模块3 数码管显示接口控制

1、模块模块3 3 数码管接口控制数码管接口控制课题课题1 51 5位数码管的串行静态显示控制接口控制位数码管的串行静态显示控制接口控制任务任务1 1 数码管的编码控制数码管的编码控制任务任务2 12 1个数码管显示控制个数码管显示控制任务任务3 3 串行静态显示串行静态显示“89C52”89C52”任务任务1 1 动态扫描显示动态扫描显示“bj2008” bj2008” 任务任务2 2 动态显示动态显示课题课题2 62 6位数码管的动态扫描显示接口控制位数码管的动态扫描显示接口控制任务任务4 4 串行静态跳变显示串行静态跳变显示“000000255”255”一、数码管的识别与测量一、数码管的识别

2、与测量 1、数码管的识别、数码管的识别 7段数码管由段数码管由7个长形发光二极管和个长形发光二极管和1个圆形发光二极管构个圆形发光二极管构成，它们的阳极（或阴极）接在一起作为公共端（成，它们的阳极（或阴极）接在一起作为公共端（COM），），阴极（或阳极）各自引出作为控制端引脚阴极（或阳极）各自引出作为控制端引脚dp、g、f、e、d、c、b、a（按二进制的位权左高右低的顺序排列）。（按二进制的位权左高右低的顺序排列）。（1）结构：）结构：1、数码管的识别、数码管的识别（2）分类：）分类： 公共端是阳极的数码管称为共阳极数码管，公共端是阴极公共端是阳极的数码管称为共阳极数码管，公共端是阴极的数码管

3、称为共阴极数码管。的数码管称为共阴极数码管。 共阴极数码管共阴极数码管共阳极数码管共阳极数码管2、数码管的测量、数码管的测量 使用数字万用表的使用数字万用表的PN结测试档对数码管中的结测试档对数码管中的8个发光二极个发光二极管加上正向电压，正常情况下管加上正向电压，正常情况下8个发光二极管都会发光，以此个发光二极管都会发光，以此可以判断该数码管是共阳极还是共阴极。可以判断该数码管是共阳极还是共阴极。二、数码管的编码二、数码管的编码 1、数码管的编码方法、数码管的编码方法 将数码管的公共端接上直流电源的正极（共阳极）或将数码管的公共端接上直流电源的正极（共阳极）或负极（共阴极），并通过控制各控制

4、端高低电平可显示如负极（共阴极），并通过控制各控制端高低电平可显示如图图3-1-3所示的字符。所示的字符。例例1：让共阴极数码管显示：让共阴极数码管显示“2” 显示显示字符字符二进制码二进制码HEXHEX码码2 2Dp g f e d c b aDp g f e d c b aP0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.00 1 0 1 1 0 0 05BH共阳极共阳极7段数码管各段的数字排列表段数码管各段的数字排列表0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F

5、8H,80H, 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90H,88H, 83H ,0C6H,0A1H,86H,8FH 9 A B C D E F共阴极共阴极7段数码管各段的数字排列表段数码管各段的数字排列表03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 977H,7CH, 39H,5EH ,79H,71HA B C D E F三、数码管的控制参数及控制电路设计三、数码管的控制参数及控制电路设计 数码管中每个发光二极管的额定参数与普通发光二极管数码管中每个发光二极管的额定参数与普通发光二极管一样：额定电压为一样：额定电压为3V，

6、额定电流为，额定电流为10mA。1、控制参数、控制参数 单片机电源为单片机电源为5V，因此输到数码管时要进行分压：即，因此输到数码管时要进行分压：即在公共端（在公共端（COM）接）接20欧电阻。欧电阻。 一个数码管由一个数码管由8个发光二极管，正好构成一个字节的控个发光二极管，正好构成一个字节的控制字，制字，1个数码管可由个数码管可由1个个I/O端口（如端口（如P1口）的位来控制，口）的位来控制，但是单片机的但是单片机的I/O口的驱动能力很小，不能用来直接驱动额口的驱动能力很小，不能用来直接驱动额定电流为定电流为10mA的发光二极管，因此，需要采用具有电流放的发光二极管，因此，需要采用具有电流

7、放大能力的元件（如锁存器大能力的元件（如锁存器74LS245、74LS373、74LS164、达林顿管或三极管）来驱动。达林顿管或三极管）来驱动。 三、数码管的控制参数及控制电路设计三、数码管的控制参数及控制电路设计 2、控制电路设计、控制电路设计1、让一个共阴极数码管显示数字、让一个共阴极数码管显示数字“8”。ABGECDF四、数码管显示例子四、数码管显示例子 ORG 0000H LJMP START ORG 0030HSTART: MOV P0,#80H SETB P2.0 LJMP $ END 参考程序参考程序2、让一个共阴极数码管循环显示字符、让一个共阴极数码管循环显示字符“0F”。四

8、、数码管显示例子四、数码管显示例子ABGECDF格式：格式： 段码表头标号：段码表头标号： DB data,data,data DB data,data,data新指令剖析新指令剖析1、制表指令、制表指令DB功能：将程序写入单片机的程序存储器（功能：将程序写入单片机的程序存储器（ROMROM）时，）时， 在在ROMROM中开辟一空间存储一些程序运行时所需中开辟一空间存储一些程序运行时所需 要的数据。这些常数都是单字节常数。要的数据。这些常数都是单字节常数。 段码表一般放在结束指令的前面。段码表一般放在结束指令的前面。例例1 1：将共阴极数码管显示：将共阴极数码管显示“0-F”0-F”的断码存入

9、单片机的的断码存入单片机的 ROMROM中。中。新指令剖析新指令剖析SEGTAB: ；段码表；段码表 DB 03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH ；0，1，2，3，4，5 DB 7DH,07H,7FH,6FH ,77H,7CH ；6，7，8，9，A，B DB 39H,5EH ,79H,71H ；C，D，E，FROMROM地址地址SEGTAB+0SEGTAB+0SEGTAB+1SEGTAB+1SEGTAB+2SEGTAB+2SEGTAB+3SEGTAB+3SEGTAB+4SEGTAB+4SEGTAB+5SEGTAB+5所存数据所存数据03FH03FH06H06H5BH5BH4FH4F

10、H66H66H6DH6DHROMROM地址地址SEGTAB+6SEGTAB+6SEGTAB+7SEGTAB+7SEGTAB+8SEGTAB+8SEGTAB+9SEGTAB+9SEGTAB+10SEGTAB+10SEGTAB+11SEGTAB+11所存数据所存数据7DH7DH07H07H7FH7FH6FH6FH77H77H7CH7CHROMROM地址地址SEGTAB+12SEGTAB+12SEGTAB+13SEGTAB+13SEGTAB+14SEGTAB+14SEGTAB+15SEGTAB+15所存数据所存数据39H39H5EH5EH79H79H71H71H新指令剖析新指令剖析格式：格式： MO

11、V A,# data MOV DPTR, # 段码表头标号段码表头标号 MOVC A,A+DPTR 2、查表指令、查表指令MOVC功能：功能：将以上制表指令在将以上制表指令在ROM中产生的常数取出，中产生的常数取出， 需借用此指令和数据指针寄存器需借用此指令和数据指针寄存器“DPTR” 查出表格中第查出表格中第“data+1”个数据。个数据。例例2 2：用查表指令查出段码表：用查表指令查出段码表SEGTABSEGTAB中数据中数据“6FH”6FH”， 并传送到寄存器并传送到寄存器R0R0中。中。SEGTAB: ；段码表；段码表 DB 03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH ；0，1，

12、2，3，4，5 DB 7DH,07H,7FH,6FH ,77H,7CH ；6，7，8，9，A，B DB 39H,5EH ,79H,71H ；C，D，E，F新指令剖析新指令剖析参考答案：参考答案： MOV A,# 9 MOV DPTR, # SEGTAB MOVC A,A+DPTR MOV R0,A MOV A,#3 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTRTABLE: DB 08H, 0C5H, 0B0H, 45H, 60H, 4FH DB 6FH, 03CH END问：执行完此程序后，问：执行完此程序后，A= （ ）练习练习新指令剖析新指令剖析3、比较不相等转移指令、比较不

13、相等转移指令CJNE格式：格式： CJNE A, #data，rel CJNE A, direct，rel CJNE Ri, #data，rel CJNE Rn，#data，rel功能：比较两个字节中的值，若两个字节中的值不功能：比较两个字节中的值，若两个字节中的值不 相等，则转移。相等，则转移。3、比较不相等转移指令、比较不相等转移指令CJNE 注意：具有比较和判断双重功能，可产生注意：具有比较和判断双重功能，可产生3个分支个分支 程序，即相等分支、大于分支、小于分支程序，即相等分支、大于分支、小于分支新指令剖析新指令剖析不相等情况下，若第一操作数内容小于第二操作数不相等情况下，若第一操作数

14、内容小于第二操作数内容，则（内容，则（CYCY）=1=1，否则（，否则（CYCY）=0.=0.例例4 4：若：若（R2）=60H, , 问执行完指令问执行完指令CJNE R2, #68H, DL0后后，（，（CY）= =（ ）。）。新指令剖析新指令剖析例例3 3：试写出以下指令的执行结果：试写出以下指令的执行结果： MOV R0,#0DL0: INC R0 CJNE R0,#6,DL0 LJMP $结果结果：（R0）= =（ ）例例2：让一个共阴极数码管循环显示字符：让一个共阴极数码管循环显示字符“0F”。1、制段码表、制段码表SEGTAB: ；段码表；段码表 DB 03FH,06H,5BH,

15、4FH,66H,6DH DB 7DH,07H,7FH,6FH ,77H,7CH DB 39H,5EH ,79H,71HMOV R1,#0MOV DPTR,#SEGTABMOV A,R1MOVC A,A+DPTRMOV P0,ASETB P2.0INC R1LCALL DELAYCJNE R1,#16,DISPLJMP START2、程序流程图、程序流程图DISPSTARTORG 0000HLJMP STARTORG 0030H ORG 0000H LJMP START ORG 0030H START: MOV R1,#0 MOV DPTR,#SEGTABDISP: MOV A,R1 MOVC

16、A,A+DPTR MOV P0,A SETB P2.0 INC R1 LCALL DELAY CJNE R1,#16,DISP LJMP STARTDELAY: . .(略略)SEGTAB: ；段码表；段码表 DB 03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H, DB 7FH,6FH ,77H,7CH, 39H,5EH ,79H,71H END格式：格式： 段码表头标号：段码表头标号： DB data,data,data DB data,data,data1、制表指令、制表指令DB课前复习课前复习格式：格式： MOV A,# data MOV DPTR, # 段码表头标号段

17、码表头标号 MOVC A,A+DPTR 2、查表指令、查表指令MOVC 查出表格中第查出表格中第“data+1”个数据。个数据。3、比较不相等转移指令、比较不相等转移指令CJNE格式：格式： CJNE A, #data，rel CJNE A, direct，rel CJNE Ri, #data，rel CJNE Rn，#data，rel课前复习课前复习课堂练习课堂练习1、将以下数据：、将以下数据：03FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH, 07H,7FH,6FH ,77H,7CH,39H,5EH ,79H,71H存入存入 单片机的单片机的ROM中中(即编制成程序表格，要求表头为

18、即编制成程序表格，要求表头为 TABLE)。2、编写程序，查出以上表格中的第、编写程序，查出以上表格中的第8个数据，并传送到个数据，并传送到 寄存器寄存器B中。中。3 3、试写出以下指令的执行结果：、试写出以下指令的执行结果： MOV R0,#12DL0: DEC R0 CJNE R0,#6,DL0 LJMP $结果结果：（R0）= =（ ）课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习4、让一个共阴极数码管循环显示字符、让一个共阴极数码管循环显示字符“1-9”，试在例题程序，试在例题程序的基础上做修改，完成此功能。的基础上做修改，完成此功能。5、让一个共阴极数码管循环显示字符、让一个共阴极数码管循环显示字

19、符“F-1”，试在例题程序，试在例题程序的基础上做修改，完成此功能。的基础上做修改，完成此功能。例例1 1：采用：采用AT89C51AT89C51单片机的单片机的2 2位位I/OI/O口来控制下图所示口来控制下图所示的串行静态显示电路，将的串行静态显示电路，将5 5位位“89C52”89C52”的断码通过串行的断码通过串行方式输出到方式输出到5 5片移位寄存器的输出端锁存，并由片移位寄存器的输出端锁存，并由5 5位数位数码管显示。码管显示。应用举例应用举例一、硬件电路一、硬件电路 由单片机最小应用系统、由单片机最小应用系统、5个由串行输入并行输个由串行输入并行输出的出的74LS164锁存器驱动

20、的共阴极数码管组成。数据锁存器驱动的共阴极数码管组成。数据输入口为输入口为“Din”，并将它接到单片机的，并将它接到单片机的P3.0口，移位脉口，移位脉冲输入冲输入“CLK”接到单片机的接到单片机的P3.1口。口。1、硬件电路的组成、硬件电路的组成8位串行输入并行输出移位锁存器位串行输入并行输出移位锁存器74LS1641、2脚为与门输入端脚为与门输入端“Din”，并一，并一 起作为输入引脚；起作为输入引脚； 3-6脚、脚、10-13脚（脚（QA-QH）为并行）为并行 输出端；输出端；8脚脚“CLK”为移位脉冲输入端，上为移位脉冲输入端，上 升沿时移入一位；升沿时移入一位；9脚为清零端，低电平时

21、并行输出脚为清零端，低电平时并行输出 清零，一般常接高电平。清零，一般常接高电平。（1）74LS164芯片的引脚功能芯片的引脚功能电路中的电路中的“CLK”出现一个移位脉冲时出现一个移位脉冲时（即由低电平变为高电平），（即由低电平变为高电平），“Din”端端 的状态移入到的状态移入到Q0，而原来，而原来Q0的状态将的状态将 移到移到Q1，从，从“Din”端输入的状态就逐位端输入的状态就逐位 从从Q0到到Q7，这样移位，这样移位8次后次后74LS164 芯片的芯片的Q0-Q7的状态与单片机输出端的的状态与单片机输出端的 数据状态是一致的。数据状态是一致的。8位串行输入并行输出移位锁存器位串行输入

22、并行输出移位锁存器74LS164（2）74LS164芯片的数据传送原理芯片的数据传送原理多个多个74LS164进行连接时，前一个寄进行连接时，前一个寄 存器的第存器的第13脚（脚（Q7）连接到下一个寄）连接到下一个寄 存器的存器的“Din”脚。这样再移位脚。这样再移位8次后前一次后前一 个个74LS164芯片的芯片的Q0-Q7的状态则移位的状态则移位 到下一个到下一个74LS164芯片的芯片的Q0-Q7中，而中，而 前一个前一个74LS164芯片的芯片的Q0-Q7的状态则的状态则 与当前单片机输出端的数据状态是一致与当前单片机输出端的数据状态是一致 的。的。8位串行输入并行输出移位锁存器位串行

23、输入并行输出移位锁存器74LS164（2）74LS164芯片的数据传送原理芯片的数据传送原理若要使这若要使这5位数码管从左至右显示位数码管从左至右显示5位位 段码字符，先将要显示的段码字符，先将要显示的“89C52”编成编成 共阴极段码共阴极段码“5BH、6DH、58H、6FH、 7FH”，然后将这，然后将这5个段码数据按逆序逐个段码数据按逆序逐 个分个分8位传送即可。如此如此移位位传送即可。如此如此移位5*8 次即可将次即可将5位段码完整地输出到位段码完整地输出到5位数码位数码 管显示。管显示。8位串行输入并行输出移位锁存器位串行输入并行输出移位锁存器74LS164（2）74LS164芯片的

24、数据传送原理芯片的数据传送原理8位串行输入并行输出移位锁存器位串行输入并行输出移位锁存器74LS164（3）74LS164的数据传送的实现的数据传送的实现 74LS164串行输入端数据的传送：串行输入端数据的传送： MOV P3.0，C移位脉冲实现指令：移位脉冲实现指令： CLR P3.1 SETB P3.1新指令剖析新指令剖析格式：格式： 名字名字 BIT 内部数据存储器的位存储单元地址内部数据存储器的位存储单元地址BIT伪指令伪指令功能：用来给单片机的内部数据存储器的位存储单元功能：用来给单片机的内部数据存储器的位存储单元 定义一个名字定义一个名字例：例： DIN BIT P3.0 CLK

25、 BIT P3.1一、程序设计一、程序设计1、程序流程图、程序流程图主程序主程序显示子程序显示子程序 ORG 0000H LJMP START ORG 0030HSTART: MOV 40H,#5BH ；“2”的段码的段码 MOV 41H,#6DH ；“5”的段码的段码 MOV 42H,#58H ；“C”的段码的段码 MOV 43H,#6FH ；“9”的段码的段码 MOV 44H,#7FH ；“8”的段码的段码 LCALL DISP LJMP $一、程序设计一、程序设计2、源程序设计、源程序设计DISP: MOV R0,#40H MOV R1,#5DP0: MOV R2,#8 MOV A,R0

26、 DP1: RLC A MOV P3.0,C CLR P3.1 SETB P3.1 DJNZ R2,DP1 INC R0 DJNZ R1,DP0 RETDP0 DP1 ORG 0000H LJMP START ORG 0030HSTART: MOV 40H,#5BH ；“2”的段码的段码 MOV 41H,#6DH ；“5”的段码的段码 MOV 42H,#58H ；“C”的段码的段码 MOV 43H,#6FH ；“9”的段码的段码 MOV 44H,#7FH ；“8”的段码的段码 LCALL DISP LJMP $DISP: MOV R0,#40H MOV R1,#5DP0: MOV R2,#8

27、MOV A,R0 DP1: RLC A MOV P3.0,C CLR P3.1 SETB P3.1 DJNZ R2,DP1 INC R0 DJNZ R1,DP0 RET END DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H DIN BIT P3.0 CLK BIT P3.1 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H START: LCALL CRSJ LCALL QDM LCALL DISP SJMP $ DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H DIN BIT P3.0 CLK BIT P3.1 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H

28、 START: LCALL CRSJ LCALL QDM LCALL DISP SJMP $CRSJ: MOV 30H,#2H MOV 31H,#5H MOV 32H,#0CH MOV 33H,#9H MOV 34H,#8H RETQDM: MOV R0,#DBUF MOV R1,#TEMP MOV R2,#5 QDM1: MOV DPTR,#SEGTAB MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV R1,A INC R1 INC R0 DJNZ R2,QDM1 RETDISP: MOV R0,#40H MOV R1,#5DP0: MOV R2,#8H MOV A,R0 DP1: R

29、LC A MOV DIN,C CLR CLK SETB CLK DJNZ R2,DP1 INC R0 DJNZ R1,DP0 RET DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H DIN BIT P3.0 CLK BIT P3.1 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H START: LCALL CRSJ LCALL QDM LCALL DISP SJMP $CRSJ: MOV 30H,#2H MOV 31H,#5H MOV 32H,#0CH MOV 33H,#9H MOV 34H,#8H RETQDM: MOV R0,#DBUF MOV R1,#TEMP MOV R2,#5 QDM1: MOV DPTR,#SEGTAB MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV R1,A INC R1 INC R0 DJNZ R2,QDM1 RETDISP: MOV R0,#40H MOV R1,#5DP0: MOV R2,#8H MOV A,R0 DP1: RLC A MOV DIN,C CLR CLK SETB CLK DJNZ R2,DP1 INC R0 DJNZ R1,DP0 RETSEGT