2(yes)->op6->op7->op8->con3
con3(yes)->op9->e
con1(no)->e
con2(no)->e
con3(no)->e

BCD拆分子程序

op1=>operation: 取第一个字节
op2=>operation: 取高位
op3=>operation: 高低位转换，存入显示缓冲区
op4=>operation: 取低位，存显示缓冲区
op5=>operation: 指向下一个字节
con=>condition: 是否转换完？
e=>end: 返回

op1->op2->op3->op4->op5->con
con(yes)->e
con(no)->op2

显示子程序框图

st=>start: 显示子程序入口
op1=>operation: 置显示缓冲区首地址
op2=>operation: 置位码初值为20H
op3=>operation: 关显示
op4=>operation: 取缓冲区内容
op5=>operation: 取段码表首址
op6=>operation: 查表取段码
op7=>operation: 送段码、位码
op8=>operation: 短暂延时
op9=>operation: 缓冲区地址加一
op10=>operation: 位码右移一位
cond=>condition: 六位显示完？
e=>end: 返回

st->op1->op2->op3->op4->op5->op6->op7->op8->op9->op10->cond
cond(yes)->e
cond(no)->op4

3、还凑合的源代码

一些说明

1. 本代码对应的单片机时钟晶振为12MHz
2. 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
3. 20H 21H 22H 单元分别存储【时 分 秒】的BCD数值
4. 30H~36H共6个单元作为显示缓冲区
5. 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
6. 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。

5、没啥

没啥，就凑个5（米斯达狂喜）

我很可爱，请给我钱

• 本文作者：kuuhaku
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