数码管显示与接口技术课件.ppt
7.1 数码管显示与接口技术,多位七段LED数码显示器结构,利用人的视觉延迟的特点，采用扫描的方式驱动多位七段LED数码管，节省驱动电路，降低功耗。保证一定的扫描循环频率，得到较好的显示质量。各位七段LED数码管公用一个段驱动器、一个段码锁存器，为段驱动器提供逻辑输入。每位七段LED数码管的公共端连接一个位驱动器，控制各位数码管的点燃。位驱动器由一个位码锁存器提供输入逻辑电平。显示器在系统中占用两个端口号：段码口与位码口。,DATA SEGMENTMESG DB 06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH；123456字形码 DB 1,2,4,8,10H,20H；位选代码COUNT DB 6；显示位数LED_B EQU 200H；位选口地址LED_S EQU 201H；段选口地址DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATABEG:MOV AX,DATA MOV DS,AXLAST1:MOV BX,OFFSET MESGLAST2:MOV AL,BX MOV DX,LED_S OUT DX,AL；输出字形码 MOV AL,BX+6 MOV DX,AL；定位显示 CALL DELAY；延时1ms INC BX,DEC COUNT;计数 JNZ LAST2 MOV COUNT,6；重新计数 MOV AH,1 INT 16H；有键输入否 JZ LAST1；否，转回 MOV AH,4CH INT 21HDELAY PROC；延时1ms子程序 MOV AH,86H MOV CX,0 MOV DX,1000 INT 15H RETDELAY ENDPCODE ENDS END BEG,7.2 小键盘与接口技术,通过小键盘完成数据和监控命令的输入，小键盘采用矩阵结构，行线和列先通过并行接口与CPU三总线相连构成键盘电路。软件键盘扫描程序完成三项任务：按键识别、处理重键、消除键抖动。按键识别的方法：逐行扫描法和行翻转法。,7.2.1 逐行扫描法,工作原理：CPU向矩阵的第0行输出低电平，其它各行输出高电平，读取列值，若所有列线均为高电平，则第0行没有键按下，接着向第1行输出低电平，其它各行为高电平，再次读取列值，逐行扫描直到最后一行。若向某行输出低电平后，读取的列值中有一位为低电平，则立即退出行扫描，再逐位检查是哪根列线为低电平，从而根据行线和列线的位置识别出是哪个键闭合。,处理“重键”问题：若一行上有重键，则多条列上同时出现低电平，退出行扫描后，最先查到有低电平的有效。若列上有重键，则最先扫描的那一行闭合键有效。处理“键抖动”问题：退出扫描后，延时一段时间（毫秒级），等待键抖动结束再读取列值。行扫描法按键识别程序设计 书p304图,7.2.2 行翻转法,工作原理：将0送行线端口使键盘矩阵全部行线为0，然后从列线端口中读取列值，若值中有一位为0，说明有键闭合，转入下一步。将刚刚收到的列值从列线端口输出，再从行线端口读取行值，然后将行值和列值组合成一个16位的键值，再查键值表，确定哪个键闭合。书p307行翻转按键识别程序设计 p308图,7.3 数模转换,概述：计算机应用中，有时需处理的信息不是数字量，而是一些随时间连续变化的模拟量，甚至是一些非电量，如温度、压力、速度等。模拟量的存储处理困难。首先将非电的模拟信号变成与之对应的模拟电信号，这要通过各种传感器来完成。计算机可处理的信息均是数字量（电脉冲信号）1和0，必须把要处理的模拟电量转换成数字化的电信号，这需要模拟(Analog)与数字(Digital)转换电路。,7.3.1 数模转换,Ii,I,Ri,Ro,If,+,-,数字到模拟转换:(Digital to Analog Convert,D/A)D/A转换电路是模拟电路加上电子开关。D/A转换电路的核心是一个运算放大器。求和元件是一个运算放大器。运算放大器的特性:(Operation Amplifier)K-无穷大，V和-0 传递函数：V0=-Vi*R0/Ri Ii-0,I和=If,-K,Vo,Vi,V和,20,21,25,26,27,.,R,IF,-OA+,I,2R,R,S7,VA,2R,R,S5,VC,2R,R,S6,VB,VREF,2R,2R,S0,VH,2R,R,S1,=R,.,VG,.,.,R-2R 电阻梯形网络用于D/A转换器,V0,数字到模拟转换,梯形R-2R电阻网络D/A转换器Si受一个8位二进制代码控制,分别为D7-D0 某位为1，对应开关K倒向右边；某位为0，对应开关K倒向左边。Ki不论倒向哪边，等效电阻都为2R。S7S0的电流为：I/2,I/4,I/256总电流D7*I*1/2+D6*I*1/4+.+D0*I*1/256 n*1/256*(Vref/3R),数字到模拟转换,8位D/A转换器DAC0832系列器件ILE：输入锁存允许；WR1#：加载IN REG；WR2#:加载DAC REG；XFER#:IN REG传到DAC REG；Iout1,Iout2:外接OA输入；Rfb:反馈电阻接OA输出；VREF：参考电源，控制输出电压变化范围。,7.4 模数转换,模拟到数字转换(Analog toDigital Convert)（1）计数式A/D转换原理 启动后，计数器清0，产生的8位数字量经内部的D/A转换输出0V电压。计数器在CLK信号驱动下加1计数，使D/A转换后的电压不断上升。当D/A转换后的电压等于输入的模拟电压时，比较器输出为0，计数器停止计数，数据线D7D0上的数字量就是模数转换的结果。,逐次逼近法A/D 转换原理(Successive Approximation,SA)在第一个CLK周期，控制电路使逐次逼近寄存器最高位为1，即（10000000）通过D/A转换后产生一个V0，如果V1V0，比较器输出为高，保留置1的位置。在第2个CLK周期，再使次高位为1（即11000000）。如果V1V0，比较器输出为低，使刚才置1的位置清0（即10000000），再重复上述过程，直到D0位测试完成。,VMAX,0.75 VMAX,0.6875 VMAX,0.75 VMAX,0.625 VMAX,0.5 VMAX,0.5 VMAX,第一次猜测值 1000,第二次猜测值 1100,第三次猜测值 1010,第四次猜测值 1011,VIN,0,V,4-位逐次逼近A/D 转换过程,t,模拟到数字转换,逐次逼近法A/D 转换原理,In 4?,In 2?,In 6?,In 1?,In 3?,In 5?,In 7?,=,=,=,=,=,=,=,In=1,In=0,In=2,In=3,In=4,In=5,In=6,In=7,三位逐次逼近 A/D转换过程,模拟到数字转换,逐次逼近法A/D 转换原理,Analog in,_,+,VG,OH:0VFFH:-5V,DAC,1408,8,PC7,PB07,C,8255A,(-5V 0),-5V,+5V,模拟到数字转换,软件实现逐次逼近法A/D转换硬件：比较器、D/A 转换器、并行接口,Vi,DAC：1408；00H:0V,FFH:-5V,ADC 0809 内部结构框图,Start CLK,控制与时序,EOC,八路模拟开关,逐次逼近寄存器,电子开关,256R电阻网络,锁存与 三态 输出,电 源,地址锁存 译码,D0,：,D7,OE,VCC,END,IN0,：,IN7,AD0,AD1,AD2,ALE,Vrdf+,Vrdf-,模拟到数字转换,8位A/D转换集成电路 ADC 0809,
