《显示接口技术》PPT课件.ppt
《《显示接口技术》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《显示接口技术》PPT课件.ppt(56页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第3章显示接口技术1.LED显示器显示器2.LCD显示器显示器LED显示器显示器 LED显示器的结构与工作原理 LED显示的接口电路 实践与思考实践与思考LED显示器的结构与工作原理显示器的结构与工作原理 LED显示器又称数码管,它由8只发光二极管组成。7只发光二极管排成“8”字形,另一只构成小数点,各字形段标记如图(a)所示。通过不同的组合,可用来显示数字09、字母AF及小数点等。将各段发光二极管的阴极连在一起的称为共阴极显示器,如图3.1(b)所示,用高电平驱动;将阳极连在一起的称为共阳极显示器,如图3.1(c)所示,用低电平驱动。字形码字形码 用于输出点亮相应字段的数码(电平)称为字形码
2、,字形码各位的定义如表所示。D7D6D5D4D3D2D1D0dpgfedcba右表所示为显示字形与共阳、共阴两种接法的字形码的对应关系。显 示 字 形共阳极字形码共阴极字形码0C0H3FH1F9H06H2A4H5BH3B0H4FH499H66H592H6DH682H7DH7F8H07H880H7FH990H6FHA88H77HB83H7CHCC6H39HDA1H5EHE86H79HF8EH71H.7FH80H灭FFH00H字形码字形码 LED显示的接口电路显示的接口电路 静态显示静态显示 动态显示动态显示 实践与思考实践与思考静态显示静态显示 静态显示,是指显示器显示某一字符时,相应的发光二极
3、管恒定地导通,显示器的公共端接固定的有效电平,即共阴极的公共端接低电平,共阳极的公共端接高电平。静态显示有并行输出和串行输出两种方式。1.并行输出的静态显示电路2.串行输出的静态显示电路并行输出的静态显示电路并行输出的静态显示电路如图所示为并行输出的3位共阳LED静态显示接口电路。3片74LS373的地址分别为1FFFH、3FFFH、5FFFH 对于静态显示方式,LED显示器由接口芯片直接驱动,采用较小的驱动电流就可以得到较高的显示亮度。但是,并行输出显示的十进制位数多时,需要并行I/O接口芯片的数量较多。并行输出的静态显示电路并行输出的静态显示电路应用程序 功能:将3位压缩BCD码数据送3位
4、LED显示器显示,设BCD码存放地址为20H、21H,存储格式为低位在低位地址。应用程序清单应用程序清单程序分析与思考。认真分析与阅读程序,修改接口电路,使得LED显示器接口地址是连续的,并优化并行显示子程序。串行输出的静态显示电路串行输出的静态显示电路 采用串行输出可以大大节省单片机的内部资源。图为串行输出3位共阳LED显示器接口电路。串并转换器采用74LSl64,无须添加其他驱动电路,可直接驱动LED。TXD为移位时钟输出,RXD为移位数据输出,Pl.0作为显示器允许控制输出线。每次串行输出24位(3个字节)的段码数据。应用程序功能:将3位压缩BCD码数据送3位LED显示器显示,设BCD码
5、存放地址为20H、21H,存储格式为低位在低位地址。程序清单程序清单 动态显示动态显示 当显示器位数较多时,可以采用动态显示。所谓动态显示,就是一位一位地轮流点亮各位显示器。对于每一位显示器而言,每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作,但由于人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余辉,看到的却是多个字符“同时”显示。6位动态位动态LED显示接口显示接口 图3.4为6位动态LED与单片机的接口逻辑图。单片机的POD作为扫描口(字位口),经反相驱动器7406接显示器公共极。单片机的P1口作为段数据口(字形口),经同相驱动器7407接显示器的各个极。单片机内部RAM中设置了6个显示
6、缓冲单元79H7EH,存放6位欲显示的字符数据。P0口扫描输出中只有一位为高电平,以选中相应的字位。P1口输出相应位的显示字符段数据,使该位显示出相应字符,其他位为禁止。依次改变P0口输出为高电平的位及P1口输出对应的段数据,6位LED显示器就可以显示出缓冲器中字符数据所确定的字符。6位动态位动态LED显示接口显示接口应用程序功能:将6位压缩BCD码送6位动态LED显示电路显示,数据存放首址为20H,数据存储格式为低位数据在低位地址。程序清单程序清单 程序分析与思考 修改程序实现双“8”左移循环显示。修改程序,6位LED显示字符“APPLE_”。实践与思考实践与思考设计一个设计一个8位抢答器。
7、位抢答器。1功能要求功能要求(1)有抢答控制按钮。)有抢答控制按钮。(2)有抢答成功提示音与抢答显示。)有抢答成功提示音与抢答显示。(3)有抢答不成功提示音。)有抢答不成功提示音。(4)有违例抢答报警声及显示。)有违例抢答报警声及显示。2实践要求实践要求(1)工程设计并撰写报告。)工程设计并撰写报告。(2)设计)设计PCB图,制作图,制作PCB板。板。(3)选购元器件,焊接与调试。)选购元器件,焊接与调试。LCD显示器显示器 LCD概述 段式显示LCD 字符型LCD 图形LCDLCD概述概述 1LCD显示器的特性显示器的特性(1)低压微功耗。工作电压只有35V,工作电流只有几个微安。(2)平板
8、型结构。LCD显示器是由两片平行玻璃组成的夹层盒,面积大小可定,适合大批量生产,安装时占用位置小。(3)被动显示。LCD本身不发光,而是靠调制外界光进行显示的。因此适合人的视觉习惯,不会使人眼疲劳。(4)显示信息量大。LCD显示器,其像素可以做得很小,相同面积上可容纳更多信息。(5)易于彩色化。(6)没有电磁辐射。在其显示期间不会产生电磁辐射,对环境无污染,有利于人体健康。LCD概述概述2LCD结构原理与种类结构原理与种类平板型LCD是将液晶材料封装在上、下导电玻璃之间,液晶分子平行排列,上、下扭90。当外部入射光线通过上偏振片向后形成偏振光,该偏振光通过平行排列的液晶材料后被旋转90,再通过
9、与上偏振片垂直的下偏振片,被反射板反射回来,呈透明状态;当上、下电极加上一定的电压,电极部分的液晶分子转成垂直排列,失去旋光性,从上偏振片入射的偏振光不被旋转,光无法通过下偏振片返回,因而呈黑色。LCD显示器可分为段式、字符型与图形LCD三种,如图所示。(a)段式 (b)字符型 (c)图形 段式显示段式显示LCD 段式段式LCD显示原理显示原理 与单片机的接口电路与接口程序与单片机的接口电路与接口程序 应用举例应用举例 实践与思考实践与思考段式段式LCD显示原理显示原理 段式LCD显示原理与段式(笔画式)LED的显示原理是一致的,只是数据位与控制的笔画有所不同而已,如图所示。显示字符与字形码的
10、对应关系如表所示。当需要在某位置显示某数字时,只需将该数字对应的字形码串行送到对应的位置即可。段式显示器的显示原理 显示字符字形数据显示字符字形数据显示字符字形数据显示字符字形数据081H42DH801HC93H1EDH519H909HD61H243H611HA05HE13H349H7CDHB31HF17H段式段式LCD显示原理显示原理段式显示器的外形与引脚 下图所示为太阳人公司出品的串行输入显示器SMS0501的外形图,它的特点是内有显示控制芯片,接口简单,编程容易。SMS0501内的显示控制器实际上就是一个对应LCD 8位段(小数点一位)显示的5个串联的8位移位寄存器。D1为串行输入数据端
11、,CLK为串行时钟输入端。通过D1与CLK输入端可串行输入58位数据,对应5位显示位。与单片机的接口电路与接口程序与单片机的接口电路与接口程序 SMS0501与单片机的接口电路。接口程序入口标号地址为DSLCD,显示缓冲区的起始符号地址为LCDBUF,程序的功能就是将显示缓冲区的数据,通过查表取得其对应的字形数据,通过P1.5、P1.6串行输入到LCD控制器中。引脚与缓冲区地址定义CLKPIN BIT P1.6 ;用户自定义CLK对应引脚D1PIN BIT P1.5 ;用户自定义D1对应引脚LCDBUF EQU 10H ;用户自定义LCD缓冲区首址LCDBUFEND EQU LCDBUF+(N
12、-1);用户自定义LCD缓冲区末地址(N表示几位显示缓冲器区,在SMS0501中,N是5)接口程序清单接口程序清单 应用举例应用举例 任务:利用51单片机的定时/计数器功能设计一个频率计,单位为Hz(脉冲数/秒),计数值送LCD显示(设fosc=12MHz)。1.设计思路1)用T0定时/计数器做秒定时器,工作在中断方式,每次定时中断时间为0.05s,累计20次构成1s。(2)用T1定时/计数器作计数器,计数脉冲由T1(P3.5)端输入。(3)每1s读一次T1计数器的状态值,也即为输入脉冲的频率值,经转换为十进制后,送5位段式LCD显示器显示。将脉冲频率值转换为十进制,再送LCD显示。应用举例应
13、用举例2程序设计(1)程序流程图(2)程序说明16位二进制转十进制子程序。入口地址:EZS入口参数:30H、31H,高字节地址在前,低字节地址在后出口参数:32H、33H、34H,高字节地址在前,低字节地址在后BCD码拆送子程序。入口地址:PTDS入口参数:A,R0出口参数:R0(间接寻址),指示下一个数据的存放首地址。LCD显示子程序。入口地址:DSLCDXS入口参数:R0(间接寻址),LCD显示缓冲区首址赋值给R0。(3)程序清单程序清单 实践与思考实践与思考1按应用举例,连接或制作硬件电路,编辑与运行程序,按应用举例,连接或制作硬件电路,编辑与运行程序,测试电路,写出测试报告。测试电路,
14、写出测试报告。2登录长沙太阳人公司网站,选择一款合适的段式登录长沙太阳人公司网站,选择一款合适的段式LCD,设计一个电脑时钟电路。设计一个电脑时钟电路。(1)功能要求:)功能要求:有时、分、秒显示。有时、分、秒显示。有时、分、秒设置功能。有时、分、秒设置功能。有整点报时功能有整点报时功能 字符型字符型LCD 字符型字符型LCD概述概述 字符型字符型 LCD接口设计接口设计 应用程序应用程序 实践与思考实践与思考字符型字符型LCD概述概述 以HD44780 控制的字符型LCD为例,介绍字符型LCD的特性与应用。1.LCD的显示类型的显示类型一般来说,HD44780 能提供有以下几种显示类型:16
15、字1行、20字1行、20字2行、24字2行、40字2行。2LCD的特性的特性3引脚说明引脚说明 4LCD内部的内存内部的内存5LCD内部寄存器内部寄存器6控制方式控制方式7控制命令控制命令LCD的特性的特性(1)+5 V供电,亮度可调整。(2)内藏振荡电路,系统内含重置电路。(3)提供各种控制命令,如清除显示器、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能。(4)显示用数据RAM共有80个字节。(5)字符产生器ROM(CGROM)有160个57点阵字形。(6)字符产生器RAM(CGRAM)可由用户自行定义8个57的点阵字形。引脚说明引脚说明(1)D0D7:双向的数据总线,LCD数据读写方式可以分为8
16、位及4位两种,以8位数据进行读写则D0D7皆有效,若以4位方式进行读写,则只用到D7D4。(2)RS:寄存器选择控制线,当RS=0时,并且做写入的动作时,可以写入指令寄存器;若RS=0,且做读取的动作时,可以读取忙碌标志及地址计数器的内容。如果RS=1则用于读写数据寄存器。(3)R/W:LCD读写控制线,R/W=0时,LCD执行写入的动作,R/W=1时则做读取的动作。(4)EN:使能信号,高电平动作。(5)Vo:亮度调整电压输入控制引脚,当输入0V时字符显示最亮。LCD内部的内存内部的内存 LCD内部存储器共分为3种:固定字形ROM,称为CG(Character Generator)ROM、数
17、据显示RAM,称为DD(Data Display)RAM、用户自定义字形RAM,称为CG RAM。(1)CGROM。CGROM内存储着192个57点阵的字形,这些字形均已固定,例如将“A”写入LCD中,就是将“A”的ASCII码41H写入DDRAM中,控制芯片就会自动至CGROM中将“A”的字形点阵数据找出来而显示在LCD上。(2)DDRAM。DDRAM内用来存储写入LCD内部的字符,DDRAM的地址分布从00H67H,分别代表LCD的各列位置,例如我们要将“A”写入第2行的第l个位置,就先设置DDRAM地址为40H,而后写入41H至LCD即可。(3)CGRAM。此区域只有64字节,可将用户将
18、自行设计的字形写入LCD中,一个字的大小为57点阵,共可以存储8个字形,其显示码为00H07H。LCD内部寄存器内部寄存器(1)指令寄存器(Instructiong Register,IR)与数据寄存器(Data Register,DR):指令寄存器和数据寄存器都是8位的寄存器,IR寄存器用来储存指令代码或地址;DR寄存器则是作为写入存储器或从存储器中读取数据的数据缓冲区。从外部要对LCD模块控制时,是由RS引脚来选择数据引脚D7D0的信号,用来对IR寄存器或DR寄存器做写入或读取。(2)忙碌标志(Busy Flag,BF)。当LCD模块内部处于忙碌状态,不能接收或处理外部信号时,这个标志就会
19、被设定为1,当BF=0时,才可以对LCD模块进行控制。(3)地址计数器(Address Count,AC)。LCD模块显示的每一个字符位置都会有一个地址,地址计数器记录了这个地址,在数据写入或读取的动作完成后,AC的值会递减或递增1,可以在LCD初始化时设定。控制方式控制方式 通过CPU来控制LCD模块,LCD模块其内部可以看成有两组寄存器,一个为指令寄存器,一个为数据寄存器,由RS引脚来控制。所有对指令寄存器或数据寄存器的存取均需检查LCD内部的忙碌标志(Busy Flag),此标志用来告知LCD内部正在工作,不允许接收任何的控制命令。而此位的检查可以令RS=0时,读取D7来加以判断,当此位
20、为0时,才可以写入指令寄存器或数据寄存器。控制命令控制命令(1)清屏()清屏(Clear Display)。)。代码:0lH,该指令完成下列功能:将空码(20H)写入DDRAM的全部80个单元内。将地址指针计数器AC清零,光标或闪烁归home位。设置输入方式参数I/D=l,即地址指针AC为自动加l输入方式。00000001(2)归)归home位(位(Return Home)代码:02H,该指令将地址指针计数器AC清零。执行该指令的效果有:将光标或闪烁位返回到显示屏的左上第一字符上,即DDRAM地址00H单元位置。00000010控制命令控制命令3)输入方式设置()输入方式设置(Enter Mo
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 显示接口技术 显示 接口 技术 PPT 课件
限制150内