智能仪器设计基础 第4章3-7节.ppt

下 页,上 页,返 回,4.3 键盘/显示器接口设计,一.ZLG7290芯片介绍,ZLG7290引脚排列,下 页,上 页,返 回,ZLG7290内部寄存器,系统寄存器（SystemReg）,地址为00H,复位值为0F0H,系统寄存器的第0位（SystemReg.0）置1时表示有键按下,清0表示没有键按下。,键值寄存器（Key）,地址为01H,复位值为00H,Key表示被压按键的键值,键值范围为156,下 页,上 页,返 回,（3）连击次数计数器（RepeatCnt）,地址为02H,复位值为00H,RepeatCnt=0时表示单击键,RepeatCnt大于0时表示键的连击次数,用于区别单击键或连击键,判断连击次数可以检测被按时间。,地址为03H,复位值为0FFH,FunctionKey 对应位的值=0 表示对应功能键被压按,FunctionKey.7FunctionKey.0 对应键S64S57。,（4）功能键寄存器（FunctionKey）,下 页,上 页,返 回,（5）命令缓冲区（CmdBuf0CmdBuf1）,地址为0CH,复位值为0111B/0111B,高4位表示闪烁时亮的时间,低4位表示闪烁时灭的时间,改变其值就改变了闪烁频率。FlashOnOff的1个单位相当于150250ms（亮和灭的时间范围为116,0000B相当于1个时间单位）。,地址为07H08H,复位值为00H00H,用于传输指令。,（6）闪烁控制寄存器（FlashOnOff）,下 页,上 页,返 回,地址为10H 17H,复位值为00H00H,每个寄存器的8位分别对应数码管的adp段,MSB对应a,LSB对应dp。,（7）扫描位数寄存器（ScanNum）,地址为0DH,复位值为7。用于控制最大的扫描显示位数（有效范围为07,对应的显示位数为18）,减少扫描位数可提高每位显示扫描时间的占空比,以提高LED亮度,不扫描显示的显示缓存寄存器则保持不变,如ScanNum=3时,只显示DpRam0 DpRam3的内容。,（8）显示缓存寄存器（DpRam0DpRam7）：,下 页,上 页,返 回,ZLG7290的控制指令,纯指令 左移指令,该指令使与ScanNum 相对应的显示数据和显示属性(闪烁)自右向左移动N 位(N3N0)+1),移动后右边N 位无显示,与ScanNum不相关的显示数据和显示属性则不受影响。例：DpRamBDpRam0=87654321,其中“4”闪烁,ScanNum=5（“87”不显示）。执行指令 00010001B后,DpRamBDpRam0=“4321”,“4”闪烁,高两位和低两位无显示。,下 页,上 页,返 回,右移指令,与左移指令类似,只是移动方向为自左向右移动后,左边N 位(N3N0)+1)无显示,例：DpRamBDpRam0=“87654321”。其中“3”闪烁,ScanNum=5（“87”不显示）。执行指令00100001B后DpRamBDpRam0=“6543”,“3”闪烁,高四位无显示。,下 页,上 页,返 回,循环左移指令,与左移指令类似,不同的是在每移动一位后,原最左位的显示数据和属性转移到最右位,例：DpRamBDpRam0=“87654321”。其中“4”闪烁,ScanNum=5（“87”不显示）。执行指令00110001B后DpRamBDpRam0=“432165”,“4”闪烁,高两位无显示。,下 页,上 页,返 回,循环右移指令,与循环左移指令类似,只是移动方向相反。例：DpRamBDpRam0=“87654321”。其中“3”闪烁,ScanNum=5（“87”不显示）。执行指令01000001B后DpRamBDpRam0=“216543”,“3”闪烁。,下 页,上 页,返 回,SystemReg 寄存器位寻址指令,当On=1时,第S(S2S0)位置1;当On=0时,第S位清0。,下 页,上 页,返 回,（2）复合指令 段寻址指令,在段寻址命令中,8位数码管被看成64段,S5S0是6位段地址,取值063,有效范围从00H3FH,无效的地址不会产生任何作用。当On=1时,该段亮;当On=0时,该段灭。,下 页,上 页,返 回,按位下载数据且译码指令,A3A0为显示缓存编号(0000B0111B,对应DpRam0DpRam7,无效的编号不会产生任何作用)。DP=1时点亮该位小数点,Flash=1 时该位闪烁显示,Flash=0 时该位正常显示。,下 页,上 页,返 回,闪烁控制指令,当Fn=1时,该位闪烁,(n的范围为07),当Fn=0 时该位不闪烁,该指令会改变所有像素的闪烁属性。例：执行指令01110000B,00000000B后所有数码管不闪烁。,下 页,上 页,返 回,二、ZLG7290接口芯片的连接方法和程序设计,ZLG7290与键盘/显示器的连接,下 页,上 页,返 回,44 LCD显示及接口,一、LCD显示器的结构和工作原理,结构图,下 页,上 页,返 回,二、笔段式LCD显示器,1.LCD显示器对驱动电路的要求,LCD驱动电路,LCD驱动电路工作电压波形,七段LCD数码显示器,下 页,上 页,返 回,2.笔段式 LCD显示器的接口,MC14543的引脚,下 页,上 页,返 回,4位LCD静态显示电路,下 页,上 页,返 回,3.点阵式LCD显示器的接口,MGLS-240128液晶显示模块是由液晶板、液晶显示控制器、液晶驱动器、背光板等组成。可显示16点阵汉字158个,亦可显示各种图形。,模块简介,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,控制命令,下 页,上 页,返 回,液晶显示模块与单片机的接口,下 页,上 页,返 回,4.5 CRT显示及控制,一、CRT显示器概述,1.CRT显示器分类,CRT显示器按显像管的颜色来分，可以分为单色和彩色两种类型,按照显示原理分类，CRT显示器可分为光栅扫描式和随机扫描式两种类型。,下 页,上 页,返 回,2.CRT显示器的主要性能指标,像素,像素是指组成图像的最小单位,分辨率,分辨率是指像素点与点之间的距离,下 页,上 页,返 回,垂直,水平扫描频率,垂直扫描频率是指显示器在某一显示方式下所能完成的每秒从上到下刷新的次数，单位为Hz。,水平扫描频率是指电子束每秒在屏幕上水平扫描的次数，单位为kHz。,下 页,上 页,返 回,（3）逐行隔行扫描,采用隔行扫描方法时，电子枪先扫描奇数行，后扫描偶数行，由于一帧图像分两次扫描，所以屏幕有闪烁现象。逐行扫描是指逐行一次性扫描完组成的一帧图像，逐行扫描在垂直扫描频率低时也会感到闪烁，国际VESA协会认为逐行扫描最佳无闪烁的标准是垂直扫描频率为85Hz。,点距是指显示器荧光屏上两个相邻的相同颜色磷光点之间的对角线距离,（4）点距,下 页,上 页,返 回,（5）刷新频率,刷新频率就是每秒屏幕刷新的次数。,带宽是指每秒钟电子枪扫描过的图像点的个数，以MHz为单位，它表明了显示器电路可以处理的频率范围。,（6）带宽,下 页,上 页,返 回,3.CRT显示器的结构,下 页,上 页,返 回,CRT光栅扫描过程,下 页,上 页,返 回,二、字符显示原理,光栅扫描CRT字符显示系统主要由CRT控制器、显示RAM、字符发生器、并/串移位器、视频信号合成器等几部分组成。,下 页,上 页,返 回,三、图形及汉字显示原理,1.图形显示,下 页,上 页,返 回,2.汉字显示,汉字显示的关键在于汉字字形的产生，汉字库的建立和汉字检索。,常用的汉字库软件有，WPS汉字系统、Windows和Word。和字符发生器一样，为了提高显示速度，经常把汉字库作成硬件。为了显示可认识的汉字字形，一般需要1616点阵。若要显示出笔峰和各种字体，则每字需要3232以上的点阵。,下 页,上 页,返 回,3.图形显示系统,常用的CRTC有Intel公司的8275，不仅芯片内有行缓冲器，还可与显示存储器以DMA方式进行数据交换，从而减少显示时占用CPU的时间。Motorola公司的6845和6847是功能更强的CRTC，不但能显示字符，还能显示图形。,图形显示器结构,下 页,上 页,返 回,4.6 触摸屏,一、触摸屏简介,1.触摸屏的发展,触摸屏的发展经历了从红外屏、四线电阻屏、电容屏、表面声波触摸屏到五线电阻触摸屏等由低档向高档发展的历程，,下 页,上 页,返 回,2.触摸屏的技术要求,（1）工作稳定性（2）手写文字和图像识别（3）价格（4）功耗,下 页,上 页,返 回,二、触摸屏的分类,1.电阻式触摸屏,触摸屏的结构简图,触摸屏的工作原理,下 页,上 页,返 回,2.红外线触摸屏,红外线触摸屏原理,红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。,下 页,上 页,返 回,3.电容式触摸屏,电容式触摸屏,触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。用户触摸屏幕时，由于人体电场、手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而其强弱与手指及电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。,下 页,上 页,返 回,4.表面声波触摸屏,超声波式触摸屏,玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有呈45角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。当发射换能器发射一个窄脉冲后，声波能量历经不同途径到达接收换能器，走最右边的最早到达，走最左边的最晚到达，早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号，,下 页,上 页,返 回,三、触摸屏的控制,1.ADS7843的基本特性,ADS7843引脚配置,下 页,上 页,返 回,2.ADS7843参考电压模式选择,单端输入模式,差动输入模式,下 页,上 页,返 回,3.ADS7843控制字,S：数据传输起始标志位，该位必为“1”。A2A0：通道选择，当A2A0为001时，选择Y坐标输入；A2A0为101时选择X坐标输入；A2A0为010或110时，选择IN3或IN4两个附属A/D通道。MODE：选择A/D转换的精度，MODE 为“1”时选择8位，为“0”选择12位。SER/DEF：选择参考电压的输入模式。为“1”时 选择参考单端输入模式；为“0”时选择差动输入模式。,PD1、PD0选择省电模式：PD1、PD0 选择“00”时为允许省电模式，在两次A/D转换之间掉电，且中断允许；选择“01”时，为允许省电模式，但不允许中断；选择“10”时为保留模式；选择“11”时为禁止省电模式。,下 页,上 页,返 回,4.ADS7843控制时序,下 页,上 页,返 回,5.ADS7843与单片机的接口设计,4.7 打印记录技术,一、RD系列热敏微型打印机的接口信号,并行接口方式,并行连接方式引脚序号,面板式,平台式,下 页,上 页,返 回,串行接口方式,串行连接方式引脚序号,面板式,平台式,下 页,上 页,返 回,二、RD系列热敏微型打印机的打印命令,RD系列微型打印机提供了近48 条打印命令，这些命令是由一字节控制码或ESC(或FS)控制码序列组成，这节控制码用十进制或十六进制数字序列表示，控制命令与多数打印机兼容，并增加了汉字打印、字符汉字旋转、字间距调整、条型码打印等功能。,下 页,上 页,返 回,三、汉字打印技术,1.采用打印点阵图命令打印汉字,其中，ml、mh的数值表示一个16位的二进制数，ml为低8位字节，mh高8位字节，输入图形数据的个数为mh256+m1，即imh256+m1（图形打印大小受字符放大或缩小命令影响）；参数n1,n2,.ni是这个字符的结构码。,打印格式如下：ASCII:ESCK ml mh n1 n2.ni.16进制:1B4B ml mh n1 n2.ni.,下 页,上 页,返 回,2.1616点阵固化汉字打印功能,为了使用方便，RD系列微型打印机提供了1616和1212点阵宋代汉字字库，也可以根据需求选配2424、3232等其他不同点阵、不同字体的汉字库。,汉字代码的计算方法如下：(1)高字节数值范围为A1HF7H，对应187区的汉字，计算（区码+A0H）的值可以得到高字节。(2)低字节数值范围为A1HFEH，对应汉字位码194，计算（位码+A0H）的值可以得到低字节。,下 页,上 页,返 回,四、RD系列打印机与单片机接口及编程,