第16讲显示器接口1

嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦1本讲内容单片机常用的显示器单片机与数码管接口设计嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦2本讲内容•单片机常用的显示器•单片机与数码管接口设计嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦351单片机常用的显示器•1、LED指示灯。品种较多，发光颜色通常有红、绿、黄、蓝、紫、白等各种颜色；从颜色数量来说，有单色管、双色管、三色管等。用于指示设备的各种工作状态、警示信息等。•2、LED数码管(有8字管、米字管两类)。有各种尺寸、各种发光颜色的数码管。大量用于较远距离就可以看到数据的场合。嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦4单片机常用的显示器•3、液晶显示器LCD（LiquidCrystalDispling）液晶显示器是仪器最常用的显示器件。液晶显示技术和半导体技术的结合使得液晶显示器具有高可靠性和低功耗的特点。•液晶显示器有三大类如下：•（1）数码液晶显示器，又叫数码管液晶；•（2）字符液晶显示器；•（3）图形液晶显示器。嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦551单片机常用的显示器•（1）数码液晶显示器，大量用于数字万用表、各类数字电表、VCD面板等，品种繁多，价格低廉。•（2）字符液晶显示器，能显示大小写英文字符和0-9数字，还能显示一些常用符号，大多数还能由人工根据需要编码一些字符。这类显示器品种不太多，市面上供货只有几十种。•（3）图形液晶显示器，这类显示器显示功能强大，可显示各种复杂的图形和字符，可由人工编码任意字符和图形。有彩色的，有单色的。从小到大有多种规格和型号，大的液晶显示器主要用于作为微机的显示器，中小型的主要用于智能仪器。嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦651单片机与LED指示灯显示器的接口嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦7(1)LED数码管显示器——与液晶显示器相比，更适于较远距离看视。它的主要缺点是工作电流较大。代码位D7D6D5D4D3D2D1D0显示段dpgfedCbaLED数码管显示器嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦8LED数码管显示器的数码值嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦91）显示器显示接口按驱动方式可分成静态显示和动态显示两种显示方式，动态显示的扫描可由单片机软件或专门的硬件完成；2）按CPU向显示器接口传送数据的方式则可分成并行传送和串行传送两种数据传送方式；3）按显示器接口是否带译码器可分成译码和非译码两种显示数据方式。LED显示器显示控制方式嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦10GND/+5VGND/+5VGND/+5VGND/+5VGND/+5VI/O（1）I/O（2）I/O（3）I/O（4）LED静态显示器接口静态显示方式——每位的段码需要一个8位的锁存器锁存，ＣＰＵ只要对每个显示字符输出一次，相应锁存器锁存的段码输出将维持不变。静态显示时，除变更显示数据期间外，各显示器均处于通电显示状态，每个显示器通电占空比约为100％。静态显示的优点是显示稳定，亮度高；缺点是占用硬件电路(如I／O口、驱动器等)多，N个显示器共占用N个显示数据驱动器。嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦11LED动态显示器接口I/O（1）DDDDDDDDI/O（2）75643210动态显示方式——将所有显示位的段码线相应段并联在一起，由一个I/O口控制，形成段码线的多路复用，每个LED的位选分别由一根相应的I/O口线控制,各位显示器的分时选通。在某一时刻，只让某位的位选线处于选通状态显示字符，其他的位是熄灭的，采用扫描工作方式。静态显示时由于N个显示器共占用一个显示数据驱动器，每个显示器通电占空比时间为1／N。动态显示的优点是节省硬件电路(如I／O口、驱动器等)；缺点是采用软件扫描时占用CPU时间多，当动态显示位数较多时，显示器亮度将受到影响。嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦12显示器接口的数据输出方式与电路形式按显示器接口电路的功能可分为：（1）译码显示数据方式一般为专用显示器接口器件，接口包含锁存器/译码器/驱动器等，可以把一位BCD码或十六进制数锁存、译码为相应的字形代码并有足够的功率驱动显示。（2）非译码显示数据方式显示器接口只包含锁存器和驱动器，必须由软件将BCD码或十六进制码转换为相应的字形代码输出，一般为通用I/O接口或器件。一般的单片机I/O接口不能直接驱动显示器，需要在单片机和显示器之间加接口电路实现译码和驱动。应根据显示器的位数、电流大小（通过每个发光二极管的平均电流为５～20mA）来确定接口电路的形式。四位锁存驱动七段译码74ABCDabc…g嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦13LED显示器及接口电路实例1.LED静态显示器接口常用的LED静态驱动接口器件有：驱动共阴极LED——可选用CD4511、CD4513、CD14495驱动共阳极LED——可选用74LS74、74LS274驱动LCD——可选用CD14543、CD14544123456789181716151413121110CD4513fgabcdeGNDVCCBCLTBILEDARBIRBO四位锁存驱动七段译码74ABCDabc…g嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦14例１：用CD4513驱动4位共阴极LED静态显示，接口电路如图。P0.0~P0.7ALE8031EA373AY0BY1CY2Y3Y4Y5Y6Y774LS138DCBALE4513a…gDCBALE4513a…gDCBALE4513a…gDCBALE4513a…g877774D0~D3G1G2AG2BA0A1A2A77R7R7R7R嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦1512345678123456781234567899排阻102P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7VCC123456781615141312111091KΩ8×1KΩ9015PNP9015PNP9015PNP9015PNP1KΩR1KΩR1KΩR1KΩRP2.7P2.6P2.5P2.4VCC四合一七段数码管显示实验电路EDDPCGS4S1AFS2S3B四合一七段显示器5461BH共阳数码管P0.0P0.1P0.7P0.2P0.6P0.5P0.4P0.3P2.7P2.6P2.5P2.4例2：利用单片机并行I/O口作显示器接口灯位控制与驱动P2.4＝0２.动态显示接口电路嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦16例3：用8255作接口嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦17本讲内容小结•51单片机常用的显示器•51单片机与数码管接口设计