简易24小时制时钟.txt

用AVR编写的24小时时钟程序

;LED动态扫描显示子程序,2ms执行一次,一次点亮一位,8位循环 
display: 
        clr r0 
        ser temp                                        ;temp = 0x11111111 
        out portc,temp                        ;关显示,去消影和拖尾作用 
        ldi yl,low(display_buff) 
        ldi yh,high(display_buff)        ;Y寄存器取得显示缓冲单元首指针 
        add yl,position                        ;加上要显示的位值 
        adc yh,r0                                        ;加上低位进位 
        ld temp,y                                        ;temp中为要显示的数字 
         
        clr r0 
        ldi zl,low(led_7 * 2) 
        ldi zh,high(led_7 * 2)                ;Z寄存器取得7段码组的首指针 
        add zl,temp                                ;加上要显示的数字 
        adc zh,r0                                        ;加上低位进位         
        lpm                                        ;读对应七段码到R0中 
        out porta,r0                                ;LED段码输出 

        mov r0,p_temp 
        com r0, 
        out portc,r0                        ;输出位控制字,完成LED一位的显示 
         
        inc position                        ;调整到下一次显示位 
        lsl p_temp 
        cpi position,0x08 
        brne display_ret 
        ldi position,0x00 
        ldi p_temp,0x01 
display_ret: 
        ret 

;时钟时间调整,加0.01秒 
time_add: 
        ldi xl,low(time_buff)        ; 
                ldi xh,high(time_buff)        ;X寄存器为时钟单元首指针 
                rcall dhm3                        ;ms单元加1调整 
                cpi temp,0x99                ; 
                brne        time_add_ret        ;未到99ms返回 
                rcall dhm                        ;秒单元加1调整 
                cpi temp,0x60 
                brne        time_add_ret        ;未到60秒返回 
                rcall dhm                        ;分单元加1调整 
                cpi temp,0x60 
                brne time_add_ret                ;未到60分返回 
                rcall dhm                        ;时单元加1调整 
cpi temp,0x24 
     brne time_add_ret                        ;未到24时返回 
        clr temp 
        st x,temp                                ;到24时,时单元清另 
time_add_ret: 
        ret 

;低段时间清零,高段时间加1,BCD调整 
dhm:  clr temp                        ;当前时段清零 
dhm1: st  x+,temp                        ;当前时段清零,X寄存器指针加一 
dhm3: ld  temp,x                        ;取出新时段数据 
      inc temp                  ;加一 
      cpi temp,0x0A                ;若个位数码未到$0A(10) 
      brhs dhm2                        ;例如$58+1=$59，不须调整; 
      subi temp,0xFA                ;否则做减$FA调整：例如$49+1-$FA=$50 
dhm2: st x,temp                        ;并将调整结果送回 
      ret 

;将时钟单元数据送LED显示缓冲单元中 
put_t2d: 
        ldi xl,low(time_buff)                ; 
        ldi xh,high(time_buff)                ;X寄存器时钟单元首指针 
        ldi yl,low(display_buff) 
        ldi yh,high(display_buff)        ;Y寄存器显示缓冲单元首指针 
        ldi count,4                                ;循环次数 = 4 
loop: 
        ld        temp,x+                                ;读一个时间单元 
        mov        temp1,temp 
        swap        temp1 
        andi        temp1,0x0f                        ;高位BCD码 
        andi        temp,0x0f                                ;低位BCD码 
        st y+,temp                                ;写入2个显示单元 
        st y+,temp1                        ;低位BCD码在前,高位在后 
        dec        count 
        brne        loop                        ;4个时间单元->8个显示单元 
        ret 

;T1时钟溢出中断服务 
time1_ovf: 
        in temp_int,sreg 
        push temp_int                                ;保护状态寄存器 
         
        ldi temp_int,0xfe                        ;T1初始值设定,2ms中断一次 
        out tcnt1h,temp_int 
        ldi temp_int,0x0c 
        out tcnt1l,temp_int 
         
        inc count_10ms                        ;10ms计数器加一 
        ldi flag_2ms,0x01                        ;置2ms标志到 
         
pop temp_int 
        out sreg,        temp_int                        ;恢复状态寄存器 
        reti                                                ;中断返回                 
         
.CSEG                                        ;LED七段码表,定义在Flash程序空间 
led_7:                                        ;7段码表 
.db 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07 
.db 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71         

;字 PA7 PA6 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA0 共阴极 共阳极 
;        h        g        f        E        d        c        b        a                 
;0        0        0        1        1        1        1        1        1        3FH                C0H 
;1        0        0        0        0        0        1        1        0        06H                F9H 
;2        0        1        0        1        1        0        1        1        5BH                A4H 
;3        0        1        0        0        1        1        1        1        4FH                B0H 
;4        0        1        1        0        0        1        1        0        66H                99H 
;5        0        1        1        0        1        1        0        1        6DH                92H 
;6        0        1        1        1        1        1        0        1        7DH                82H 
;7        0        0        0        0        0        1        1        1        07H                F8H 
;8        0        1        1        1        1        1        1        1        7FH                80H 
;9        0        1        1        0        1        1        1        1        6FH                90H 
;A        0        1        1        1        0        1        1        1        77H                88H 
;b        0        1        1        1        1        1        0        0        7CH                83H 
;C        0        0        1        1        1        0        0        1        39H                C6H 
;d        0        1        0        1        1        1        1        0        5EH                A1H 
;E        0        1        1        1        1        0        0        1        79H                86H 
;F        0        1        1        1        0        0        0        1        71H                8EH 

.DSEG                                ;定义程序中使用的变量位置（在RAM空间） 
.ORG     $0100 
display_buff:                        ;LED显示缓冲区,8个字节 
.BYTE        0x00                        ;LED 1 位显示内容 
.BYTE        0x00                        ;LED 2 位显示内容 
.BYTE        0x00                        ;LED 3 位显示内容 
.BYTE        0x00                        ;LED 4 位显示内容 
.BYTE        0x00                        ;LED 5 位显示内容 
.BYTE        0x00                        ;LED 6 位显示内容 
.BYTE        0x00                        ;LED 7 位显示内容 
.BYTE        0x00                        ;LED 8 位显示内容 

.org        $0108 
time_buff:                        ;时钟数据缓冲区,4个字节 
.BYTE        0x00                        ;1/100s单元 
.BYTE        0x00                        ;秒单元 
.BYTE        0x00                        ;分单元 
.BYTE        0x00                        ;时单元 

  该程序实例采用规范标准的设计理念和风格，程序中已给出比较详细的注解。关于程序如何具体完成和实现系统的功能请读者仔细阅读程序，用心体会。下面仅对编写ATmega128汇编程序时，在结构和语句使用上一些需要注意的方面加以介绍。 
1．将程序中操作最频繁以及需要特殊位处理的变量定义在AVR的32个工作寄存器空间，因为MCU对R0-R31的操作仅需要一个时钟周期，而且功能强大。由于R0-R31的功能有不同，而且也仅有32个，所以程序员应认真考虑和规划这32个工作寄存器的使用。如尽量不要将变量放置在R26-R31中，因为这6个寄存器构成3个16位的X、Y、Z地址指针寄存器，应保留用于各种寻址使用。 
2．ATmega128有35个中断源，Flash程序存储器的低段空间为这35个中断向量地址。由于ATmega128的程序存储器空间为64K字，所以与其它AVR不同的是，ATmega128的一个向量地址空间为2个字长度，在中断向量处应使用长转移指令jmp转移到中断服务程序，而一般的AVR的一个向量地址空间为1个字长度，使用rjmp转移指令。出于提高系统可靠性的设计，对于系统不使用的中断向量，应填充2个中断返回指令reti（每个reti占一个字）。在本程序中，为了程序的理解和阅读方便，使用了reti和nop指令填充一个2个字长度的向量地址空间。 
3．程序中使用X、Y、Z三个16位的地址指针寄存器，基于他们的一些指令有自动加（减）一的功能，以及先加（减）、后使用，和先使用、后加（减）的区别，在使用中应注意正确和灵活的使用。 
4．由于LED的七段码对照表是固定不变的，程序中将LED的七段码表放置在Flash存储器中。对于Flash存储器的间址取数只能使用Z寄存器。由于程序存储器的地址是以字（双字节）为单位的，因此，16位地址指针寄存器Z的高15位为程序存储器的字地址，最低位LSB为“0”时，指字的低字节；为“1”时，指字的高字节。程序中使用伪指令db定义的七段码为一个字节，他保存在一个字的低字节处。如果定义字，应使用伪指令dw。 
本例使用指令lpm读取Flash中的一个字节，因此在取七段码表的首地址时乘2（ldi zl,low(led_7 * 2)），将地址左移一位，Z寄存器的LSB为“0”，表示取该字的低位字节。 
指令lpm能寻址的程序存储器空间为低64K字节的页（32k字），因此如果常量表的位置处在高64字节的页中，请使用指令elpm。详细的指令功能见3.4.3的内容。 
5．中断服务程序中，必须对MCU的标志寄存器SREG进行保护。在T1的溢出中断服务程序中，还需要对TCNT1的初值进行设置，以保证下一次中断仍为2ms。中断服务程序应尽量短小，因此在中断服务中，只将2ms标志置位和10ms加一计数，其它处理应尽量放在主程序中。 
6．程序中定义了8个字节的显示缓冲区和4个字节的时钟数据缓冲区，分别存放8个LED所对应的显示数字和4个时间段的时间值（BCD码），这12个单元定义放置在ATmega128的RAM中。ATmega128的RAM单元应从0x0100开始，前面的地址分别对应的是32个工作寄存器、I/O寄存器、扩展I/O寄存器，因此不要把一般的数据单元定义在小于0x0100的空间（参见2.2.2，RAM空间分配）。 
7．与使用db或dw伪指令在Flash空间定义常量不同的是，在RAM空间予留变量空间的定义应使用byte伪指令。byte伪指令的功能是定义变量的位置（予留空间），不能定义（填充）变量的值，变量具体的值是需要由程序在运行中写入的。而伪指令db、dw具有数据位置和值定义（填充）的功能。