测试程序四 定时中断Timer0 实现电子钟表

该"测试程序"系列的编写是为了检测学校实验室板子上的各个部分是否正常工作 同时复习之前实验的知识要点 由于代码上附带多数注释 故此文只放代码 不再多做注解

备注1：
实现电子钟表效果有两种实现方法，
其一是使用numCount累加总秒数，通过算法对各个位置的数码管上的值进行计算
其二是每次往第4位加1，当大于10时向第3位进1，当34位大于60时，往第2位进1，以此类推
实现起来，第一种方式比较简单，故这里使用第一种方法

备注2：
如果把闪烁标志位放在定时中断里，会导致数码管段位可能还没来得及复原，闪烁标志位就被取反

/*
  作者：Murrey_Xiao
  编写时间：2017.4.23
  
  功能介绍：
  该程序为实验室Mega16板上，
  通过定时器产生1ms中断，累加器达到1000ms时，时间加1s
  数码管上四个位置，前两个代表分钟，后两个代表秒钟，第二个位置的小数点0.5s闪烁一次
  
  端口分配：
  PA0 PB0 PB1为74HC595的使用端口 
  PD4-7为数码管COM口的使用端口
  PD3  为按键中断INT0，中断为下降沿触发
  
  注意：
  烧录时，选择1MHz内部震荡源
*/
#include <iom16v.h>
#include <macros.h>
#include "74HC595.h"

unsigned long timerCount=0;
unsigned int blinkCount=0;
unsigned int numCount=0;
unsigned char blinkFlag=0;

//使用74HC595的4位数码管初始化
void port_init(void)
{
 //PA0
 DDRA  |= 0x01;     //74HC595 DS端配置为输出模式
 PORTA &= ~(1<<0);  //74HC595 DS端初始化为0
 
 //PB0 && PB1
 DDRB  |= 0x03;     //74HC595 移位时钟SHCLK和锁存时钟STCLK配置为输出模式
 PORTB &= 0xfc;     //74HC595 SHCLK和STCLK初始化为0
 
 //PD4-7
 DDRD  |= 0xf0;     //数码管4个COM口配置为输出模式
 PORTD |= 0xf0;     //数码管4个COM口初始化为1(1为断开)
}

void timer0_init(void)
{
 TCCR0 = 0x00; //stop
 TCNT0 = 0x83; //set count
 OCR0  = 0x7D;  //set compare
 TCCR0 = 0x02; //start timer
}

// 定时器Timer0 溢出中断
#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:iv_TIM0_OVF
void timer0_ovf_isr(void)
{
     TCNT0 = 0x83; //reload counter value
     if(++timerCount >=1000)
     {
         timerCount=0;
         numCount++;
         if(numCount>9999) numCount=0;
     }
}

void init_devices(void)
{
     //stop errant interrupts until set up
    CLI(); //disable all interrupts
    port_init();
    timer0_init();

    MCUCR = 0x00;
    GICR  = 0x00;
    TIMSK = 0x01; //timer interrupt sources
    SEI(); //re-enable interrupts
     //all peripherals are now initialized
}

//将numCount从整形转为char类型数组
void intToCharArr()
{
    unsigned char minus=numCount/60;
    unsigned char seconds=numCount%60;
    if(minus>=60) minus=0;            //越界处理
    
    disp_buff[0]=minus/10%10;
    disp_buff[1]=minus%10;
    disp_buff[2]=seconds/10;
    disp_buff[3]=seconds%10;
}

/*使用74HC595的4位数码管测试程序
  LED_PLACE为PORTD PORTD4-7位为数码管的4个COM口
  HC595_send_byte()实现数据的并转串
*/
int main()
{
    unsigned char i,j;
    init_devices();
    
    while(1)
    {
       if(++blinkCount >=80)
       {
            blinkCount=0;
            if(blinkFlag) blinkFlag=0;
            else blinkFlag=1;
       }
       intToCharArr();                  
       for(i=0;i<4;i++)
       {
          LED_PLACE |= 0xf0;                   //数码管全关
          if(i==1 && blinkFlag)                 //第二个数码管的小数点激活
             led_7[disp_buff[i]] &=~(1<<7);
          HC595_send_byte(led_7[disp_buff[i]]);  //给码
          if(i==1 && blinkFlag)                     //第二个数码管的小数点熄灭
             led_7[disp_buff[i]] |=(1<<7);
          LED_PLACE &= ~(1<<(7-i));                 //数码管打开
          j=200;
          while(j--) ;
          LED_PLACE |= 0xf0;                      //数码管全关
       }
       
    }
    return 0;
}

#ifndef _74HC595_H
#define _74HC595_H

//数码管段码值(给0亮，即共阳)
unsigned char led_7[14]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,
                         0x80,0x90,0xff,0x7f,0xc6,0x00};    
//数码管的显示值
unsigned char disp_buff[4]={0,0,0,0};

#define LED_PLACE PORTD
#define CLR_SHCLK()         PORTB&=~(1<<1)       //移位时钟 SCLK
#define SET_SHCLK()         PORTB|=(1<<1)         //移位时钟 SCLK，上升沿
#define CLR_STCLK()         PORTB&=~(1<<0)       //锁存时钟 RCLK
#define SET_STCLK()         PORTB|=(1<<0)         //拉高锁存时钟，上升沿
#define CLR_DS()            PORTA&=~(1<<0)        //清零
#define SET_DS()            PORTA|=(1<<0)          //置位

//74HC595 压入数据函数
void HC595_send_byte(unsigned char SndData)
{
    char i;
    for(i=0;i<8;i++)
    {  
        if(SndData&(1<<(7-i)))
        {
            SET_DS();
        }
        else
        {
            CLR_DS();
        }
        CLR_SHCLK();          //移位时钟 SCLK
        SET_SHCLK();          //移位时钟 SCLK，上升沿
    }
    CLR_STCLK();              
    SET_STCLK();              //拉高锁存时钟，上升沿
}

#endif