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第一章 8086 程序设计 第二章 MCS-51 程序设计 第三章 微机基本系统的设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口 第六章 计数器、定时器与接口

第一章 8086 程序设计 第二章 MCS-51 程序设计 第三章 微机基本系统的设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口 第六章 计数器、定时器与接口 第七章 显示器与键盘接口 第八章 串行通信及接口 第九章 数模转换器和模数转换器接口. 本章知识点. LED 显示器与接口 * LCD 显示器与接口** 键盘与接口* 拨盘与接口** 可编程显示器键盘接口电路***. 本章知识点. LED 显示器与接口 * LCD 显示器与接口** 键盘与接口* 拨盘与接口** 可编程显示器键盘接口电路***. LED 显示器与接口.

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第一章 8086 程序设计 第二章 MCS-51 程序设计 第三章 微机基本系统的设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口 第六章 计数器、定时器与接口

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  1. 第一章 8086程序设计 第二章 MCS-51程序设计 第三章 微机基本系统的设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口 第六章 计数器、定时器与接口 第七章 显示器与键盘接口 第八章 串行通信及接口 第九章 数模转换器和模数转换器接口

  2. 本章知识点 • LED显示器与接口 * • LCD显示器与接口** • 键盘与接口* • 拨盘与接口** • 可编程显示器键盘接口电路***

  3. 本章知识点 • LED显示器与接口 * • LCD显示器与接口** • 键盘与接口* • 拨盘与接口** • 可编程显示器键盘接口电路***

  4. LED显示器与接口 • LED显示器的基本结构 • 静态显示的原理与接口 • 动态显示的原理与接口 • 点阵显示

  5. LED显示器的基本结构 • 七段显示器： 将发光二极管封装成数码显示的形式

  6. LED显示器的基本结构 • 共阳七段显示器 • 共阴七段显示器

  7. LED显示器的基本结构 • 点阵式显示器： 发光二极管封装成点阵形式，构成不同的字符甚至汉字、图形

  8. LED显示器的基本结构 • 点阵式显示器： 发光二极管排列成矩阵，由亮与暗来产生字符或图形。每一行的阳极连在一起，每一列的阴极连在一起

  9. 静态显示的原理与接口 将显示的字符转换为对应的字型笔划编码，将此编码通过输出数据锁存器，并经驱动电路接到显示器 。

  10. 静态显示的原理与接口 驱动电路设计 • 通过限流电阻控制流过发光二极管的电流 • 流过发光二极管电流为5~10mA • 发光二极管的导通电压为2.2V左右 ！

  11. 静态显示的原理与接口 用一个74LS273或74LS374构成的输出锁存器来控制一位显示器。当输出锁存器发出一字符的笔划编码时，该显示器就显示该字符，由于TTL电路的低电平吸电流的驱动能力较强，因此将接口电路的输出通过限流电阻与发光二极管显示器的负极相连接，其公共正极连接到正电源上，即采用共阳显示器。

  12. 静态显示的原理与接口 • 电路图

  13. 静态显示的原理与接口 • 对于上述共阳显示器接口电路来说，当控制信号为“0”时，点亮相应的笔划，当控制信号为“1”时则不亮。 • 由此可得到输出编码表

  14. 字符 D7 h D6 g D5 f D4 e D3 d D2 c D1 b D0 a 编码1 编码2 0 X 1 0 0 0 0 0 0 40H C0H 1 X 1 1 1 1 0 0 1 79H F9H 2 X 0 1 0 0 1 0 0 24H A4H 3 X 0 1 1 0 0 0 0 30H B0H 4 X 0 0 1 1 0 0 1 19H 99H 5 X 0 0 1 0 0 1 0 12H 92H 6 X 0 0 0 0 0 1 0 02H 82H 7 X 1 1 1 1 0 0 0 78H F8H 8 X 0 0 0 0 0 0 0 00H 80H 9 X 0 0 1 1 0 0 0 18H 98H A X 0 0 0 1 0 0 0 08H 88H B X 0 0 0 0 0 1 1 03H 83H C X 1 0 0 0 1 1 0 46H C6H D X 0 1 0 0 0 0 1 21H A1H E X 0 0 0 0 1 1 0 06H 86H F X 0 0 0 1 1 1 0 0EH 8EH 静态显示的原理与接口

  15. 动态显示的原理与接口 • 要求多位显示器的场合，如果采用静态显示方法，则随着显示位数的增加，数据锁存器、驱动电路也相应地成倍增加。 • 动态显示将所有显示器的笔画接在一起，通过输出锁存器控制笔画的电平，而每位的公共端由另一个锁存器控制，决定此位是否点亮。

  16. 动态显示的原理与接口

  17. 动态显示的原理与接口 笔画 位

  18. 动态显示的原理与接口 笔画： 四位共阴显示器相应笔划的阳极连在一起，笔划锁存器的输出通过一个由三极管构成的反相驱动器与共阴显示器的阳极相连。当笔划锁存器输出为“1”，则驱动三极管截止，当输出为“0”时，此三极管导通。

  19. 动态显示的原理与接口 位： 每一位显示器的阴极由位锁存器的输出经反相驱动器控制。当位锁存器输出为“1”，则驱动三极管导通，当输出为“0”时，此三极管截止。

  20. 动态显示的原理与接口 • 控制笔划锁存器的输出能控制其对应的驱动三极管导通与否，而控制位锁存器的输出也能控制其对应的驱动三极管导通与否。 • 当位驱动三极管导通时，选中相应位，而显示的字型由笔划驱动三极管的导通与否决定。 • 为了保证正确显示，每次只能有一位显示器被选中。

  21. 动态显示的原理与接口 ！ 被选中显示器的每个笔划流过的电流由笔划驱动三极管集电极的限流电阻决定，通常为20～30mA。 限流电阻

  22. 动态显示的原理与接口 ！ 当某一位显示器所有的笔划都点亮时，该位驱动三极管流过的电流为160～240mA。 位驱动三极管

  23. 动态显示的原理与接口 为保证正确显示，输出某位笔画信号时，只能该位显示器被选中。

  24. 动态显示的原理与接口 调试动态显示程序时，应注意防止程序在显示某一位时发生死循环情况，或是当程序在显示某一位时将其中止，使该位显示器长时间地点亮。由于此时流过显示器的电流较大，容易损坏器件。碰到这类情况应迅速将机器复位，以关闭显示器。

  25. 点阵显示的原理 • 点阵显示器每一列的阴极连在一起，对每一列而言相当于一个共阴显示器。 • 同时每一行的阳极连在一起，相当于七段显示器的笔划。这样，可以把5X7的发光二极管点阵看作一个五位显示器。 • 仍可采用动态显示电路，以笔划锁存器控制行信号，以位锁存器控制列信号。

  26. 点阵显示的原理

  27. 点阵显示的原理 利用点阵显示字符和图形时，需用较多的编码。以5X7点阵为例，每列需要一个编码，如显示字母B，当第1列有效时，其行编码信号为7FH；当第2、3、4列有效时，其行编码信号为49H；当第5列有效时，其行编码信号为36H。由于采用了反相驱动器，行锁存器输出的编码依次为00H、36H、36H、36H、49H。这五个字节的数字即字符B的编码。

  28. 本章知识点 • LED显示器与接口 * • LCD显示器与接口** • 键盘与接口* • 拨盘与接口** • 可编程显示器键盘接口电路***

  29. LCD显示器与接口 • LCD显示器的基本结构 • 显示的原理与接口 • 程序设计

  30. LCD显示器的基本结构 • 字符型液晶显示模块是一类专用于显示字母、数字和自定义符号（简称字符）的点阵型液晶显示模块。 • 每个字符的显示形式为5X8或5X11点阵块组成的图形。 • 显示时，每个字符占一个字符位，字符位之间有一个点距的间隔起着字符间距和行距的作用。正由于行和列的间隔，这类模块只能显示字符而不能显示图形。

  31. LCD显示器的基本结构 2行16个字符的字符型液晶显示模块 • 字符型液晶显示驱动控制器 （如HD44780U） • 液晶显示驱动 （如HD44100）

  32. LCD显示器的基本结构 字符型液晶显示模块的性能由所采用的控制器决定，主要包括： • 控制模块、 • 显示驱动 • 接口电路三个部分

  33. LCD显示器的基本结构

  34. LCD显示器的基本结构 • 显示数据存储器（DDRAM） • 内置字符发生RAM（CGRAM） • 地址计数器

  35. LCD显示器的基本结构 • 显示数据存储器DDRAM的内容决定显示器显示的内容，DDRAM的地址决定显示器显示字符的位置。 • 显示数据存储器的内容可通过计算机接口定义，写入的数据为当前地址所指示的显示内容。

  36. LCD显示器的基本结构 • 当显示内容为标准字符时，由内置字符发生ROM提供字模，此时显示数据存储器DDRAM的内容为标准ASCII码。 • 当显示内容为自定义字符时，由内置字符发生RAM提供字模，此时显示数据存储器DDRAM的内容为约定的自定义编码。

  37. LCD显示器的基本结构 • 字符发生RAM的内容与写入的字模（即字符或图形）对应； • 字符发生RAM的地址与字模位置相对应； • 字符发生RAM内字模的内容可通过计算机接口定义； • 写入的数据为当前地址所指示的字模位置的点阵数据。

  38. LCD显示器的基本结构 • 地址指针计数器AC是可读可写计数器，是指示DDRAM或CGRAM当前地址的指针计数器。 • 具体指示的对象根据计算机最近写入的地址设置指令的标识码决定。

  39. LCD显示器的基本结构 在写入显示数据存储器DDRAM操作时，地址指针计数器AC指示当前DDRAM的地址，此地址与显示器的显示位置对应，即写入的数据是当前地址所指示的显示器位置所显示内容的编码。 • 标准字符编码（ASCII码10H~0FFH） • 自定义字符编码（ASCII码00H~07H）

  40. LCD显示器的基本结构 • 显示存储器DDRAM为80个字节，各单元对应显示屏上的各字符位地址。 • DDRAM地址定义分两种，一种为一行显示的地址定义，一种为两行显示的地址定义。 • 在两行显示时，第二行总是从DDRAM的后半部分开始，即第41单元起单元定义为第二行DDRAM单元。

  41. LCD显示器的基本结构

  42. LCD显示器的基本结构 • 在写入字符发生RAM（CGRAM）操作时，地址指针计数器AC指示当前CGRAM的地址，此地址与字模位置相对应，即写入的数据为当前地址所指示的字模位置的点阵数据。 • 写入的5位数据为一行字符点阵，所以作为CGRAM字模库仅使用存储单元字节的低5位，而高3位不作为字模数据使用

  43. LCD显示器的基本结构 在写入显示数据存储器DDRAM操作时，地址指针计数器AC指示当前DDRAM的地址，此地址与显示器的显示位置对应，即写入的数据是当前地址所指示的显示器位置所显示的内容的编码。 • 标准字符编码（ASCII码10H~0DFH） • 自定义字符编码（ASCII码0E0H~0FFH）

  44. LCD显示器的基本结构

  45. LCD显示器的基本结构 • I/O缓冲器是接口模块以及控制模块中寄存器和存储器与计算机连接的结合部。 • 指令寄存器及译码器是将计算机发来的指令代码转译成控制逻辑信号，实现对控制器的设置。 • 数据寄存器包括数据输入和数据输出寄存器，用于暂存写入和读取的DDRAM和CGRAM的数据。

  46. LCD显示器的基本结构 接口模块将BF触发器“忙”标志作为“握手”信号，其状态表示控制器当前是否可以接收计算机发来的数据。 • BF=1表示控制器内部正在处理指令或传输计算机送来的显示数据，不接收计算机对控制器的写、读数据操作，此时控制器将封锁I/O缓冲器。 • BF=0表示控制器己处理完计算机发来的信息，打开I/O缓冲器等待新的操作。

  47. 显示的原理与接口 • 类似于可编程接口电路，通过工作方式设定及数据交换使显示器工作 • 查询忙标记判断是否能设置命令或写入数据 • 通过命令码设定工作方式 • 通过命令码设定地址寄存器的定义 • 将数据写入字符发生RAM（CGRAM） • 将数据写入显示数据存储器DDRAM

  48. 0 0 1 DL N F 0 0 显示的原理与接口 • 工作方式设置 格式

  49. 显示的原理与接口 • DL设置控制器与计算机的接口形式 DL=0 设置数据总线为4位，=1为8位 • N 设置显示的字符行数 N=0为一行字符行，=1为两行字符行。 • F设置显示字符的字体 F=0为5X7点阵字符体，=1为5Xl0点阵字 符体

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