【正文】 LED大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器接口 LED大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器擴(kuò)展接口 字符 LCD 液晶顯示和接口 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 VSS VDD VO RS R/W E DB0 DB1 A DB3 DB2 DB5 DB4 DB7 DB6 K LCD模塊 Vss: +5V電源管腳 (Vcc) VDD: 地管腳 (GND) Vo: 液晶顯示驅(qū)動(dòng)電源 (0V～ 5V) 字符 LCD 液晶顯示和接口 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 VSS VDD VO RS R/W E DB0 DB1 A DB3 DB2 DB5 DB4 DB7 DB6 K LCD模塊 DB0～ DB7： 數(shù)據(jù)線，可以用 8位連接，也可以只用高4位連接，節(jié)約單片機(jī)資源，本實(shí)驗(yàn)中采用的是八位連接方法。 每行點(diǎn)亮延時(shí)時(shí)間為 1ms， 第八行結(jié)束后再從第一行開始循環(huán)顯示 。 LED點(diǎn)陣由一個(gè)一個(gè)的點(diǎn)（ LED發(fā)光二極管）組成，總點(diǎn)數(shù)為行數(shù)與列數(shù)之積，引腳數(shù)為行數(shù)與列數(shù)之和。 LED大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器結(jié)構(gòu)及原理 LED點(diǎn)陣顯示器是把很多 LED發(fā)光二極管按矩陣方式排列在一起，通過對(duì)每個(gè) LED進(jìn)行發(fā)光控制，完成各種字符或圖形的顯示。此時(shí)，其它位的數(shù)碼管因“ 位選端 ” 無效而都處于熄滅狀態(tài)；下一時(shí)段按順序選通另外一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的字型顯示編碼，依此規(guī)律循環(huán)下去，即可使各位數(shù)碼管分別間斷地顯示出相應(yīng)的字符。只要 I/O端口有顯示字型碼輸出，數(shù)碼管就顯示給定字符，并保持不變，直到 I/O口輸出新的段碼。這種顯示方式的各位數(shù)碼管的公共端恒定接地（共陰極）或 +5V（共陽極）。若共陰極的數(shù)碼管 COM端接地，要顯示數(shù)字“ 1” ，則數(shù)碼管的 b、 c兩段點(diǎn)亮，其他段熄滅，需向 P1口傳送數(shù)據(jù) 00000110（ 06H），這就是字符“ 1”的共陰極字型碼了。 ?將單片機(jī) P1口的 、 ? 八個(gè)引腳依次與數(shù)碼管的 a、b?f 、 dp八個(gè)段控制引腳相連接。 本章內(nèi)容 ?單片機(jī)與 LED數(shù)碼管接口 ?LED大屏幕顯示器和接口 ?字符 LCD 液晶顯示和接口 ?單片機(jī)與鍵盤接口 第 5章 顯示和鍵盤接口技術(shù) 單片機(jī)與 LED數(shù)碼管接口 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理 單片機(jī)與 LED數(shù)碼管接口 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理 單片機(jī)與 LED數(shù)碼管接口 LED數(shù)碼管字型編碼 ?若將數(shù)值 0送至單片機(jī)的 P1口，數(shù)碼管上不會(huì)顯示數(shù)字“ 0” 。一般來說，若系統(tǒng)中只有一個(gè)中斷源，則中斷響應(yīng)時(shí)間為 3 ? 8個(gè)機(jī)器周期。下面給出了 8051控制器所提供的 5個(gè)中斷源所對(duì)應(yīng)的中斷類型號(hào)和中斷服務(wù)程序入口地址： 中斷源 n 入口地址 外部中斷 0 0 0003H 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 1 000BH 外部中斷 1 2 0013H 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 3 001BH 串行口 4 0023H 中斷處理過程 中斷響應(yīng)時(shí)間 中斷響應(yīng)時(shí)間是指從中斷請(qǐng)求標(biāo)志位置位到 CPU開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序的第一條語句所需要的時(shí)間。 C51編譯器支持在 C源程序中直接以函數(shù)形式編寫中斷服務(wù)程序。 ?CPU響應(yīng)中斷的阻斷情況有：① CPU正在響應(yīng)同級(jí)或更高優(yōu)先級(jí)的中斷；②當(dāng)前指令未執(zhí)行完；③正在執(zhí)行中斷返回或訪問寄存器 IE和 IP。 CPU并非任何時(shí)刻都能響應(yīng)中斷請(qǐng)求，而是在滿足所有中斷響應(yīng)條件、且不存在任何一種中斷阻斷情況時(shí)才會(huì)響應(yīng)。 PX0 外部中斷 0中斷優(yōu)先控制位 PX0 = 1，設(shè)定外部中斷 0為高優(yōu)先級(jí)中斷； PX0 = 0，設(shè)定外部中斷 0為低優(yōu)先級(jí)中斷。 PX1 外部中斷 1中斷優(yōu)先控制位 PX1 = 1，設(shè)定外部中斷 1為高優(yōu)先級(jí)中斷； PX1 = 0，設(shè)定外部中斷 1為低優(yōu)先級(jí)中斷。 中斷優(yōu)先級(jí) 中斷優(yōu)先級(jí)控制位 位名稱 說明 PS 串行口中斷優(yōu)先控制位 PS = 1，設(shè)定串行口為高優(yōu)先級(jí)中斷； PS = 0，設(shè)定串行口為低優(yōu)先級(jí)中斷。 ?中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP，用于鎖存各中斷源優(yōu)先級(jí)控制位。同一優(yōu)先級(jí)別的中斷源可能不止一個(gè)，因此，也需要進(jìn)行優(yōu)先權(quán)排隊(duì)。 中斷優(yōu)先級(jí) ?MCS51系列單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)：高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)。 ET0 T0中斷允許位 ET0 = 1，允許 T0中斷； ET0 = 0，禁止 T0中斷。 ET1 T1中斷允許位 ET1 = 1，允許 T1中斷； ET1 = 0，禁止 T1中斷。 IE寄存器格式如下： EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 IE(A8H) 中斷的開放和禁止 中斷允許位 位名稱 說明 EA 總中斷允許控制位 EA = 1，開放所有中斷，各中斷源的允許和禁止可通過相應(yīng)的中斷允許位單獨(dú)加以控制； EA = 0，禁止所有中斷。 RI 串行接收中斷標(biāo)志 當(dāng)串行口允許接收時(shí)，每接收完一個(gè)串行幀，硬件都使 RI置位；同樣， CPU在響應(yīng)中斷時(shí)不會(huì)自動(dòng)清除 RI，必須由軟件清除。 IT0 中斷觸發(fā)方式控制位 當(dāng) IT0= 0，外部中斷 0控制為電平觸發(fā)方式；當(dāng) IT0 = 1，外部中斷 0控制為邊沿（下降沿）觸發(fā)方式。 IT1 中斷觸發(fā)方式控制位 當(dāng) IT1 = 0，外部中斷 1控制為電平觸發(fā)方式；當(dāng) IT1 = 1，外部中斷 1控制為邊沿（下降沿）觸發(fā)方式。也可由軟件查詢?cè)摌?biāo)志，并由軟件清 0。前述的定時(shí)器編程都是采用查詢方式實(shí)現(xiàn)。 中斷標(biāo)志 中斷標(biāo)志位 位名稱 說 明 TF1 T1溢出中斷標(biāo)志 T1被啟動(dòng)計(jì)數(shù)后，從初值開始加 1計(jì)數(shù)，計(jì)滿溢出后由硬件置位 TF1，同時(shí)向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，此標(biāo)志一直保持到 CPU響應(yīng)中斷后才由硬件自動(dòng)清 0。 4 TF1 T1溢出中斷請(qǐng)求 當(dāng) T1產(chǎn)生溢出時(shí)， T1溢出中斷標(biāo)志位 TF1（ ）置位（由硬件自動(dòng)執(zhí)行），請(qǐng)求中斷處理。一旦輸入信號(hào)有效，即向CPU申請(qǐng)中斷，并建立 IE1（ ）中斷標(biāo)志。任務(wù) 9中采用下降沿有效，由按鍵產(chǎn)生下降沿。 中斷基本概念 同步工作 異常處理 實(shí)時(shí)處理 中斷特點(diǎn) 中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) +IT0=0IT0=1____INT0T0IT1=0IT1=1____INT1T1TXRXTCON IEIE0TF0IE1TF1TIRIEX0ET0EX1ET1ESEAIPPX0 1111100000PSPT1PX1PT0SCON中斷標(biāo)志源允許 總允許 優(yōu)先級(jí)硬件查詢低級(jí)中斷請(qǐng)求PC高級(jí)中斷請(qǐng)求PC矢量地址矢量地址自然優(yōu)先級(jí)自然優(yōu)先級(jí)MCS51中斷系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 MCS51系列單片機(jī)中斷源 序號(hào) 中斷源 說 明 1 外部中斷 0請(qǐng)求 由 ，通過 IT0位（ ）來決定是低電平有效還是下降沿有效。 （ 4）中斷源：引起中斷的原因，或能發(fā)出中斷申請(qǐng)的來源，稱為中斷源。 （ 2）主程序：原來正常運(yùn)行的程序稱為主程序。這種程序在執(zhí)行過程中由于外界的原因而被中間打斷的情況稱為“中斷”。 函數(shù)調(diào)用 中斷是指通過硬件來改變 CPU的運(yùn)行方向。 （ 2）如果程序使用了庫函數(shù)，則要在程序的開頭用＃ include預(yù)處理命令將調(diào)用函數(shù)所需要的信息包含在本文件中。 函數(shù)調(diào)用 在一個(gè)函數(shù)中調(diào)用另一個(gè)函數(shù)需要具備如下條件： （ 1）被調(diào)用函數(shù)必須是已經(jīng)存在的函數(shù)（庫函數(shù)或者用戶自己已經(jīng)定義的函數(shù)。 函數(shù)分類和定義 函數(shù)調(diào)用就是在一個(gè)函數(shù)體中引用另外一個(gè)已經(jīng)定義的函數(shù)，前者稱為主調(diào)用函數(shù)，后者稱為被調(diào)用函數(shù)，函數(shù)調(diào)用的一般格式為： 函數(shù)名（實(shí)際參數(shù)列表）； 對(duì)于有參數(shù)類型的函數(shù)，若實(shí)際參數(shù)列表中有多個(gè)實(shí)參，則各參數(shù)之間用逗號(hào)隔開。 “局部變量定義”是對(duì)在函數(shù)內(nèi)部使用的局部變量進(jìn)行定義。 ANSI C標(biāo)準(zhǔn)允許在形式參數(shù)表中對(duì)形式參數(shù)的類型進(jìn)行說明。 “函數(shù)名”是自定義函數(shù)的名字。 用戶自定義函數(shù)是用戶根據(jù)需要自行編寫的函數(shù)，它必須先定義之后才能被調(diào)用。 KEIL C51編譯器提供了 100多個(gè)庫函數(shù)供我們使用。 ?C程序都是由一個(gè)主函數(shù) main( )和若干個(gè)子函數(shù)構(gòu)成，有且只有一個(gè)主函數(shù)，程序由主函數(shù)開始執(zhí)行，主函數(shù)根據(jù)需要來調(diào)用其他函數(shù)，其它函數(shù)可以有多個(gè)。 // 查詢計(jì)數(shù)是否溢出，即定時(shí) 250?s時(shí)間到， TF1=1 TF1=0。i++){ // 設(shè)置 4000次循環(huán)次數(shù) TR1=1。 for(i=0。 // 設(shè)置 T1為方式 2 TH1=6。 舉 例 2 用定時(shí)器工作方式 2實(shí)現(xiàn)的 1秒延時(shí)函數(shù)如下： void delay1s() { unsigned int i。定時(shí)時(shí)間選定后，可確定計(jì)數(shù)值為 250，則T1的初值為： X = M ?計(jì)數(shù)值 =256 ? 250 = 6 = 6H。 // 5ms定時(shí)時(shí)間到，將定時(shí)器溢出標(biāo)志位 TF1清零 } } 舉 例 1 用 T工作方式 2實(shí)現(xiàn) 1秒延時(shí)，晶振頻率為 12MHz。 // 啟動(dòng) T1 while(!TF1)。 // 設(shè)置定時(shí)器初值 TL1=0x18。i0xc8。 TMOD=0x00。 方式 0采用 13位計(jì)數(shù)器，其最大定時(shí)時(shí)間為： 8192 1?s = ，因此，定時(shí)時(shí)間不可能象任務(wù) 7中一樣選擇 50ms，可選擇定時(shí)時(shí)間為 5ms，再循環(huán) 200次。 因?yàn)槎〞r(shí) /計(jì)數(shù)器是作加 1計(jì)數(shù)，并在計(jì)滿溢出時(shí)產(chǎn)生中斷，因此初值 X的計(jì)算如下： X = M – 計(jì)數(shù)值 計(jì)算出來的結(jié)果 X轉(zhuǎn)換為 16進(jìn)制數(shù) 后分別寫入 TL0（ TL1）、 TH0（ TH1）。 占用 T1的控制位 TF TR1和 INT1，啟動(dòng)關(guān)閉僅受 TR1控制。用定時(shí)器 T0的 GATE、 C/T、 TR0、 TF0、 T0、和 INT0控制。 方式 3：只適用于定時(shí)器 0， T0被拆成兩個(gè)獨(dú)立的 8位定時(shí)器TL0,TH0。 TH0的 8位 +TL0的 8位 方式 2：能重復(fù)置初始值的 8位定時(shí)器 。 00：方式 0 01：方式 1 10： 方式 2 11： 方式 3 主要特點(diǎn)： 方式 0： 13位定時(shí)器。 當(dāng) GATE=0時(shí)， TR1 軟件置 1即啟動(dòng)定時(shí)器 1 。 TR1 (8EH)： 定時(shí)器 1運(yùn)行控制位。 TF1 (8FH)： 定時(shí)器 1溢出標(biāo)志。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，所有位均清零。 則根據(jù) TMOD各位的定義可知，其控制字為： 即控制字為 61H，其指令形式為： MOV TMOD， 61H 格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 0 1 1 0 0 0 0 1 定時(shí)器的控制寄存器 TCON 作用： TMOD用來控制兩個(gè)定時(shí)器的啟動(dòng)、停止，表明定時(shí)器的溢出、中斷情況。 0：只要軟件控制位 TR0或 TR1置 1即可啟動(dòng)定時(shí)器開始工作； 1： 只有 INT0或 INT1引腳為高電平，且 TR0或 TR1置 1時(shí) ，才能啟動(dòng)相應(yīng)的定時(shí)器開始工作。 四種工作方式的區(qū)別后面講解。 M1， M0： 方式選擇位。 格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定時(shí)器 1 定時(shí)器 0 各位的含義： C/T： 功能選擇位。低半字節(jié)設(shè)置定時(shí)器 T0，高半字