星星燈源程序:SLAVR737.ASM

　　用AVR單片機8位數據產生隨機數,由PORTA 口及PORTC 口輸出隨機數,在8X8 LED上顯示,硬件接線電路見“7.3.8按鈕猜數”。隨機數的種子由程序設定(也可外接開關設定),啟動種子后,由移位寄存器以互斥的異或邏輯組合返回循環產生。

.include"8515def.inc"
    rjmp    RESET    
.def    temp    =r16        ;暫存器
.def    temp1    =r17        ;暫存器1
.def    udata    =r21        ;存隨機數送A口
.def    ddata    =r22        ;存隨機數送C口
.cseg
.org    0x10
RESET:    ldi    temp,high(RAMEND);設堆棧指針
    out    SPH,temp             
    ldi    temp,low(RAMEND)     
    out    SPL,temp
      
        ldi     temp,0xff        ;設A口、C口為輸出
        out     ddra,temp        ;送方向寄存器A
        out     ddrc,temp        ;送方向寄存器C
start:  wdr                        ;關看門狗
        ldi     udata,0x6a        ; 設置隨機數初值
        ldi     ddata,0x3c        ; 
startp: out     porta,udata        ;輸出到A口
        out     portc,ddata        ;輸出到C口
        ldi     temp,0x80        ;設延時常數
        rcall   delay            ;調用延時子程序
        rcall   randm            ;調用十六位隨機數子程序
        rjmp    startp  
delay:                    ; 通用延時子程序    從略
....
16位移位產生隨機數原理圖
8～16位移位寄存器產生隨機數循環組合
位 數    循環輸入組合 S=2＾n-1 Qn XOR Qm
   8    Q2 ⊕ Q3 ⊕ Q4 ⊕ Q8 (現程序按鈕猜數采用8位數)
   9    Q5 ⊕ Q9
  10    Q7 ⊕ Q10
  11    Q9 ⊕ Q11
  12    Q2 ⊕ Q10 ⊕ Q11 ⊕ Q12
  13    Q1 ⊕ Q11 ⊕ Q12 ⊕ Q13
  14    Q2 ⊕ Q12 ⊕ Q13 ⊕ Q14
  15    Q14 ⊕ Q15
  16    Q4 ⊕ Q13 ⊕ Q15 ⊕ Q16

randm:                            ;產生十六位隨機數子程序
   mov   temp,udata        ;產生A口隨機數
          mov   temp1,udata        ; 
          rol   temp                ;通過進位位左循環移位
          eor   temp1,temp        ;異或
          rol   temp            ; 通過進位位左循環移位
          rol   temp            ; 通過進位位左循環移位
          eor   temp1,temp    ;異或
          mov   temp,ddata    ; 產生C口隨機數
          swap  temp            ; 通過進位位左循環移位
          eor   temp,temp1    ;異或通過進位位左循環移位
          rol   temp            ; 通過進位位左循環移位
          rol   ddata        ; 通過進位位左循環移位
          rol   udata        ; 通過進位位左循環移位
          ret                  ;子程序返回

　　7.3.8    按鈕猜數程序

　　源程序:SLAVR738.ASM

　　許多場合如按鈕猜數(電腦搖獎,電腦選出幸運號),游戲開始按鈕等待一個不規則且不定序的數據產生,即須要隨機數發生器。隨機數的種子由程序設定(也可外接開關設定),啟動種子后,由移位寄存器以互斥的異或邏輯組合返回循環產生。產生隨機數的原理圖如下:

　　16位移位產生隨機數原理圖
　　8～16位移位寄存器產生隨機數循環組合
　　位 數    循環輸入組合 S=2＾n-1 Qn XOR Qm
　　8    Q2 ⊕ Q3 ⊕ Q4 ⊕ Q8 (現程序按鈕猜數采用8位數)
　　9    Q5 ⊕ Q9
　　10    Q7 ⊕ Q10
　　11    Q9 ⊕ Q11
　　12    Q2 ⊕ Q10 ⊕ Q11 ⊕ Q12
　　13    Q1 ⊕ Q11 ⊕ Q12 ⊕ Q13
　　14    Q2 ⊕ Q12 ⊕ Q13 ⊕ Q14
　　15    Q14 ⊕ Q15
　　16    Q4 ⊕ Q13 ⊕ Q15 ⊕ Q16

　　以8X8 LED陣列,開機時為了避免被使用者預測出壓按時間對應隨機數的變化值,故LED字幕以廣告動畫畫面顯示,并令隨機數隨著變化使無法預測隨機數起始值,廣告動畫面共有四張,每張有8位數據。見”org   dpfstb”;

　　由按鈕(PD1)按下,AVR用8位數據產生隨機數,由PORTA 口及PORTC 口輸出隨機數,在8X8 LED上顯示好玩的真實的按鈕猜數。

.include "8515def.inc"
.def    peed    =r16
.def    dspn    =r17   ;存顯示初始動畫次數
.def    temp2   =r18
.def    temp1   =r19
.def    temp    =r20
.def    scndp   =r21 
.def    cnt     =r22
.def    rdata   =r23        ;存隨機種子數
.def    rdata9  =r24
.equ    dpfstb  =0x01e0     ;大小矩形圖表首址
.equ    randtb  =0x0210     ;隨機數種子表首址
.equ    numbertb=0x0240     ;0-9數字表首址
.org  $0000
    rjmp    RESET        ;Reset Handle
.cseg
.org $0010
RESET:  ldi     peed,high(RAMEND)   ;設置堆棧$25F,見器件配置文件"8515def.inc"
        out     SPH,peed
        ldi     peed,low(RAMEND)
        out     SPL,peed
        ldi     peed,0xff    ;對口初始化, 
        out     ddra,peed    ;設A口為輸出
        out     ddrc,peed    ;設C口為輸出
        ldi     peed,0xfd    ;PD1作輸入,且接內部上拉電阻
        out     ddrd,peed    ;PD1為輸入,其余為輸出
        ldi     peed,0xff    ;關D口
        out     portd,peed
        ldi     peed,0x13    ;顯示畫面次數
start:  ldi     dspn,0x06    ;顯示初始動畫
        ldi     zh,high(dpfstb*2)  
        ldi     zl,low(dpfstb*2)  
dspfm:  rcall   ldtb8        ;調用程序區數送到內存RAM
        ldi     temp2,0xa0    ;顯示動畫面次數
dspfm1: rcall   scan1        ;調用從內存取數顯示一次
        sbis    pind,01        ;I/O口的位被置位跳行,檢測到PD1按下否
        rjmp    getseed     ; 檢測到PD1按下轉
        dec     temp2        ;-1
        brne    dspfm1        ;不為0轉
        dec     dspn        ; 初始畫面次數-1
        brne    dspfm        ; 不為0轉
        rjmp    start        ;轉到顯示初始動畫
getseed:inc     temp        ;+`1,根據PD1按下的時間,選擇隨機數種子
        sbis    pind,01        ; I/O口的位被置位跳行,檢測到PD1按下否
        rjmp    getseed        ; 檢測到PD1按下,繼續計數
        andi    temp,0x1f    ;按鈕松開,取隨機數種子與0X0F加
        ldi     zh,high(randtb*2)
        ldi     zl,low(randtb*2)
        add     zl,temp
        lpm
        mov     rdata,r0    ;得到隨機數種子
next:   ldi     dspn,0x08   ;顯示8個不同的隨機數;
repeet: rcall   randm        ;調用產生隨機數子程序
        rcall   dspnumber    ;調用顯示8個不同的隨機數
        dec     dspn        ;-1
        brne    repeet        ;dspn不為0轉
        rcall   randm        ; 調用產生隨機數子程序
guess1: rcall   dspnumber   ;調用顯示同一隨機數,直到有鍵按下
        sbic    pind,01     ;松開后再往下執行(I/O口清零跳行)
        rjmp    guess1         ;轉顯示同一隨機數,直到有鍵按下
wait:   rcall   dspnumber    ;
        sbis    pind,01
        rjmp    wait         ;等待按鈕按下
        ldi     rdata9,0x03         ;顯示動畫三次
start0: ldi     dspn,0x06           ;每次顯示六幅畫面
        ldi     zh,high(dpfstb*2)  
        ldi     zl,low(dpfstb*2)  
dspfm0: rcall   ldtb8            ;調用從Z指向的程序區取數據送到內存0080-0087中
        ldi     temp2,0xa0        ;顯示次數
dspfm1a:rcall   scan1            ;調用從內存0080-0087中取數據顯示一次
        dec     temp2            ;-1
        brne    dspfm1a            ;不為0轉
        dec     dspn            ;顯示初始動畫次數-1
        brne    dspfm0            ;不為0轉
        dec     rdata9            ;顯示動畫三次-1
        brne    start0            ;不為0轉
        rjmp    next                ;轉顯示8個不同的隨機數
dspnumber:                         ;顯示一個0-9數字的子程序
        ldi     zh,high(numbertb*2)
        ldi     zl,low(numbertb*2)
        add     zl,rdata9
        rcall   ldtb8            ;取數
        ldi     temp2,0xa0       ;該數字重復顯示A0H次
dspn1:  rcall   scan1
        dec     temp2
        brne    dspn1
        ret
scan1:  push    xl                 ;從內存0080-0087中取數據顯示一次
        ldi     temp,0b01111111
        mov     scndp,temp
        ldi     cnt,0x08
col1:   out     portc,scndp       ;顯示屏幕的一列
        ld      r1,x+
        out     porta,r1
        rcall   delay
        sec
        ror     scndp
        dec     cnt
        brne    col1
        pop     xl
        ret
ldtb8:  ldi    xl,0x80     ;從Z指向的程序區取數據送到內存0080-0087中
        ldi    xh,0x00
        ldi    temp1,0x08
        push   xl  
nexld1: lpm
        st     x+,r0
        ld     r0,z+
        dec    temp1
        brne   nexld1
        pop    xl
        ret
delay:           ;通用延時子程序從略
....
randm:  mov    temp,rdata    ;產生8N(0≤N≤9)隨機數子程序
        mov    temp1,rdata
        swap   temp1
        eor    temp,temp1
        rol    temp1
        eor    temp,temp1
        rol    temp1
        eor    temp,temp1
        rol    temp
        rol    rdata
        mov    rdata9,rdata
        andi   rdata9,0x0f
        cpi    rdata9,0x0a
        brsh   randm         ;產生了一個0≤RDATA9≤9的隨機數
        lsl    rdata9
        lsl    rdata9
        lsl    rdata9
        ret

.cseg
.org      dpfstb;            ;大小方框字形表
;small  o
.db       0b00000000,0b00000000,0b00000000,0b00011000
.db       0b00011000,0b00000000,0b00000000,0b00000000
.db       0b00000000,0b00000000,0b00111100,0b00100100
.db       0b00100100,0b00111100,0b00000000,0b00000000
.db       0b00000000,0b01111110,0b01000010,0b01000010
.db       0b01000010,0b01000010,0b01111110,0b00000000
;big   o
.db       0b11111111,0b10000001,0b10000001,0b10000001
.db       0b10000001,0b10000001,0b10000001,0b11111111
.db       0b00000000,0b01111110,0b01000010,0b01000010
.db       0b01000010,0b01000010,0b01111110,0b00000000
.db       0b00000000,0b00000000,0b00111100,0b00100100
.db       0b00100100,0b00111100,0b00000000,0b00000000
.cseg
.org      randtb               ;隨機數種子表
.db       0x5a,0x7b,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07
.db       0x3b,0x8c,0x67,0x9a,0x99,0x7e,0x2d,0x3e
.db       0x5c,0x6d,0x5b,0x7e,0xf6,0xe7,0x4c,0xc8
.db       0x69,0x9c,0xe2,0x75,0x6c,0xd3,0xe8,0x9a
.cseg
.org      numbertb              ;0-9數字字形表
;0
.db       0b00111000,0b01000100,0b01000100,0b01000100
.db       0b01000100,0b01000100,0b01000100,0b00111000
;1
.db       0b00010000,0b00011000,0b00010000,0b00010000
.db       0b00010000,0b00010000,0b00010000,0b00111000
;2
.db       0b00011100,0b00100010,0b00100000,0b00010000
.db       0b00001000,0b00000100,0b00000010,0b00111110
;3
.db       0b00111100,0b00010000,0b00001000,0b00010000
.db       0b00100000,0b00100000,0b00100010,0b00011100
;4
.db       0b00100000,0b00110000,0b00101000,0b00100100
.db       0b00100010,0b11111110,0b00100000,0b00100000
;5
.db       0b01111110,0b00000010,0b00111110,0b01000000
.db       0b01000000,0b01000000,0b01000010,0b00111100
;6
.db       0b00110000,0b00001000,0b00000100,0b00111100
.db       0b01000100,0b01000100,0b01000100,0b00111000
;7
.db       0b01111100,0b01000000,0b00100000,0b00010000
.db       0b00001000,0b00001000,0b00001000,0b00001000
;8
.db       0b00111000,0b01000100,0b01000100,0b00111000
.db       0b01000100,0b01000100,0b01000100,0b00111000
;9
.db       0b00111000,0b01000100,0b01000100,0b01111000
.db       0b01000000,0b01000000,0b01000100,0b00111000