显示器及其接口技术PPT文档.ppt

显示器及其接口技术本章主要内容引言显示记录仪--是以模拟方式连续显示和记录过程参数的动态变化，但其价格都很贵，在目前的计算机控制系统中已很少采用。
LED数码管--由于具有结构简单、体积小、功耗低、配置灵活、显示清晰、可靠性高等优点，目前已被微型计算机控制系统及智能化仪表广泛采用。
LCD--则以其功耗极低的特点，占据了从电子表到计算器，从袖珍仪表到便携式微型计算机等应用场合。
CRT终端--CRT终端以其图文并茂的直观生动画面，可以显示生产过程中的各种画面及报表，如生产流程图、显示报警图、趋势曲线图、状态和回路查询图等,在很多微型计算机控制系统中，特别在DDC，SCC以及DCS控制系统中，大都采用CRT操作台进行监视和控制。

6.1LED数码管显示器引言6.1.1LED显示器工作原理LED显示器有多种结构形式，单段的圆形或方形LED常用来显示设备的运行状态，8段LED可以显示各种数字和字符，所以也称为LED数码管，其外形如图6-2所示。8段LED在控制系统中应用最为广泛，其接口电路也具有普遍借鉴性。因此，我们介绍8段LED数码管显示器。8段LED显示器的结构与工作原理如图6-3所示。
一个8段LED显示器的结构与工作原理如图6-1所示。它是由8个发光二极管组成，各段依次记为a、b、c、d、e、f、g、dp，其中dp表示小数点（不带小数点的称为7段LED）。8段LED显示器有共阴极和共阳极两种结构，分别如图6-1（b）、（c）所示。
共阴极LED的所有发光管的阴极并接成公共端COM，而共阳极LED的所有发光管的阳极并接成公共端COM。当共阴极LED的COM端接地，则某个发光二极管的阳极加上高电平时，则该管有电流流过因而点亮发光；当共阳极LED的COM端接高电平，则某个发光管的阴极加上低电平时，则该管有电流流过因而点亮发光。
8段LED通过不同段点亮时的组合，可以显示0~9、A~F等十六进制数。显然，将单片机的数据输出口与LED各段引脚相连，控制输出的数据就可以使LED显示不同的字符。通常把控制LED数码管发光显示字符的8位字节数据称为段选码或者字符译码，如图7-4所示。6.1.2LED显示器显示方式1．静态显示方式－各位同时显示例题6-1：说明4个共阴极LED静态显示3456数字的工作过程。2．动态显示方式－逐位轮流显示例题6-2：说明4位共阴极LED动态显示3456数字的工作过程6.1.3LED显示器接口电路1．静态显示电路图6-5中有CD4511B的引脚分配，它的真值表见表6-2。
（BLanking）为空白（全灭）信号，低电平有效；
(LampTest)为全亮试验信号，低电平有效；
这两个引脚只用来测试与之连接的LED，在LED正常工作时，要把它们均接成高电平。
锁存允许信号(LatchEnable)为低电平有效，作为允许BCD码输入的片选信号，片选端一般是与接口地址译码信号相连。一旦片选有效即＝0,则数据输入端A、B、C、D所接收的4位BCD码就会被内部逻辑电路自动译为输出端a~g的段选信号，从而驱动点亮7段LED显示出相应的字符。
图6-5为4个LED组成的静态显示硬件译码接口电路，是在图6-3LED静态显示方式的基础上，增加4片集BCD码锁存、译码和驱动为一体的CD4511B（U1~U4）与1片译码器74LS138，它能够直接显示出4位十进制数。
图中，4片CD4511B分别对应连接4片7段共阴极LED显示器，74LS138译码器译出片选信号PORT0、PORT1，分别作为U1、U2和U3、U4的锁存允许信号。CPU通过输出指令把要显示字符的BCD码数据通过数据总线D7~D0输出到U1~U4的数据输入端D、C、B、A，其中每2片（U1和U2，U3和U4）共用一个字节及一个片选信号。若要显示带小数点的十进制数，则只要在LED显示器的dp端另加驱动控制即可（读者可自行考虑）。

接口程序为：
MOVBX，OFFSETDATA1
MOVAL，[BX]
OUTPORT1，AL；显示左2位
INCBX
MOVAL，[BX]
OUTPORT0，AL；显示右2位
2．动态显示电路问题：显示3456的段选码、位选码各为多少？段码锁存器U1和位码锁存器U2均连在数据总线D7~D0上，CPU通过数据总线送出的数据是到U1还是U2，这要由74LS138对地址译码后的输出信号和决定。当＝0时，U1端口地址PORT0被选中，U1选通并锁存住CPU输出的段选码；当＝0时,U2端口地址PORT7被选中，U2锁存住CPU输出的位选码。
设该接口电路从左到右（即从LED1到LED4）进行动态扫描，其显示过程如下：首先CPU把LED1要显示的字符段码送入段码锁存器U1，接着就往位码锁存器U2送入点亮LED1的位选码，即仅使LED1的COM端为低电