第8章單片機(jī)的i o接口技術(shù)

第8章單片機(jī)的接口技術(shù)介紹常用的接口技術(shù)并行接口的擴(kuò)展鍵盤(pán)、數(shù)碼管與單片機(jī)的連接

打印機(jī)與單片機(jī)的連接

單片機(jī)A/D和D/A轉(zhuǎn)換本章內(nèi)容掌握常用的接口技術(shù)掌握8155，8255對(duì)并行接口擴(kuò)展掌握鍵盤(pán)、數(shù)碼管LED與單片機(jī)的連接

掌握A/D和D/A轉(zhuǎn)換了解打印機(jī)與單片機(jī)的連接

學(xué)習(xí)目的8.1并行接口的基本概念MCS-51單片機(jī)有四個(gè)并行I/O口。當(dāng)用MCS-51單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng)需外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，真正可用的并行口，就只有一個(gè)P1口了。因此，在單片機(jī)中經(jīng)常需要利用I/O接口芯片來(lái)擴(kuò)張CPU的并行I/O端口，使得單片機(jī)能夠與更多的外設(shè)連接，比如，鍵盤(pán)、LED顯示，以及其他A/D或D/A等的連接，就需要采取擴(kuò)展并行接口的措施。常用的并行接口的擴(kuò)展芯片有8255A，8155H等。8.2常用的并口擴(kuò)展芯片可編程并行接口芯片8255A1.8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能(1/5)8255A是通用的可編程并行接口芯片，功能強(qiáng)，使用靈活。適合一些并行輸入/輸出設(shè)備的使用。三個(gè)數(shù)據(jù)端口:三個(gè)8位數(shù)據(jù)端口A、B、C。均可以用作輸入、輸出的數(shù)據(jù)端口。端口A:(帶鎖存器、雙向)輸入、輸出端口。端口B:(單向)輸出有鎖存器,輸入無(wú)鎖存器但有輸入緩沖器。端口C:結(jié)構(gòu)和端口B相似。通常用來(lái)配合A,B端口發(fā)送控制和狀態(tài)信息?？删幊滩⑿薪涌谛酒?255A1.8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能(2/5)PA口(8位)PB口(8位)PC口(8位),可單獨(dú)使用,也可以拆成兩個(gè)4位使用。PC口(高4位)PC口(低4位)A組B組與外設(shè)連接可編程并行接口芯片8255A8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能(3/5)數(shù)據(jù)總線緩沖器:為雙向三態(tài)的8位緩沖器。作為8255A與系統(tǒng)總線之間的接口，用于傳送數(shù)據(jù)、指令、控制命令等；讀寫(xiě)控制邏輯:交換控制端口的控制數(shù)據(jù)信息。如：①RD\讀信號(hào)(低電平有效)；

②

WR\寫(xiě)信號(hào)(低電平有效)；③

CS\片選信號(hào)(低電平有效)；④

RESET芯片復(fù)位信號(hào)(高電平有效)，當(dāng)芯片復(fù)位時(shí),將清除控制寄存器,并將A、B、C三個(gè)端口置為輸入方式；⑤端口選擇信號(hào)(A1,A0):用于選擇芯片的A、B、C三個(gè)數(shù)據(jù)端口和一個(gè)控制端口。方法是A1A0與地址線A1A0相連。具體用法如下：可編程并行接口芯片8255A8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能(4/5)A1A0RDWRCS工作狀態(tài)說(shuō)明000110010010010

PA口數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線PB口數(shù)據(jù)(讀）

PC口數(shù)據(jù)CS=0選中RD=0有效，CPU讀數(shù)據(jù)00011011100100100100

PA口數(shù)據(jù)總線PB口(寫(xiě))PC口

控制字寄存器WR=0有效，CPU寫(xiě)數(shù)據(jù)或發(fā)出命令

11

1010110數(shù)據(jù)總線為高阻狀態(tài)非法狀態(tài)數(shù)據(jù)總線為高阻狀態(tài)可編程并行接口芯片8255A8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能(5/5)工作方式控制電路——A/B兩組控制電路，用于決定PA，PB和PC的工作方式，由端口控制寄存器控制。A組控制PA和PC的高4位，B組控制PB和PC的低4位。端口地址及工作狀態(tài)表：4個(gè)端口PA，PB、PC和控制寄存器端口(工作方式控制字和端口C位控制字)地址由A1A0和片選信號(hào)決定。在片選的基礎(chǔ)上加上A1A0，就是端口地址。例：1

00，選中PA口，1

01，選中PB口，

1

10，選中PC口，

1

11，選中控制字寄存器端口?？删幊滩⑿薪涌谛酒?255A8255A的工作方式及其選擇(1/4)Mode0：?jiǎn)蜗蚧据斎?輸出方式（無(wú)條件傳送方式），PA、PB、PC口均可工作在此方式，均可規(guī)定為輸入或輸出方式。PC口可以高低4位分開(kāi)，一邊輸出，一邊輸入。Mode1：選通輸入/輸出方式（有條件傳送方式或中斷），PA、PB可工作在此方式，而PC口為PA、PB口提供控制和聯(lián)絡(luò)信號(hào)(P204表8-2)?？删幊滩⑿薪涌谛酒?255A8255A的工作方式及其選擇(2/4)Mode2：帶聯(lián)絡(luò)信號(hào)雙向輸入/輸出方式，只有PA口可工作在此方式，即可做輸入又可做輸出。這時(shí)，PB口只能工作在Mode0方式，PC口仍然作為信息信號(hào)狀態(tài)口，起聯(lián)絡(luò)作用?？刂萍拇嫫鞫丝凇脕?lái)設(shè)定三個(gè)端口的工作方式(工作方式控制字)以及對(duì)C位中某一位作清零或置位操作(端口C位控制字)。具體設(shè)置見(jiàn)下表：可編程并行接口芯片8255A8255A的工作方式及其選擇(3/4)工作方式控制字可編程并行接口芯片8255A8255A的工作方式及其選擇(4/4)端口C位控制字可編程并行接口芯片8255AC口狀態(tài)信息及聯(lián)絡(luò)信號(hào)(1/2)輸入聯(lián)絡(luò)信號(hào)輸入選通信號(hào)(STB\)—當(dāng)8255A接收到該信號(hào),表示外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)將裝入8255A的鎖存器；低電平有效。輸入緩沖器滿信號(hào)(IBF)—當(dāng)IBF=1時(shí)，表示鎖存器已裝入數(shù)據(jù)，CPU可以讀取。輸入中斷請(qǐng)求信號(hào)(INTR)—當(dāng)IBF=1，STB=0時(shí)，表示鎖存器已裝入數(shù)據(jù)，通知CPU可以讀取數(shù)據(jù)?？删幊滩⑿薪涌谛酒?255AC口狀態(tài)信息及聯(lián)絡(luò)信號(hào)(2/2)輸出聯(lián)絡(luò)信號(hào)輸出緩沖器滿信號(hào)(OBF\)—當(dāng)OBF=0時(shí)，表示CPU已將數(shù)據(jù)送入鎖存器，告知外設(shè)可以讀取。外設(shè)響應(yīng)信號(hào)(ACK\)—通知CPU，外設(shè)已讀取了鎖存器里的數(shù)據(jù)。輸出中斷請(qǐng)求信號(hào)(INTR)—當(dāng)外設(shè)已讀取了鎖存器里的數(shù)據(jù)，且OBF\和ACK\均為1時(shí)，通知CPU可以發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)?？删幊滩⑿薪涌谛酒?255A控制寄存器的寫(xiě)入方法工作方式控制字給控制字：MOVA，#H(1B)給端口地址：MOVDPTR，#3H(…11B)寫(xiě)入控制字:MOVX@DPTR，A端口C位控制字給控制字：MOVA，#H(0B)給端口地址：MOVDPTR，#3H(…11B)寫(xiě)入控制字:MOVX@DPTR，A注意—端口地址是片選地址加控制寄存器端口地址A1A0=11。注意特征位D7=1為工作方式，0為C口?？删幊滩⑿薪涌谛酒?255A8255A芯片與MSC51的連接8255與CPU連接如下圖：讀寫(xiě)和復(fù)位直接連接。片選連P2.7(A15),P0.0,P0.1連接8255的A0,A1。除了加一個(gè)鎖存器，用來(lái)鎖存地址信號(hào)，其他均直接相連。片選信號(hào)的連接與外設(shè)的實(shí)際情況有關(guān)?？删幊滩⑿薪涌谛酒?155H1.特點(diǎn)帶靜態(tài)RAM(256字節(jié))；帶14位減法定時(shí)器/計(jì)數(shù)器?？删幊滩⑿薪涌谛酒?155H2.引線、端口及其地址分配(1/2)兩個(gè)八位并行輸入/輸出端口PA(A2A1A0=001)，PB(A2A1A0=010)；一個(gè)六位并行輸入/輸出端口PC(A2A1A0=011)；一個(gè)命令/狀態(tài)寄存器(A2A1A0=000)；定時(shí)器低八位(A2A1A0=100)；定時(shí)器高六位和兩位計(jì)數(shù)器方式位(A2A1A0=101)；可編程并行接口芯片8155H2.引線、端口及其地址分配(2/2)隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM尋址范圍00~FFH，與AD7~AD0直接相連接；IO/M控制端：IO/M=0，表示CPU選擇8155片內(nèi)RAM，AD7~AD0輸入的是RAM地址；否則,CPU選擇I/O端口。ALE,CE,RD,WR,RESET,分別為地址鎖存信號(hào)輸入，片選，讀，寫(xiě)，復(fù)位信號(hào)線輸入端口。TIMERIN:定時(shí)器的輸入線,該引腳輸入定時(shí)器所需的時(shí)鐘信號(hào)。TIMEROUT:定時(shí)器的輸出線,由定時(shí)器的工作方式來(lái)決定輸出方波或脈沖波的種類?？删幊滩⑿薪涌谛酒?155H3.命令/狀態(tài)寄存器二者共用一個(gè)地址。只寫(xiě)時(shí)：控制命令寄存器，用來(lái)設(shè)定PA口、PB口、PC口的工作方式、是否允許中斷和定時(shí)器的設(shè)置；只讀時(shí)：存放PA口、PB口的狀態(tài)標(biāo)志，供CPU查詢。可編程并行接口芯片8155H4.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器作用——定時(shí)或者對(duì)外部事件計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)寄存器的控制字——用來(lái)設(shè)定計(jì)數(shù)器的長(zhǎng)度和計(jì)數(shù)方式：低8位和高6位(T13~T0)用來(lái)設(shè)定計(jì)數(shù)長(zhǎng)度，范圍是2H~3FFFH；最高2位(T15~T14)用來(lái)設(shè)定波形的形式：00-單方波，01-連續(xù)方波，10-單脈沖，11-連續(xù)脈沖。M2M1T13T8T7T0可編程并行接口芯片8155H5.工作方式及其選擇(1/2)PA口、PB口、PC口—輸入或輸出；PC口—輸入/輸出聯(lián)絡(luò)信號(hào)；PC口的工作方式及各位的功能如下表：可編程并行接口芯片8155H5.工作方式及其選擇(2/2)中斷控制—PA口、PB口中斷允許或禁止；定時(shí)器的操作控制：無(wú)操作(工作方式控制字的最高兩位D7D6=00)，停止計(jì)數(shù)(D7D6=01)，定時(shí)器長(zhǎng)度減為零時(shí)停止計(jì)數(shù)(D7D6=10)，啟動(dòng)(D7D6=11):啟動(dòng)的方法是存放方式字和計(jì)數(shù)值后,立即啟動(dòng)定時(shí)器。如果定時(shí)器還在運(yùn)行中,那么達(dá)到當(dāng)前計(jì)數(shù)值后,就按新的方式字和計(jì)數(shù)常數(shù)再重新啟動(dòng)。可編程并行接口芯片8155H6.控制寄存器以及寫(xiě)入方法(1/3)控制寄存器的作用：定義各端口和定時(shí)器的工作方式。可編程并行接口芯片8155H6.控制寄存器以及寫(xiě)入方法(2/3)8155H的狀態(tài)字：它反映的是各端口及定時(shí)器的工作狀態(tài)。狀態(tài)字只讀,也是從由8155H的命令/狀態(tài)寄存器讀出。但2者不會(huì)混淆。因?yàn)楣ぷ鞣绞娇刂谱种粚?xiě),而狀態(tài)字只讀?？删幊滩⑿薪涌谛酒?155H6.控制寄存器以及寫(xiě)入方法(3/3)控制寄存器的寫(xiě)入方法給控制字：MOVA，#H(B)

給端口地址：MOVDPTR，#H(…000B)寫(xiě)入工作方式控制字:MOVX@DPTR，A給定時(shí)器控制字高低8位地址要分開(kāi)寫(xiě)。方法相同：給定時(shí)器低8位值:MOVA，#H

定時(shí)器低8位地址:MOVDPTR,#H(…100B)寫(xiě)入定時(shí)器低8位:MOVX@DPTR，A給定時(shí)器高8位值:MOVA，#H

定時(shí)器高8位地址:MOVDPTR,#H(…101B)寫(xiě)入定時(shí)器高8位:MOVX@DPTR，A可編程并行接口芯片8155H7.8155與51的連接地址線A0~A7和數(shù)據(jù)線D0~D7可以直接與51連接(因?yàn)?155內(nèi)部有鎖存器)；片選方法可用線選法或譯碼法；IO/M控制端可與51的P2.0(A8)；作用：對(duì)原51系統(tǒng)增加了一個(gè)256字節(jié)RAM、14位定時(shí)器和22條I/O線。8.3單片機(jī)與顯示器的接□技術(shù)單片機(jī)與LED的接口1.單片機(jī)與LED的接口單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，使用的顯示設(shè)備主要有發(fā)光二極管LED(LightEmittingDiode)顯示器和液晶顯示器LCD(LiquidCrystalDisplay)兩種。這兩種顯示器成本低廉，配置靈活，與單片機(jī)接口方便。近年來(lái)也開(kāi)始配置簡(jiǎn)易形式的CRT(陰極射線管

)接口，可以較方便地進(jìn)行圖形顯示。1.單片機(jī)與LED的接口發(fā)光二極管發(fā)光二極管半導(dǎo)體是用發(fā)光材料做成的PN結(jié)，只要在發(fā)光二極管兩端通過(guò)正向電流5-20mA就能達(dá)到正常發(fā)光。LED發(fā)光顏色通常有紅、綠、黃、白，它的外形和電氣符號(hào)如圖所示。+

―+―(a)LED外形(b)LED電氣符號(hào)1.單片機(jī)與LED的接口單個(gè)發(fā)光二極管與單片機(jī)的連接：發(fā)光管接地或發(fā)光管接電源。注意發(fā)光管的正負(fù)極方向。GNDXTAL1XTAL2RSTVccP1.7C1C2XC31K8.2K+5V+5V8051GNDVssGNDP1.6P1.5P1.4EA1.單片機(jī)與LED的接口單個(gè)發(fā)光二極管與單片機(jī)的連接舉例(1/2)：設(shè)計(jì)一電路，監(jiān)視某開(kāi)關(guān)Ｓ，用發(fā)光二極管LED顯示開(kāi)關(guān)狀態(tài)，如果開(kāi)關(guān)合上，LED亮；開(kāi)關(guān)打開(kāi)，LED熄滅。分析：設(shè)計(jì)電路如圖如示。開(kāi)關(guān)接在P1.1口線，LED接P1.0口線，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，P1.1為+5V，對(duì)應(yīng)數(shù)字量為“1”，P1.0也設(shè)定為1，二極管截止，不亮。開(kāi)關(guān)合上時(shí)P1.1電平為0V，對(duì)應(yīng)數(shù)字量為“0”，P1.0也設(shè)定為0，二極管導(dǎo)通，發(fā)光?？梢杂肑B指令對(duì)開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。1.單片機(jī)與LED的接口單個(gè)發(fā)光二極管與單片機(jī)的連接舉例(2/2)：編程如下：

ORG0030H CLRP1.0;清P1口，使發(fā)光二極管滅AGA: SETBP1.1;先對(duì)P1.1口寫(xiě)入“1”,以便監(jiān)視P1.1口 JBP1.1，LIG;若P1.1=1，開(kāi)關(guān)斷，轉(zhuǎn)LIG，否則開(kāi)關(guān)合。CLRP1.0;開(kāi)關(guān)合上，P1.0清零，使二極管亮 SJMPAGA;返回，繼續(xù)監(jiān)視LIG: SETBP1.0;置P1.0=1,開(kāi)關(guān)開(kāi)，二極管滅 SJMPAGA;返回，繼續(xù)監(jiān)視1.單片機(jī)與LED的接口單片機(jī)與連接多個(gè)發(fā)光二極管LED顯示器用于顯示被測(cè)物理量或工業(yè)控制參數(shù)、過(guò)程狀態(tài)。當(dāng)LED字段引線與數(shù)據(jù)線連接，每個(gè)顯示字形對(duì)應(yīng)一個(gè)字形碼。LED數(shù)碼管分為共陰極LED和共陽(yáng)極LED:1.單片機(jī)與LED的接口單片機(jī)與連接多個(gè)發(fā)光二極管LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)：分為共陰極LED和共陽(yáng)極LED，限流電阻值按單個(gè)LED顯示器電流為20～30mA為宜。1.單片機(jī)與LED的接口單片機(jī)與連接多個(gè)發(fā)光二極管LED數(shù)碼管顯示方法：要顯示某個(gè)字形就應(yīng)使此字形的相應(yīng)字段點(diǎn)亮,這種驅(qū)動(dòng)相應(yīng)字段點(diǎn)亮的字形數(shù)據(jù)稱七段碼,或叫字形碼。共陰極LED顯示器字形與七段碼關(guān)系:把七段碼用一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示,其各位定義如下圖。下頁(yè)給出按此定義的LED顯示器七段碼表。其中右起第2列為共陰極七段碼表，右起第1列所示共陽(yáng)極七段碼表。中各字段點(diǎn)亮為1,不點(diǎn)亮為0。1.單片機(jī)與LED的接口LED數(shù)碼管共陰/陽(yáng)七段碼表：1.單片機(jī)與LED的接口利用74HC595連接多個(gè)發(fā)光二極管74HC595芯片：8位輸出鎖存移位寄存器。具有三態(tài)輸出、串入并出功能?？梢詫纹瑱C(jī)串行口發(fā)出的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。從而將一位數(shù)據(jù)輸出，擴(kuò)展成1~8位的多位輸出控制。利用該芯片還可以作為8×8LED點(diǎn)陣顯示器的行線，P1口的低3位接3/8譯碼器，譯碼器的輸出作為8×8LED點(diǎn)陣顯示器的列線。構(gòu)成平面顯示。常用于LED廣告屏的顯示。1.單片機(jī)與LED的接口74HC595介紹(1/3)特點(diǎn)：8位串行輸入，8位串行或并行輸出，存儲(chǔ)狀態(tài)寄存器，三種狀態(tài)，100MHz的移位頻率。屬于中等規(guī)模集成電路?？蓱?yīng)用于串行到并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。移位方式：上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。Q0→Q1→Q2→...→Q7；下降沿移位寄存器數(shù)據(jù)不變。（在11腳SH_cp輸入移位脈沖，寬度為幾十ns，當(dāng)電源為5V)。寄存器和鎖存器分別有各自的時(shí)鐘輸入(SCLK和SLCK),都是上升沿有效。當(dāng)SCLK從低到高電平跳變時(shí),串行輸入數(shù)據(jù)(SDA端口)移入寄存器;當(dāng)RCLK從低到高電平跳變時(shí),寄存器的數(shù)據(jù)置入鎖存器。1.單片機(jī)與LED的接口74HC595介紹(2/3)特點(diǎn)：清除端(CLR或稱MR)的低電平只對(duì)寄存器復(fù)位(QS或稱Q7’為低電平),而對(duì)鎖存器無(wú)影響。當(dāng)輸出允許控制(EN或稱OE)為高電平時(shí),并行輸出(Q0～Q7)為高阻態(tài),數(shù)據(jù)不能輸出，但串行輸出(QS)不受影響。最多需要5根控制線,即SDA(數(shù)據(jù)輸入端，又稱DI)、SCLK(數(shù)據(jù)輸入時(shí)鐘線)、RCLK(輸出存儲(chǔ)器鎖存時(shí)鐘線)、CLR和EN。其中CLR可以直接接到高電平,用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)寄存器清零;如果不需要軟件改變亮度,EN可以直接接到低電平,而用硬件來(lái)改變亮度。把其余三根線和單片機(jī)的I/O口相接,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的控制。1.單片機(jī)與LED的接口74HC595介紹(3/3)工作過(guò)程：數(shù)據(jù)從SDA口送入74HC595,在每個(gè)SCLK的上升沿,SDA口上的數(shù)據(jù)移入寄存器,在SCLK的第9個(gè)上升沿,數(shù)據(jù)開(kāi)始從QS

移出。如果把第一個(gè)74HC595的QS和第二個(gè)74HC595的SDA相接,數(shù)據(jù)即移入第二個(gè)74HC595中,照此一個(gè)一個(gè)接下去,可接任意多個(gè)595,從而實(shí)現(xiàn)多位LED的顯示。數(shù)據(jù)全部送完后,給RCLK一個(gè)上升沿,寄存器中的數(shù)據(jù)即置入鎖存器。此時(shí)如果EN為低電平,數(shù)據(jù)即從并口Q0～Q7

輸出,把Q0～Q7

與LED的8段相接,LED就可以實(shí)現(xiàn)顯示了。要想軟件改變LED的亮度,只需改變EN的占空比就行了。引腳及功能如下表1.單片機(jī)與LED的接口595引腳及功能表(1/2)符號(hào)引腳管腳定義功能描述Q0…Q715，1~7并行數(shù)據(jù)輸出GND8地Q7’9串行數(shù)據(jù)輸出MR(SCLR)10主復(fù)位(低電平),移位寄存器清零端SHCP(SCLK)11移位寄存器時(shí)鐘輸入,數(shù)據(jù)輸入時(shí)鐘線STCP(RCLK)12存儲(chǔ)寄存器時(shí)鐘輸入,輸出存儲(chǔ)器鎖存時(shí)鐘線OE13輸出使能端,輸出有效（低電平）DS(SI)14串行數(shù)據(jù)輸入VCC16電源1.單片機(jī)與LED的接口595引腳及功能表(2/2)(注：Z＝高阻,NC＝無(wú)變化,×＝無(wú)效)輸入輸出功能SHCPSTCPOEMRDSQ7’Qn××L↓×LNCMR為低電平時(shí)只影響移位寄存器×↑LL×LL空移位寄存器到輸出寄存器××HL×LZ清空移位寄存器，并行輸出為高阻狀態(tài)↑×LHHQ6’NC邏輯高電平移入移位寄存器狀態(tài)0，包含所有的移位寄存器狀態(tài)移入，例如，以前的狀態(tài)6（內(nèi)部Q6‘）出現(xiàn)在串行輸出位?！痢麹H×NCQn’移位寄存器的內(nèi)容到達(dá)保持寄存器并從并口輸出↑↑LH×Q6’Qn’移位寄存器內(nèi)容移入，先前的移位寄存器的內(nèi)容到達(dá)保持寄存器并輸出。1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的串行靜態(tài)控制電路靜態(tài)顯示就是可以將所有數(shù)碼管顯示器都同時(shí)點(diǎn)亮。舉例：編寫(xiě)3個(gè)數(shù)碼管顯示程序，在內(nèi)部RAM中DISP1、DISP2、DISP3三個(gè)連續(xù)的單元存放需要顯示的數(shù)據(jù)。1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的串行靜態(tài)控制電路分析：P1口的P1.5、P1.6、P1.7用來(lái)控制LED的顯示,分別接到RCLK、SCLK和SI腳。三個(gè)數(shù)碼管用來(lái)顯示電壓值的大小。在電路板上,LED3在最左邊,LED1在最右邊,送數(shù)據(jù)時(shí),先送LED3的顯示碼,最后送LED1的顯示碼。LED的亮度用PR1～PR3的阻值來(lái)控制(連接在輸出端未畫(huà)出來(lái))。1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的串行靜態(tài)控制電路顯示驅(qū)動(dòng)程序：在CPU初始化完成后,調(diào)用CLRDISP子程序清除74HC595的寄存器,在以后調(diào)用顯示子程序DISPLAY前就不用再調(diào)用清除子程序了?，F(xiàn)將兩個(gè)子程序?qū)懗鋈缦?清除子程序:CLRDISP:

MOVR2,#24

;三個(gè)數(shù)碼管,一共24位(十進(jìn)制)CLRBIT:

CLRSCLK;移位寄存器時(shí)鐘拉低

CLRC;串行口準(zhǔn)備清零

MOVP1.7,C;送0入74HC595

SETBSCLK;時(shí)鐘的上升沿送入移位寄存器

DJNZR2,CLRBIT;送完24位

RET;子程序返回1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的串行靜態(tài)控制電路顯示子程序(1/2):DISPLAY:CLRSLCK;鎖存器時(shí)鐘拉低

MOVR3,#3;三個(gè)數(shù)碼管

MOVR0,#DISP3;從第三個(gè)開(kāi)始送DISP1:

MOVA,@R0;送8位數(shù)到74HC595

MOVR2,#8DISP2:

CLRSLCK;準(zhǔn)備在SCLK口產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖

RLCA;帶C左移位,把數(shù)據(jù)送入C

MOVP1.7,C;送C入74HC5951.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的串行靜態(tài)控制電路顯示子程序(2/2):

SETBSCLK;在SCLK口產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖

DJNZR2,DISP2;未送完一個(gè)字節(jié)就返回

DECR0;R0減1,送下一個(gè)數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)

DJNZR3,DISP1;未送完三個(gè)字節(jié)就返回，否則，保存

SETBRCLK;時(shí)鐘的上升沿寄存器數(shù)據(jù)送入鎖存器

RET;子程序返回1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的并行動(dòng)態(tài)控制電路動(dòng)態(tài)顯示就是利用人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，循環(huán)點(diǎn)亮每一位數(shù)碼管，在某一個(gè)時(shí)刻,

只有一位數(shù)碼管點(diǎn)亮,

其他各位都不亮。由于循環(huán)速度很快,因此看起來(lái)感覺(jué)所有數(shù)碼管都是同時(shí)被點(diǎn)亮。與靜態(tài)顯示比較，在顯示多位LED時(shí)，用一片74HC595控制就可以將所有的N位段選碼并聯(lián)在一起，占用I/O端線少，電路較簡(jiǎn)單，所以可以簡(jiǎn)化電路，降低成本，節(jié)省系統(tǒng)資源。但編程較復(fù)雜，CPU要定時(shí)掃描刷新顯示，一般適用于顯示位數(shù)較多的場(chǎng)合。1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的并行動(dòng)態(tài)控制電路動(dòng)態(tài)顯示的顯示方式:字符編碼——用八位二進(jìn)制代碼表示：D0~D7對(duì)應(yīng)著a、b、c、d、e、f、g、DP。硬件顯示——用BCD-七段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)將輸入的4位BCD碼(通常數(shù)碼管顯示的字符用4位二進(jìn)制表示)的數(shù)轉(zhuǎn)換成8位的顯示代碼。軟件顯示——把要顯示的字符的八位二進(jìn)制代碼按順序構(gòu)成顯示代碼表放在存儲(chǔ)器中，再用查表方法依次讀出。用段選確定顯示的字，用位選確定顯示的哪一位。1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的并行動(dòng)態(tài)控制電路動(dòng)態(tài)顯示的硬件連接:1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的并行動(dòng)態(tài)控制電路動(dòng)態(tài)顯示舉例:用動(dòng)態(tài)的方式顯示1~8位數(shù)碼管。硬件如圖。將所有數(shù)碼管的8段按同名端連在一起作為段選，位選通過(guò)各自獨(dú)立的I/O線控制，每個(gè)瞬時(shí)由位選通信號(hào)選通一個(gè)數(shù)碼管，即在某一瞬時(shí)只顯示一個(gè)數(shù)碼管數(shù)據(jù)，顯示時(shí)間一般為1-10ms，依次循環(huán)掃描，輪流顯示。為了保證顯示效果，一般會(huì)在數(shù)據(jù)端口接一個(gè)三態(tài)八緩沖驅(qū)動(dòng)芯片(如74HC244、74LS244等)，而在位選通端接一個(gè)PNP三極管作驅(qū)動(dòng)（如9012、8550等）1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的并行動(dòng)態(tài)控制電路顯示程序的實(shí)現(xiàn)分析：通過(guò)查表程序讀取顯示代碼，將顯示代碼從P0口傳給數(shù)碼管，同時(shí)P2選中1個(gè)數(shù)碼管，每個(gè)數(shù)碼管亮1ms，顯示完接著顯示第二位數(shù)據(jù)，當(dāng)所有數(shù)碼管第一輪全部顯示完后返回主程序。邏輯結(jié)構(gòu)：設(shè)置①顯示數(shù)據(jù)存放單元地址；②第1位數(shù)據(jù)數(shù)碼管公共端；①位選第x位數(shù)碼管，讀取對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)并顯示第x位數(shù)據(jù)。②延時(shí)1ms；③顯示數(shù)據(jù)存放單元地址加1，數(shù)碼管公共端移位；④判斷幾位數(shù)據(jù)第一輪是否顯示完，如果沒(méi)有顯示完就跳轉(zhuǎn)到“選中第x位數(shù)據(jù)數(shù)碼管，讀取對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)”步驟，否則返回主程序。共陽(yáng)數(shù)碼管顯示程序如下：1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的并行動(dòng)態(tài)控制電路顯示程序(1/3)DISP:MOVR1,#70H；將顯示數(shù)據(jù)存放單元首地址賦給R1；作間接尋址用

MOVR5,#0FEH；設(shè)置數(shù)碼管位選通端控制初值，低；電平有效START:MOVP0,#0FFH；先讓所有數(shù)碼管不亮

MOVA,R5MOVP2,A；選中第X個(gè)數(shù)碼管

MOVA,@R1；讀取顯示數(shù)據(jù)

MOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR；讀取顯示代碼

1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的并行動(dòng)態(tài)控制電路顯示程序(2/3)MOVP1,A；讓第X個(gè)數(shù)碼管顯示

LCALLDL1MS；顯示延時(shí)1msINCR1；顯示數(shù)據(jù)存放地址加1MOVA,P2；讀取位選通信號(hào)狀態(tài)

RLA；位選通信號(hào)移位，準(zhǔn)備選通下一個(gè)數(shù)碼管

MOVR5,A；存貯下一個(gè)數(shù)碼管的位選通狀態(tài)1.單片機(jī)與LED的接口LED顯示器的并行動(dòng)態(tài)控制電路顯示程序(3/3)JNBACC.4,ENDOUT；判斷顯示數(shù)據(jù)第一輪是否顯示；完，設(shè)有4個(gè)數(shù)碼管

AJMPSTARTENDOUT:MOVP2,#0FFHMOVP0,#0FFH；顯示復(fù)位

RETTAB:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,82H,80H,90H,0FFH；定義顯示代碼表2.單片機(jī)與LCD的接口LCD顯示器的工作原理與分類LCD的原理液晶顯示原理起源是在1888年時(shí),由奧地利植物學(xué)家萊尼茲發(fā)現(xiàn)了一種特殊的混合物質(zhì)，物質(zhì)在常態(tài)下是處?kù)豆虘B(tài)和液態(tài)之間，不僅如此，其還兼具固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)的雙重特性。在那個(gè)年代并沒(méi)有對(duì)於此物質(zhì)的適當(dāng)稱呼，因此就稱之為L(zhǎng)iquidCrystal(顧名思義就是液態(tài)的晶體)。而液晶的組成物質(zhì)是一種有機(jī)化合物，也就是以碳為中心所構(gòu)成的化合物。2.單片機(jī)與LCD的接口LCD顯示器的工作原理與分類LCD的原理液晶象磁場(chǎng)中的金屬一樣，當(dāng)受到外界電場(chǎng)影響時(shí)，其分子會(huì)產(chǎn)生精確的有序排列。如果對(duì)分子的排列加以適當(dāng)?shù)目刂?，液晶分子將?huì)允許光線穿越。LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。位于最后面的一層是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線的背光層。背光層發(fā)出的光線在穿過(guò)第一層偏振過(guò)濾層之后進(jìn)入包含成千上萬(wàn)水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)，液晶分子就會(huì)產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)則的折射，然后經(jīng)過(guò)第二層過(guò)濾層的過(guò)濾在屏幕上顯示出來(lái)。LCD是一種被動(dòng)顯示器，本身不發(fā)光利用電場(chǎng)效應(yīng)——液晶的扭曲向列效應(yīng)。2.單片機(jī)與LCD的接口LCD顯示器的工作原理與分類LCD的原理液晶上顯示字符線段的方法是：顯示點(diǎn)陣圖形的液晶由M行×N列個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對(duì)應(yīng)1個(gè)字節(jié)的8個(gè)位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上64×16個(gè)顯示單元和顯示RAM區(qū)1024個(gè)字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。LCD具有功耗低，顯示信息大，壽命長(zhǎng)和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。2.單片機(jī)與LCD的接口LCD顯示器的工作原理與分類LCD的分類顯示類型：筆段型、字符型點(diǎn)、陣圖形型采光分類：自然采光、背光源采光驅(qū)動(dòng)分類：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)、雙頻驅(qū)動(dòng)法2.單片機(jī)與LCD的接口常用LCD顯示器QH12864T的介紹12864是128×64點(diǎn)陣液晶模塊的點(diǎn)陣數(shù)簡(jiǎn)稱。QH12864T是一種內(nèi)置有LCD控制器T6963C的液晶顯示器。可以顯示字母、數(shù)字符號(hào)、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫(huà)面混合顯示功能。提供三種控制接口，分別是8位微處理器接口，4位微處理器接口及串行接口（OCMJ4X16A/B無(wú)串行接口）。所有的功能，都包含在一個(gè)芯片里面，只要一個(gè)最小的微處理系統(tǒng)，就可以方便操作模塊。該點(diǎn)陣的屏顯成本相對(duì)較低，適用于各類儀器，小型設(shè)備的顯示領(lǐng)域。

2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：內(nèi)藏T6963C的液晶顯示模塊上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了T6963C與行、列驅(qū)動(dòng)器及顯示緩沖區(qū)RAM的接口，同時(shí)也已用硬件設(shè)置了液晶屏的結(jié)構(gòu)(單雙屏、數(shù)據(jù)傳輸方式、顯示窗口長(zhǎng)度、寬度等等。常用的液晶顯示模塊一般都是單屏結(jié)構(gòu)，這里討論的液晶顯示模塊也是單屏結(jié)構(gòu)。內(nèi)藏T6963C的單屏結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊的方框圖：2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：屬于點(diǎn)陣式液晶圖形顯示控制器。能直接與8位微處理器接口；可由硬件或軟件設(shè)置字符字體，其字體有4種5X8、6X8、7X8、8X8；占空比范圍為1/16---1/128；可以顯示圖形、文本、圖形和文本合成內(nèi)容，以及文本方式下的特征顯示，還可以實(shí)現(xiàn)圖形拷貝等操作；具有128個(gè)字符的內(nèi)部字符發(fā)生器CGROM。可管理64K顯示緩沖區(qū)及字符發(fā)生器CGRAM，允許MPU隨時(shí)訪問(wèn)顯示緩沖區(qū)，還可進(jìn)行位操作。2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹管腳定義表

：2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊指令系統(tǒng)使用T6963C模塊時(shí)，先要對(duì)其初始化設(shè)置。這都是通過(guò)管腳設(shè)置來(lái)進(jìn)行。它的初始化設(shè)置由硬件作了設(shè)置，所以，其指令系統(tǒng)基本上都是有關(guān)顯示功能的設(shè)置。T6963C的指令格式可帶一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)或無(wú)參數(shù)。如果有參數(shù),每條指令的都是先送入?yún)?shù),再送入指令代碼。但是每次操作前一般要先對(duì)“狀態(tài)字”作檢測(cè)。以便了解當(dāng)前的狀態(tài)。指令基本功能分為狀態(tài)檢測(cè)、顯示及儲(chǔ)存三類。如下表：2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊指令系統(tǒng)總覽表(D1,D2表示參數(shù))功能Z

指令代碼說(shuō)明參數(shù)

D7D6D5D4D3D2D1D0狀態(tài)檢測(cè)

無(wú)

STA7STA6STA5STA4STA3STA2STA1STA0狀態(tài)字檢測(cè)顯示操作D1,D200100N2N1N0D1,D2010000N1N0

無(wú)

1000N3N2N1N0

無(wú)

1001N3N2N1N0

無(wú)

10100N2N1N0指針設(shè)置顯示區(qū)域設(shè)置顯示方式顯示開(kāi)關(guān)光標(biāo)形狀選擇存貯操作

無(wú)

101100N1N0

D111000N2N1N0

無(wú)

11100000

無(wú)

11101000

無(wú)

1111N3N2N1N0數(shù)據(jù)自動(dòng)讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)一次讀/寫(xiě)屏讀屏拷貝位操作2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的狀態(tài)字狀態(tài)字各位的定義與功能：STA7STA6STA5STA4STA3STA2STA1STA0STA0：指令讀寫(xiě)狀態(tài)1：準(zhǔn)備好0：忙STA1：數(shù)據(jù)讀寫(xiě)狀態(tài)1：準(zhǔn)備好0：忙(CPU每一次讀寫(xiě)指令和數(shù)據(jù)時(shí),要求STA0和STA1同時(shí)處于"準(zhǔn)備好"狀態(tài))STA2：數(shù)據(jù)自動(dòng)讀狀態(tài)1：準(zhǔn)備好0：忙(用于CPU讀寫(xiě)數(shù)組)STA3：數(shù)據(jù)自動(dòng)寫(xiě)狀態(tài)1：準(zhǔn)備好0：忙(用于CPU讀寫(xiě)數(shù)組)STA4：保留STA5：控制器運(yùn)行檢測(cè)可能性1：可能0：不能(反映內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài))STA6：屏讀/拷貝出錯(cuò)狀態(tài)1：出錯(cuò)0：正確(用于屏讀和屏拷貝)STA7：閃爍狀態(tài)檢測(cè)1：正常顯示0：關(guān)顯示(反映內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài))2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明指針設(shè)置指令(1/3)格式如圖。其中D1，D2表示第一和第二個(gè)參數(shù)。后面一個(gè)字節(jié)是指令代碼。N0，N1，N2取不同值時(shí)，該指令有三種含義(N0，N1，N2不能有兩個(gè)同時(shí)為1)指令使用方法：(1)光標(biāo)指針設(shè)置：以液晶屏的左上角為原點(diǎn)，D1表示光標(biāo)的橫向距離(字符數(shù))，D2表示光標(biāo)的縱向距離(字符行).(2)CGRAM偏置地址寄存器(用戶自定義字形區(qū))設(shè)置：用于設(shè)置CGRAM在顯示64KRAM內(nèi)的高5位地址。參數(shù)1，參數(shù)200100N2N1N02.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明指針設(shè)置指令(2/3)參數(shù)1參數(shù)2指令代碼功能水平位置(低7位有效)垂直位置(低5位有效)21H(N0=1)光標(biāo)指針設(shè)置地址（低5位有效）00H22H(N1=1)CGRAM偏置地址低字符高字節(jié)24H(N2=1)地址指針位置注：1、光標(biāo)指針設(shè)置：D1表示光標(biāo)在實(shí)際液晶屏上離左邊沿的橫向距離（字符數(shù)），D2表示離上邊沿的縱向距離（字符數(shù)）；2、地址指針設(shè)置：設(shè)置將要進(jìn)行操作的顯示緩沖區(qū)（RAM）的一個(gè)單元地址。2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明指針設(shè)置指令(3/3)注：3、CGRAM(用戶自定義字形區(qū))偏置地址寄存器設(shè)置：設(shè)置了CGRAM在顯示64KRAM內(nèi)的高5位地址，CGRAM的實(shí)際地址為：邏輯地址A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0偏置地址C4C3C2C1C0字符代碼D7D6D5D4D3D2D1D0行地址指針+)R2R1R0實(shí)際地址V15V14V13V12V11V10V9V8V7V6V5V4V3V2V1V02.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明顯示區(qū)域設(shè)置指令(1/2)格式及功能(根據(jù)N1,N2的取值確定四種指令功能形式)：參數(shù)1，參數(shù)2010000N1N0參數(shù)1參數(shù)2指令代碼功能低字節(jié)高字節(jié)40H(N1N2=00)文本區(qū)首址字節(jié)數(shù)00H41H(N1N2=01)文本區(qū)寬度（字節(jié)數(shù)/行）低字節(jié)高字節(jié)42H(N1N2=10)圖形區(qū)首地址字節(jié)數(shù)00H43H(N1N2=11)圖形區(qū)寬度（字節(jié)數(shù)/行）2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明顯示區(qū)域設(shè)置指令(2/2)使用說(shuō)明：參數(shù)1，參數(shù)2分別為該地址的低位和高位字節(jié)。顯示屏上左上角字符位或字節(jié)位與文本區(qū)和圖形區(qū)首地址對(duì)應(yīng)，對(duì)該地址修改可產(chǎn)生“卷動(dòng)’’效果。有效顯示窗口寬度表示每行可有效顯示的字符數(shù)或字節(jié)數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)文本區(qū)寬度(字節(jié)數(shù)／行)設(shè)置和圖形區(qū)寬度(字節(jié)數(shù)／行)設(shè)置來(lái)調(diào)整。T6963C硬件設(shè)置的顯示窗口寬度是指所允許的最大有效顯示窗口寬度。當(dāng)硬件設(shè)置6×8字體時(shí)，圖形顯示區(qū)單元的低6位有效，對(duì)應(yīng)顯示屏上6×1顯示位。2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明顯示方式設(shè)置指令(1/4)格式及功能(根據(jù)N2，N1，N0的合成顯示方式控制位確定四種指令功能形式,注意只有在設(shè)置文本方式和圖形方式均打開(kāi)時(shí)，合成顯示方式設(shè)置才有效)：無(wú)參數(shù)1000N3N2N1N0N2N1N0合成方式000邏輯“或”合成001邏輯“異或”合成011邏輯“與”合成100文本特征2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明顯示方式設(shè)置指令(2/4)使用說(shuō)明：N3：為字符發(fā)生器選擇位：N3＝1為CGRAM(外字符有效,內(nèi)字符屏蔽)，字符代碼為00H－FFH；N3＝0為CGROM(內(nèi)字符有效)，字符代碼僅為00H－7FH；而當(dāng)選用80H－FFH字符代碼時(shí)，將自動(dòng)選擇CGRAM。文本特征方式是指將圖形區(qū)改為文本特征區(qū)該區(qū)大小與文本相同，每個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)于文本區(qū)的某個(gè)字符顯示的特征，即字符顯示與不顯示、字符閃爍以及字符的“負(fù)向”顯示。T6369C可以用這種方式控制每個(gè)字符的文本特征。2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明顯示方式設(shè)置指令(3/4)使用說(shuō)明：在文本特征區(qū)內(nèi)，字符的文本特征碼由低四位組成。d3：為閃爍控制位。1為閃爍，0為不閃爍；d2~d0的組合為：000為正常顯示；101為負(fù)向顯示；011為禁止顯示，即空白。D7D6D5D4D3D2D1D0××××d3d2d1d02.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明顯示方式設(shè)置指令(4/4)使用說(shuō)明：?jiǎn)⒂梦谋咎卣鞣绞娇稍谠袌D形區(qū)進(jìn)行。為了保持原圖形區(qū)的數(shù)據(jù)，還可以在文本區(qū)外用圖形區(qū)域設(shè)置指令另外開(kāi)辟一個(gè)區(qū)域作為文本特征區(qū)。如下圖劃分顯示緩沖區(qū)RAM：SD1圖形顯示區(qū)顯示緩沖區(qū)RAMSAT1文本特征區(qū)SAT2文本顯示區(qū)CGRAM2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明顯示開(kāi)關(guān)設(shè)置指令格式及功能N0：1/0，光標(biāo)閃爍啟用/禁止；N1：1/0，光標(biāo)顯示啟用/禁止；N2：1/0，文本顯示啟用/禁止；N3：1/0，圖形顯示啟用/禁止無(wú)參數(shù)1001N3N2N1N02.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明光標(biāo)形狀選擇設(shè)置指令格式及功能光標(biāo)形狀為8點(diǎn)×N行(光標(biāo)占的行數(shù))。N的值為0－7，由N2，N1，N0的組合(23=8)來(lái)確定。無(wú)參數(shù)10100N2N1N02.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明數(shù)據(jù)自動(dòng)讀/寫(xiě)方式設(shè)置指令格式及功能N1，N0組合設(shè)置：00為自動(dòng)寫(xiě)；01為自動(dòng)讀，1×為自動(dòng)讀/寫(xiě)結(jié)束。執(zhí)行該指令后，單片機(jī)可以連續(xù)地讀/寫(xiě)顯示緩沖區(qū)RAM的內(nèi)容，每讀/寫(xiě)一次，地址指針自動(dòng)增加1。自動(dòng)讀/寫(xiě)結(jié)束后，必須寫(xiě)入自動(dòng)結(jié)束命令才能使T6963C退出自動(dòng)讀/寫(xiě)狀態(tài)。無(wú)參數(shù)101100N1N02.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明數(shù)據(jù)一次讀/寫(xiě)方式設(shè)置指令格式及功能:參數(shù)1是待寫(xiě)數(shù)據(jù)。先寫(xiě)入再讀取。參數(shù)111000N2N1N0參數(shù)1N2N1N0指令代碼功能數(shù)據(jù)000C0H數(shù)據(jù)寫(xiě)，內(nèi)部地址加1－001C1H數(shù)據(jù)讀，內(nèi)部地址加1數(shù)據(jù)010C2H數(shù)據(jù)寫(xiě)，地址減1－011C3H數(shù)據(jù)讀，地址減1數(shù)據(jù)100C4H數(shù)據(jù)寫(xiě)，地址不變－101C5H數(shù)據(jù)讀，地址不變2.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明屏讀設(shè)置指令格式及功能該指令將當(dāng)前由地址指針指向的某一位置上的顯示狀態(tài)（8×1點(diǎn)陣）作為一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)送到T6963C的數(shù)據(jù)棧內(nèi)，等待單片機(jī)的讀取，該數(shù)據(jù)是文本數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)在該位置上的邏輯合成值。地址指針應(yīng)在圖形內(nèi)設(shè)置。無(wú)參數(shù)

111000002.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明屏拷貝設(shè)置指令格式及功能該指令將當(dāng)前地址指針（圖形區(qū)內(nèi)）指向的位置開(kāi)始的一行顯示狀態(tài)拷貝到相對(duì)應(yīng)的圖形顯示區(qū)的一組單元內(nèi)，該指令不能用于文本特征方式下或雙屏結(jié)構(gòu)液晶顯示器上。使用屏讀、屏拷貝指令時(shí)，需對(duì)文本、圖形的寬度設(shè)置與硬件引腳的設(shè)置一致,才能準(zhǔn)確的定位。無(wú)參數(shù)111010002.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的指令說(shuō)明位置位/清除(位操作)設(shè)置指令格式及功能將顯示緩沖區(qū)某單元的某一位清0或置1，該單元地址由當(dāng)前地址指針提供。N3＝1，置1。N3＝0，清零。N2~N0：決定該單元的第D0~D7位(23=8)。由于位操作指令可以改變屏幕上某一點(diǎn)的狀態(tài),故常用來(lái)繪制曲線。無(wú)參數(shù)

1110N3N2N1N02.單片機(jī)與LCD的接口LCD控制器T6963C的介紹液晶顯示模塊的編程步驟在使用液晶前首先要對(duì)液晶進(jìn)行初始化，初始化主要包括：清屏、設(shè)置圖形區(qū)首地址及寬度、設(shè)置文本區(qū)首地址及寬度、設(shè)置顯示方式、設(shè)置顯示開(kāi)關(guān)。然后就可對(duì)圖形區(qū)和文本區(qū)進(jìn)行讀寫(xiě)，進(jìn)行圖形和文本的顯示。示例(略)(參看教材，由于還有許多相關(guān)的內(nèi)容沒(méi)有介紹，不作要求)8.4單片機(jī)與按鍵的接□技術(shù)鍵盤(pán)的工作原理1.鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)由一組以矩陣形式排列的按壓式開(kāi)關(guān)組成，按鍵的數(shù)目根據(jù)需要確定，包括數(shù)字鍵，符號(hào)鍵，字母鍵和功能鍵。8.4單片機(jī)與按鍵的接□技術(shù)鍵盤(pán)的工作原理2.鍵盤(pán)的工作原理無(wú)按鍵按下時(shí)，行列斷開(kāi)，Y0~Y3輸出高電平。X0~X2有兩種狀態(tài)?？赡芨?，可能低。有按鍵按下時(shí)：①判斷方法——讓X0~X2全為低，檢測(cè)Y0~Y3，若有低電平，說(shuō)明有鍵按下。②識(shí)別方法——用掃描信號(hào)D0~D2依次使X0~X2為低電平，再分別檢測(cè)Y0~Y3，當(dāng)Yi(i=0~3)為低時(shí)，就能確定是哪個(gè)鍵按下。例： 掃描D0~D2=010，檢測(cè)Y0~Y3=1011， ?X1=0，Y1=0，第5鍵按下。8.4單片機(jī)與按鍵的接□技術(shù)鍵盤(pán)的工作原理3.鍵盤(pán)的掃描方式(1/2)隨機(jī)掃描方式——掃描時(shí)間不固定。這時(shí)，顯示(掃描)程序相當(dāng)于一個(gè)小型監(jiān)控程序。主程序除了完成顯示工作外，還要不斷掃描(監(jiān)視)鍵盤(pán)。定時(shí)掃描方式——掃描時(shí)間間隔固定。與隨機(jī)掃描方式一樣，均有空掃和漏掃的情況。8.4單片機(jī)與按鍵的接□技術(shù)鍵盤(pán)的工作原理3.鍵盤(pán)的掃描方式(2/2)中斷掃描方式——①特點(diǎn)：可以避免空掃和漏掃的缺點(diǎn)，提高了CPU的效率。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，發(fā)出中斷申請(qǐng)，CPU響應(yīng)后，進(jìn)入中斷服務(wù)程序。再對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃描、判斷。②方法：初態(tài)X0~X2全為高。當(dāng)有鍵按下時(shí)，Yi(i=0~3)=1，使外部中斷INT從高到低—發(fā)出中斷申請(qǐng)。Y0Y1Y2Y3INT0P3.28.4單片機(jī)與按鍵的接□技術(shù)鍵盤(pán)的工作原理4.鍵盤(pán)抖動(dòng)的消除由于鍵盤(pán)是機(jī)械裝置，所以在按下時(shí)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械抖動(dòng)。一般按鍵按下抖動(dòng)時(shí)間的約5~10ms。故讀值時(shí)，應(yīng)避開(kāi)這段時(shí)間。消抖方法有2種：硬件電路——RC濾波電路。利用延時(shí)，把毛齒波濾除。軟件延時(shí)8.4單片機(jī)與按鍵的接□技術(shù)鍵盤(pán)的工作原理5.鍵值的獲取查表法——把鍵值編成有序表格存放在存儲(chǔ)器中。計(jì)算法——鍵值=每行首鍵值+列號(hào)1617181920111213141567891012345321001234XY首鍵值：1，6，11，16列號(hào)：0，1，2，3，4例：第2行，第3列，鍵值=6+2=8設(shè)計(jì)舉例看教材8.5單片機(jī)與微型打印機(jī)接口技術(shù)微型打印機(jī)的特點(diǎn)體積小，功能強(qiáng)，價(jià)格便宜，實(shí)用于與單片機(jī)配接。接口與接口信號(hào)(1/2)26芯扁平電纜插頭，8根數(shù)據(jù)線，8根地線，6根聯(lián)絡(luò)信號(hào)線(①數(shù)據(jù)選通輸入信號(hào)(STB\)—STB\=0時(shí)有效，CPU將數(shù)據(jù)存入打印緩沖區(qū)；啟動(dòng)緩沖區(qū)中的字符。②忙信號(hào)(BUSY)—BUSY=1時(shí)，表示打印機(jī)正忙，不能輸入新數(shù)據(jù)。8.5單片機(jī)與微型打印機(jī)接口技術(shù)接口與接口信號(hào)(2/2)③打印機(jī)應(yīng)答信號(hào)(ACK\)—當(dāng)打印機(jī)完成打印時(shí)，發(fā)送該信號(hào)。④出錯(cuò)信號(hào)(ERR\)—表示打印機(jī)接收到錯(cuò)誤的命令格式，并打印錯(cuò)誤信息。⑤缺紙信號(hào)線PE—PE=1時(shí)，表示缺少紙張。⑥在線信號(hào)線SEL—SEL=1時(shí)，表示打印機(jī)在線)。漢字的機(jī)內(nèi)碼(機(jī)器內(nèi)碼)80年編寫(xiě)的國(guó)標(biāo)：《信息交換用漢字編碼字符集》(GB2312—1980)，是全國(guó)統(tǒng)一的漢字代碼。通過(guò)機(jī)器內(nèi)碼(機(jī)內(nèi)碼)來(lái)查找漢字字符在漢字庫(kù)中的位置。8.5單片機(jī)與微型打印機(jī)接口技術(shù)控制命令包括打印機(jī)初始化命令(收到初始化命令;打印機(jī)上電;打印機(jī)自檢)、選擇字符集命令(包括選擇不同漢字點(diǎn)陣字庫(kù))、格式設(shè)置命令(頁(yè)長(zhǎng),裝訂長(zhǎng),行間距)、打印控制命令(換頁(yè),回車,換行等)、以及打印曲線、圖形等等。詳見(jiàn)教材。編程首先要設(shè)置，并設(shè)計(jì)好打印的內(nèi)容、圖案,再將設(shè)計(jì)的內(nèi)容、圖案轉(zhuǎn)化成打印機(jī)的指令、操作數(shù),最后將指令、操作數(shù)依次傳送給打印機(jī)。(示例參見(jiàn)教材)8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的功能A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器是單片機(jī)對(duì)外控制的關(guān)鍵部件，A／D轉(zhuǎn)換器(AnalogtoDigitalConverter)則是一種能把模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)的電子器件。計(jì)算機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制對(duì)象傳感器放大器濾波器A/DD/A放大器執(zhí)行部件8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)多路開(kāi)關(guān)傳感器1放大器1濾波器1模擬量1采樣保持A/D傳感器n放大器n濾波器n模擬量n與本課程相關(guān)部分音頻、視頻信號(hào)數(shù)字通信8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換原理及采樣保持A/D轉(zhuǎn)換的分類：傳統(tǒng)的比較型ADC：包括反饋比較型(逐次逼近型)及非反饋（直接）比較型兩種。前者轉(zhuǎn)換速度較快、精度較高，但抗干擾性能不如積分式。后者速度快但精度低。積分型ADC：有很高的轉(zhuǎn)換精度，但轉(zhuǎn)換速度慢。V/F型ADC：主要由V/F轉(zhuǎn)換器和計(jì)數(shù)器構(gòu)成。V/F型ADC的特點(diǎn)與積分式ADC一樣，對(duì)工頻干擾有一定的抑制能力；分辨率較高；特別適合現(xiàn)場(chǎng)與主機(jī)系統(tǒng)距離較遠(yuǎn)的應(yīng)用場(chǎng)合；易于實(shí)現(xiàn)光電隔離。8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換原理及采樣保持傳統(tǒng)的比較型ADC的原理(1/4)：反饋比較型(逐次逼近型):類似于天平稱物體，逐步加碼，使得轉(zhuǎn)換結(jié)果逐步接近原值。8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換原理及采樣保持傳統(tǒng)的比較型ADC的原理(2/4)：非反饋（直接）比較型:并行比較型。123456785＞L＞4量化為4尺子物體同時(shí)與各個(gè)刻度比較8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換原理及采樣保持傳統(tǒng)的比較型ADC的原理(3/4)：非反饋（直接）比較型:并行比較型。用電阻分壓的辦法刻度是什么？是一系列的標(biāo)準(zhǔn)電壓如何實(shí)現(xiàn)？8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換原理及采樣保持傳統(tǒng)的比較型ADC的原理(4/4)：非反饋（直接）比較型:并行比較型。例如：2位的ADC,V<VREF/4時(shí),比較器輸出000，轉(zhuǎn)換為00。VREF/4<

V<VREF/2時(shí),比較器輸出001，轉(zhuǎn)換為01等。8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換原理及采樣保持采樣保持器的功能：它是模擬量輸入通道中的一種模擬量存儲(chǔ)裝置。功能是把連續(xù)時(shí)間信號(hào)變成離散時(shí)間信號(hào)，并將采集的信號(hào)保持在一個(gè)穩(wěn)定值上，直到A/D轉(zhuǎn)換完成。8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換原理及采樣保持采樣保持器的原理：采樣保持電路由模擬開(kāi)關(guān)、存儲(chǔ)元件和緩沖放大器A組成。在采樣時(shí)刻，模擬開(kāi)關(guān)S被接通，使存儲(chǔ)元件兩端的電壓Uc隨被采樣信號(hào)Us變化。當(dāng)采樣間隔終止時(shí)，Uc≈Us,模擬開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),Uc則保持在斷開(kāi)瞬間的值不變。不能放電采樣保持8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)模擬多路開(kāi)關(guān)模擬開(kāi)關(guān)的作用：將多路輸入轉(zhuǎn)換成一路輸出。這樣就可以在有多路采樣系統(tǒng)中，共用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器。常用的芯片：CD4051為8選1模擬多路開(kāi)關(guān)。CD4052為兩路4選1模擬開(kāi)關(guān)。CD4053為三路2選1模擬開(kāi)關(guān)。8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片介紹10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1551(1/3)：10位開(kāi)關(guān)電容,逐次逼近的數(shù)據(jù)采集模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC).屬于并行接口的A/D轉(zhuǎn)換器件。功能方框圖如圖所示8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片介紹10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1551(2/3)：引腳排列與功能圖ANLGGND:3腳,模擬地.AIN:4腳,模擬電壓輸入.ANLGVDD:5腳,模擬正電源電壓.CLKIN:22腳,時(shí)鐘輸入.CS\:21腳,芯片選擇,低電平有效.D0-D9:11-20腳,10位數(shù)據(jù)總線輸出.DGTLGND:6-7腳,數(shù)字地.DGTLVDD:8-9腳,數(shù)字正電源.EOC\:10腳:轉(zhuǎn)換結(jié)束,低電平有效.RD,WR,REF:分別是讀寫(xiě)(低電平有效),參考電壓輸入正負(fù)端.8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片介紹10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1551(3/3)：與單片機(jī)的接口TLC1551是并行接口的A/D轉(zhuǎn)換器件。通常采用單片機(jī)I/O接口直接連接TLC1551。啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，就是對(duì)芯片寫(xiě)操作。轉(zhuǎn)換結(jié)束是否就是查詢EOC\是否為0。連接如圖。并行接口ADC用得較少。編程(簡(jiǎn)單，略)參見(jiàn)教材8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片介紹10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1543(1/6)：是CMOS,10位開(kāi)關(guān)電容逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器。采用串行通信接口，具有輸入通道多、性價(jià)比高、易于和單片機(jī)接口的特點(diǎn)。由于是串行輸入結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省51系列單片機(jī)I/O資源。采用20腳DIP封裝8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片介紹10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1543(2/6)：引腳功能A0～A10：11路模擬信號(hào)輸入端，模擬信號(hào)輸入由內(nèi)部多路器選擇REF+,REF-：基準(zhǔn)電壓正（通常為VCC或采用基準(zhǔn)電壓）REF-：基準(zhǔn)電壓負(fù)端（通常為地）CS\：片選端，CS\端的一個(gè)下降沿變化將復(fù)位內(nèi)部計(jì)數(shù)器同時(shí)控制和使能ADDRESS、I/OCLOCK和DATAOUT。ADDRESS：串行數(shù)據(jù)輸入端，是一個(gè)4位的串行地址，用來(lái)選擇下一個(gè)即將被轉(zhuǎn)換的模擬輸入或測(cè)試電壓。DATAOUT：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后三態(tài)串行數(shù)據(jù)輸出端。I/OCLOCK：為數(shù)據(jù)輸入/輸出提供同步時(shí)鐘。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束端。在第十個(gè)I/OCLOCK該輸出端從邏輯高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值椭钡睫D(zhuǎn)換完成及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸。8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片介紹10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1543(3/6)：工作方式有6種工作方式，不同的工作方式?jīng)Q定了MSB（數(shù)據(jù)最高位）出現(xiàn)在DATAOUT端的時(shí)刻。6種方式是自動(dòng)完成的，不用專門設(shè)置，它由時(shí)鐘輸入端口I/OCLOCK的信號(hào)的速度及/CS\的工作狀態(tài)來(lái)決定，其工作方式如下表所示。其意義如下：工作方式CS\狀態(tài)時(shí)鐘數(shù)DATAOUT端的MSB快速方式方式0轉(zhuǎn)換周期時(shí)為高10CS\的下降沿方式1連續(xù)保存低電平10EOC的上升沿方式2轉(zhuǎn)換周期時(shí)為高11～16CS\的下降沿方式3連續(xù)保存低電平16EOC的上升沿慢速方式方式4轉(zhuǎn)換周期時(shí)為高11～16CS\的下降沿方式5連續(xù)保存低電平16第16個(gè)時(shí)鐘的下降沿8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片介紹10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1543(4/6)：工作方式6種工作方式意義：①具有10時(shí)鐘和在轉(zhuǎn)換周期時(shí)間內(nèi)CS\=1(無(wú)效)的快速轉(zhuǎn)換方式;②具有10時(shí)鐘和在轉(zhuǎn)換周期時(shí)間內(nèi)CS\=0“連續(xù)有效”的快速轉(zhuǎn)換方式;③具有11~16時(shí)鐘和在轉(zhuǎn)換周期時(shí)間內(nèi)CS\=1(無(wú)效)的快速轉(zhuǎn)換方式;④具有16時(shí)鐘和在轉(zhuǎn)換周期時(shí)間內(nèi)CS\=0“連續(xù)有效”的快速轉(zhuǎn)換方式;⑤具有11~16時(shí)鐘和在轉(zhuǎn)換周期時(shí)間內(nèi)CS\=1(無(wú)效)的慢速轉(zhuǎn)換方式;⑥具有16時(shí)鐘和在轉(zhuǎn)換周期時(shí)間內(nèi)CS\=0“連續(xù)有效”的慢速轉(zhuǎn)換方式。8.6單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片介紹10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1543(5/6)：工作方式舉例方式1時(shí)序：工作時(shí)序如圖所示。