医用DSP开发教程-基于TMS320F28335 - 讲义 - 第9章 - 实验8 七段数码管显示

1第9章：实验8七段数码管显示——卓越工程师培养系列——2目录《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义实验内容实验原理实验步骤本章任务本章习题3通过学习七段数码管、74HC595驱动芯片、七段数码管显示模块电路原理图和七段数码管显示原理，基于医疗电子DSP基础开发系统，编写七段数码管显示驱动程序。该驱动程序包括4个API函数，分别是初始化七段数码管模块函数InitSeg7DigitalLED、控制全部显示字符8/全部不显示函数Seg7AllOn、控制显示8位数字函数Seg7Disp8BitNum和控制显示时间函数Seg7DispTime。然后在Main.c文件中通过调用这些函数来验证七段数码管显示驱动程序是否正确。1.实验内容《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义4七段数码管实际上是由7个发光二极管组成8字形状，加上小数点就是8个发光二极管，下图所示的是七段数码管的引脚定义。这些段分别由字母a、b、c、d、e、f、g、dp表示。当数码管特定的段对应的发光二极管加上电压后，这些特定的段就会被点亮，以形成我们眼睛看到的相应数码管字样。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.1七段数码管5当数码管a、b、c、d、e、f、g段被点亮，则显示字符8，如下图左图所示。当数码管数码管a、b、c、d、f、g段被点亮，则显示字符9，如下图右图所示。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.1七段数码管6七段数码管内部电路有两种连接方式，所有发光二极管的阳极连接在一起，并与电源正极（VCC）相连，称为共阳型，如下图左图所示；所有发光二极管的阴极连接在一起，并与电源负极（GND）相连，称为共阴型，如下图右图所示。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.1七段数码管7下图为四位七段数码管引脚图，其中，a、b、c、d、e、f、g、dp为数据引脚，1、2、3、4为位选引脚。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.1七段数码管8

下图所示为4位共阳型七段数码管的内部电路示意图。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.1七段数码管9

74HC595驱动芯片是一个8位串行输入/并行输出的位移缓存器，其引脚图如图96所示，串行数据通过SI引脚输入，通过QH‘引脚输出，并行数据通过QA～QH引脚并行输出。下表给出了74HC595驱动芯片的引脚描述。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.274HC595驱动芯片102.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.274HC595驱动芯片引脚编号引脚名称描述1～7,15QA～QH8位并行数据输出8GND接地9QH′串行数据输出10主复位（低电平复位）11SCK数据输入时钟线12RCK数据输出锁存器锁存时钟线13输出有效（低电平有效）14SI串行数据输入16VCC电源11七段数码管显示模块的硬件电路如下图所示，两个4位共阳型七段数码管的16个引脚通过两个74HC595芯片（编号为U602和U605）与TMS320F28335芯片相连，这样，TMS320F28335芯片就可以通过控制74HC595芯片，实现在七段数码管上显示数字和简单字符。U602的QH'引脚与U605的SI引脚相连，将两个74HC595芯片串联起来，直接控制16位输出；两芯片的RCK引脚相连引出的引脚为HC595_RCK（连接至TMS320F28335芯片的GPIO19引脚），SCK引脚相连引出的引脚为HC595_SCK（连接至TMS320F28335芯片的GPIO18引脚），SI引脚相连引出的引脚为HC595_DIO（连接至TMS320F28335芯片的GPIO13引脚）。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3七段数码管显示模块电路原理图122.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3七段数码管显示模块电路原理图13在下图所示的4位共阳型七段数码管内部电路示意图中，每个数码管的8个段（a～dp）的同名端连接在一起，而每个数码管由一个独立的公共控制端控制。当向数码管发送一个字符时，所有数码管都接收到相同的字符，由哪个数码管显示该字符取决于公共控制端（sel0～sel3），这种显示方式称为动态扫描。在动态扫描过程中，每个数码管的点亮时间间隔非常短（约20ms），由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余晖效应，并不会有闪烁感。如果4个数码管轮流显示，每次只在一个数码管上显示某一字符，相邻数码管显示的时间间隔为5ms，则完成4个数码管轮流显示需要20ms，即同一个数码管显示间隔为20ms。尽管实际上数码管并非同时点亮，但看上去却是一组稳定的字符显示。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.4七段数码管显示原理142.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.4七段数码管显示原理15步骤1：复制并编译原始工程步骤2：添加Seg7DigitalLED文件对步骤3：完善Seg7DigitalLED.h文件步骤4：完善Seg7DigitalLED.c文件步骤5：完善七段数码管显示实验应用层步骤6：编译及下载验证3.实验步骤《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义164.本章任务在本实验的基础上增加以下功能：（1）增加RunClock模块；（2）通过InitRunClock函数初始化RunClock模块；（3）通过RunClockPer2Ms函数实现时钟的运行；（4）通过SetTimeVal函数设置时间值；（5）通过GetTimeVal函数获取时间值；（6）通过Seg7DispTemp函数在七段数码管上动态显示时间，如下图所示。《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义175.本章习题1.简述七段数码管的显示原理。2.简述74HC595芯片的工作原理。3.简述74HC595芯片控制七段数码管的工作原理。4.七段数码管API函数包