單片機(jī)擴(kuò)展及應(yīng)用教材課件

第章單片機(jī)擴(kuò)展及應(yīng)用7.1I/O接口概述 一．I/O接口地位二．I/O接口作用三．I/O編址技術(shù)四．I/O數(shù)據(jù)的四種傳送方式五．I/O接口的類型7.1I/O接口概述 一．I/O接口地位I/O接口處于外設(shè)與CPU之間，

是CPU與外設(shè)間的橋梁與通道。二．I/O接口作用CPU與外設(shè)速度匹配

（輸入緩沖，輸出鎖存）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；如：串/并，A/D，D/A電平轉(zhuǎn)換；實(shí)現(xiàn)地址譯碼，總線隔離；7.1I/O接口概述 三．I/O編址技術(shù)1、接口與端口接口：指CPU與外設(shè)間的I/O接

口芯片。端口：I/O芯片內(nèi)可尋址的數(shù)據(jù)

寄存器或緩沖器。2、I/O編址I/O與RAM獨(dú)立編址（地址重疊，兩套訪問(wèn)指令）I/O與RAM統(tǒng)一編址（存儲(chǔ)器直接映像）8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)7.1I/O接口概述 四．I/O數(shù)據(jù)的四種傳送方式1、無(wú)條件傳送方式無(wú)條件傳送也稱為同步程序傳送。無(wú)條件傳送適用于以下兩類外部設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入輸出具有常駐的或變化緩慢的數(shù)據(jù)信號(hào)的外部設(shè)備。例如:機(jī)械開關(guān)、數(shù)碼管等。

工作速度非?？?足以和CPU同步工作的外部設(shè)備。例如數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC,由于DAC是并行工和的,速度很快,因此CPU可以隨時(shí)向其傳送數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換7.1I/O接口概述 四．I/O數(shù)據(jù)的四種傳送方式2、程序查詢方式查詢方式又稱之為有條件傳送方式。適用于各種外部的設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入輸出傳送但查詢過(guò)程占用CPU，查詢方式只能適用于單項(xiàng)作業(yè)、規(guī)模比較小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7.1I/O接口概述 四．I/O數(shù)據(jù)的四種傳送方式3、程序中斷方式

程序中斷方式與查詢方式的主要區(qū)別程序中斷方式,大大提高了系統(tǒng)的效率中斷處理常需現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)4、DMA方式（DirectMemoryAccess）

適合批量傳送數(shù)據(jù)傳送速度極快在判定有鍵按下后逐列

（或逐行）置低電平，C高4位I/O方向--‘1’為輸入，‘0’為輸出MOVDPTR,#0002H；LOOP:MOVR0, #79H8255初始化控制字：10000010四、8255A的應(yīng)用舉例C高4位I/O方向--‘1’為輸入，‘0’為輸出MOVDPTR,#TABLCALLDISPLAY（2）8279的FIFO狀態(tài)查詢調(diào)整數(shù)據(jù)指針，以及位控碼3、方式2—雙向數(shù)據(jù)傳送方式三．簡(jiǎn)單輸入/輸出口應(yīng)用舉例MOVA,R2 ;取位控碼硬件接口電路：圖8-19為六位液晶靜態(tài)顯示電路。IBF(Inputbufferfull)：輸入緩沖器滿特點(diǎn)：三態(tài)輸出，片選信號(hào)無(wú)效時(shí)，輸出高阻MOV P1,#0FFH38255A可編程通用并行接口芯片INCR07.1I/O接口概述 五．I/O接口的類型并行I/O接口串行I/O接口簡(jiǎn)單I/O接口可編程I/O接口7.2單片機(jī)簡(jiǎn)單I/O擴(kuò)展 一．簡(jiǎn)單輸入口擴(kuò)展操作指令：MOVXA,@DPTR(控制信號(hào)：RD)適用：控制簡(jiǎn)單外設(shè)，如開關(guān)量輸入。常用芯片：74LS244/245,8286/8287

特點(diǎn)：三態(tài)輸出，片選信號(hào)無(wú)效時(shí)，輸出高阻應(yīng)用電路：注意建立有效地址以及使能端。輸入輸出ENAY0000111XZ74LS244真值表+5V……考慮RD與地址選通應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例：MOVDPTR,#0BFFFH;P2.6=0MOVXA,@DPTR;RD=07.2單片機(jī)簡(jiǎn)單I/O擴(kuò)展 二．簡(jiǎn)單輸出口擴(kuò)展操作指令：MOVX@DPTR，A(控制信號(hào)：WR)適用：控制簡(jiǎn)單外設(shè)，如驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，

數(shù)碼管等。常用芯片：74LS373/377,8282/8283

特點(diǎn)：輸出鎖存，以使速度匹配應(yīng)用電路：注意建立有效地址以及鎖存信號(hào)。74LS377真值表8051輸入輸出ECPDQ1XXQ0011000X0XQ0應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例：MOVDPTR,#7FFFH;P2.7=0MOVX@DPTR,A;WR=07.2單片機(jī)簡(jiǎn)單I/O擴(kuò)展 三．簡(jiǎn)單輸入/輸出口應(yīng)用舉例將74LS244的輸入端接8個(gè)開關(guān)用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù),將74LS377的輸出端接8個(gè)LED用來(lái)顯示數(shù)據(jù),

應(yīng)用電路：程序設(shè)計(jì)：應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例：LOOP:MOVDPTR,#0BFFFH;P2.6=0MOVXA,@DPTR;從244輸入數(shù)據(jù)MOVDPTR,#7FFFH;P2.7=0MOVX@DPTR,A;從377輸出數(shù)據(jù)LCALLDELAY ;延時(shí)LJMPLOOPDELAY:… …RETENDYA……74LS37774LS244805188P0WRP2.7RDP2.6DQ+5V+ENCPE7.38255A可編程通用并行接口芯片 一．可編程I/O接口芯片的特點(diǎn)二、8255A的邏輯結(jié)構(gòu)和信號(hào)引腳三、8255A的控制字四、8255A的工作方式五、8255A應(yīng)用舉例7.38255A可編程通用并行接口芯片 一．可編程I/O接口芯片的特點(diǎn)芯片端口包含數(shù)據(jù)口狀態(tài)口命令口（控制字）工作方式可編程

工作方式可通過(guò)命令口設(shè)定。7.38255A可編程通用并行接口芯片 二、8255A的邏輯結(jié)構(gòu)和

信號(hào)引腳數(shù)據(jù)端口A、B和C8位輸入/輸出端口總線接口電路8位雙向數(shù)據(jù)總線緩沖器（DB）讀/寫控制邏輯CS—片選信號(hào)RD—讀信號(hào)WR—寫信號(hào)A0、A1—端口選擇信號(hào)

(00/01/10/11-〉A(chǔ)/B/C/CON)復(fù)位信號(hào)控制邏輯電路A組控制+B組控制--〉

8位控制字（命令端口）A組B組CSA1A0RDWR所選端口操作00001A口讀端口A00101B口讀端口B01001C口讀端口C00010A口寫端口A00110B口寫端口B01010C口寫端口C01110控制寄存器寫控制字1XXXX/數(shù)據(jù)總線輸出Z7.38255A可編程通用并行接口芯片 三、8255A控制字1、工作方式控制字用于確定各個(gè)數(shù)據(jù)口的工作方式及數(shù)據(jù)傳送方向A口有三種工作方式，B口只有兩種工作方式；最高位標(biāo)志位，‘1’—表示工作方式控制字；

‘0’—C口復(fù)位/置位控制字D7D6D5D4D3D2D1D0A組B組C低4位I/O方向--‘1’為輸入，‘0’為輸出B口I/O方向--‘1’為輸入，‘0’為輸出B口工作方式:01C高4位I/O方向--‘1’為輸入，‘0’為輸出A口I/O方向--‘1’為輸入，‘0’為輸出A口工作方式:00011-‘1’操作：要求：端口A輸入口,工作方式=0，

端口B輸出口,工作方式=0，

C口高4位輸出,低4位輸入控制字=10010001B=91H設(shè)：控制口地址=FFF3HMOVA,#91HMOVDPTR,#0FFF3HMOV@DPTR,A7.38255A可編程通用并行接口芯片 三、8255A控制字2、C口復(fù)位/置位控制字用于對(duì)C口進(jìn)行位操作D7D6D5D4D3D2D1D0任意值C口位選擇‘1’置位‘0’復(fù)位要求：端口A輸入口,工作方式=0，

端口B輸出口,工作方式=0，

C口高4位輸出,低4位輸出操作：C口最高位置‘1’C口最低位置‘0’控制字=10010000B=90H設(shè)：控制口地址=FFF3HMOVA,#90HMOVDPTR,#0FFF3HMOVX@DPTR,A；設(shè)置控制字MOVA,#0FH ;00001111MOVX@DPTR,A;PC.7=‘1’ MOVA,#00H ;00000000MOVX@DPTR,A;PC.0=‘0’‘0’7.38255A可編程通用并行接口芯片 四、8255A的工作方式

1、方式0—基本輸入/輸出方式2、方式1—選通輸入/輸出方式3、方式2—雙向數(shù)據(jù)傳送方式7.38255A可編程通用并行接口芯片 四、8255A的工作方式

1、方式0—基本輸入/輸出方式適用于無(wú)應(yīng)答I/O數(shù)據(jù)傳送方式為無(wú)條件傳送方式應(yīng)用舉例

7.38255A可編程通用并行接口芯片 四、8255A的工作方式

2、方式1—選通輸入/輸出方式適用于查詢或中斷方式（1）選通輸入方式C口握手信號(hào)有：STB(strobe):輸入選通IBF(Inputbufferfull)：輸入緩沖器滿INTR(Interruptrequest)：中斷請(qǐng)求時(shí)序流程圖：RD外設(shè)送數(shù)發(fā)選通信號(hào)STB8255輸入鎖存向CPU發(fā)IBFSTB&IBF=1向CPU中斷請(qǐng)求CPU讀取數(shù)據(jù)清空bufferSTBIBFINTRRD7.38255A可編程通用并行接口芯片 四、8255A的工作方式

2、方式1—選通輸入/輸出方式適用于查詢或中斷方式（2）選通輸出方式C口握手信號(hào)有：ACK(acknowledge):外設(shè)應(yīng)答信號(hào)IBF(Inputbufferfull)：輸出緩沖器滿INTR(Interruptrequest)：中斷請(qǐng)求時(shí)序流程圖：中斷請(qǐng)求有效CPU發(fā)送數(shù)指令清除中斷請(qǐng)求8255鎖存數(shù)據(jù)向外設(shè)發(fā)OBF外設(shè)取走數(shù)據(jù)發(fā)應(yīng)答ACK清空buffer發(fā)中斷請(qǐng)求WRWROBFACKINTR等待7.38255A可編程通用并行接口芯片 四、8255A的工作方式

2、方式2—雙向數(shù)據(jù)傳送方式僅適用于A口適用于查詢或中斷方式適用于雙向數(shù)據(jù)傳送方式KEY2:MOVR7,#05HCPU與外設(shè)速度匹配

（輸入緩沖，輸出鎖存）TAB:DB0C0H,0F9H,0A4HADDA,#01H軟件消抖

延時(shí)5~10ms，比較前后兩次檢測(cè)電平，

均為有效狀態(tài)，則按鍵有效。4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)具有常駐的或變化緩慢的數(shù)據(jù)信號(hào)的外部設(shè)備。MOV A,P1A口有三種工作方式，B口只有兩種工作方式；ADDA,#19（2）去鍵的機(jī)械抖動(dòng)影響。MOVDPTR,#0FFF3HLCALL KEYSCAN三．簡(jiǎn)單輸入/輸出口應(yīng)用舉例適用于各種外部的設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入輸出傳送（a）共陰極（b）共陽(yáng)極（c）管腳配置38255A可編程通用并行接口芯片38255A可編程通用并行接口芯片接口電路的一般連接方法段控線（段選線）：控制顯示的字型（可由硬件BCD譯碼器/或軟件控制）輸出參數(shù)：A鍵碼7.38255A可編程通用并行接口芯片 四、8255A的應(yīng)用舉例

用8255A控制鍵盤及6位LED，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示1、應(yīng)用電路設(shè)計(jì)2、確定端口地址3、程序設(shè)計(jì)8255初始化控制字：10000010主程序：

ORG0000H LJMPMAIN ORG 0030HMAIN:MOVSP,#60H MOVDPTR,#0003H MOVA,#82H MOV@DPTR,ALOOP: LCALLKEYSCAN LCALLDISPLAY

LJMPLOOP7.38255A可編程通用并行接口芯片 四、8255A的應(yīng)用舉例

用8255A控制鍵盤及6位LED，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示顯示程序：DISPLAY:MOVR0,#79H;顯示區(qū)首址 MOVR1,#06H;顯示位數(shù) MOVR2,#0FEH；位控碼LOOP:MOVA,@R0 ；取顯示數(shù)據(jù) ADDA,#19 MOVCA,@A+PC；查表求字型碼 MOVDPTR,#0000H；A口 MOVX@DPTR,A；A口送字型碼 MOVDPTR,#0002H；C口 MOVA,R2 ;取位控碼MOVX@DPTR,A;C口送位控碼 SETBC RLCA ；位控碼左移一位 MOVR2,A INCR0 LCALLDELAY1MS；延時(shí) DJNZR1,LOOP ；顯示6位 RETLEDTAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H DB6DH,7DH,07H,7FH,6FH顯示程序初始化結(jié)束取顯示數(shù)據(jù)查表求字型碼送A口調(diào)整數(shù)據(jù)指針，以及位控碼取位控碼送B口6位顯示完7.4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù) 一、按鍵類型二、機(jī)械式按鍵三、獨(dú)立式按鍵接口設(shè)計(jì)四、行列式鍵盤鍵接口設(shè)計(jì)返回本章首頁(yè)7.4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)一、按鍵類型按材料分類機(jī)械式薄膜式電容式霍爾效應(yīng)式按接口電路分獨(dú)立式按鍵行列式鍵盤7.4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)二、機(jī)械式按鍵機(jī)械式按鍵輸入的特點(diǎn)機(jī)械式按鍵的觸點(diǎn)為簧片按鍵操作時(shí)，輸出電壓抖動(dòng)抖動(dòng)時(shí)間5~10ms在設(shè)計(jì)機(jī)械式鍵盤接口時(shí)，需解決的問(wèn)題：

開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入——可設(shè)計(jì)硬件去抖動(dòng)

電路或設(shè)計(jì)去抖動(dòng)軟件。

鍵盤狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法——中斷方式還是查詢

方式。消抖硬件消抖雙穩(wěn)態(tài)消抖濾波消抖軟件消抖

延時(shí)5~10ms，比較前后兩次檢測(cè)電平，

均為有效狀態(tài)，則按鍵有效。8051P1.0+5v&&+5V+5V開關(guān)7.4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)三、獨(dú)立式按鍵—每個(gè)按鍵占用一根I/O口線，適用按鍵較少時(shí)接口電路查詢方式中斷方式8031INT0＋５ＶI/O8031獨(dú)立式按鍵電路（ａ）（ｂ）查詢方式I/O中斷方式+5VINT1&使用8255擴(kuò)展I/O的獨(dú)立式鍵盤返回本節(jié)可編程I/O接口MOVDPTR,#0FFF3HMOV A,P1INTR(Interruptrequest)：中斷請(qǐng)求三、獨(dú)立式按鍵—每個(gè)按鍵占用一根I/O口線，適用按鍵較少時(shí)SETBC接口：指CPU與外設(shè)間的I/O接

口芯片。三、獨(dú)立式按鍵接口設(shè)計(jì)XRL A,R03、方式2—雙向數(shù)據(jù)傳送方式無(wú)條件傳送適用于以下兩類外部設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入輸出2、方式1—選通輸入/輸出方式KEY2:MOVR7,#06H38255A可編程通用并行接口芯片38255A可編程通用并行接口芯片應(yīng)用電路：注意建立有效地址以及使能端。按形狀分—七段LED、米字段LED5MCS-51單片機(jī)LED顯示器接口技術(shù)8位雙向數(shù)據(jù)總線緩沖器（DB）4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)7.4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)三、獨(dú)立式按鍵程序設(shè)計(jì)確定按鍵操作方式一次鍵作用。僅在壓下或抬起時(shí)作用一次連續(xù)鍵作用。有效期間，連續(xù)多次作用按鍵作用信號(hào)電平檢測(cè)。須等待按鍵釋放，占用CPU

或設(shè)keybusy標(biāo)志位邊沿檢測(cè)。設(shè)置標(biāo)志位lastsign,cursign

定時(shí)逐個(gè)按鍵（位）檢測(cè)。按鍵識(shí)別程序流程…8051+5VP1.0P1.1P1.77.4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)三、獨(dú)立式按鍵按鍵識(shí)別程序流程

電平檢測(cè)，一次鍵抬起作用…8051+5VP1.0P1.1P1.7結(jié)束鍵識(shí)別子程序保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)延時(shí)10ms,再讀鍵碼延時(shí)1ms，讀鍵碼A

鍵碼鍵抬起有鍵閉合讀鍵碼兩次鍵碼比較，相等恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)NYNNYY源程序輸入?yún)?shù)：無(wú)輸出參數(shù)：A鍵碼A=0FFH,無(wú)鍵影響資源：PSW,R0,

R1KEYSCAN:PUSH PSW PUSH 00H PUSH 01H MOV P1,#0FFH MOV A,P1 MOV R0,A XRL A,#0FFH JZ BACK0 MOV R1,#0AHLOOP1: LCALL DELAY1 DJNZ R1,LOOP1 MOV P1,#0FFH MOV A,P1 XRL A,R0 JNZ BACK0LOOP2: LCALL DELAY1 MOV P1,#0FFH MOV A,P1 CJNE A,#0FFH,LOOP2 MOV A,R0 LJMP BACK1BACK0: MOV A,#0FFHBACK1: RET保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)讀鍵碼，暫存至R0鍵閉合判斷延時(shí)10ms讀鍵碼并比較等待鍵釋放思考：如何實(shí)現(xiàn)

一次鍵閉合作用7.4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)三、獨(dú)立式按鍵鍵處理流程PROCESS鍵碼散轉(zhuǎn)處理A=FFH調(diào)用鍵碼識(shí)別程序NY初始化KEY0KEY1KEY7…PROCESS:MOV 10H,#00H;按鍵對(duì)應(yīng)位 LCALL KEYSCAN CJNE A,#0FFH,BACK;無(wú)鍵LOOP: RRC A ;求轉(zhuǎn)移碼 INC 10H JC LOOP ;C=1,繼續(xù)右移 MOV A,10H DEC A MOV A,#06H MUL AB MOV DPTR,#BRTAB JMP @A+DPTRBRTAB: LCALLKEY0 LJMP BACK LCALLKEY1 LJMP BACK …… LCALL KEY7BACK: RETKEY0:MOVR7,#06HLOOP:MOVR0, #79HMOV@R0,#00HDJNZR7,LOOPRET(清零）KEY2:MOVR7,#06HLOOP:MOVR0, #79HMOV@R0,#09HDJNZR7,LOOPRET（滿值）KEY2:MOVR7,#05HMOVR0, #79HMOVA,@R0ADDA,#01HLOOP:ADAMOVB,AANLB,#0FHMOV@R0,BANLA,#0F0HSWAPAJZBACKINCR0MOVB,@R0ADDA,BDJNZR7,LOOPBACK:RET個(gè)位+1進(jìn)位處理7.4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)三、獨(dú)立式按鍵按鍵識(shí)別程序流程

電平檢測(cè)，設(shè)置keybusu標(biāo)志無(wú)須等待鍵釋放結(jié)束鍵識(shí)別子程序保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)延時(shí)10ms,再讀鍵碼A

鍵碼有鍵閉合讀鍵碼兩次鍵碼比較，相等恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)NYNYKeybusu=0Keybusu=0A

FFHKeybusu=1A

FFHYN四、行列式鍵盤 1．鍵盤分類非編碼鍵盤

用軟件計(jì)算產(chǎn)生鍵碼編碼鍵盤

用硬件邏輯產(chǎn)生鍵碼四、行列式鍵盤 2．非編碼鍵盤工作原理行列式鍵盤電路原理如圖。判斷鍵盤中有無(wú)按鍵由列線送入全掃描字（0000）行線讀入行線狀態(tài)來(lái)判斷的（無(wú)鍵1111）鍵盤中哪一個(gè)鍵按下可由列線逐列置低電平后檢查行輸入狀態(tài)來(lái)判斷。段控線（段選線）：每位LED段控線由獨(dú)立的I/O控制。4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)2單片機(jī)簡(jiǎn)單I/O擴(kuò)展KEY2:MOVR7,#05H檢查行輸入狀態(tài)來(lái)判斷。軟件設(shè)計(jì)：在圖8-21中，設(shè)顯示器位數(shù)存于R7，顯示緩沖區(qū)首址存于R0，顯示字符以BCD碼形式存放，8031RAM中20H為鍵碼緩沖區(qū)，無(wú)鍵輸入時(shí)，20H中為80H。例用74LS373驅(qū)動(dòng)：Iol=8mA,Ioh=-0.PUSH 00H38255A可編程通用并行接口芯片二、LED顯示控制及顯示方式圖8-14利用硬件譯碼器的七段LED接口電路按鍵操作時(shí)，輸出電壓抖動(dòng)8279的鍵盤/顯示器電路與8031接口的一般連接方法如圖8-22所示。常用芯片：74LS244/245,8286/82874．8279接口和編程的一般方法但查詢過(guò)程占用CPU，查詢方式只能適用于單項(xiàng)作業(yè)、規(guī)ADDA,B由列線送入全掃描字（0000）LOOP:MOVR0, #79HLOOP:MOVR0, #79H3．鍵盤工作方式鍵盤的工作方式：編程掃描方式、定時(shí)掃描方式、中斷掃描方式三種。在鍵盤掃描子程序中完成下述幾個(gè)功能。（1）判斷鍵盤上有無(wú)鍵按下（2）去鍵的機(jī)械抖動(dòng)影響。（3）求按下鍵的鍵號(hào)。（4）鍵功能操作，一次或連續(xù)作用。8255擴(kuò)展I/O口組成的行列式鍵盤圖8-7中斷方式鍵盤接口4．鍵盤掃描方式掃描法：在判定有鍵按下后逐列

（或逐行）置低電平，同時(shí)讀入行（或列）的

狀態(tài)，這時(shí)0狀態(tài)的行、列交點(diǎn)

的鍵就是所按下的鍵。特點(diǎn)是逐列（或逐行）掃描查詢。相應(yīng)行（或列）應(yīng)有上拉電阻接高電平。反轉(zhuǎn)法：只要經(jīng)過(guò)兩個(gè)步驟就可獲得鍵值。反轉(zhuǎn)法原理如

下圖所示。按鍵編碼=行號(hào)*列數(shù)+列號(hào)

（a）線反轉(zhuǎn)法第一步（b）線反轉(zhuǎn)法第二步線反轉(zhuǎn)法原理7.5MCS-51單片機(jī)LED顯示器接口技術(shù)LED顯示器LED顯示控制及顯示方式LED靜態(tài)顯示LED動(dòng)態(tài)顯示典型鍵盤/顯示器接口實(shí)例返回本章首頁(yè)7.5MCS-51單片機(jī)LED顯示器接口技術(shù)

（a）共陰極（b）共陽(yáng)極（c）管腳配置一、LED顯示器分類按形狀分—七段LED、米字段LED按連接方法分—共陰極LED、共陽(yáng)極LED七段LED及字型碼七段LED引腳定義七段LED字型碼顯示驅(qū)動(dòng)電流：5mA~20mA壓降：1.5V~2.0V七段LED的字型碼（段選碼）7.5MCS-51單片機(jī)LED顯示器接口技術(shù) 二、LED顯示控制及顯示方式顯示控制段控線（段選線）：控制顯示的字型（可由硬件BCD譯碼器/或軟件控制）位控線（位選線）：公共端，控制顯示位的亮或滅。顯示方式靜態(tài)顯示：所有顯示位可同時(shí)顯示。故各段選線須獨(dú)立控制，硬件成本高。動(dòng)態(tài)顯示：每一時(shí)刻只有一位顯示。故段選線可統(tǒng)一控制，但需動(dòng)態(tài)掃描。

位避免閃爍，一般掃描頻率>50Hz四位靜態(tài)LED顯示器電路MOVR2,#0FEH；中斷處理常需現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)2．非編碼鍵盤工作原理DJNZR2,LOOP4MCS-51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)操作指令：MOVXA,@DPTR(控制信號(hào)：RD)圖8-15通過(guò)8155擴(kuò)展I/O口控制的8位LED動(dòng)態(tài)顯示接口僅在壓下或抬起時(shí)作用一次MOVX@DPTR,A;PC.ADDA,#19LOOP:MOVR0, #79HMOV R1,#0AH1I/O接口概述MOVXA,@DPTR;從244輸入數(shù)據(jù)串行I/O接口按形狀分—七段LED、米字段LED3、方式2—雙向數(shù)據(jù)傳送方式串行I/O接口MOV P1,#0FFH三、8255A控制字八位LED動(dòng)態(tài)顯示器電路7.5MCS-51單片機(jī)LED顯示器接口技術(shù) 三、LED靜態(tài)顯示方式接口電路段控線（段選線）：每位LED段控線由獨(dú)立的I/O控制。位控線（位選線）：公共端，常接GND（共陰）或Vcc（共陽(yáng)）。

顯示驅(qū)動(dòng)位驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)，全顯，接GND（共陰）或Vcc（共陽(yáng)）。段驅(qū)動(dòng)：驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力與LED顯示器的工作電流匹配。

例用74LS373驅(qū)動(dòng)：Iol=8mA,Ioh=-0.4mA,應(yīng)選共陽(yáng)極LED.7.5MCS-51單片機(jī)LED顯示器接口技術(shù) 三、LED靜態(tài)顯示方式程序設(shè)計(jì)DPLAY:MOVR0,#79H ；顯存首址 MOVR1,#00H ；段控端口地址 MOVR2,#04H ；顯示位數(shù)LOOP:MOVA,@R0 ；取顯示數(shù)據(jù) MOVDPTR,#TAB MOVCA,@A+DPTR；查表求字型碼 MOVX@R1,A ；送字型碼到端控口 INCR0 INCR1 DJNZR2,LOOP RETTAB:DB0C0H,0F9H,0A4H DB…. DB0F8H,80H,90H373373373373DB0000H0001H0002H0003H圖8-21串行口擴(kuò)展的鍵盤/顯示器接口7.5MCS-51單片機(jī)LED顯示器接口技術(shù) 四、LED動(dòng)態(tài)顯示方式接口電路段控線（段選線）：段控線由統(tǒng)一的驅(qū)動(dòng)控制。位控線（位選線）：公共端，動(dòng)態(tài)掃描。

顯示驅(qū)動(dòng)段驅(qū)動(dòng)器：驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力與LED顯示器的工作電流匹配。

例74LS373驅(qū)動(dòng)：Iol=8mA,Ioh=-0.4mA,取R=1K,則I=5mA位驅(qū)動(dòng)：提供的位驅(qū)動(dòng)電流應(yīng)約等于段控電流之和。

Ioh=40mA7.5MCS-51單片機(jī)LED顯示器接口技術(shù)四、LED動(dòng)態(tài)顯示方式用8255A控制鍵盤及6位LED，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示顯示程序：DISPLAY:MOVR0,#79H;顯示區(qū)首址 MOVR1,#06H;顯示位數(shù) MOVR2,#0FEH；位控碼LOOP:MOVA,@R0 ；取顯示數(shù)據(jù) ADDA,#19 MOVCA,@A+PC；查表求字型碼 MOVDPTR,#0000H；A口 MOVX@DPTR,A；A口送字型碼 MOVDPTR,#0002H；C口 MOVA,R2 ;取位控碼MOVX@DPTR,A;C口送位控碼 SETBC RLCA ；位控碼左移一位 MOVR2,A INCR0 LCALLDELAY1MS；延時(shí) DJNZR1,LOOP ；顯示6位 RETLEDTAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H DB6DH,7DH,07H,7FH,6FH顯示程序初始化結(jié)束取顯示數(shù)據(jù)查表求字型碼送A口調(diào)整數(shù)據(jù)指針，以及位控碼取位控碼送B口6位顯示完圖8-14利用硬件譯碼器的七段LED接口電路圖8-15通過(guò)8155擴(kuò)展I/O口控制的8位LED動(dòng)態(tài)顯示接口7.6LCD顯示器接口 1．LCD的基本結(jié)構(gòu)及工作原理圖8-17液晶顯示器基本結(jié)構(gòu)2．LCD的驅(qū)動(dòng)方式靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)回路及波形如圖8-18所示，圖中LCD表示某個(gè)液晶顯示段。時(shí)分割驅(qū)動(dòng)電壓平均化：當(dāng)顯示字段增多時(shí)，為減少引出線和驅(qū)動(dòng)回路數(shù)，需要采用時(shí)分割驅(qū)動(dòng)法。時(shí)分割驅(qū)動(dòng)方式通常采用電壓平均化法，其占空比有1/2，1/8，1/11，1/16，1/32，1/64等，偏比有1/2，1/3，1/4，1/5，1/7，1/9等。（a）驅(qū)動(dòng)回路；（b）真值表；（c）驅(qū)動(dòng)波形圖8-18靜態(tài)驅(qū)動(dòng)回路及波形3．LCD接口實(shí)例硬件接口電路：圖8-19為六位液晶靜態(tài)顯示電路。典型顯示子程序：設(shè)顯示緩沖區(qū)為8031片內(nèi)RAM的22H～27H六個(gè)單元依次放置六位分離的BCD碼。圖8-19六位LED靜態(tài)顯示電路返回本節(jié)典型鍵盤/顯示器接口實(shí)例 1．8155擴(kuò)展I/O口的鍵盤/顯示器接口接口電路：LED顯示器采用共陰極如圖8-20所示；LED采用動(dòng)態(tài)顯示軟件譯碼，鍵盤采用逐行掃描查詢方式；LED的驅(qū)動(dòng)采用北京集成電路設(shè)計(jì)中心生產(chǎn)的集電極開路輸出八位驅(qū)動(dòng)器8718。軟件設(shè)計(jì)：由于鍵盤與顯示做成一個(gè)接口電路，因此在軟件設(shè)計(jì)中合并考慮鍵盤查詢與動(dòng)態(tài)顯示，鍵盤消顫的延時(shí)子程序用顯示程序代替。圖8-208155擴(kuò)展I/O口的鍵盤/顯示器接口電路MOVDPTR,#TAB8031和8279鍵盤/顯示器接口的