51单片机数码管计数器

运行区 —— 对照下方代码与变量监视

开关（按下 = 0）

初始化 0000 循环次数 0 · 延时 300ms 步骤 0 / 0

C 源码（高亮当前执行行）

void main()
{ unsigned char LED_data[11]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
  int i=0;
  while(1){
    if(qd_kg==0){
      if(fx_kg==0){ ++i; if(i>9999){ i=0; } }
      else{ --i; if(i<0){ i=9999; } }
    }
    if(cls_kg==0){ i=0; }
    P1=~LED_data[i/1000%10];
    P3=~LED_data[i/100%10];
    P2=~LED_data[i/10%10];
    P0=~LED_data[i%10];
    if(sd_kg==0){ DelayMS(100); }
    else{ DelayMS(300); }
  }
}

端口电平 · 电路原理（实时同步，数字看上方数码管）

P1千位0x--→0x--

P3百位0x--→0x--

P2十位0x--→0x--

P0个位0x--→0x--

0300已暂停

主循环流程图

上方运行区每走一步，这里就点亮对应节点和分支。让学生先看流程图、再对照源码，讲清「先判断再动作、延时只是空转」。

入口void main() 开始

循环while(1) —— 不断重复

判断qd_kg == 0 ?
(启动按下?)

是→ 计数

否→ 保持当前值

判断（仅计数时）fx_kg == 0 ?
(方向?)

是→ ++i 加计数

否→ --i 减计数

动作++i / --i　（i 超 9999 或负 → 回绕 0 / 9999）

判断cls_kg == 0 ?
(清零?)

是→ i = 0

否→ 跳过

动作送显：P1=~LED_data[i/1000%10] … P0=~LED_data[i%10]

判断sd_kg == 0 ?
(快速?)

是→ 延时 100ms

否→ 延时 300ms

动作DelayMS(...)　—— 软件延时，CPU 空转等待

回到── 回到 while(1)，再来一遍 ──

入口/循环判断（菱形）动作（矩形）

想一想：延时期间 CPU 在忙什么？

把速度切到 100ms 再切到 300ms，观察计数的快慢变化。

DelayMS 是"软件延时"：让 CPU 原地执行一堆空指令、空转等待，什么正事都不做，只是拖慢循环节奏。所以速度挡只是改了延时常量，计数逻辑没变。

数码管段码探秘

点一个数字，看它的段码、二进制位和哪几段会亮，再理解为什么端口要取反。

LED_data 段码0x3f

二进制(8位) · 最左dp

点亮的段

端口输出P1 = 0xC0

段码 0x3f = 二进制 011 1111，点亮 a b c d e f 六段，组成数字 "0"。

数组 LED_data 解密：为什么这么写？

unsigned char LED_data[11] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};

作用：一张"查表表"（查找表）。把 0~9 每个数字要点亮的段码提前存好，程序直接 LED_data[数字] 一下查出段码去点亮数码管，不用每次现场算。这叫查表法。
为什么 11 个元素：下标 0~9 正好对应数字 0~9；第 11 个（下标 10）= 0x00，表示“逻辑熄灭”。送到共阳端口前仍要取反，实际输出是 0xFF。
为什么是 unsigned char：段码 0x3f~0x00 都是 8 位以内的小数（≤0xff），一个字节就装得下，用 char 省内存；unsigned 保证是正数、没有负值。
查表思路：输入下标 → 输出段码。对应代码 P0 = ~LED_data[i%10]，i 的个位是多少，就查第几个段码。

提示：上面"点一个数字"其实就是在查这张表——你点几，就显示 LED_data[几] 对应的段码。

测一测：你理解数组了吗？

已答 0/6 · 答对 0

硬件接线：先区分“逻辑演示”与“可落地方案”

重要：本课当前代码采用 P1/P3/P2/P0 分别直接驱动四位显示，会占用标准 8051 的全部 32 个 GPIO，因此启动、方向、清零、速度四个开关只是课堂逻辑输入，没有剩余引脚可直连。下方第一张图只表示代码与端口的对应关系，不是可直接搭建的完整电路。标准 8051 只有 P0～P3，没有 P4。

代码变量	端口	含义
i/1000%10	P1	千位段码
i/100%10	P3	百位段码
i/10%10	P2	十位段码
i%10	P0	个位段码
qd/fx/cls/sd_kg	课件输入	逻辑变量，不直连显示

真实 8051 的 P0 为开漏结构，输出高电平通常需要上拉；正式硬件还应加入限流电阻、晶振和复位电路。

查看可落地动态扫描参考方案

功能	参考端口
a～g、dp 段码	P0.0～P0.7
四位公共端选择	P2.0～P2.3
四个输入按键	P3.0～P3.3
晶振	12 MHz

此方案为后续 Proteus 实操建议，不会自动替换当前讲课代码。采用动态扫描后需要按位轮流点亮，并重写显示函数。

课后实操包：源码、HEX、Proteus 工程、端口表与故障排查正在整理。为避免提供无效文件，本版本暂不放置下载链接。

课堂问答

共 6 道选择题（点选即反馈）+ 2 道开放思考题（先想再揭晓）。答对计入得分。

已答 0/6 · 答对 0

开放思考题

思考题 1

为什么计数器到 9999 后又 ++ 会回到 0，而不是显示 10000？

四位数码管最多只能表示 0–9999。代码用 if(i>9999){ i=0; } 主动回绕，避免超范围；反向也同理（i<0 → 9999）。这是处理越界的一种约定，做题时要注意是"回绕"还是"截断到上限"。

思考题 2

真实硬件里，四位数码管通常是一位一位轮流扫描点亮（动态扫描）。想一想：这段代码是一次性并行点亮四位，还是轮流点亮？为什么？

这段代码是把四位分别接到 P1/P3/P2/P0 四个端口，一次送显、四位数码管同时点亮（并行）。真实硬件为了省引脚、省功耗，常让 4 个位轮流点亮、靠人眼视觉暂留"看起来都在亮"——这就是"动态扫描"。本题是并行接法，属于理解层面的差异。

代码闯关 —— 先把样例补全，再换成自己的学号，最后加分优化

左边选关、选小关并看提示；右边写代码、看行号报错。第一关跟着提示补全样例；第二关换成学号在 00XX～XX00 计数；第三关加消隐和闪烁。填完点「检查本步」，最后「运行我的代码」看上方数码管。

你的程序（可直接编辑，左侧行号对照报错行）

尚未检查

未运行

运行后去点上方「启动 / 方向 / 清零 / 速度」四个开关，观察你的代码如何响应；回讲课模式点「停止」或切回「自动 / 单步」。