第四章人機(jī)接口

第四章人機(jī)接口第1頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

§1MCS-51與顯示器的接口為方便人們觀察和監(jiān)視單片機(jī)的運(yùn)行，通常需要用一種顯示器作為單片機(jī)的輸出設(shè)備，用來(lái)顯示單片機(jī)的鍵輸入值、中間信息及運(yùn)算結(jié)果。單片機(jī)系統(tǒng)中常用的顯示器主要有LED(發(fā)光二極管)和LCD(液晶顯示器)。兩種顯示器具有耗電省、配置靈活、線路簡(jiǎn)單、安裝方便、耐振動(dòng)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。兩者相比，LED價(jià)格更低廉，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單；LCD功耗更低，顯示清晰度更高。第2頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一.MCS-51對(duì)LED的接口1.LED的種類

LED(Light-EmittingDiode)是發(fā)光二極管的簡(jiǎn)稱。LED有七段和八段之分，也有共陰和共陽(yáng)兩種。還有“米”字型LED。

(a)共陰LED結(jié)構(gòu)(b)共陰LED(c)共陽(yáng)LEDabcdefgspabcdefgspGGacdefbgabsp第3頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.LED數(shù)碼顯示管原理數(shù)碼管發(fā)光原理分兩種情況：共陽(yáng)極型a,b,c,d,e,f,g

各引腳哪個(gè)輸入低電平，哪個(gè)二極管發(fā)亮；共陰極型a-g哪個(gè)為高電平，哪個(gè)二極管亮。每個(gè)二極管為段，不同的發(fā)光段亮，可組成不同字形。

對(duì)于共陰LED，顯示“3”，需要在8個(gè)管腳上施加控制電平04FH->(字型碼)，04FH是按照

h，g，f，e，d，c，b，aD7D6D5D4D3D2D1D001001111

對(duì)于共陽(yáng)LED，顯示“3”

字型碼是

h，g，f，e，d，c，b，aD7D6D5D4D3D2D1D0

10110000

第4頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.MCS-51對(duì)LED的顯示

MCS-51對(duì)LED的顯示分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是：每個(gè)數(shù)碼管能穩(wěn)定地同時(shí)顯示各自字形；即工作過(guò)程中加在每一個(gè)LED上的信號(hào)始終同時(shí)存在。各位的顯示字符一旦確定，加在每一塊顯示器上的信號(hào)維持不變，直到顯示另一個(gè)字符為止。優(yōu)點(diǎn)：各顯示模塊相互獨(dú)立，顯示亮度高，編程簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：需占用較多的硬件資源。單片機(jī)系統(tǒng)中，常采用74LS47、MC14495等芯片作為L(zhǎng)ED的靜態(tài)顯示接口。

第5頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4位靜態(tài)LED顯示器接口譯碼器1#MC14495abcdefgG2#MC14495abcdefgG3#MC14495abcdefgG4#MC14495abcdefgGLELELELE8031GABY1Y0Y2Y3P1.7P1.6P1.5P1.4P1.2P1.1P1.0MC14495芯片的作用是輸入被顯示字符的二進(jìn)制碼（或BCD碼），并把它自動(dòng)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)字形碼，送給LED顯示。第6頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三MC14495介紹左圖為MC14495內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：4位鎖存器地址譯碼和筆段ROM陣列帶限流電阻的驅(qū)動(dòng)電路(輸出電流為10mA)第7頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三MC14495介紹左圖為MC14495引腳圖：A、B、C、D為二進(jìn)制碼(BCD碼)輸入端

:鎖存控制端，其為低電平時(shí)可以輸入數(shù)據(jù)，為高電平時(shí)鎖存輸入數(shù)據(jù)。h+i：輸入數(shù)據(jù)大于等于10指示位；輸入大于等于10則其輸出高電平，否則為低電平。

:為輸入等于15指示位，若輸入數(shù)據(jù)等于15，則其輸出高電平，否則為高阻狀態(tài)。VDD、VSS為電源和地。第8頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三譯碼器1#MC14495abcdefgG2#MC14495abcdefgG3#MC14495abcdefgG4#MC14495abcdefgGLELELELE8031GABY1Y0Y2Y3P1.7P1.6P1.5P1.4P1.2P1.1P1.0P1.7-P1.4用于輸出欲顯示字符的二進(jìn)制碼(BCD碼)；P1.2控制二四譯碼器工作；P1.1和P1.0經(jīng)譯碼輸出后控制MC14495中哪一個(gè)接收欲顯示的代碼。第9頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

設(shè)8031單片機(jī)內(nèi)部RAM的20H和21H單元中有四位十六進(jìn)制數(shù)（20H中為高兩位），請(qǐng)編出能在上圖電路中自左到右顯示出來(lái)的程序。解：相應(yīng)程序如下：

ORG1000HSDISPLAY：MOVA，20H；20H中數(shù)送A ANLA，#0F0H；截取高4位

MOVP1，A

；送1#MC14495 MOVA，20H；20H中數(shù)送ASWAPA；低4位送高4位

ANLA，#0F0H；去掉低4位

INCA

；A1A0指向2#MC14495例第10頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

MOVP1，A；送2#MC14495MOVA，21H；21H中數(shù)送AANLA，#0F0H；截取高4位

ADDA，#02H

；A1A0指向3#MC14495 MOVP1，A；送3#MC14495MOVA，21H；21H中數(shù)送ASWAPA；低4位送高4位

ANLA，#0F0H；去掉低4位

ADDA，#03H

；A1A0指向4#MC14495MOVP1，A；送4#MC14495 RETEND第11頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

動(dòng)態(tài)顯示動(dòng)態(tài)顯示是指各LED輪流地一遍一遍顯示各自字符；人們因?yàn)橐曈X(jué)器官惰性而看到的是各LED似乎在同時(shí)顯示不同字形。

特點(diǎn)是所有LED的段選線并聯(lián)在一起，而每個(gè)LED對(duì)應(yīng)一根位選線位選線控制哪一位接收字段碼。采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示：各位共用一個(gè)字形口，利用相應(yīng)的字位選擇輪流向各位送出字形碼。

優(yōu)點(diǎn)：硬件開(kāi)銷小。

缺點(diǎn)：顯示的亮度比靜態(tài)顯示差些，位數(shù)越多，在動(dòng)態(tài)顯示時(shí)亮度越低，同時(shí)需要CPU用于顯示刷新的頻率越高。軟件編程較復(fù)雜；其實(shí)質(zhì)是：以犧牲CPU的時(shí)間換取系統(tǒng)的低功耗，節(jié)省了系統(tǒng)資源但使顯示亮度降低。為了保證顯示效果，動(dòng)態(tài)顯示位數(shù)不能太多，一般不超過(guò)8位。第12頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三8031GALEEAP0.0P0.7WRRDP2.7RESETALERDWRRESETAD7AD0CEIO/MPB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0PC5PC4PC3PC2PC1PC08155LED5LED4LED3LED2LED1LED08003H8002HGGGGG共陽(yáng)第13頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三請(qǐng)根據(jù)上圖編出能在LED5—LED0上顯示1995.6的動(dòng)態(tài)顯示子程序。例

解：設(shè)顯示緩沖區(qū)放在CPU內(nèi)部RAM中，始址為70H，顯示緩沖區(qū)中被顯示字符的字形碼表的地址偏移量應(yīng)預(yù)先放入。如下圖所示：06H13H05H09H09H01HDS0DS1DS2DS3DS4DS570H71H72H73H74H75H76H第14頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

ORG0600HDISPLY：MOVA，#06H；方式控制字06H送AMOVDPTR，#8000HMOVX@DPTR，A；方式控制字送8155命令口DISPLY1：MOVR0，#70H；顯示緩沖區(qū)始址送R0MOVR3，#0FEH；字位碼始值送R3 MOVA，R3

LD0：MOVDPTR，#8003H；C口地址送DPTR MOVX@DPTR，A；字位碼送C口

MOVDPTR，#8002H；B口地址送DPTR第15頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

MOVA，@R0

；待顯字符地址偏移量送AADDA，#13；對(duì)A進(jìn)行地址修正

MOVCA，@A+PC；查字形碼表

MOVX@DPTR，A；字形碼送B口

ACALLDELAY；延時(shí)1msINCR0

；修正顯示緩沖區(qū)指針

MOVA，R3

；字位碼送AJNBACC.5，LD1；若顯示完一遍，則LED1RLA；字位碼左移一位

MOVR3，A；送回R3AJMPLD0

；顯示下一個(gè)數(shù)碼

LD1：RET第16頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

DTAB：DB0C0H，F(xiàn)9H，0A4H，0B0H，99HDB92H，82H，0F8H，80H，90HDB88H，83H，0C6H，0A1H，86HDB8EH，0FFH，0CH，89H，7FHDB0BFHDELAY：MOVR7，#02H；延時(shí)1ms程序

DELAY1：MOVR6，#0FFHDELAY2：DJNZR6，DELAY2DJNZR7，DELAY1RETEND第17頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二．MCS-51對(duì)LCD的接口1.液晶顯示模塊液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件等裝配在一起的組件。英文名“LCDModule”，簡(jiǎn)稱“LCM”,中文簡(jiǎn)稱“液晶顯示模塊”。2.液晶顯示模塊分類數(shù)顯液晶模塊（1）計(jì)數(shù)模塊（2）計(jì)量模塊（3）計(jì)時(shí)模塊液晶點(diǎn)陣字符模塊點(diǎn)陣圖形液晶模塊第18頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三計(jì)數(shù)模塊由不同位數(shù)的七段型液晶顯示器件與譯碼驅(qū)動(dòng)器或再加上計(jì)數(shù)器裝配成的計(jì)數(shù)顯示部件；具有記錄、處理、顯示數(shù)字的功能；我國(guó)市場(chǎng)上的主要產(chǎn)品有由CD4055譯碼驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的單位液晶顯示器件顯示模塊，以及由ICM7211,ICM7232,CD14543,UPD145001,HD44100等集成電路與相應(yīng)配套的液晶顯示器件組裝成的4位、6位、8位、10位、12位、16位計(jì)數(shù)模塊。第19頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三計(jì)量模塊有多位段型液晶顯示器件和具有譯碼、驅(qū)動(dòng)、計(jì)數(shù)、A/D轉(zhuǎn)換功能的集成電路組裝而成的模塊；與傳感器配合可以實(shí)現(xiàn)任何量值的計(jì)量和顯示；計(jì)量模塊所用的集成電路型號(hào)主要有ICL7106,ICL7116,ICL7126,ICL7136,ICL7135,ICL7129等。第20頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三計(jì)時(shí)模塊由液晶顯示器件與一塊計(jì)時(shí)集成電路裝配成的計(jì)時(shí)器；通用、標(biāo)準(zhǔn)型的計(jì)時(shí)模塊很少；只能到電子鐘廠家去選購(gòu)或定制；除了計(jì)時(shí)功能外，有的模塊還具有定時(shí)、控制等功能；多用在家電設(shè)備上。第21頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三液晶點(diǎn)陣字符模塊由點(diǎn)陣字符液晶顯示模塊和專用的行、列驅(qū)動(dòng)器、控制器及必要的連接件，結(jié)構(gòu)件裝配而成；可以顯示數(shù)字和西以上的字符文字符；本身有字符發(fā)生器，顯示容量大，功能豐富。一般這種模塊最少也可以顯示8位1行或16位1行以上的字符。這種模塊的點(diǎn)陣排列是5×7、5×8、5×11等的一組組像素點(diǎn)陣排列組成的。每組為1位，每位間有一點(diǎn)的間隔，每行間也有一行的間隔，所以不能顯示圖形。一般在模塊控制、驅(qū)動(dòng)器內(nèi)具有已經(jīng)固化好的192個(gè)字符字模的字符庫(kù)CGROM。還有讓用戶自定義建立字符的隨機(jī)存儲(chǔ)器CGRAM。第22頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三點(diǎn)陣圖形液晶模塊是點(diǎn)陣模塊的一種，其特點(diǎn)是點(diǎn)陣像素連續(xù)排列。行和列在排布中均沒(méi)有空隔。因此可以連續(xù)完整地顯示圖形。當(dāng)然也可以顯示字符。分為如下三類：行列驅(qū)動(dòng)型：必須外接專用控制器才能與微機(jī)接口；行列驅(qū)動(dòng)控制型：可直接和微機(jī)接口；行列控制型：有行列驅(qū)動(dòng)器，也有專用的控制器，與微機(jī)的接口最簡(jiǎn)單；控制器有自己一套專用的指令，并有自己的字符發(fā)生器。使用較多（例如：微機(jī)保護(hù)裝置）。第23頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.液晶顯示的采光技術(shù)液晶顯示器屬于被動(dòng)型顯示器件，它本身不會(huì)發(fā)光，而是靠調(diào)制周圍的外界光實(shí)現(xiàn)顯示的。LCD的采光主要有利用周圍自然光和設(shè)置背光源兩大類。第24頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三自然采光技術(shù)利用周圍環(huán)境光是最省事、最便宜的方法。大部分的計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)、計(jì)量、儀表、計(jì)算器等計(jì)量顯示器件都是用周圍自然光為光源?？縇CD背面的反射膜將射入的自然光從正面反射出來(lái)完成的。顯示清晰度受周圍光的影響很大。第25頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三設(shè)置背光源的采光技術(shù)設(shè)置背光源可以取得穩(wěn)定、清晰的顯示，即使在環(huán)境光極差的條件下，也能得到清晰的顯示。用于LCD的背光源有：點(diǎn)狀：小型白熾燈、鹵素?zé)?、LED

線狀：冷陰極熒光燈、熱陰極熒光燈面狀：扁平熒光燈、EL第26頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三背光源的配置邊光式：在顯示器件的側(cè)面，將光源按線型配置；其光源器件可以做的很薄，但其光的利用率不高，顯示器面積不能太大。背光式：在顯示器整個(gè)背面配置一個(gè)面光源。其光利用率高，面積不受限制。若采用LED、燈泡及熒光燈會(huì)增加厚度；但若使用電致發(fā)光的EL膜，也較薄。第27頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.內(nèi)置SED1520控制器的液晶模塊SED1520液晶顯示驅(qū)動(dòng)器是一種點(diǎn)陣圖形式液晶顯示驅(qū)動(dòng)器，它可直接與8位微處理器相連，集行、列驅(qū)動(dòng)器于一體，因此使用起來(lái)十分方便，作為內(nèi)藏式控制器被廣泛應(yīng)用于點(diǎn)陣數(shù)較少的液晶顯示模塊。

第28頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的特性

內(nèi)置顯示RAM區(qū)RAM容量為2560位。RAM中的1位數(shù)據(jù)控制液晶屏上一個(gè)點(diǎn)的亮滅狀態(tài)：“1”表示亮，“0”表示暗。具有16個(gè)行驅(qū)動(dòng)口和16個(gè)列驅(qū)動(dòng)口?？芍苯优c51系列微處理器相連，亦可以與68系列單片機(jī)相連。可以與SED1520配合使用，以便擴(kuò)展列驅(qū)動(dòng)口數(shù)目。

第29頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的管腳第30頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520管腳功能DB0－DB7：三態(tài)數(shù)據(jù)總線。A0：數(shù)據(jù)／指令通道選擇：A0=“1”選擇數(shù)據(jù)通道。A0=“0”選擇指令通道。RES：這個(gè)引腳在上電時(shí)為低電平（負(fù)脈沖），使芯片復(fù)位。正常工作時(shí)，決定了SED1520與MPU的接口類型：(1)RES=“1”表示接口適配68系列時(shí)序，可直接與68系列微處理器相連；(2)RES=“0”表示接口適配51系列時(shí)序，可直接與51系列微處理器相連；第31頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520管腳功能E（RD）：與68系列MPU相連時(shí)（RES=“1”）：為E讀／寫使能信號(hào)；與51系列MPU相連時(shí)（RES=“0”）：為RD讀操作信號(hào)。R/W(WR)：與68系列MPU相連時(shí)（RES=“1”）：為R／W（讀／寫）選擇信號(hào)；與51系列MPU相連時(shí)（RES=“0”）：為WR寫操作信號(hào)。第32頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520管腳功能FR：LCD幀同步信號(hào)輸入輸出端：當(dāng)M/S=1時(shí)，該腳為輸出端；當(dāng)M/S=0時(shí)，該腳為輸入端。SEG0－SEG60：LCD列驅(qū)動(dòng)輸出端。COM0－COM15：LCD行驅(qū)動(dòng)輸出端。VDD：邏輯電源＋5V。VSS：邏輯電源地。V1，V2，V3，V4，V5：LCD驅(qū)動(dòng)電源，要求：VDD≥V1≥V2≥V3≥V4≥V5。第33頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520管腳功能M/S:主從工作方式選擇端:(1)當(dāng)M/S=1時(shí),SED1520工作在主方式下，自產(chǎn)生并向外提供工作時(shí)序信號(hào)；(2)當(dāng)M/S=0時(shí),SED1520工作在從方式下，接收主方式下工作的SED1520提供的時(shí)序信號(hào)。CS(OSC1)和CL(OSC2)：

SED1520FAA：CS作為片選端，CL為外部時(shí)鐘輸入端；

SED1520F0A：OSC1，OSC2為內(nèi)部振蕩器的外接端，OSC1和OSC2之間接一電阻，即可啟動(dòng)內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器工作。OSC2還用為級(jí)聯(lián)使用時(shí)時(shí)序的輸入輸出端。主方式下，OSC2輸出時(shí)鐘信號(hào)；從方式下OSC2輸入時(shí)鐘信號(hào)。第34頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520顯示RAM的結(jié)構(gòu)SED1520中的顯示RAM共有32行80列；第35頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的指令系統(tǒng)

共有13條指令：讀狀態(tài)字R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D010BUSYADCOFF／ONRESET0000

BUSY：1：忙狀態(tài)；0：準(zhǔn)備好狀態(tài)ADC：1：正常輸出（右向）0：反向輸出（左向）OFF／ON：1：顯示關(guān)閉；0：顯示打開(kāi)

RESET：1：復(fù)位狀態(tài)；0：正常狀態(tài)

第36頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的指令系統(tǒng)

復(fù)位

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D00011100010

該指令為軟件復(fù)位指令。執(zhí)行該指令后使顯示起始行置為第0行列地址置為0，頁(yè)地址置為3。占空比選擇

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D00010101000/1

D0＝0占空比為1／16，D0＝1為1／32。驅(qū)動(dòng)32行液晶顯示時(shí)，使D0為1；驅(qū)動(dòng)16行時(shí)，使D0＝0第37頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的指令系統(tǒng)

顯示起始行設(shè)置

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D000110顯示起始行（0－31）

該指令設(shè)置了對(duì)應(yīng)顯示屏上首行的顯示RAM中的行號(hào)。有規(guī)律地修改該行號(hào)，可實(shí)現(xiàn)滾屏功能。終止驅(qū)動(dòng)選擇

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D00010100100/1

該指令用軟件終止SED1520的LCD驅(qū)動(dòng)的輸出。使系統(tǒng)在不顯示狀態(tài)下停止對(duì)LCD的驅(qū)動(dòng)輸出，從而降低系統(tǒng)的功耗。終止驅(qū)動(dòng)指令須在關(guān)顯示狀態(tài)下輸入。D0＝1為終止驅(qū)動(dòng)，D0=0為正常驅(qū)動(dòng)。

第38頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的指令系統(tǒng)

ADC選擇指令

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D00010100000/1

該指令用來(lái)設(shè)置列驅(qū)動(dòng)輸出口與液晶屏的列驅(qū)動(dòng)線的連接方式。應(yīng)根據(jù)廠方提供的模塊實(shí)際接線設(shè)置，一般設(shè)為0。顯示開(kāi)／關(guān)指令

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D00010101111/0

D0＝1為開(kāi)顯示；D0＝0為關(guān)顯示。該指令不影響顯示RAM內(nèi)容。第39頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的指令系統(tǒng)

設(shè)置頁(yè)地址

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D000101110頁(yè)地址（0－3)設(shè)置列地址

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D0000列地址（0－79）

顯示RAM被分成四頁(yè)，每頁(yè)80個(gè)字節(jié)，當(dāng)設(shè)置了頁(yè)地址和列地址后，就確定了顯示RAM中的唯一單元，該單元由高到低的各個(gè)數(shù)據(jù)位，對(duì)應(yīng)于顯示屏上某一列的8行數(shù)據(jù)位。第40頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的指令系統(tǒng)

改寫方式設(shè)置指令R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D00011100000該指令發(fā)出后，使得每次寫數(shù)據(jù)后列地址自動(dòng)增1，而讀數(shù)據(jù)后列地址仍保持原值不變。這種稱為

“改寫模式”(ReadModifyWrite)的方式,為逐個(gè)讀取像點(diǎn)修改的工作提供了方便。

改寫方式結(jié)束指令

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D00011101110該指令執(zhí)行后，將結(jié)束改寫方式，以后無(wú)論讀或?qū)憯?shù)據(jù)后，列地址都增1。

第41頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的指令系統(tǒng)

寫數(shù)據(jù)

R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D001顯示數(shù)據(jù)

讀數(shù)據(jù)R／WA0D7D6D5D4D3D2D1D011顯示數(shù)據(jù)第42頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三內(nèi)藏SED1520控制器圖形液晶顯示模塊與單片機(jī)的接口(ZCM12232C)ZCM12232C有兩個(gè)SED1520(SED1520中的顯示RAM共有32行80列)，每個(gè)SED1520都只用了61個(gè)列驅(qū)動(dòng)口(SEG0-SEG60)。所以其點(diǎn)陣數(shù)為122×32。ZCM12232C屬于常溫(00C-500C)型、無(wú)背光的LCM。第43頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三ZCM12232C模塊引腳Vcc、GND：+5V電源和地。Vo：液晶驅(qū)動(dòng)電源。E1、E2：左右屏(兩片SED1520選通)使能信號(hào)。R/W：讀/寫選通。A0：數(shù)據(jù)/命令寄存器選擇信號(hào)。RESET：這個(gè)引腳在上電時(shí)為低電平（負(fù)脈沖），使芯片復(fù)位。正常工作時(shí)，決定了SED1520與MPU的接口類型：(1)RES=“1”表示接口適配68系列時(shí)序，可直接與68系列微處理器相連；(2)RES=“0”表示接口適配51系列時(shí)序，可直接與51系列微處理器相連；

DB0-DB7：數(shù)據(jù)總線。第44頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三ZCM12232C模塊與單片機(jī)的接口直接控制方式：將液晶顯示模塊的接口作為存貯器或I/O設(shè)備直接掛在CPU的總線上。操作時(shí)序由地址線及讀寫信號(hào)線等聯(lián)合產(chǎn)生。這種方式的特點(diǎn)是軟件編程簡(jiǎn)單。間接控制方式：CPU通過(guò)自身的或系統(tǒng)的并行接口與液晶顯示模塊接口。CPU通過(guò)對(duì)該并行接口輸出狀態(tài)的編程操作，產(chǎn)生液晶顯示模塊工作所需的時(shí)序。這種方式硬件電路相當(dāng)簡(jiǎn)單，液晶接口的全部控制信號(hào)線和數(shù)據(jù)總線都直接與并行接口連接。但軟件編程復(fù)雜。第45頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三間接訪問(wèn)方式接口E1：P3.0E2：P3.1R/W：P3.2A0：P3.3DB0-DB7：P1.0-P1.7第46頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三直接訪問(wèn)方式接口CPU通過(guò)地址譯碼控制E1、E2的選通(左右兩個(gè)SED1520)，讀寫操作信號(hào)R/W由地址線A1控制；數(shù)據(jù)/命令寄存器選擇信號(hào)由地址線A0控制。AECBFD第47頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三液晶顯示器件的操作CPU對(duì)液晶控制器的讀、寫子程序：CPU與液晶控制器的信息交換是通過(guò)CPU對(duì)液晶控制器的讀、寫操作來(lái)完成的，這些操作包括指令的寫入、狀態(tài)字的讀出、數(shù)據(jù)的讀寫等。這些基本的程序是液晶顯示器件應(yīng)用的最基本的子程序。第48頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三基本子程序流程寫指令子程序流程圖讀/寫數(shù)據(jù)子程序流程圖第49頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三液晶初始化液晶控制器在使用時(shí)首要的就是初始化，其內(nèi)容包括：控制器工作參數(shù)及顯示所需的基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置、顯示緩沖區(qū)的初始化等。工作參數(shù)的設(shè)置與液晶顯示器件及其驅(qū)動(dòng)器有關(guān)，用戶將根據(jù)有關(guān)的指令規(guī)定及硬件跳線來(lái)設(shè)置，別無(wú)選擇；顯示所需的基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置，根據(jù)用戶使用液晶的目的及需要進(jìn)行；顯示緩沖區(qū)的初始化主要是指顯示緩沖區(qū)的清0；第50頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520中字符字模的排列規(guī)律第51頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三8*16點(diǎn)陣的數(shù)字字模8*16點(diǎn)陣：一個(gè)字符字模由16個(gè)字節(jié)組成。字模排列順序：每個(gè)字節(jié)高位在下，低位在上；各個(gè)字節(jié)按照從左到右、從上到下的原則排列。“8”的字模：0B8H,0FCH,044H,044H044H,0FCH,0B8H,000H007H,00FH,008H,008H008H,00FH,007H,000H第52頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三字模的獲得可以手工繪制點(diǎn)陣圖得到。運(yùn)用專門的字模提取軟件獲得。英文字符和阿拉伯?dāng)?shù)字通常的點(diǎn)陣數(shù)：5*7、8*8、8*16等。漢字通常的點(diǎn)陣數(shù)：16*16、24*24第53頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三顯示8*16點(diǎn)陣字符的流程圖第54頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三直接訪問(wèn)方式接口CPU通過(guò)地址譯碼控制E1、E2的選通(左右兩個(gè)SED1520)，讀寫操作信號(hào)R/W由地址線A1控制；數(shù)據(jù)/命令寄存器選擇信號(hào)由地址線A0控制。AECBFD第55頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SED1520的控制程序(實(shí)驗(yàn))CWADD1EQU8000H;寫指令代碼地址（E1）DWADD1EQU8001H;寫顯示數(shù)據(jù)地址（E1）CRADD1EQU8002H;讀狀態(tài)字地址（E1）DRADD1EQU8003H;讀顯示數(shù)據(jù)地址（E1）CWADD2EQU8004H;寫指令代碼地址（E2）DWADD2EQU8005H;寫顯示數(shù)進(jìn)地址（E2）CRADD2EQU8006H;讀狀態(tài)字地址（E2）DRADD2EQU8007H;讀顯示數(shù)據(jù)地址（E2）KEY_VALUEEQU29H;鍵值第56頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三PD1EQU3DH;122/2分成左右兩半屏122x32COLUMNEQU27HPAGE_SEDEQU26H;頁(yè)地址寄存器D1,DO:頁(yè)地址CODE_SEDEQU25H;字符代碼寄存器

COUNTEQU24H;計(jì)數(shù)器DIREQU23hCTEMPEQU22HCOMEQU21H;指令寄存器DATEQU20H;數(shù)據(jù)寄存器第57頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三寫指令代碼子程序（E1）PR0:PUSHDPLPUSHDPHMOVDPTR,#CRADD1;設(shè)置讀狀態(tài)字地址PR01:MOVXA,@DPTR;讀狀態(tài)字

JBACC.7,PR01;判"忙"標(biāo)志為句"0",否再讀

MOVDPTR,#CWADD1;設(shè)置寫指令代碼地址

MOVA,COM;取指令代碼

MOVX@DPTR,A;寫指令代碼

POPDPHPOPDPLRET第58頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三寫顯示數(shù)據(jù)子程序（E1）PR1:PUSHDPLPUSHDPHMOVDPTR,#CRADD1;設(shè)置讀狀態(tài)字地址PR11:MOVXA,@DPTR;讀狀態(tài)宇

JBACC.7,PR11;判"忙"標(biāo)志為"0",否再讀

MOVDPTR,#DWADD1;設(shè)置寫顯示數(shù)據(jù)地址

MOVA,DAT;取數(shù)據(jù)

MOVX@DPTR,A;寫數(shù)據(jù)

POPDPHPOPDPLRET

第59頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三讀顯示數(shù)據(jù)子程序（E1）PR2:PUSHDPLPUSHDPHMOVDPTR,#CRADD1;設(shè)置讀狀態(tài)字地址PR21:MOVXA,@DPTR;讀狀態(tài)字

JBACC.7,PR21;判"忙"標(biāo)志為"0"否,否再讀

MOVDPTR,#DRADD1;設(shè)置讀顯示數(shù)據(jù)地址

MOVXA,@DPTR;讀數(shù)據(jù)

MOVDAT,A;存數(shù)據(jù)

POPDPHPOPDPLRET

第60頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三8*16點(diǎn)陣字符顯示程序段;8*16點(diǎn)陣字符顯示程序段WRI_EN816:MOVDPTR,#CCTAB;確定字符字模表首地址

MOVA,CODE_SED;取代碼

MOVB,#10H;字模塊寬度為16個(gè)字節(jié)

MULAB;代碼×16ADDA,DPL;字符字模塊首地址

MOVDPL,A;字模庫(kù)首地址＋代碼×16MOVA,BADDCA,DPHMOVDPH,ACLR50HPUSHCOLUMNPUSHCOLUMNMOVCODE_SED,#00H;代碼寄存器借用為間址寄存器WRI_1:MOVCOUNT,#8H;計(jì)數(shù)器設(shè)置為8第61頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

MOVA,PAGE_SED;讀頁(yè)地址寄存器

ANLA,#03H;取頁(yè)地址有效值

ORLA,#0B8H;"或"頁(yè)地址設(shè)置代碼

MOVCOM,A;設(shè)置頁(yè)地址

LCALLPR0LCALLPR3POPCOLUMNMOVA,COLUMN;讀列地址寄存器

CLRCSUBBA,#PD1;列地址-模塊參數(shù)

JCWRI_2;＜0為左半屏顯示區(qū)域（E1）

MOVCOLUMN,A;≥0為右半屏顯示區(qū)域（E2）

SETB50H;設(shè)置區(qū)域標(biāo)志位。WRI_2:MOVCOM,COLUMN;設(shè)置列地址值

JNB50H,WRI_3

LCALLPR3;區(qū)域E2SJMPWRI_4WRI_3:LCALLPR0;區(qū)域E1第62頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三WRI_4:MOVA,CODE_SED;取間址寄存器值

MOVCA,@A+DPTR;取漢字字模數(shù)據(jù)

MOVDAT,A;寫數(shù)據(jù)

JNB50H,WRI_5LCALLPR4;區(qū)域E2SJMPWRI_6WRI_5:LCALLPR1;區(qū)域E1WRI_6:INCCODE_SED;間址寄存器加一

INCCOLUMN;列地址寄存器加一

MOVA,COLUMN;判列地址是否超出區(qū)域范圍、

CJNEA,#PD1,WRI_7WRI_7:JCWRI_8;未超出則繼續(xù)

JB50H,WRI_8;在區(qū)域E2則退出

SETB50H;在區(qū)域E1則修改成區(qū)域E2MOVCOM,#00H;設(shè)置區(qū)域E2列地址為"0"

LCALLPR3WRI_8:DJNZCOUNT,WRI_4;當(dāng)頁(yè)循環(huán)第63頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

MOVA,PAGE_SED;讀頁(yè)地址寄存器

JBACC.7,WRI_9;判完成標(biāo)志D7位,"1"則完成退出

INCA;否則頁(yè)地址加一

SETBACC.7;置完成位為"1"MOVPAGE_SED,ACLR50HMOVCODE_SED,#8H;間址寄存器設(shè)置為8LJMPWRI_1;大循環(huán)WRI_9:RET第64頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三初始化程序INIT:MOVCOM,#0E2H;復(fù)位

LCALLPR0LCALLPR3MOVCOM,#0A4H;關(guān)閉休閉狀態(tài)

LCALLPR0LCALLPR3MOVCOM,#0A9H;設(shè)置1／32占空比

LCALLPR0LCALLPR3MOVCOM,#0A0H;正向排序設(shè)置

LCALLPR0LCALLPR3

第65頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

MOVCOM,#0C0H;設(shè)置顯示起始行為第一行

LCALLPR0LCALLPR3MOVCOM,#0AFH;開(kāi)顯示設(shè)置

LCALLPR0LCALLPR3RET第66頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三清屏CLEAR:MOVR4,#00H;頁(yè)面地址暫存器設(shè)置CLEAR1:MOVA,R4;取頁(yè)地址值

ORLA,#0B8H;"或"頁(yè)面地址設(shè)置代碼

MOVCOM,A;頁(yè)面地址設(shè)置

LCALLPR0LCALLPR3MOVCOM,#00H;列地址設(shè)置為"0"LCALLPR0LCALLPR3

第67頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

MOVR3,#50H;一頁(yè)清80個(gè)字節(jié)CLEAR2:MOVDAT,#00H;顯示數(shù)據(jù)為"0"LCALLPR1LCALLPR4DJNZR3,CLEAR2;頁(yè)內(nèi)字節(jié)清零循環(huán)

INCR4;頁(yè)地址暫存器加一

CJNER4,#04H,CLEAR1;RAM區(qū)清零循環(huán)

RET第68頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§2MCS-51與鍵盤的接口鍵盤是聯(lián)系人與機(jī)的橋梁。鍵盤按其工作原理可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤。編碼式鍵盤是由按鍵鍵盤和專用鍵盤編碼器兩部分組成，其使用很方便。非編碼鍵盤不含編碼器，當(dāng)某鍵被按下時(shí)，鍵盤只能送出一個(gè)簡(jiǎn)單的閉合信號(hào)，對(duì)應(yīng)的按鍵代碼的確定必須借助軟件來(lái)完成；非編碼鍵盤軟件較復(fù)雜，但它可以任意組合、成本低、使用靈活，因而非編碼鍵盤在單片機(jī)系統(tǒng)中被廣為采用。

第69頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三非編碼鍵盤的分類非編碼鍵盤按照與單片機(jī)連接方式的不同，有獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤之分。獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是一鍵一線，即每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根單片機(jī)的口線；這種連接方式鍵盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各個(gè)鍵相互獨(dú)立，所以按鍵識(shí)別容易，但占用單片機(jī)口線較多。矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是把檢測(cè)線分成兩組，一組為行線，一組為列線，按鍵放在行線和列線的交叉點(diǎn)上；這種連接方式占用單片機(jī)口線較少，但軟件編程麻煩。

第70頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三鍵盤接口功能鍵盤接口至少必須具有如下功能：去抖動(dòng)防竄鍵按鍵識(shí)別第71頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三去抖動(dòng)由于按鍵一般都采用觸點(diǎn)式按鍵開(kāi)關(guān)，當(dāng)按鍵被按下或釋放時(shí)，按鍵觸點(diǎn)的彈性會(huì)產(chǎn)生一種抖動(dòng)現(xiàn)象。即當(dāng)按鍵按下時(shí)，觸點(diǎn)不會(huì)迅速可靠地接通；當(dāng)按鍵釋放時(shí)，觸點(diǎn)也不會(huì)立即斷開(kāi)，而是要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的抖動(dòng)才能穩(wěn)定下來(lái)，抖動(dòng)時(shí)間視按鍵材料的不同一般在5ms-10ms之間。抖動(dòng)可能導(dǎo)致將一次按鍵識(shí)別為多次。有硬件去抖動(dòng)和軟件延時(shí)去抖動(dòng)兩種方法。硬件去抖動(dòng)增加成本；一般多采用軟件延時(shí)去抖動(dòng)。第72頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三防竄鍵所謂竄鍵指的是有多個(gè)按鍵同時(shí)被按下或者前面按鍵沒(méi)有釋放又有新按鍵按下的情況。常用的防竄鍵措施有雙鍵鎖定和N鍵輪回。雙鍵鎖定：當(dāng)檢測(cè)到有兩個(gè)及兩個(gè)以上的鍵被按下時(shí)，只把最后釋放的鍵當(dāng)作有效鍵?；蛘弋?dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的鍵被按下時(shí)，不去執(zhí)行鍵盤的相關(guān)程序。N鍵輪回：當(dāng)多個(gè)鍵按下時(shí)，根據(jù)它們被發(fā)現(xiàn)的順序依次產(chǎn)生相應(yīng)的行為。第73頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三按鍵識(shí)別如何識(shí)別按鍵是接口要解決的主要問(wèn)題，可采用軟、硬件結(jié)合的方法。對(duì)獨(dú)立式鍵盤，只需讀口地址即可。對(duì)矩陣式鍵盤較復(fù)雜，可采用“行列掃描法”和“線轉(zhuǎn)法”兩種。行列掃描法：由程序?qū)︽I盤進(jìn)行逐行/列掃描，通過(guò)檢測(cè)到的列/行輸出狀態(tài)來(lái)確定“閉合的鍵”。此法需要設(shè)置一個(gè)輸入口和一個(gè)輸出口。線反轉(zhuǎn)法：通過(guò)行列顛倒兩次掃描來(lái)識(shí)別“閉合鍵”，需提供兩個(gè)可編程的雙向輸入/輸出口。第74頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三鍵盤接口原理獨(dú)立式鍵盤，有兩種接口方式：掃描方式中斷方式第75頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三獨(dú)立鍵盤：掃描方式思考：是否能將電阻和按鍵顛倒？顛倒后有什么變化，程序或者硬件需要變化嗎？若需要，則如何去變？第76頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三分析工作過(guò)程：CPU不斷掃描鍵盤，即P1.0-P1.3；未按下任何按鍵時(shí)：P1口低四位為：1111B；有任何按鍵按下時(shí)，P1口低四位不全為1；S1按下：P1口低四位為：1110BS2按下：P1口低四位為：1101BS3按下：P1口低四位為：1011BS4按下：P1口低四位為：0111B鍵值第77頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三軟件流程圖第78頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三程序段

MOVA,IOPORT1ANLA,#0FHCJNEA,#0EH,KEY_1SJMPPRO_KEY1KEY_1:CJNEA,#0DH,KEY_2SJMPPRO_KEY2KEY_2:CJNEA,#0BH,KEY_3SJMPPRO_KEY3KEY_3:CJNEA,#07H,KEY_4SJMPPRO_KEY4KEY_4:RET第79頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三獨(dú)立鍵盤：中斷方式思考：是否能將電阻和按鍵顛倒？顛倒后有什么變化，程序或者硬件需要變化嗎？若需要，則如何去變？第80頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三矩陣式鍵盤：行掃描法假設(shè)采用行掃描法，“0”為有效信號(hào)，則步驟如下：檢查是否有鍵按下：輸出掃描碼，使所有行線為0。然后讀入列線狀態(tài)，檢查是否有列線為0。若有，則表明有行線和列線接通，意味著有鍵按下。去抖動(dòng)：有鍵按下時(shí)，延時(shí)20ms，待抖動(dòng)消失后，在穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行被按鍵識(shí)別。第81頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三被按鍵識(shí)別：從第0行開(kāi)始，每掃描一行，就令該行對(duì)應(yīng)的行線為0，其余行線為1，然后讀入列線狀態(tài)，檢查是否有列線為0。若無(wú)，則行號(hào)加1，順序掃描下一行；若有，則查出狀態(tài)為0的列號(hào)，由該列號(hào)和正在掃描的行號(hào)就可識(shí)別被按下的鍵。竄鍵處理：當(dāng)一個(gè)以上的鍵被按下即發(fā)生竄鍵時(shí)，CPU在行掃描時(shí)必須不以發(fā)現(xiàn)第一個(gè)被按按鍵為滿足，而是應(yīng)該繼續(xù)完成對(duì)所有行的一遍掃描，并在該遍掃描結(jié)束后判斷是否發(fā)生竄鍵（設(shè)置一竄鍵標(biāo)志寄存器），并根據(jù)實(shí)際情況作出處理。第82頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三矩陣式鍵盤示例假定有一個(gè)4×4的矩陣鍵盤通過(guò)并行接口芯片8255A與微機(jī)相連，8255A的A口定義為輸出口，其口地址為40H，與鍵盤行線相連；B口定義為輸入口，其口地址為41H，與鍵盤列線相連；控制寄存器地址為43H。給出鍵盤相關(guān)的程序段。第83頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4×4矩陣鍵盤第84頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三分析：法1按鍵鍵值行值列值按鍵鍵值行值列值(0)0EEH0FEH0EH(8)0BEH0FBH0EH(1)0EDH0DH(9)0BDH0DH(2)0EBH0BH(A)0BBH0BH(3)0E7H07H(B)0B7H07H(4)0DEH0FDH0EH(C)07EH0F7H0EH(5)0DDH0DH(D)07DH0DH(6)0DBH0BH(E)07BH0BH(7)0D7H07H(F)077H07H第85頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三程序段

MOVR0,#43H;方式0，A輸出，B輸入

MOV@R0,#82HBEGIN:MOVR0,#40HMOVX@R0,#00H;使所有行線全為0MOVR1,#41HWAIT:MOVXA,@R1;檢查是否有列線為0ANLA,#0FHXRLA,#0FHJZWAITLCALLDS20MS;延時(shí)去抖動(dòng)第86頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

MOVR2,#00H;竄鍵標(biāo)志R2清0MOVR3,#0FEH;行掃描初值(行掃描碼)MOVR0,#40H;A口地址

MOVR1,#4H;行數(shù)目LOOP:MOVA,R3MOVX@R0,A;掃描碼從A口輸出

INCR0;指向B口

MOVXA,@R0;讀B口

ANLA,#0FHCJNEA,#0FH,NEXT1SJMPNEXT2;沒(méi)有按鍵按下，掃描下一行NEXT1:INCR2;竄鍵標(biāo)志加1CJNER2,#01H,NEXT3MOVR4,A;被按鍵的列值送R4

第87頁(yè)，共96頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

MOVA,R3;行值(行掃描碼)送R5

MOVR5,A;NEXT2:MOVA,R3RLAMOVR3,A;生成下一行的掃描碼

DJNZR1,LOOP;所有行是否都掃描完？

SJMPKEY;進(jìn)行按鍵處理NEXT3