【正文】 此，LED的驅(qū)動(dòng)電流要有所限值，最大值不能超過(guò)最大正向電流。動(dòng)態(tài)顯示方式需要較大的驅(qū)動(dòng)電流，所以一般都是通過(guò)驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)LED的。在此瞬間，段選控制輸出相應(yīng)字符段選碼，位選控制I/O口在該顯示位送入選通電平（共陰極送低電平、共陽(yáng)極送高電平）以保證該位顯示相應(yīng)字符。要向每位顯示不同的字符，必須采用掃描顯示方法。其中一個(gè)控制段選碼，另一個(gè)控制位選。3)LED動(dòng)態(tài)顯示方式的原理在多位LED顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在疫區(qū)，由一個(gè)8位I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用，而共陰極點(diǎn)火供養(yǎng)幾點(diǎn)分別由相應(yīng)的I/O口線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。段選線控制字符選擇，為選線控制顯示位的亮、暗。N根LED顯示器由N根位選線和8*N根段選線。共陽(yáng)極于共陰極的段選碼互為補(bǔ)數(shù)。只要將一個(gè)8位并行輸出口語(yǔ)顯示塊的發(fā)光二極管因交相聯(lián)即可。其中7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成7筆字型“8”。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮；共陽(yáng)極LED顯示塊的發(fā)光二極管陽(yáng)極并接。這種顯示塊有共陰極和共陽(yáng)極兩種。 LED顯示原理及顯示方式1)LED顯示器結(jié)構(gòu)LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。由圖264可見(jiàn)鍵盤(pán)采用編程掃描方式工作，PB口輸出逐行掃描信號(hào)，PA口輸入8位列信號(hào)，均為低電平有效。CPU對(duì)鍵盤(pán)的掃描采用程序控制方式，一旦進(jìn)入鍵掃描狀態(tài),則反復(fù)地掃描鍵盤(pán)，等待用戶從鍵盤(pán)上輸入命令或數(shù)據(jù)。鍵盤(pán)的工作方式的選取應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中CPU工作的忙，又要不過(guò)多占用CPU的工作時(shí)間。3)鍵盤(pán)的工作方式單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤(pán)掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。識(shí)別鍵盤(pán)有無(wú)鍵按下的方法是讓所有列線均置為0電平，檢查各行線電平是否有變化，如果有變化，則說(shuō)明有鍵被按下，如果沒(méi)有變化，則說(shuō)明無(wú)鍵被按下（實(shí)際編程時(shí)應(yīng)考慮按鍵抖動(dòng)的影響，通?？偸遣捎密浖訒r(shí)的方法進(jìn)行消抖處理）。因此個(gè)按鍵彼此將相互發(fā)生影響，所以必須將、列線信號(hào)配合起來(lái)并作適當(dāng)?shù)奶幚恚拍艽_定閉合鍵的位置。列線電平如果為低,則行線電平為低，列線電平如果為高，則行線電平亦為高。行線通過(guò)上拉電阻接到+5V上。通過(guò)以上分析，可知，如果在按鍵信號(hào)輸入端加上一個(gè)RS觸發(fā)器就可以剔除按鍵抖動(dòng)產(chǎn)生的干擾。當(dāng)按鍵到達(dá)b時(shí)，一旦與非門(mén)2的輸出端呈現(xiàn)低電平時(shí)，RS觸發(fā)器將出現(xiàn)狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，此時(shí)，OUT2端輸出為1，OUT1端輸出為0，OUT1又引回與非門(mén)2的一個(gè)輸入端，鎖住與非門(mén)2，保證其輸出恒為1，這樣即使按鍵出現(xiàn)抖動(dòng)，也不會(huì)影響OUT2的輸出，因此OUT1的輸出也恒為0。設(shè)按鍵首先處于a位置，此時(shí)RS觸發(fā)器的與非門(mén)輸出端OUT1為高電平1，與非門(mén)2的輸出端OUT2為0，此輸出引入到與非門(mén)1的一個(gè)輸入端，會(huì)把與非門(mén)1鎖住，使其固定輸出為1。此時(shí)即使由于按鍵的機(jī)械性能使按鍵因彈性抖動(dòng)而產(chǎn)生瞬間不閉合，只要按鍵不返回原始狀態(tài)，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變，輸出保持為0，不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的波形。本系統(tǒng)采用雙穩(wěn)態(tài)消抖的硬件消抖方法。為了確保按鍵的狀態(tài)，必須消除按鍵抖動(dòng)的影響，這也是按鍵抗干擾的主要的一個(gè)方面。按鍵的穩(wěn)定閉合時(shí)間由操作人員的按鍵動(dòng)作持續(xù)時(shí)間決定，一般為十分之幾秒到幾秒時(shí)間。 圖261 鍵盤(pán)抖動(dòng)波形圖由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開(kāi)時(shí)也不會(huì)一下斷開(kāi)。圖253總電路框圖 鍵盤(pán)及顯示電路 鍵盤(pán)輸入特點(diǎn)按鍵所用開(kāi)關(guān)為機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)，均利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷。如果從通斷功能來(lái)看，光電隔離器其實(shí)是一隔離開(kāi)關(guān)。圖252光電隔離的電路當(dāng)輸出TTL電平為低電平時(shí)，7406輸出為高電平，發(fā)光二極管截止，光電隔離器處于截止?fàn)顟B(tài)，VO端輸出高電平；而當(dāng)輸出控制電平為高電平時(shí)，7406輸出為低電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通，光電隔離器處于導(dǎo)通狀態(tài)，VO端輸出低電平。由于該器件是通過(guò)電——光——電這種轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)行控制的，彼此之間沒(méi)有電氣連接，因而起到隔離作用，隔離電壓與光電隔離器的結(jié)構(gòu)有關(guān)。而當(dāng)該電流撤去時(shí)，發(fā)光二極管熄滅，三極管截止。當(dāng)發(fā)光二極管有正向電流通過(guò)時(shí)，即產(chǎn)生人眼看不見(jiàn)的紅外光，其光譜范圍為700—1000nm。光電隔離器的種類(lèi)繁多，常用的有發(fā)光二極管/光敏三極管、發(fā)光二極管/光敏復(fù)合晶體管、發(fā)光二極管/光敏電阻，發(fā)光二極管/光觸發(fā)可控硅等，但從其隔離方法這一角度來(lái)看，都是一樣的，即都通過(guò)電——光——電這種轉(zhuǎn)換，利用“光”這一環(huán)節(jié)完成隔離功能。因?yàn)楣庑盘?hào)的傳送不受電場(chǎng)、磁場(chǎng)的干擾，可以有效地隔離電信號(hào)。在開(kāi)關(guān)量輸出通道中，為防止現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)電磁干擾或工頻電壓會(huì)通過(guò)輸出通道反串到測(cè)控系統(tǒng)，一般需采取通道隔離技術(shù)。方式控制字共有八位，D7位為置方式標(biāo)志，有效為1，假設(shè)要求8255工作方式0，且A口作為輸出，B口作為輸出，C口作為輸入，則可得控制字為81H。必須根據(jù)外圍設(shè)備的類(lèi)型選擇8255的操作方式，并在初始化程序中把相應(yīng)控制字寫(xiě)入操作口。故8255的A、B、C口及控制口地址分別為FF7CH、FF7DH、FF7EH、FF7FH。當(dāng)IO/M=0時(shí)，CPU對(duì)8255的RAM進(jìn)行讀寫(xiě)，尋址范圍為00H—0FFH。Vss: 接地線。由命令字編程設(shè)定。PB0—PB7：B口的I/O線、I/O方向由命令字編程設(shè)定。高電平有效，并初始化3個(gè)I/O口為輸入方式。低電平有效。低電平有效。CS：片選信號(hào)輸入端，8255為CS，低電平有效。連接CPU的底8位地址/數(shù)據(jù)總線。因此還是MCS51應(yīng)用系統(tǒng)最適用的擴(kuò)展器件。 8255輸出口擴(kuò)展 8255的引腳介紹8255是可編程RAM/IO擴(kuò)展器，片內(nèi)有256*8位靜態(tài)RAM，2個(gè)8位和1個(gè)6位可編程并行I/O接口，以及1個(gè)14位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。圖236 74LS373的結(jié)構(gòu)圖當(dāng)三態(tài)門(mén)的使能信號(hào)線OE為低電平時(shí),三態(tài)門(mén)處于導(dǎo)通狀態(tài),允許1Q~8Q輸出到OUT1~OUT8,當(dāng)OE端為高電平時(shí),輸出三態(tài)門(mén)斷開(kāi),輸出線OUT1~,當(dāng)74LS373用作地址鎖存器時(shí),首先應(yīng)使三態(tài)門(mén)的使能信號(hào)OE為低電平,這時(shí),當(dāng)G輸入端為高電平時(shí),鎖存器輸出(1Q~8Q)狀態(tài)和輸入端(1D~8D)狀態(tài)相同,當(dāng)G端從高電平返回到低電平(下降沿)時(shí),輸入端(1D~8D)的數(shù)據(jù)鎖入1Q~8Q的8位鎖存器中。通常,地址鎖存器可使用帶三態(tài)緩沖輸出的八D鎖存器74LS373或8282，也可以使用帶清除端的八D鎖存器74LS273，地址鎖存信號(hào)為ALE。處理器響應(yīng)中斷時(shí)，先置相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器（該觸發(fā)器指出CPU開(kāi)始處理的中斷優(yōu)先級(jí)別）然后執(zhí)行一個(gè)硬件子程序的調(diào)用使控制轉(zhuǎn)移查詢次序如下：1)IE0 （外中斷INT0） 最高優(yōu)先級(jí) 0003H2)TF0 （定時(shí)器0溢出中斷） 000BH3)IE 1 （外中斷INT1） 0013H4)TF1 （定時(shí)器1溢出中斷） 001BH5)RI+TI （串行口中斷） 0023H6)TF2+EXF2 （定時(shí)器2溢出中斷） 最低優(yōu)先級(jí) 002BH這種“同級(jí)內(nèi)的優(yōu)先級(jí)”，僅用來(lái)解決相同優(yōu)先級(jí)中斷源同時(shí)請(qǐng)求中斷的情況，而不能中斷正在執(zhí)行的同優(yōu)先級(jí)的中斷。當(dāng)同時(shí)接受到幾個(gè)優(yōu)先級(jí)相同的中斷請(qǐng)求時(shí)，則由內(nèi)部查詢次序來(lái)確定響應(yīng)哪一個(gè)中斷請(qǐng)求。為了實(shí)現(xiàn)這些規(guī)定，中斷系統(tǒng)中設(shè)有兩個(gè)不可尋址的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器，其中一個(gè)用來(lái)指出正在服務(wù)于高優(yōu)先級(jí)中斷，并阻止其他所有中斷的響應(yīng)。低優(yōu)先級(jí)可以被高優(yōu)先級(jí)所中斷，但不能被另一個(gè)低優(yōu)先級(jí)中斷所中斷。這些中斷請(qǐng)求源分別由MCS51的特殊功能寄存器TCON和SCON的相應(yīng)位鎖存。圖235抗干擾上電復(fù)位 中斷優(yōu)先級(jí)8051單片機(jī)提供了5個(gè)中斷源，其中兩個(gè)為中斷源，由INT0、INT1輸入；I/O設(shè)置中斷請(qǐng)求信號(hào)，或掉電故障等異常事件中斷請(qǐng)求信號(hào)都可作為外部中斷源連INT0、INT1。如果應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)干擾嚴(yán)重，或整個(gè)系統(tǒng)干擾嚴(yán)重，引起單片機(jī)復(fù)位，可采用屏蔽的辦法解決，如加屏蔽網(wǎng)或移動(dòng)位置等。2)主要復(fù)位電路（1）上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位組合電路：在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)使用上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位，最常用的上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位組合電路為：圖234上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位組合電路在這兩種簡(jiǎn)單復(fù)位電路中，干擾容易串人復(fù)位端，在大多數(shù)情況下，不會(huì)造成單片機(jī)錯(cuò)誤復(fù)位，但會(huì)引起內(nèi)部某些寄存器錯(cuò)誤復(fù)位。 單片機(jī)的復(fù)位電路1)復(fù)位電路的復(fù)位類(lèi)型通常單片機(jī)復(fù)位操作有上電復(fù)位、信號(hào)復(fù)位、運(yùn)行監(jiān)視復(fù)位。通常接的外部信號(hào)一般為頻率低于12MHZ的方波信號(hào)。圖233外部時(shí)鐘方式電路圖由上面的圖可以看到引腳XTAL2就是內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。這是MCS51單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘方式。MCS51單片機(jī)芯片內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端?？刂瓶偩€（CB）：由四根獨(dú)立控制線RESET、EA、ALE、組成。這些引腳構(gòu)成了MCS51單片機(jī)片外三總線結(jié)構(gòu)：1)地址總線（AB）：地址總線寬度為16位，因此，其外部存儲(chǔ)器直接尋址為64K字節(jié)，16位地址總線由P0口經(jīng)地址鎖存器提供低8位地址（A0~A7）；P0口直接提供高8位地址（A8~A15）。具有位尋址功能，有較強(qiáng)的布爾處理能力。2/3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。32線并行I/O口?？蓪ぶ吠獠砍绦虼尜A器和數(shù)據(jù)存貯器，各64K字節(jié)。 單片機(jī)8051芯片介紹和主要電路 MCS51單片微機(jī)8051內(nèi)部部件和接口電路MCS5單片微機(jī)8051內(nèi)部包含如下部件：8位CPU振蕩器