单片机应用系统的组成.ppt
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1、现在学习的是第1页,共45页一、一、LEDLED显示器的结构显示器的结构共阳与共阴共阳与共阴共阳共阳共阳共阳LEDLED扩展扩展扩展扩展:每个段笔画低电平每个段笔画低电平(“0”)(“0”)(“0”)(“0”)点亮;点亮;点亮;点亮;驱动功率要求很小;驱动功率要求很小;驱动功率要求很小;驱动功率要求很小;共阴共阴共阴共阴LEDLEDLEDLED扩展扩展:每个段笔画高电平每个段笔画高电平(“1”)(“1”)(“1”)(“1”)点亮;点亮;驱动功率要求较大;驱动功率要求较大;驱动功率要求较大;驱动功率要求较大;h g f e d c b ah g f e d c b aa ab bc cd dg
2、ge ef fh hh g f e d c b ah g f e d c b aa ab bc cd dg ge ef fh hh g f ah g f a公共阴极公共阴极高电平点亮高电平点亮公共阳极公共阳极低电平点亮低电平点亮低电平点亮低电平点亮VccVcc接地接地现在学习的是第2页,共45页一、一、LEDLED显示器的结构显示器的结构段选码段选码dpgfedcba4FH01001111h g f e d c b ah g f e d c b a公共公共阴阴极极a ab bc cd de ef fh h公共公共阴阴极极h g f e d c b ah g f e d c b aa ab bc
3、 cd de ef fh h公共公共阴阴极极h g f e d c b ah g f e d c b aa ab bc cd de ef fh h各段与字节中各位对应关系如下各段与字节中各位对应关系如下各段与字节中各位对应关系如下各段与字节中各位对应关系如下现在学习的是第3页,共45页一、一、LEDLED显示器的结构显示器的结构段选码段选码段选码段选码定义:定义:又称字型码,共又称字型码,共8Bit8Bit,每个位代表,每个位代表LEDLED的某个段的的某个段的“亮、灭亮、灭”状态。状态。作用:作用:为为LEDLED的的8 8个段提供个段提供“1 1、0”0”(“亮、灭亮、灭”状态)状态)实现
4、不同的符号或数字的显示。实现不同的符号或数字的显示。现在学习的是第4页,共45页字符字符共阴极段码共阴极段码 共阳极段码共阳极段码字符字符共阴极段码共阴极段码 共阳极段码共阳极段码0 03FH3FHC0HC0Hc c39H39HC6HC6H1 106H06HF9HF9Hd d5EH5EHA1HA1H2 25BH5BHA4HA4HE E79H79H86H86H3 34FH4FHB0HB0HF F71H71H8EH8EH4 466H66H99H99HP P73H73H8CH8CH5 56DH6DH92H92HU U3EH3EHC1HC1H6 67DH7DH82H82HT T31H31HCEHCEH
5、7 707H07HF8HF8Hy y6EH6EH91H91H8 87FH7FH80H80HH H76H76H89H89H9 96FH6FH90H90HL L38H38HC7HC7HA A77FH77FH88H88H“灭灭”00H00HFFHFFHb b7CH7CH83H83HLEDLED段码表(段码表(8 8段)段)现在学习的是第5页,共45页二、二、LEDLED显示器的显示方式显示器的显示方式静态显示静态显示静态显示静态显示每个数码管的每个数码管的I/O口线(即地址)口线(即地址)专用专用,分别与一分别与一个个8位的锁存器输出相连;位的锁存器输出相连;每个数码管在显示过程中每个数码管在显示过
6、程中持续持续得到送显信号。得到送显信号。4位静态位静态LED电路,各位可独立显示电路,各位可独立显示现在学习的是第6页,共45页二、二、LEDLED显示器的显示方式显示器的显示方式静态显示静态显示静态显示静态显示静态显示特点静态显示特点:无闪烁;无闪烁;用元器件多;用元器件多;占占I/OI/O线多;线多;无须扫描;无须扫描;节省节省CPUCPU时间;时间;编程简单。编程简单。现在学习的是第7页,共45页二、二、LEDLED显示器的显示方式显示器的显示方式动态显示动态显示各个数码管的各个数码管的各个数码管的各个数码管的段码线段码线(即(即(即(即8位位I/O地址)地址)多路复用多路复用多路复用多
7、路复用;各个数码管的各个数码管的各个数码管的各个数码管的位选线位选线位选线位选线(即(即4位位位位I/O地址)地址)共用共用共用共用;各个数码管各个数码管各个数码管各个数码管分时选通分时选通,在显示过程中轮流得到送显信号。,在显示过程中轮流得到送显信号。,在显示过程中轮流得到送显信号。,在显示过程中轮流得到送显信号。现在学习的是第8页,共45页二、二、LEDLED显示器的显示方式显示器的显示方式动态显示动态显示动态显示动态显示动态显示特点动态显示特点:有闪烁;有闪烁;用元器件少;用元器件少;占占I/OI/O线少;线少;必须扫描;必须扫描;花费花费CPUCPU时间;时间;编程复杂。编程复杂。现在
8、学习的是第9页,共45页图(图(a)a)是显示过程是显示过程,某一时刻,只有一位,某一时刻,只有一位LEDLED被选通被选通 显示,其余位则是熄灭的;显示,其余位则是熄灭的;图(图(b)b)是实际显示结果是实际显示结果,人眼看到的是,人眼看到的是8 8位稳定的位稳定的 同时显示的字符。同时显示的字符。8 8位位位位LEDLED动态显示动态显示2003.10.10的过程的过程现在学习的是第10页,共45页动态扫描显示频率动态扫描显示频率1、6位位LED扫描显示的时间间隔要求扫描显示的时间间隔要求扫描显示频率不低于扫描显示频率不低于24Hz举例:举例:扫描显示频率为扫描显示频率为50Hz,6位位L
9、ED显示器。显示器。扫描周期为扫描周期为20ms假设显示一位保持假设显示一位保持1ms时间,时间,则显示完所有则显示完所有6位之后,只需位之后,只需6ms,于是另外于是另外14msCPU完全可以处理其它工作。完全可以处理其它工作。2、6位位LED扫描显示的时间间隔控制扫描显示的时间间隔控制可以通过定时中断完成,也可以通过软件延可以通过定时中断完成,也可以通过软件延时完成。时完成。现在学习的是第11页,共45页动态扫描显示频率动态扫描显示频率3、每一位显示的保持时间、每一位显示的保持时间上述保持上述保持1ms的时间应根据实际情况而定。的时间应根据实际情况而定。太小:太小:发光太弱,人眼无法看清。
10、发光太弱,人眼无法看清。太大:太大:受限于临界闪烁频率;显示位增多,也受限于临界闪烁频率;显示位增多,也将占用大量的将占用大量的CPU时间。时间。4、动态显示实质:、动态显示实质:以牺牲以牺牲CPU时间换取元件和能耗的减少。时间换取元件和能耗的减少。现在学习的是第12页,共45页工作原理工作原理工作原理工作原理:从端口地址从端口地址从端口地址从端口地址0FEH0FEH送送送送段代码段代码段代码段代码;从端口地址从端口地址从端口地址从端口地址0FDH0FDH送送送送位选码位选码位选码位选码。段码虽同时到达段码虽同时到达段码虽同时到达段码虽同时到达 6 6个个个个LEDLED,但一次仅一个,但一次
11、仅一个,但一次仅一个,但一次仅一个LEDLED被选中。被选中。被选中。被选中。利用利用利用利用“视觉暂留视觉暂留视觉暂留视觉暂留”,每送一个字符并选中相应位线,延时一会儿,每送一个字符并选中相应位线,延时一会儿,每送一个字符并选中相应位线,延时一会儿,每送一个字符并选中相应位线,延时一会儿,再送再送再送再送/选下一个选下一个选下一个选下一个循环扫描即可。循环扫描即可。循环扫描即可。循环扫描即可。LEDLED数码管数码管动态显示举例动态显示举例74077407+5V+5V段代码段代码地址地址(FEH)共阴共阴 数码管数码管上拉电上拉电阻阻1414位选码位选码地址地址(FDH)现在学习的是第13页
12、,共45页LEDLED数码管数码管动态显示举例动态显示举例74077407+5V+5V段代码段代码地址地址(FEH)共阴共阴共阴共阴 数码管数码管数码管数码管上拉上拉上拉上拉电阻电阻电阻电阻位选码位选码地址地址(FDH)(10H)(11H)(12H)(13H)(14H)(15H)十万十万 万位万位 千位千位 百位百位 十位十位 个位个位显示缓冲区显示缓冲区待显数据放在显示缓冲区待显数据放在显示缓冲区:10H:10H15H15H单元中单元中现在学习的是第14页,共45页EXAM:MOV R0,#10HMOV A,#01HMOV R6,#06HEXAM1:MOV R0,AINC R0INC ADJ
13、NZ R6,EXAM1EXAM2:ACALLDISUPAJMPEXAM2主程序主程序;显示缓冲区首地址(个位地址)显示缓冲区首地址(个位地址);个位待显示的数字个位待显示的数字个位待显示的数字个位待显示的数字=1=1;数码管个数数码管个数数码管个数数码管个数;循环调用显示子程序循环调用显示子程序DISUP结果:结果:结果:结果:(10H)(11H)(12H)(13H)(14H)(15H)(10H)(11H)(12H)(13H)(14H)(15H)1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 5 6现在学习的是第15页,共45页DISUP:MOV R0,#10H MOV R2,#0DFHDSP1:MO
14、V A,R0 MOV DPTR,#DSEG MOVC A,A+DPTR MOV R1,#0FEH MOVX R1,A MOV R1,#0FDH MOV A,R2 MOVX R1,A ACALL DELY 显示子程序显示子程序;显显显显示示示示缓缓缓缓冲区指冲区指冲区指冲区指针针针针R0#10H#10H;位;位;位;位选码选码选码选码#0DFH=11011111B,;指向最左;指向最左;指向最左;指向最左LEDLED;从;从显显示示缓缓冲区取待冲区取待显显示字符示字符;DPTR DPTR 换码换码换码换码表首地址表首地址表首地址表首地址;取出段;取出段选码选码;R1 段段选码输选码输出口地址出口
15、地址;输输输输出段出段出段出段选码选码选码选码;R1 R1 位位选码输选码输出端口地址出端口地址;输输输输出位出位出位出位选码选码选码选码;延;延;延;延时时时时现在学习的是第16页,共45页 INC R0 MOV A,R2 RR A MOV R2,A XRLA,#7FH JNZDSP1 RETDSEG:DB 3FH,06H,5BH,4FH显示子程序显示子程序;指向显示缓冲区中下一单元;指向显示缓冲区中下一单元;指向显示缓冲区中下一单元;指向显示缓冲区中下一单元;位选码初值;位选码初值=11011111B;位选码移位后;位选码移位后;位选码移位后;位选码移位后=11101111B;指向;指向;
16、指向;指向6个个个个LEDLED中下一个数码管中下一个数码管中下一个数码管中下一个数码管;6位显示完位选码位显示完位选码位显示完位选码位显示完位选码=01111111B=01111111B;未完,继续显示;未完,继续显示;未完,继续显示;未完,继续显示现在学习的是第17页,共45页键盘接口键盘接口1、键盘的分类、键盘的分类键盘分编码键盘和非编码键盘。键盘分编码键盘和非编码键盘。编码键盘:编码键盘:由其内部硬件逻辑电路自动产生被按键的由其内部硬件逻辑电路自动产生被按键的编码。编码。特点:特点:使用方便,价格较贵。使用方便,价格较贵。如如BCD码键盘、码键盘、ASCLL码键盘等;码键盘等;非编码键
17、盘:非编码键盘:而靠软件来识别的称为非编码而靠软件来识别的称为非编码键盘;键盘;n n 在单片机组成的测控系统及智能化仪器中,在单片机组成的测控系统及智能化仪器中,用的最多的是非编码键盘。用的最多的是非编码键盘。现在学习的是第18页,共45页键盘接口键盘接口2 2 2 2、矩阵键盘的结构、矩阵键盘的结构、矩阵键盘的结构、矩阵键盘的结构非非非非编编编编码码码码式式式式键键键键盘盘盘盘一一一一般般般般采采采采用用用用行行行行列列列列式式式式结结结结构构构构并并并并按按按按矩矩矩矩阵阵阵阵形形形形式式式式排排排排列列列列,如图所示。如图所示。如图所示。如图所示。4444行列式键盘的基本结构示行列式键
18、盘的基本结构示行列式键盘的基本结构示行列式键盘的基本结构示意图意图意图意图n44表示有表示有4根行线和根行线和4根根列线;列线;n在每根行线和列线的交在每根行线和列线的交叉点上均分布叉点上均分布1个单触点个单触点按键按键,共有共有16个按键。个按键。现在学习的是第19页,共45页键盘接口键盘接口2 2、矩阵键盘的结构、矩阵键盘的结构非非非非编编编编码码码码式式式式键键键键盘盘盘盘一一一一般般般般采采采采用用用用行行行行列列列列式式式式结结结结构构构构并并并并按按按按矩矩矩矩阵阵阵阵形形形形式式式式排排排排列列列列,如图所示。如图所示。4444行列式键盘的基本结构示行列式键盘的基本结构示行列式键
19、盘的基本结构示行列式键盘的基本结构示意图意图意图意图矩阵键盘按键的电平信号:矩阵键盘按键的电平信号:矩阵键盘按键的电平信号:矩阵键盘按键的电平信号:现在学习的是第20页,共45页键盘接口键盘接口2 2、矩阵键盘的结构、矩阵键盘的结构、矩阵键盘的结构、矩阵键盘的结构非非编编码码式式键键盘盘一一般般采采用用行行列列式式结结构构并并按按矩矩阵阵形形式式排排列列,如图所示。如图所示。如图所示。如图所示。4444行列式键盘的基本结构行列式键盘的基本结构行列式键盘的基本结构行列式键盘的基本结构示意图示意图示意图示意图非非编编码码键键盘盘应应主主要要解解决决以以下下几个问题:几个问题:(1)键的识别键的识别
20、;(2)如何消除键的抖动如何消除键的抖动;(3)键的保护。键的保护。在在以以上上几几个个问问题题中中,最最主主要的是键的识别。要的是键的识别。现在学习的是第21页,共45页键盘接口键盘接口3 3 3 3、矩阵键盘的工作原理、矩阵键盘的工作原理识别闭合键通常采用行扫描法识别闭合键通常采用行扫描法。无键按下无键按下无键按下无键按下n n通过行线发出低电平信号:通过行线发出低电平信号:通过行线发出低电平信号:通过行线发出低电平信号:n n 如如如如果果果果该该该该行行行行没没没没有有有有键键键键按按按按下下下下,列列线线输输出端口为出端口为“1”信号信号信号信号;n n如如果果有有键键按按下下的的话
21、话,列列线线输输出端口为非全出端口为非全“1”1”信号。信号。信号。信号。n n输出为输出为“0”0”的列上有键按下。的列上有键按下。的列上有键按下。的列上有键按下。n n输输输输出出出出为为为为“1”1”的的的的列列列列上上上上没没没没有有有有键键键键按按按按下。下。下。下。现在学习的是第22页,共45页键盘接口键盘接口3 3 3 3、矩阵键盘的工作原理、矩阵键盘的工作原理、矩阵键盘的工作原理、矩阵键盘的工作原理识别闭合键通常采用行扫描法识别闭合键通常采用行扫描法。第第第第3 3列有键盘按下列有键盘按下列有键盘按下列有键盘按下n n通过行线发出低电平信号:通过行线发出低电平信号:n n 如如
22、如如果果果果该该该该行行行行没没没没有有有有键键键键按按按按下下下下,列列列列线线线线输输输输出端口为出端口为出端口为出端口为“1”信号信号信号信号;n n如如果果有有键键按按下下的的话话,列列线线输输出端口为非全出端口为非全“1”信号。信号。n n输输出出为为“0”的的列列上上有有键键按按下。下。n n输输输输出出出出为为为为“1”的的列列上上没没有有键键按按下。下。现在学习的是第23页,共45页4 4 4 4、矩阵键盘的工作过程、矩阵键盘的工作过程 读列输出端口(读列输出端口(4位)位)4行输出0000开始逐行扫描,判断具体按键位置逐行扫描,判断具体按键位置得到具体按键数值得到具体按键数值
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