MC9S12XS輸入輸出端口模塊及其應(yīng)用實例

1、MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)合肥工業(yè)大學(xué)Email：TEL：MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)第5章 MC9S12XS輸入/輸出端口模塊及其應(yīng)用實例 輸入/輸出端口簡介 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 輸入/輸出端口應(yīng)用實例 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用 MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.1 輸入/輸出端口簡介 MC9S12XS系列內(nèi)部有非常豐富的輸入/輸出端口資源，同時也集成了多種功能模塊，其輸入/輸出引腳大多為復(fù)用引腳。MC9S12XS128通用I/O口包括PORTA、PO

2、RTB、PORTE、PORTK、PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH、PORTJ以及PORTAD。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 通用I/O口通過配置相應(yīng)寄存器位，可以設(shè)置輸入/輸出端口、驅(qū)動能力、內(nèi)置上拉/下拉電阻使用、中斷輸入方式等多種功能。通過對DDR、I/O、RDR、PE、PS和IE等寄存器的設(shè)置，用戶可以獲得通用I/O口的不同工作方式。其中，DDR（數(shù)據(jù)方向寄存器）設(shè)定I/O口為輸入/輸出端口。數(shù)據(jù)寄存器（I/O寄存器）用于設(shè)定I/O口的高低電平。RDR（驅(qū)動控制寄存器）用于設(shè)定I/O口的輸出驅(qū)動能力。PE（上拉/下

3、拉使能寄存器）用于當(dāng)I/O口為輸入口時使能內(nèi)置上拉電阻或下拉電阻的使用。PS（上拉/下拉選擇寄存器）當(dāng)中斷允許位置位時，用于選擇上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)中斷；當(dāng)使能內(nèi)置上拉/下拉電阻時，用于選擇使用上拉電阻或下拉電阻。IE（中斷使能寄存器）用于使能I/O口的中斷功能。 MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK1數(shù)據(jù)寄存器（Px） 數(shù)據(jù)寄存器Px中的8位對應(yīng)每個端口中的相應(yīng)引腳，如果某端口的引腳被定義為輸出時，寫入數(shù)據(jù)寄存器Px中的數(shù)值，則從對應(yīng)引腳輸出；如果某端口的引腳被定義為輸入時，可以讀取數(shù)據(jù)寄存

4、器Px對應(yīng)引腳的電平值。 需要注意PORTE端口是一個特例，它的最低兩位只能為輸入口，所以PORTE端口的數(shù)據(jù)寄存器最低兩位是只讀位。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK2數(shù)據(jù)方向寄存器（DDRx） DDRx決定對應(yīng)引腳配置為輸出口還是輸入口，如果某位為“0”，則對應(yīng)引腳設(shè)定為輸入口；如果某位為“1”，則對應(yīng)引腳設(shè)定為輸出口。MCU復(fù)位后，DDRx值為0 x00，引腳默認(rèn)為輸入口。 需要注意的是，PORTE端口是一個特例，它的最低兩位只能為輸入口，所以PORTE端口的數(shù)據(jù)方向寄存器最低兩位是只讀

5、位，讀取這兩位始終返回“0”。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK3上拉電阻控制寄存器（PUCR） PORTA、PORTB、PORTE和PORTK端口都有內(nèi)置上拉電阻，PUCR有4位分別配置4個端口選擇使用內(nèi)置上拉電阻，即第7、4、1和0位分別設(shè)置K、E、B和A端口。當(dāng)控制位為“1”時，設(shè)定對應(yīng)端口使用上拉電阻；當(dāng)控制位為“0”時，禁止對應(yīng)端口使用上拉電阻。MCU復(fù)位后，設(shè)定PORTK和PORTE端口使用上拉電阻，PORTB和PORTA端口禁用上拉電阻。 PUCR第6位設(shè)置BKGD引腳使用上拉電

6、阻。當(dāng)該位為“1”時，設(shè)定該端口使用上拉電阻；當(dāng)控制位為“0”時，禁止該端口使用上拉電阻。MCU復(fù)位后，該位為“1”， 引腳默認(rèn)為使用內(nèi)置上拉電阻。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK4驅(qū)動控制寄存器（RDR） 如果PORTA、PORTB、PORTE和PORTK端口為輸出口時，每個端口都可以設(shè)置其輸出驅(qū)動能力，RDR有4位分別設(shè)定4個端口輸出驅(qū)動能力，即第7、4、1和0位分別設(shè)置K、E、B和A端口。如果某個控制位為“1” 時，設(shè)定對應(yīng)端口輸出驅(qū)動能力降低；如果某個控制位為“0”時，設(shè)定對應(yīng)端口為

7、正常驅(qū)動輸出方式。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 1數(shù)據(jù)寄存器（PTx） 如果數(shù)據(jù)方向寄存器DDRx的對應(yīng)位為“0”，即對應(yīng)引腳定義為輸入時，讀取數(shù)據(jù)寄存器PTx的對應(yīng)位，則為對應(yīng)引腳的輸入電平值；如果DDRx的對應(yīng)位為“1”，即對應(yīng)引腳定義為輸出時，寫入PTx寄存器的對應(yīng)位，則為對應(yīng)引腳的輸出電平值。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 2輸

8、入寄存器（PTIx） 輸入寄存器PTIx是一個只讀寄存器，如果DDRx的對應(yīng)位為“0”，即對應(yīng)引腳定義為輸入時，讀取PTIx總是返回引腳電平值；如果DDRx的對應(yīng)位為“1”，即對應(yīng)引腳定義為輸出時，利用PTIx可以監(jiān)視對應(yīng)引腳是否過載或短路。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 3數(shù)據(jù)方向寄存器（DDRx） DDRx決定對應(yīng)引腳配置為輸出口還是輸入口，如果某位為“0”，則對應(yīng)引腳設(shè)定為輸入；如果某位為“1”，則對應(yīng)引腳設(shè)定為輸出。復(fù)位后，DDRx值為0 x00，即MCU復(fù)

9、位后引腳默認(rèn)為輸入口。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 4驅(qū)動控制寄存器（RDRx） 如果端口為輸出口時，RDRx可以設(shè)置端口對應(yīng)引腳的輸出驅(qū)動能力。如果RDRx某位為“1”，則對應(yīng)引腳的輸出驅(qū)動能力為正常時的1/5；如果某位為“0”，則對應(yīng)引腳輸出為正常驅(qū)動能力。復(fù)位后，驅(qū)動控制寄存器值為0 x00，即MCU復(fù)位后引腳默認(rèn)為滿功率驅(qū)動輸出。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、P

10、ORTP、PORTH和PORTJ 5上拉/下拉使能寄存器（PERx） 如果端口為輸入口或者“線或”模式時，可以通過上拉/下拉使能寄存器PERx使能選擇使用內(nèi)置上拉/下拉電阻。如果PERx某位為“1” 時，則對應(yīng)引腳允許使用內(nèi)置上拉/下拉電阻；如果某位為“0” 時，則對應(yīng)引腳禁用內(nèi)置上拉/下拉電阻。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 6上拉/下拉選擇寄存器（PPSx） 當(dāng)某引腳被定義為輸入且使能內(nèi)置上拉/下拉電阻時，上拉/下拉選擇寄存器PPSx用于選擇使用內(nèi)置上拉或者下拉

11、電阻。如果PPSx某位為“0”，則對應(yīng)引腳使用上拉電阻；如果某位為“1”，則對應(yīng)引腳使用下拉電阻。 PORTP、PORTH和PORTJ三個端口都具有中斷功能，當(dāng)某端口允許中斷時，PPSx還具有第二個作用，用于選擇該端口中的引腳中斷為上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)。當(dāng)端口某引腳使能中斷時，當(dāng)PPSx對應(yīng)位為“0” 時，則該引腳中斷為下降沿觸發(fā)；當(dāng)PPSx對應(yīng)位為“1”，則該引腳中斷為上升沿觸發(fā)。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 7中斷使能寄存器（PIEx） PORTP、PORT

12、H和PORTJ三個端口具有中斷功能，且都有中斷使能寄存器PIEx，PIEx允許或者禁止相應(yīng)端口的中斷請求。如果PIEx某位為“1”，則對應(yīng)引腳允許中斷；如果某位為“0”，則對應(yīng)引腳禁止中斷。復(fù)位后，中斷使能寄存器值為0 x00，MCU復(fù)位后關(guān)閉所有端口中斷請求。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 8中斷標(biāo)志寄存器（PIFx） PORTP、PORTH和PORTJ三個端口具有中斷功能，且都有中斷標(biāo)志寄存器PIFx?；赑PSx寄存器設(shè)置的邊沿觸發(fā)中斷方式，當(dāng)端口相應(yīng)引腳發(fā)生

13、中斷，并產(chǎn)生有效電平時，則PIFx中的中斷引腳對應(yīng)位被置位。為了清除PIFx中的中斷標(biāo)志位，需要向該位進(jìn)行寫“1”操作。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ PORTP、PORTH和PORTJ三個端口的中斷向量地址及相關(guān)標(biāo)志位、控制位如表5-2所示。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.3 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 1AD0數(shù)據(jù)寄存器0（PT0AD0） 當(dāng)不使用AD功能時，如果A

14、D0端口數(shù)據(jù)方向寄存器0DDR0AD0的對應(yīng)位為“0”，即對應(yīng)引腳定義為輸入時，讀取PT0AD0的對應(yīng)位，則為對應(yīng)引腳的輸入電平值；如果DDR0AD0的對應(yīng)位為“1”，即對應(yīng)引腳定義為輸出時，寫入PT0AD0寄存器的對應(yīng)位，則為對應(yīng)引腳的輸出電平值。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.3 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 2AD0數(shù)據(jù)寄存器1（ PT1AD0） 當(dāng)不使用AD功能時，如果AD0端口數(shù)據(jù)方向寄存器1DDR1AD0的對應(yīng)位為“0”，即對應(yīng)引腳定義為輸入時，讀取PT1AD0的對應(yīng)位，則為對應(yīng)引腳的輸

15、入電平值；如果DDR1AD0的對應(yīng)位為“1”，即對應(yīng)引腳定義為輸出時，寫入PT1AD0寄存器的對應(yīng)位，則為對應(yīng)引腳的輸出電平值。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.3 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 3AD0數(shù)據(jù)方向寄存器0（DDR0AD0） DDR0AD0決定AN00AN07對應(yīng)引腳為輸出口還是輸入口，如果某位為“0”，則對應(yīng)引腳設(shè)定為輸入口；如果某位為“1”，則對應(yīng)引腳設(shè)定為輸出口。如果希望設(shè)置AD0端口為通用I/O口功能，ATD0DIEN（數(shù)字輸入使能）寄存器必須設(shè)置為“1”，關(guān)于ATD0DIEN寄

16、存器的詳細(xì)介紹，請參閱第8章。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.3 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 4AD0數(shù)據(jù)方向寄存器1（DDR1AD0） DDR1AD0決定AN08AN15對應(yīng)引腳為輸出口還是輸入口，如果某位為“0”，則對應(yīng)引腳設(shè)定為輸入口；如果某位為“1”，則對應(yīng)引腳設(shè)定為輸出口。如果希望設(shè)置AD0端口為通用I/O口功能，ATD0DIEN寄存器必須設(shè)置為“1”，關(guān)于ATD0DIEN寄存器的詳細(xì)介紹，請參閱第8章。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2

17、.3 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 5AD0驅(qū)動控制寄存器0（RDR0AD0） 如果端口為輸出口時，RDR0AD0可以設(shè)置端口對應(yīng)引腳的輸出驅(qū)動能力。如果RDR0AD0某位為“1”，則對應(yīng)引腳的輸出驅(qū)動能力為正常時的1/5；如果某位為“0”，則對應(yīng)引腳輸出為正常驅(qū)動能力。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.3 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 6AD0驅(qū)動控制寄存器1（RDR1AD0） 如果端口為輸出口時，RDR1AD0可以設(shè)置端口對應(yīng)引腳的輸出驅(qū)動能力。如果RDR

18、1AD0某位為“1”，則對應(yīng)引腳的輸出驅(qū)動能力為正常時的1/5；如果某位為“0”，則對應(yīng)引腳輸出為正常驅(qū)動能力。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.3 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 7AD0上拉使能寄存器0（PER0AD0） 如果端口為輸入口時，可以通過PER0AD0使能選擇使用內(nèi)置上拉電阻。如果PER0AD0某位為“1” 時，則對應(yīng)引腳允許使用內(nèi)置上拉電阻；如果某位為“0” 時，則對應(yīng)引腳禁用內(nèi)置上拉電阻。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.2 輸入/輸出端口寄存器及設(shè)置 5.2.3 POR

19、TT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ 8AD0上拉使能寄存器1（PER1AD0） 如果端口為輸入口時，可以通過PER1AD0使能選擇使用內(nèi)置上拉電阻。如果PER1AD0某位為“1”時，則對應(yīng)引腳允許使用內(nèi)置上拉電阻；如果某位為“0” 時，則對應(yīng)引腳禁用內(nèi)置上拉電阻。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.3 輸入/輸出端口應(yīng)用實例 5.3.1 控制輸出設(shè)備LED實例 典型LED有陽極和陰極兩個引腳，LED在正向偏置的狀態(tài)下能夠發(fā)光，通過通用I/O口控制LED一個引腳，LED另外一個引腳接固定電平，即可實現(xiàn)LED的點亮控制。 本應(yīng)用實例硬件連接如圖5.21所示，

20、PORTB端口連接8只LED，通過編程實現(xiàn)LED流水燈操作。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.3 輸入/輸出端口應(yīng)用實例 5.3.1 控制輸出設(shè)備LED實例 由電路圖可知，使用MC9S12XS128的PORTB端口控制8只LED，PORTB端口輸出低電平點亮相應(yīng)LED。本例中流水燈的流動速度沒有實現(xiàn)精確控制，即延時時間沒有精確計算，本書后面章節(jié)會論述如何實現(xiàn)精確定時。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.3 輸入/輸出端口應(yīng)用實例 5.3.1 控制輸出設(shè)備LED實例流水燈應(yīng)用實例程序清單如下所示。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.3 輸入/輸出端口應(yīng)用實例 5.

21、3.1 控制輸出設(shè)備LED實例MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.3 輸入/輸出端口應(yīng)用實例 5.3.2 讀取輸入設(shè)備撥碼開關(guān)狀態(tài)實例 通過讀取通用I/O口引腳的輸入電平值，可以獲悉輸入設(shè)備撥碼開關(guān)的狀態(tài)。本應(yīng)用實例硬件連接如圖5.22所示。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.3 輸入/輸出端口應(yīng)用實例 5.3.2 讀取輸入設(shè)備撥碼開關(guān)狀態(tài)實例 由電路圖可知，通過MC9S12XS128的PORTA端口可以讀取8位撥碼開關(guān)狀態(tài)。本例依然使用圖5.21所示的控制LED電路，使用MC9S12XS128的PORTB端口控制8只LED燈，考慮通過8只LED燈的亮滅反映8位撥碼開關(guān)狀態(tài)

22、的設(shè)置情況。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.3 輸入/輸出端口應(yīng)用實例 5.3.2 讀取輸入設(shè)備撥碼開關(guān)狀態(tài)實例實例程序清單如下所示。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用5.4.1 鍵盤接口設(shè)計 鍵盤多由多個按鍵組成，一般將其排列成陣列式，如圖5.23所示。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用 5.4.1 鍵盤接口設(shè)計 當(dāng)沒有鍵按下時，行和列線之間是不相連的，若第N行第M列的鍵被按下，那么第N行與第M列的線就被接通。如果在列線上加上信號，根據(jù)行線的狀態(tài)，便可得知是否有鍵按下。如果在列線上逐

23、行加上一個掃描信號，就可以判斷按鍵的位置。 根據(jù)上述原理，利用MC9S12XS128的一個或兩個端口就能方便地實現(xiàn)擴展鍵盤接口。圖5.24給出了用MC9S12XS128的PORTA端口擴展44的鍵盤。PORTA端口的低4位作為行線，高4位作為列線。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用5.4.1 鍵盤接口設(shè)計MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用 5.4.1 鍵盤接口設(shè)計 PORTA端口的低4位設(shè)置為輸入、高4位設(shè)置為輸出（即DDRA=0 xF0）。通過PORTA的高4位逐列輸出低電平，同時讀取PORTA的

24、低4位，將高4位的輸出狀態(tài)與讀取的低4位的狀態(tài)相“與”，然后查詢保存在RAM中的表就能判斷被按下鍵的位置。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用 5.4.1 鍵盤接口設(shè)計 當(dāng)然如果系統(tǒng)中的I/O端口資源緊張，也可以采用專用芯片來擴展鍵盤。在此介紹一款數(shù)碼管顯示驅(qū)動及鍵盤掃描管理芯片ZLG7289B。 ZLG7289B是廣州周立功單片機發(fā)展有限公司自行設(shè)計的數(shù)碼管顯示驅(qū)動及鍵盤掃描管理芯片，可直接驅(qū)動8位共陰式數(shù)碼管（或64只獨立LED），同時還可以掃描管理多達(dá)64只按鍵。ZLG7289B內(nèi)部含有譯碼器，可直接接收BCD碼或16進(jìn)制碼，并同時具有兩種譯

25、碼方式。此外，還具有多種控制指令，如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等。 ZLG7289B采用SPI串行總線與微控制器接口，僅占用少數(shù)幾根I/O口線。利用片選信號，ZLG7289B還可以并接在一起使用，能夠方便地實現(xiàn)多于8位的顯示或多于64只按鍵的應(yīng)用。ZLG7289B的引腳如圖5.25所示。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用 5.4.1 鍵盤接口設(shè)計本節(jié)僅敘述使用ZLG7289B實現(xiàn)鍵盤擴展，將在5.4.2節(jié)介紹如何采用ZLG7289B擴展顯示功能。用ZLG7289B擴展44鍵盤的方案如圖5.26所示。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5

26、.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用 5.4.2 鍵盤接口設(shè)計本節(jié)僅敘述使用ZLG7289B實現(xiàn)鍵盤擴展，將在5.4.2節(jié)介紹如何采用ZLG7289B擴展顯示功能。用ZLG7289B擴展44鍵盤的方案如圖5.26所示。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用 5.4.2 LED顯示接口設(shè)計LED（Light Emitting Diode）顯示是用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器，也稱為數(shù)碼管，其外形結(jié)構(gòu)如圖5.27所示，它由8個發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示09、AF及小數(shù)點。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸

27、出端口的應(yīng)用 5.4.2 LED顯示接口設(shè)計LED顯示器一般分為共陰極和共陽極兩種，共陰極是將8個發(fā)光二極管陰極連接在一起作為公共端，而共陽極則是將8個發(fā)光二極管的陽極連接在一起作為公共端。以下敘述都以共陰極為例。數(shù)碼管的公共端相當(dāng)于一個位選開關(guān)，一般稱為位碼開關(guān)。當(dāng)該位處于高電平時，數(shù)碼管全滅；當(dāng)該位處于低電平時，根據(jù)二極管陽極（一般稱為段碼或字形碼）的電平狀態(tài)，確定段碼是否點亮。段碼高電平時，該段碼亮；段碼低電平時，該段碼不亮。輸出相應(yīng)的段碼值就可以控制LED顯示器的字形，表5-3中給出了段碼與字形的關(guān)系，假定段碼a、b、c、d、e、f、g、dp分別對應(yīng)8位數(shù)字位D0、D1、D2、D3、D

28、4、D5、D6、D7。MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用 5.4.2 LED顯示接口設(shè)計MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)5.4 智能車系統(tǒng)中輸入/輸出端口的應(yīng)用 5.4.2 LED顯示接口設(shè)計LED顯示接口一般采用靜態(tài)驅(qū)動和動態(tài)掃描兩種驅(qū)動方式。靜態(tài)驅(qū)動方式工作原理是每個LED顯示器用一個I/O端口驅(qū)動，亮度較高，功耗也較大，占用I/O端口多，顯示位數(shù)多時很少采用；動態(tài)掃描驅(qū)動方式工作原理是將多個顯示器的段碼同名端連接在一起，位碼分別控制，利用眼睛的余輝暫留效應(yīng)實現(xiàn)顯示。只要保證一定的顯示刷新頻率，其顯示效果與靜態(tài)顯示相當(dāng)。在電路上使用一個I/O端口驅(qū)動段碼，用一個I/O端口實現(xiàn)位