【文章內(nèi)容簡介】 位D7~D0一一對應(yīng)相連時，共陰極8段LED顯示器的段選碼如表42所列。以顯示字符“3”的段選碼為例，“3”的段選碼是十六進(jìn)制的4FH，也就是二進(jìn)制的01001111。結(jié)合圖35（a）（b），即意味著CPU輸出的數(shù)據(jù)位D7~D0 為01001111，則使LED顯示器的dp、f、e段接地，g、d、c、b、a段接高電平，當(dāng)COM端接地時，顯示器就顯示出數(shù)字“3”。如此，通過不同的段選碼，即可顯示出不同的相應(yīng)字符。表32 8段LED顯示器的段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼03FHC0H87FH80H106HF9H96FH90H25BHA4HA77H88H34FHB0HB7CH83H466H99HC39HC6H56DH92HD5EHA1H67DH82HE79H86H707HF8HF71H8EH數(shù)碼管共陽極的段選碼恰好與共陰極的段選碼相反，如共陽極數(shù)碼管“3”的段選碼B0H（10110000）是共陰極數(shù)碼管“3”的段選碼4FH（01001111）的反碼。需要注意的是，表32只是基于段引腳dp~a與數(shù)據(jù)位D7~D0 對應(yīng)相連這一模式的，如果對應(yīng)連線改變，則段選碼也隨之改變。 LED顯示接口LED靜態(tài)顯示：靜態(tài)顯示雖然占用CPU機(jī)時少，顯示穩(wěn)定可靠。占用I/O口資源多，線路復(fù)雜、硬件成本高；又因為同時顯示，所以功耗大，為了簡化硬件電路，降低成本，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常采用動態(tài)顯示的方法，解決多位LED顯示的問題。動態(tài)顯示的硬件接口簡單，只需一個公共的七段碼輸出口（字形口），一個選擇顯示位的數(shù)位選擇口（字位口），顯示時，從左到右輪流點亮每位顯示器，只要保證稍描周期不超過一定的限度（一般在20ms以下）由于視覺的暫留，則可達(dá)到“同時”顯示各位不同的數(shù)字或字符的目的。動態(tài)顯示的優(yōu)點是硬件成本低，接口電路簡單，但它要求CPU頻繁地為顯示服務(wù)。LED動態(tài)顯示就是將所有顯示位的段選線并聯(lián)在一起，由一個8位I/O口控制，而位選線則由其它的I/O口控制。8位動態(tài)顯示電路只需要兩個8位的口。一個控制段選碼，另一個控制位選線。由于所有位的段選碼由同一個口控制，因此要使每位顯示不同的字符，必須采用掃描方式。即每一時刻位選只選通一個顯示位，同時段選控制口輸出顯示字符對應(yīng)的段選碼，使該位顯示相應(yīng)的字符，顯示一定時間后，再選通其它顯示位。如此循環(huán)，使每個顯示器件顯示該位應(yīng)顯示的字符。通過程序控制，不斷顯示輸出相應(yīng)的段選碼和位選碼，由于人的視覺暫留效應(yīng)，就可以獲得視覺穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。 ZLG7290概述1. I/O控制及數(shù)據(jù)緩沖器數(shù)據(jù)緩沖器是雙向緩沖器，連接內(nèi)、外總線，用于傳送單片機(jī)和ZLG7290之間的命令或數(shù)據(jù)。I/O控制線是單片機(jī)對8279進(jìn)行控制的引線，CS是8279的片選信號，當(dāng)CS=0時，ZLG7290才被允許讀出或?qū)懭胄畔?。WR、RD為來自單片機(jī)的讀、寫控制信號。A0用于區(qū)別信息特性：A0=1時，表示數(shù)據(jù)緩沖器輸入為指令、輸出為狀態(tài)字；A0=0時，輸入、輸出皆為數(shù)據(jù)。2. 控制與定時寄存器及定時控制控制與定時寄存器用來寄存鍵盤及顯示的工作方式，以及有單片機(jī)編程的其它操作方式。這些寄存器一旦接受并鎖存送來的命令，就通過譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的信號，從而完成相應(yīng)的控制功能。定時控制包含基本計數(shù)器。其中計數(shù)器是一個可編程的N級計數(shù)器。N可以為2～31之間的數(shù)據(jù)，由軟件編程，以便從外界時鐘CLK分頻得到內(nèi)部所需要的100kHZ的時鐘。然后再經(jīng)過分頻，為鍵盤掃描提供適當(dāng)?shù)闹鹦袙呙桀l率和顯示掃描時間。3. 掃描計數(shù)器掃描計數(shù)器有兩種工作方式。按編碼方式工作時，計數(shù)器作二進(jìn)制計數(shù)。4位計數(shù)狀態(tài)從掃描線SL0～SL3輸出，經(jīng)外部譯碼器譯碼后，為鍵盤和顯示器提供掃描線（16條）；按譯碼方式工作時，掃描計數(shù)器的最低二位被譯碼后，從SL0～SL3輸出。因此，SL0～SL3提供了4中取1的掃描譯碼。4. 回復(fù)緩沖器、鍵盤去抖動及控制來自RS0～RS7的8根回復(fù)線的回復(fù)信號，由回復(fù)緩沖器緩沖并鎖存。在鍵盤工作方式中，回復(fù)線作為行列式鍵盤的行列輸入線。在逐行列掃描時，回復(fù)線用來搜尋每一行列中閉合的鍵，當(dāng)某一鍵閉合時，去抖電路被置位，延時等待10ms后，再檢驗該鍵是否繼續(xù)閉合，并將該鍵的地址和附加的移位、控制狀態(tài)一起形成鍵盤數(shù)據(jù)被送入ZLG7290內(nèi)部FIFO（先進(jìn)先出）存儲器。鍵盤數(shù)據(jù)格式如下：D7D6D5 D4 D3 D2 D1 D0控制移位掃描回復(fù)控制和移位（D6D7）的狀態(tài)由兩個獨立的附加開關(guān)決定，而掃描（D5D4D3）和回復(fù)（D2D1D0）則是被按鍵置位的數(shù)據(jù)。D5D4D3來自掃描計數(shù)器，是按下鍵的行列編碼，而D2D1D0則來自行/列計數(shù)器，它們是根據(jù)回復(fù)信號而確定的行/列編碼。在傳感器開關(guān)狀態(tài)矩陣方式中，回復(fù)線的內(nèi)容直接被送往相應(yīng)的傳感器RAM（即FIFO存儲器）。在選通輸入方式工作時，CNTL/STB為選通輸入信號，回復(fù)線的內(nèi)容在CNTL/STB線的脈沖上升沿送入FIFO存儲器。5. FIFO/傳感器及其狀態(tài)寄存器FIFO/傳感器RAM是一個雙重功能的88RAM。在鍵盤或選通方式工作時，它是FIFO寄存器，其輸入或讀出遵循先入先出的原則。FIFO狀態(tài)寄存器用來存放FIFO的工作狀態(tài)。例如，RAM是滿還是空；其中存有多少數(shù)據(jù)；是否操作出錯等。當(dāng)FIFO寄存器不空，狀態(tài)邏輯將產(chǎn)生IRQ=1信號向單片機(jī)申請中斷。在傳感器矩陣方式工作中，這個存儲器又是傳感器存儲器。它存放著傳感器中的每一個狀態(tài)。在此方式中，若檢索出傳感器的變化，IRQ信號變?yōu)楦唠娖剑騿纹瑱C(jī)申請中斷，同時該狀態(tài)被送入傳感器RAM。6. 顯示RAM和顯示地址寄存器顯示RAM用來存儲顯示數(shù)據(jù)，容量為168位。在顯示過程中，存儲的顯示數(shù)據(jù)輪流從顯示寄存器輸出。顯示寄存器分為A、B兩組，OUTA0～3和OUTB0～3可以單獨送數(shù)，也可以組成一個8位的碼（由編程控制）。顯示寄存器的輸出與顯示掃描結(jié)合，不斷從顯示RAM中讀出顯示數(shù)據(jù)，同時輪流驅(qū)動被選中的顯示器件，以達(dá)到多路復(fù)用的目的，使顯示器件呈現(xiàn)穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。顯示地址寄存器用來寄存由單片機(jī)進(jìn)行讀/寫顯示RAM的地址，它可以由命令設(shè)定，也可以設(shè)置成每次讀出或?qū)懭牒笞詣舆f增。、引線與功能 圖36 ZLG7290芯片引腳 采用40引腳封裝,其管腳，引線功能如圖47所示。其引腳功能分述如下： ●D0－D7(數(shù)據(jù)總線)：雙向，三態(tài)總線，和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連,用于CPU和ZLG7290間的數(shù)據(jù)/命令傳送?！馛LK(系統(tǒng)時鐘)：輸入線，為ZLG7290提供內(nèi)部時鐘的輸入端?！馬ESET(復(fù)位)：輸入線，當(dāng)RESET=1時，ZLG7290復(fù)位，其復(fù)位狀態(tài)為：16個字符顯示；編碼掃描鍵盤；程序時鐘編程為31?！馛S(片選)：輸入線，當(dāng)CS=0時ZLG7290被選中，允許CPU對其讀,寫,否則被禁止?！馎0(數(shù)據(jù)選擇)：=1時CPU寫入的數(shù)據(jù)為命令字，讀出數(shù)據(jù)為狀態(tài)字；A0=0時CPU讀，寫的字節(jié)均為數(shù)據(jù)?！馬D、WR(讀、寫信號)：，來自CPU的控制信號，控制ZLG7290的讀、寫操作?！馡RQ(中斷請求)：。在鍵盤工作方式中，當(dāng)FIFO/傳感器RAM村有數(shù)據(jù)時，IRQ為高電平。CPU每次從RAM中讀出數(shù)據(jù)時，IRQ變?yōu)榈碗娖??！馭L0～SL3(掃描線)：。它們可以編程設(shè)定為譯碼(4中取1)或編碼輸出(16取1)?！馬L0～RL7(回復(fù)線)：(或行)信號輸入線。●SHIFT(移位信號)：輸入線，高電平有效。該輸入信號是ZLG7290鍵盤數(shù)據(jù)的次高位(D6)，通常用來擴(kuò)充鍵的功能，可以用作鍵盤上、下檔功能鍵。在傳感器方式和選通方式中，SHIFT無效?！馛NTL/STB(控制/選通)：輸入線，高電平有效。在鍵盤工作方式時，該輸入信號是鍵盤數(shù)據(jù)的最高位(D7)，通常用來擴(kuò)充鍵開關(guān)的控制功能，作為控制功能鍵用。在傳感器方式下，該信號無效?！馩UTA0～OUTA3(A組顯示信號)：輸出線.●OUTB0～OUTB3(B組顯示信號)：輸出線.這兩組引線都是數(shù)據(jù)輸出線，與多位數(shù)字顯示(LED數(shù)碼管)的掃描線SL0～SL3同步。兩組可以獨立使用，也可以合并使用，合并使用時OUTA0為最低位，OUTB3為最高位?！馚D(顯示消隱)：輸出線，低電平有效。該信號在數(shù)字切換顯示或使用消隱命令時，將顯示消隱。ZLG7290的數(shù)據(jù)輸入/輸出對ZLG7290輸入數(shù)據(jù)（如顯示數(shù)據(jù)，輸入鍵掃描數(shù)據(jù)、傳感器矩陣數(shù)據(jù)等）時，要選擇數(shù)據(jù)輸入輸出口地址。ZLG7290的數(shù)據(jù)輸入輸出口地址由CS=0，A0=0確定。在鍵盤掃描方式中，ZLG7290中鍵入數(shù)據(jù)時按下列格式存放。D7 D6 D5D4D3 D2D1D0CNTLSHIFTSCANRETURN﹡RETURN (D2D1D0)為鍵所在的行號，由RL0～RL7狀態(tài)確定。﹡SCAN (D5D4D3)為鍵所在列號，由SL0～SL2狀態(tài)確定。﹡SHIFT( D6)為控制鍵SHIFT的狀態(tài)位。﹡CNTL( D7) 為控制鍵CNTL的狀態(tài)位?？刂奇ISHIFT、CNTL為單獨的開關(guān)。CNTL與其它鍵連用作特殊命令鍵，SHIFT可作為上、下檔控制鍵。在傳感器方式或選通方式中，8位輸入數(shù)據(jù)為RL0～RL7。D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0RL7RL6RL5RL 4RL 3RL 2RL 1RL 0 ZLG7290鍵盤、顯示接口電路設(shè)計利用鍵盤、顯示專用芯片ZLG7290能夠以較簡單的硬件電路和較少的軟件開銷實現(xiàn)微型機(jī)與鍵盤和LED顯示器接口。下面討論其硬件電路的工作原理和設(shè)計問題。AT89C51的ALE既可用作低8位地址的鎖存信號，也把它接到ZLG7290的CLK引腳用作ZLG7290的外時鐘脈沖信號的輸入。脈沖信號頻率并非固定不變，好在ZLG7290并不要求時鐘頻率固定不變，因此，這樣安排還是可以的。不過應(yīng)該注意，對于MCS51系列單片機(jī)來說，ALE脈沖頻率經(jīng)常是振蕩周期頻率fosc的六分之一，這也是MCS51單片機(jī)的ALE最高頻率，通過對ZLG7290的程序時鐘命令字節(jié)的編程，ZLG7290可以對來自CLK引腳的脈沖實行2～31分頻，從而得到ZLG7290內(nèi)部工作所需要的100kHZ內(nèi)部時鐘。如果fosc=12MHz，分頻應(yīng)為20。1)ZLG7290片選譯碼電路對ZLG7290的片選譯碼電路可根據(jù)實際電路的地址分配設(shè)計。2）鍵盤、顯示掃描譯碼器在對“鍵盤/顯示方式設(shè)置命令字”的編程設(shè)置為編碼凡是（D0=0）時，那么ZLG7290內(nèi)部不譯碼，從SL3～SL0輸出的不是鍵盤的列和顯示器的位信號（高電平有效）。而是列和位號的編號的BCD碼（SL3是最高位）。在這種情況下應(yīng)外接譯碼器，對SL3～SL0譯碼，以產(chǎn)生列和位信號。ZLG7290可以對8位或16位顯示器以及8列8行鍵盤掃描。在16位顯示時，對顯示器掃描和對鍵盤掃描必須各有自己的譯碼器，顯示器采用4～16線譯碼器，例如74LS154；鍵盤采用3～8譯碼器，例如74LS138。BD是消隱信號輸出端，當(dāng)BD=0時，74LS138不譯碼，顯示器均為暗。應(yīng)該說明，在初始化時必須置“鍵盤/顯示方式設(shè)置命令字”的D3=0，以設(shè)定8279工作于8位顯示方式，否則會出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。這是因為，如果設(shè)置為16位顯示，74LS138只對SL2～SL0譯碼，這樣，當(dāng)SL3，SL2，SL1，SL0=000時，Y0為低，選中0號顯示器（最左端），OUTA3～OUTB0上出現(xiàn)顯示RAM的0單元的內(nèi)容，從而使0號RAM所規(guī)定的字符。但是當(dāng)掃描到SL3，SL2，SL1，SL0=1000H（=8）時，仍使Y0=0，選中0號顯示器，但此時OUTA3～OUTB0上出現(xiàn)的卻是顯示RAM中8號單元內(nèi)容，從而使0號顯示器現(xiàn)在顯示8號單元所規(guī)定的字符?？梢姵霈F(xiàn)顯示混亂。反之，如果硬件電路設(shè)計為16位顯示。而軟件卻設(shè)置為8位，另外8位得不到顯示。由74LS138輸出（Y0～Y7）的顯示器的位選信號和由A3～B0輸出的段選信號的輸出電流太小，不足以點亮LED顯示器。可采用共陰極LED：BS202（發(fā)紅光的BSR202或發(fā)綠光的BSG202），因此位驅(qū)動器選用集電極開路（OC門）同相輸出門電路7