模块3-数码管显示接口控制

模块3数码管接口控制,课题15位数码管的串行静态显示控制接口控制,任务1数码管的编码控制,任务21个数码管显示控制,任务3串行静态显示“89C52”,任务1动态扫描显示“bj2008”,任务2动态显示,课题26位数码管的动态扫描显示接口控制,任务4串行静态跳变显示“000255”,数码管显示,任务1,一、数码管的识别与测量,1、数码管的识别,7段数码管由7个长形发光二极管和1个圆形发光二极管构成，它们的阳极（或阴极）接在一起作为公共端（COM），阴极（或阳极）各自引出作为控制端引脚dp、g、f、e、d、c、b、a（按二进制的位权左高右低的顺序排列）。,（1）结构：,任务1,1、数码管的识别,（2）分类：,公共端是阳极的数码管称为共阳极数码管，公共端是阴极的数码管称为共阴极数码管。,共阴极数码管,共阳极数码管,数码管显示,任务1,2、数码管的测量,使用数字万用表的PN结测试档对数码管中的8个发光二极管加上正向电压，正常情况下8个发光二极管都会发光，以此可以判断该数码管是共阳极还是共阴极。,数码管显示,任务1,二、数码管的编码,1、数码管的编码方法,将数码管的公共端接上直流电源的正极（共阳极）或负极（共阴极），并通过控制各控制端高低电平可显示如图3-1-3所示的字符。,例1：让共阴极数码管显示“2”,01011000,数码管显示,5BH,共阳极7段数码管各段的数字排列表,0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,01234567890H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8FH9ABCDEF,共阴极7段数码管各段的数字排列表,03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH012345678977H,7CH,39H,5EH,79H,71HABCDEF,任务1,数码管显示,任务1,三、数码管的控制参数及控制电路设计,数码管中每个发光二极管的额定参数与普通发光二极管一样：额定电压为3V，额定电流为10mA。,1、控制参数,数码管显示,任务1,单片机电源为5V，因此输到数码管时要进行分压：即在公共端（COM）接20欧电阻。一个数码管由8个发光二极管，正好构成一个字节的控制字，1个数码管可由1个I/O端口（如P1口）的位来控制，但是单片机的I/O口的驱动能力很小，不能用来直接驱动额定电流为10mA的发光二极管，因此，需要采用具有电流放大能力的元件（如锁存器74LS245、74LS373、74LS164、达林顿管或三极管）来驱动。,三、数码管的控制参数及控制电路设计,2、控制电路设计,数码管显示,任务1,数码管显示,1、让一个共阴极数码管显示数字“8”。,四、数码管显示例子,任务1,ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:MOVP0,#80HSETBP2.0LJMP$END,参考程序,数码管显示,任务1,数码管显示,2、让一个共阴极数码管循环显示字符“0F”。,四、数码管显示例子,任务1,数码管显示,格式：段码表头标号：DBdata,data,dataDBdata,data,data,新指令剖析,1、制表指令DB,功能：将程序写入单片机的程序存储器（ROM）时，在ROM中开辟一空间存储一些程序运行时所需要的数据。这些常数都是单字节常数。,段码表一般放在结束指令的前面。,例1：将共阴极数码管显示“0-F”的断码存入单片机的ROM中。,任务1,数码管显示,新指令剖析,SEGTAB:；段码表DB03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH；0，1，2，3，4，5DB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH；6，7，8，9，A，BDB39H,5EH,79H,71H；C，D，E，F,任务1,数码管显示,新指令剖析,格式：MOVA,#dataMOVDPTR,#段码表头标号MOVCA,A+DPTR,2、查表指令MOVC,功能：将以上制表指令在ROM中产生的常数取出，需借用此指令和数据指针寄存器“DPTR”,查出表格中第“data+1”个数据。,例2：用查表指令查出段码表SEGTAB中数据“6FH”，并传送到寄存器R0中。,SEGTAB:；段码表DB03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH；0，1，2，3，4，5DB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH；6，7，8，9，A，BDB39H,5EH,79H,71H；C，D，E，F,任务1,数码管显示,新指令剖析,参考答案：MOVA,#9MOVDPTR,#SEGTABMOVCA,A+DPTRMOVR0,A,MOVA,#3MOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRTABLE:DB08H,0C5H,0B0H,45H,60H,4FHDB6FH,03CHEND问：执行完此程序后，A=（）,任务1,数码管显示,练习,任务1,数码管显示,新指令剖析,3、比较不相等转移指令CJNE,格式：CJNEA,#data，relCJNEA,direct，relCJNERi,#data，relCJNERn，#data，rel,功能：比较两个字节中的值，若两个字节中的值不相等，则转移。,3、比较不相等转移指令CJNE,注意：具有比较和判断双重功能，可产生3个分支程序，即相等分支、大于分支、小于分支,任务1,数码管显示,新指令剖析,不相等情况下，若第一操作数内容小于第二操作数内容，则（CY）=1，否则（CY）=0.,例4：若（R2）=60H,问执行完指令CJNER2,#68H,DL0后，（CY）=（）。,任务1,数码管显示,新指令剖析,例3：试写出以下指令的执行结果：MOVR0,#0DL0:INCR0CJNER0,#6,DL0LJMP$结果：（R0）=（）,例2：让一个共阴极数码管循环显示字符“0F”。,任务1,数码管显示,1、制段码表,SEGTAB:；段码表DB03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DHDB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CHDB39H,5EH,79H,71H,任务1,数码管显示,MOVR1,#0MOVDPTR,#SEGTABMOVA,R1MOVCA,A+DPTRMOVP0,ASETBP2.0INCR1LCALLDELAYCJNER1,#16,DISPLJMPSTART,2、程序流程图,DISP,START,ORG0000HLJMPSTARTORG0030H,ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:MOVR1,#0MOVDPTR,#SEGTABDISP:MOVA,R1MOVCA,A+DPTRMOVP0,ASETBP2.0INCR1LCALLDELAYCJNER1,#16,DISPLJMPSTARTDELAY:.(略)SEGTAB:；段码表DB03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HEND,格式：段码表头标号：DBdata,data,dataDBdata,data,data,1、制表指令DB,数码管显示,课前复习,格式：MOVA,#dataMOVDPTR,#段码表头标号MOVCA,A+DPTR,2、查表指令MOVC,查出表格中第“data+1”个数据。,3、比较不相等转移指令CJNE,格式：CJNEA,#data，relCJNEA,direct，relCJNERi,#data，relCJNERn，#data，rel,数码管显示,课前复习,任务1,数码管显示,课堂练习,1、将以下数据：03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H存入单片机的ROM中(即编制成程序表格，要求表头为TABLE)。,2、编写程序，查出以上表格中的第8个数据，并传送到寄存器B中。,3、试写出以下指令的执行结果：MOVR0,#12DL0:DECR0CJNER0,#6,DL0LJMP$结果：（R0）=（）,任务1,数码管显示,课堂练习,数码管显示,课堂练习,4、让一个共阴极数码管循环显示字符“1-9”，试在例题程序的基础上做修改，完成此功能。,5、让一个共阴极数码管循环显示字符“F-1”，试在例题程序的基础上做修改，完成此功能。,任务2,例1：采用AT89C51单片机的2位I/O口来控制下图所示的串行静态显示电路，将5位“89C52”的断码通过串行方式输出到5片移位寄存器的输出端锁存，并由5位数码管显示。,数码管显示,应用举例,任务2,数码管显示,一、硬件电路,由单片机最小应用系统、5个由串行输入并行输出的74LS164锁存器驱动的共阴极数码管组成。数据输入口为“Din”，并将它接到单片机的P3.0口，移位脉冲输入“CLK”接到单片机的P3.1口。,1、硬件电路的组成,任务2,数码管显示,8位串行输入并行输出移位锁存器74LS164,1、2脚为与门输入端“Din”，并一起作为输入引脚；3-6脚、10-13脚（QA-QH）为并行输出端；8脚“CLK”为移位脉冲输入端，上升沿时移入一位；9脚为清零端，低电平时并行输出清零，一般常接高电平。,（1）74LS164芯片的引脚功能,电路中的“CLK”出现一个移位脉冲时（即由低电平变为高电平），“Din”端的状态移入到Q0，而原来Q0的状态将移到Q1，从“Din”端输入的状态就逐位从Q0到Q7，这样移位8次后74LS164芯片的Q0-Q7的状态与单片机输出端的数据状态是一致的。,任务2,数码管显示,8位串行输入并行输出移位锁存器74LS164,（2）74LS164芯片的数据传送原理,多个74LS164进行连接时，前一个寄存器的第13脚（Q7）连接到下一个寄存器的“Din”脚。这样再移位8次后前一个74LS164芯片的Q0-Q7的状态则移位到下一个74LS164芯片的Q0-Q7中，而前一个74LS164芯片的Q0-Q7的状态则与当前单片机输出端的数据状态是一致的。,8位串行输入并行输出移位锁存器74LS164,（2）74LS164芯片的数据传送原理,任务2,数码管显示,若要使这5位数码管从左至右显示5位段码字符，先将要显示的“89C52”编成共阴极段码“5BH、6DH、58H、6FH、7FH”，然后将这5个段码数据按逆序逐个分8位传送即可。如此如此移位5*8次即可将5位段码完整地输出到5位数码管显示。,8位串行输入并行输出移位锁存器74LS164,（2）74LS164芯片的数据传送原理,任务2,数码管显示,8位串行输入并行输出移位锁存器74LS164,（3）74LS164的数据传送的实现,任务2,数码管显示,74LS164串行输入端数据的传送：MOVP3.0，C移位脉冲实现指令：CLRP3.1SETBP3.1,任务2,数码管显示,新指令剖析,格式：名字BIT内部数据存储器的位存储单元地址,BIT伪指令,功能：用来给单片机的内部数据存储器的位存储单元定义一个名字,例：DINBITP3.0CLKBITP3.1,任务2,数码管显示,一、程序设计,1、程序流程图,主程序,显示子程序,ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:MOV40H,#5BH；“2”的段码MOV41H,#6DH；“5”的段码MOV42H,#58H；“C”的段码MOV43H,#6FH；“9”的段码MOV44H,#7FH；“8”的段码LCALLDISPLJMP$,任务2,数码管显示,一、程序设计,2、源程序设计,DISP:MOVR0,#40HMOVR1,#5DP0:MOVR2,#8MOVA,R0DP1:RLCAMOVP3.0,CCLRP3.1SETBP3.1DJNZR2,DP1INCR0DJNZR1,DP0RET,DP0,DP1,ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:MOV40H,#5BH；“2”的段码MOV41H,#6DH；“5”的段码MOV42H,#58H；“C”的段码MOV43H,#6FH；“9”的段码MOV44H,#7FH；“8”的段码LCALLDISPLJMP$,DISP:MOVR0,#40HMOVR1,#5DP0:MOVR2,#8MOVA,R0DP1:RLCAMOVP3.0,CCLRP3.1SETBP3.1DJNZR2,DP1INCR0DJNZR1,DP0RETEND,任务2,数码管显示,DBUFEQU30HTEMPEQU40HDINBITP3.0CLKBITP3.1ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:LCALLCRSJLCALLQDMLCALLDISPSJMP$,DBUFEQU30HTEMPEQU40HDINBITP3.0CLKBITP3.1ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:LCALLCRSJLCALLQDMLCALLDISPSJMP$,DBUFEQU30HTEMPEQU40HDINBITP3.0CLKBITP3.1ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:LCALLCRSJLCALLQDMLCALLDISPSJMP$CRSJ:MOV30H,#2HMOV31H,#5HMOV32H,#0CHMOV33H,#9HMOV34H,#8HRET,QDM:MOVR0,#DBUFMOVR1,#TEMPMOVR2,#5QDM1:MOVDPTR,#SEGTABMOVA,R0MOVCA,A+DPTRMOVR1,AINCR1INCR0DJNZR2,QDM1RET,DISP:MOVR0,#40HMOVR1,#5DP0:MOVR2,#8HMOVA,R0DP1:RLCAMOVDIN,CCLRCLKSETBCLKDJNZR2,DP1INCR0DJNZR1,DP0RET,SEGTAB:;段码表DB03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DHDB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CHDB39H,5EH,79H,71HEND,用工作于最小应用系统