C语言咋样设计一个电子总结器

  版权申明:本文为博主窗户(Colin Cai)原创,欢迎转帖。如要转贴,必须注明原文网址

  http://www.cnblogs.com/Colin-Cai/p/8185972.html 

  作者:窗户

  QQ:6679072

  E-mail:6679072@qq.com

  首先,不要误会,我这边的统计器是指硬件的总括器,至于纯软件的预计程序,乃至有尖端效用的,比如可以求解方程甚至可编程之类,我事后找个时刻来说说。这两天看到有人在博问里问类似的问题,原问是想设计一个有着数码管、有着4×4键盘的硬件里的先后,不知情他具体想做什么,只是给了有的提议。联想到还有总计器这个东西,这应当很容易作为电子工程或者微电子专业的一个学业的样式出现。在此在此以前自己招实习生的时候,似乎也曾经叫其促成过总计器。这里给出一点方案,以供参考。

 

  硬件

     
 C语言 1

  框图如上,重要有4大模块,电源、控制、按键矩阵、数码管。

  电源有多种方案,简单点可以用电池或者usb,这里不作详细座谈。

  数码管采取共阴或共阳,每一位一个片选,选个6位的,一共14个引脚,都接在控制模块IO引脚上,注意控制信号电平,必要的时候阳级接上拉电阻。

C语言 2

  键盘矩阵则是以下电路这样的事物,由一堆按键组成,键盘矩阵对外8个信号都接在控制模块的引脚上。其它,尽管决定模块的引脚不能安排上拉或下拉电阻,那么PD0/PD1/PD2/PD3还是PD4/PD4/PD6/PD7/PD8就要接上拉电阻,这关系到键盘矩阵的检测原理。

  C语言 3

  控制模块,就看想用什么编程了,假若想用单片机,可以挑选经典的51单片机、AVR单片机、PIC单片机都得以,STM32当然可以,只是ARM可以做远比这一个纷繁的工作,没必要杀鸡用牛刀。当然,想学学ARM特别是STM32的编程,可以用STM32。PIC单片机和51单片机本身只玩过汇编,不过现在单片机襄助C语言都帮助的蛮不错,指出如故C语言编程。

  当然,也有想娱乐数字设计的,那么cpld对于这么些要求是合适的,没必要上FPGA,可以用很早此前的,价格也造福。对于资源多少并未把握的话,你也足以先做数字设计,再来选器件。

 

  固件

  硬件设计好了随后,需要规划固件。

  假若控制模块选拔的是单片机,那么大家一般是在裸机下编程,对于这几款单片机我似乎只玩过汇编,但现在都21世纪了,我想起码也应该用C语言来娱乐。

  我们首先要领悟数码管和键盘矩阵的法则:

C语言 4

  数码管相对简便易行一些,一般的话,数码管每一位彰显的数字都不雷同。如我图中的共阴6位数码管,当要展现某位的时候,片选信号接纳是拉低,其他片选拉高,然后再把要显示的数字所要点亮的管的引脚拉高,这样,要显得的这一位就显得出了数字,而此外的几位没有另外呈现。然后连忙切换,每一位都彰显该呈现的数字,那么按照视觉暂留,大家就看看了一体化的来得。

C语言 5

  键盘矩阵可能要复杂那么一些。首先,我们即便我们那边PD5、PD6、PD7、PD8都被大家接了上拉电阻,并且IO都为高阻接收状态,而不出口。大家这边只考虑一个键的辨别,其实键盘矩阵也可以分辨两个键。我们想一想,假若某个键按下去,比如左上角的S3按下之后,会发出什么样。在按下来以前,PD1、PD2、PD3、PD4和PD5、PD6、PD7、PD8中间并不联通。但当S3按下去,PD1和PD4连在了一头。假使控制模块把PD4的出口射为高阻状态,那么一旦PD0输入低电平,那么PD4读取出来的应当为低电平,否则为高电平。于是咱们把PD1、PD2、PD3、PD4这4个引脚每一趟只中间一个输出低电平,其他两个出口高阻状态,每便都去读取PD5、PD6、PD7、PD8,那么就可以依照数值来判定究竟是哪个按键被按下。注意,此处PD1、PD2、PD3、PD4这4个引脚每一次只中间一个出口低电平的时候,其他六个无法出口高电平,而应该是高阻,否则,倘诺有多少个按键被按下,则为封堵状态!

C语言,  另外要考虑按键的颠簸问题,有多种缓解措施,比如可以在认清到几次按键按下之后0.3秒内不重复判断按键被按下。

  既然数码管的呈现需要定时去切换呈现位,而键盘矩阵也急需定时去切换输入,那么我们就足以设置一个定时器,把这六个硬件的拍卖都挂在同一个定时中断例程上作为驱动层,其逻辑使用上述的原理来兑现,可以每一回中断给一个循环计数作为气象,做一个moore机简单明了,至于0.3秒内不另行在相互里呈现即可。程序中落实驱动层和应用层的层系分离,无论从调试硬件仍旧设计固件来说都是不可或缺的,当然你也足以分的更细,比如HAL层。当然,非要在此间把持有的全套糅合在联名也是力所能及最终搞定的,但层次感差很多,并且一个初学者真的设计不佳一个大的状态机。

  设计有些全局变量用来应用层和驱动层交互彰显数据和所按按键。

  unsigned char
num[6] ;//应用层写,驱动层读,用于6位数据的来得

  unsigned char
flag;//flag=0的时候,驱动层可以设置key,并把flag设为1;flag=1的时候,应用层可以读取key,并把flag设置为0

  unsigned char
key;//以代表是哪个键按下,分别给0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、+、-、*、/、=、退格编码为0~15

  以上数据有冗余,在RAM极端受限的动静下,可以裁剪数据。

  而至于总括器所要实现的万丈6位加减乘除,很容易实现,根本不需要运气总括,结合显示和按键,构成应用层程序,想想一个总计器的效能,你应该很容易的画出流程图,不是吧?

  若是作为学生,你挑选的是cpld/fpga,我也支撑您,我觉着一个可以协调独自做出来的学员应当依然不错的,但也和事先处理器的程序实现类似:分别计划键盘驱动模块、数码管驱动模块、总计模块,最终中间有一个主导模块以一个情形机格局存在,与其他两个模块都不断。当然,每个模块内部也可以分小模块,比如数码管模块里面最好把解码器单独实现一个小模块,而计量模块里加减乘除都是单独的小模块。

  C语言 6

 

自身的博客即将搬运一头至腾讯云+社区,邀请我们一同入驻:https://cloud.tencent.com/developer/support-plan