單片機并行存儲器擴展-第7章

第7章單片機并行I/O擴展7.1單片機I/O擴展基礎知識7.2可編程并行接口芯片82557.3鍵盤接口技術7.4LED顯示器接口技術7.5打印機接口技術7.1單片機I/O擴展基礎知識7.1.1I/O接口電路的功能外部設備的速度十分復雜，必須通過I/O接口電路實現(xiàn)。1.速度協(xié)調面對各種設備的速度差異，單片機無法按固定的時序以同步方式進行I/O操作，只能以異步方式進行，也就是只有在確認設備已為數(shù)據(jù)傳送做好準備的前提下才能進行I/O操作。為此需要接口電路產生狀態(tài)信號或中斷請求信號，表明設備是否做好準備。即通過接口電路來進行單片機與外部設備之間的速度協(xié)調。2.輸出數(shù)據(jù)鎖存由于CPU與外設速度的不一致，需要有接口電路把輸出數(shù)據(jù)先鎖存起來，待輸出設備為接收數(shù)據(jù)做好準備后，再傳送數(shù)據(jù)。這就是接口電路的數(shù)據(jù)鎖存功能。3.數(shù)據(jù)總線隔離線上可能連接著多個數(shù)據(jù)源(輸入設備)和多個數(shù)據(jù)負載(輸出設備)。一對源和負載的數(shù)據(jù)傳送正在進行時，所有其他不參與的設備在電性能上必須與總線隔開。這就是接口電路的總線隔離功能。為了實現(xiàn)總線隔離，需要有接口電路提供具有三態(tài)緩沖功能的三態(tài)緩沖電路。4.數(shù)據(jù)轉換外部設備種類繁多，不同設備之間的性能差異很大，信號形式也多種多樣。單片機只能使用數(shù)字信號，如果外部設備所提供或需要的不是電壓形式的數(shù)字信號，就需要有接口電路進行轉換，其中包括模/數(shù)轉換和數(shù)/模轉換等。5.增強驅動能力通過接口電路為輸出數(shù)據(jù)提供足夠的驅動功率，以保證外部設備能正常、平穩(wěn)地工作。7.1.2關于接口電路的更多說明1.接口與接口電路“接口”（Interface），具有界面、相互聯(lián)系等含義，通過接口能使兩個被連接的器件協(xié)同工作。單片機接口，則是研究單片機與外部設備之間的連接問題。單片機與外部設備之間接口界面的硬件電路稱為接口電路，或稱為I/O接口電路。2.口或端口為了實現(xiàn)I/O接口電路的界面功能，在接口電路中應包含一些寄存器，通常把接口電路中這些已編址并能進行讀或（和）寫操作的寄存器稱為端口或簡稱口(Port）。完整的接口功能是靠軟硬件相結合實現(xiàn)的，而口則是供用戶使用的硬件內容，用戶在進行擴展連接和編寫相關程序時，要用到接口電路中的各個口，為此就需要知道這些口的設置和編址情況。3.I/O接口的特點外部設備和I/O操作的復雜性，使接口電路成為單片機與外部設備之間必不可少的界面，通過接口電路居中協(xié)調和控制，保證外部設備的正常工作。有關I/O接口的特點可歸結為如下3點：①異步性。平時單片機與外部設備按各自的時序并行工作，只有在需要時外部設備才通過接口電路接受單片機的控制。②實時性。單片機對外部設備的控制以查詢或中斷方式進行，以便最大限度地實現(xiàn)控制的實時化。③與設備無關性。接口芯片不一定是專用的，同一個接口芯片通過軟件設置可為多種設備實現(xiàn)接口。4.并行接口與串行接口按數(shù)據(jù)傳輸方式的不同，接口有并行與串行之分，即并行接口與串行接口。本章重點是并行接口。7.1.3I/O編址技術為了對I/O接口電路中的寄存器(端口)進行讀/寫操作，就需要對它們進行編址，所以就出現(xiàn)了I/O編址問題。有兩種I/O編址方式：統(tǒng)一編址方式和獨立編址方式。在80C51單片機系統(tǒng)中，采用統(tǒng)一編址方式。所謂統(tǒng)一編址方式，就是把I/O接口中的寄存器與外擴展的數(shù)據(jù)存儲器中的存儲單元同等對待，合在一起使用同一個64KB的外擴展地址空間。I/O和存儲器的統(tǒng)一編址，使得I/O口也采用16位地址編址，并使用數(shù)據(jù)存儲器讀/寫指令進行I/O操作，而不需要專門的I/O指令.所謂獨立編址方式，就是把I/O與存儲器分開進行編址。這樣，在一個單片機系統(tǒng)中就形成了兩個獨立的地址空間：存儲器地址空間和I/O地址空間。獨立編址方式的優(yōu)點是兩個地址空間相互獨立界限分明，但同時也存在許多麻煩并增加系統(tǒng)開銷，所以獨立編址方式在單片機中較少采用。7.1.4單片機I/O控制方式1.無條件方式無條件傳送也稱為同步程序傳送。只有那些能一直為I/O操作作好準備的設備，才能使用無條件傳送方式。在進行無條件I/O操作時，無需測試設備的狀態(tài)，可以根據(jù)需要隨時進行I/O操作。

無條件傳送適用于兩類設備的I/O操作。一類是具有常駐的或變化緩慢的數(shù)據(jù)信號的設備。例如，機械開關、指示燈、發(fā)光二極管、數(shù)碼管等，另一類則是工作速度非?？?，足以和單片機同步工作的設備，例如數(shù)/模轉換器(DAC）。2.查詢方式查詢方式又稱有條件傳送方式，在I/O操作前，要檢測設備的狀態(tài)，只有在確認設備已“準備好”的情況下，單片機才能執(zhí)行I/O操作。檢測也稱為“查詢”，所以就把這種有條件的I/O控制方式稱為查詢方式。為實現(xiàn)查詢方式的I/O控制，需要由接口電路提供設備狀態(tài)，接口電路中的狀態(tài)寄存器或狀態(tài)位就是為此而準備的。查詢方式只適用于規(guī)模比較小的單片機系統(tǒng)。3.中斷方式

中斷方式與查詢方式的主要區(qū)別在于如何知道外部設備是否為I/O操作做好準備。采用中斷方式進行I/O控制時，當設備做好準備之后，就向單片機發(fā)出中斷請求。單片機接收到中斷請求之后作出響應，暫停正在執(zhí)行的原程序，而轉去執(zhí)行中斷服務程序，通過執(zhí)行中斷服務程序完成一次I/O操作，然后程序返回，單片機再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的原程序。中斷方式效率較高，所以在單片機系統(tǒng)中被廣泛采用。但中斷請求是一種不可預知的隨機事件，所以實現(xiàn)起來對單片機系統(tǒng)的硬件和軟件都有較高的要求。前提：接口電路能發(fā)出中斷請求電路。7.2可編程并行接口芯片82558255是Intel公司產品，因其工作方式和操作功能等可通過程序進行設置和改變，稱為可編程接口芯片。7.2.18255硬件邏輯結構8255的全稱是“可編程并行輸入/輸出接口芯片”，具有通用性強且使用靈活等優(yōu)點，可用于實現(xiàn)80C51系列單片機的并行I/O口擴展。7.28255可編程通用并行接口芯片

7.2.18255的外部引腳和內部結構1.外部引腳8255的外部引腳如圖7.1所示，其中：：A口的輸入輸出信號線。該口是輸入還是輸出或雙向，由軟件決定。：B口的輸入輸出信號線。該口是輸入還是輸出，由軟件決定。：C口信號線。該口可作輸入、輸出、控制和狀態(tài)線使用，由軟件決定。：雙向數(shù)據(jù)信號線，用來傳送數(shù)據(jù)、控制字和狀態(tài)信息。：讀信號線。：寫信號線。

8255是一個40引腳的雙列直插式集成電路芯片，其引腳排列如下圖。8255芯片引腳圖

：片選信號線，低電平（有效）時，才選中該芯片，才能對8255進行操作。RESET：復位輸入信號，高電平有效時，復位8255。復位后8255的A口、B口和C口均被定為輸入。：口地址選擇信號線。8255內部共有三個口，A口、B口、C口和一個控制寄存器供用戶編程。的不同編碼可分別選擇上述三個口和一個控制寄存器。地址編碼如下表所示。

端口00A口01B口10C口11控制寄存器地址編碼

按功能可把8255的內部結構分為3個邏輯電路部分，分別為：口電路、總線接口電路和控制邏輯電路,如下圖所示。2.內部結構從圖可以看到，左邊的信號與系統(tǒng)總線相連。而右邊是與外設相連接的三個口。三個口均為8位。其中A口輸出有鎖存能力，輸入亦有鎖存能力。B口輸入輸出均有鎖存能力。C口輸出有鎖存能力，輸入沒有鎖存能力，在使用上要注意到這一點。為了控制方便，將8255的三個口分成A，B兩組。其中A組包括A口的8條口線和C口的高四位。B組包括B口的8條口線和C口的低四位。A組和B組分別由軟件編程來加以控制。3、8255的擴展邏輯電路

80C51單片機可以和8255直接連接，下圖給出了一種擴展電路。

圖8255的擴展邏輯電路

7.2.28255的工作方式8255共有三種工作方式，這些工作方式可用軟件編程來指定。工作方式0，又稱基本輸入輸出方式工作方式1，又稱選通輸入輸出方式工作方式2，又稱雙向數(shù)據(jù)傳送方式

1.方式0（基本輸入/輸出方式）方式0適用于無條件數(shù)據(jù)傳送。兩個8位口(A口和B口）和兩個4位口(C口高位部分和C口低位部分）都可以分別或同時設置為方式0。2.方式1（選通輸入/輸出方式）方式1是選通輸入/輸出方式。8255的“選通”是通過信號的“問”與“答”，以聯(lián)絡方式（或稱握手方式）實現(xiàn)的。所以這種數(shù)據(jù)傳送方式是有條件的，適用于以查詢或中斷方式進行控制。在方式1下，A口和B口是數(shù)據(jù)口，C口是控制口，用于傳送和保存數(shù)據(jù)口所需要的聯(lián)絡信號，都有具體的定義。圖A口和B口作輸出口時，C口提供的控制引線

（1）方式1下，A口和B口均為輸出

:輸出緩沖器滿信號，低電平有效。用來告訴外設，在規(guī)定的接口上CPU已輸出一個有效的數(shù)據(jù)，外設可以從該口取走此數(shù)據(jù)。：外設響應信號，低電平有效。用來通知接口，外設已經將數(shù)據(jù)接收，并使。

INTR：中斷請求信號，高電平有效。當外設已從接口取走數(shù)據(jù)，口的緩沖器變空，且接口允許中斷時，INTR有效。即，且允許中斷，則INTR=1。

（2）方式1下，A口和B口均為輸入

這種情況和兩口均為輸出類似。

圖A口和B口作輸出口時，C口提供的控制引線

圖A口和B口作輸入口時，C口提供的控制引線

各控制信號的含義如下：：輸入選通信號，低電平有效。它由外設提供，利用該信號可以將外設數(shù)據(jù)鎖存于8255的口鎖存器中。

IBF：輸入緩沖器滿信號，高電平有效。當它有效時，表示已有一個有效的外設數(shù)據(jù)鎖存于8255的口鎖存器中?？捎么诵盘柾ㄖ庠O數(shù)據(jù)已鎖存于接口中，尚未被CPU讀走，暫不能向接口輸入數(shù)據(jù)。

INTR：中斷請求信號，高電平有效。當外設將數(shù)據(jù)鎖存于接口之中，且又允許中斷請求發(fā)生時，就會產生中斷請求。3.工作方式2，又稱雙向數(shù)據(jù)傳送方式

只有A口才能工作在方式2。A口工作方式2時要利用C口的5條線才能實現(xiàn)。此時，B口只能工作在方式0或者方式1下，而C口剩余的3條線可作為輸入線、輸出線或B口方式1之下的控制線。C口提供的控制線如圖所示。圖

工作方式2時，C口提供的控制線C口聯(lián)絡信號定義C口位線方式1方式2輸入輸出輸入輸出PC7/OBFA/OBFAPC6/ACKA/ACKAPC5IBFAIBFAPC4/STBA/STBAPC3INTRAINTRAINTRAINTRAPC2/STBB/ACKBPC1IBFB/OBFBPC0INTRBINTRB7.2.38255的編程內容8255是可編程接口芯片，主要編程內容是兩條控制命令，即工作方式命令和C口位置位/復位命令。1.工作方式命令工作方式命令用于設定各數(shù)據(jù)口的工作方式及數(shù)據(jù)傳送方向。命令的最高位(D7）是標志位，其狀態(tài)固定為1。命令格式如下圖所示。對工作方式命令有如下兩點說明：A口有3種工作方式，而B口只有兩種工作方式；在方式1和方式2下，對C口的定義(輸入或輸出）不影響作為聯(lián)絡信號使用的C口各位的功能。8255工作方式命令格式2.C口位置位/復位命令在方式1和方式2下，C口用于定義控制信號和狀態(tài)信號，因此，C口的每一位都可以進行置位或復位。對C口各位的置位或復位是由位置位/復位命令進行的。8255的位置位/復位命令格式如下圖。3.初始化編程8255初始化的內容就是向控制字寄存器寫入命令。

例如，若對8255各口作如下設置：A口方式0輸入，B口方式1輸出，C口高位部分為輸出，低位部分為輸入。設控制寄存器地址為0003H。按各口的設置要求，工作方式命令字為10010101，即95H。則初始化程序段應為：

MOVR0,＃03H MOVA,＃95H MOVX＠R0,AMOVDPTR,＃0003H MOVA,＃95H MOVX＠DPTR,A7.2.48255接口應用1.8255的I/O控制方式（1）無條件方式以方式0進行數(shù)據(jù)輸入/輸出，就是無條件傳送方式。（2）查詢方式在方式1和方式2下，都可以使用查詢方式進行數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)輸入時，供查詢的狀態(tài)信號是IBF（對應A口為IBFA，B口為IBFB），因為傳送這些信號的口線分別為PC5和PC1，所以查詢時就是對輸入這些口線的狀態(tài)進行測試。數(shù)據(jù)輸出時，供查詢的狀態(tài)信號是OBF（對應A口為OBFA，B口為OBFB），被測試的口線為PC7和PC1。

（3）中斷方式在方式1和方式2下，都可以使用中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。中斷請求信號是INTR（對應A口為INTRA，B口為INTRB），傳送中斷請求信號的口線分別為PC3和PC0。2.端口選擇及讀/寫控制8255共有4個可尋址端口：A口、B口、C口和控制寄存器，由CS和地址A0、A1的狀態(tài)組合進行選擇，由讀/寫信號RD和WR進行端口操作控制，具體設置見下表。8255端口選擇及讀/寫控制表/CSA1A0/RD/WR選擇端口端口操作00001A口讀端口A00101B口讀端口B01001C口讀端口C00010A口寫端口A00110B口寫端口B01010C口寫端口C01110控制寄存器寫控制命令1××××---數(shù)據(jù)總線緩沖器輸出端呈高阻抗鍵盤是單片機不可缺少的人機交互設備。7.3.1鍵掃描和鍵碼生成

1.鍵盤舉例為說明鍵盤的工作原理，以一個8行×4列的矩陣鍵盤為例，如下圖所示。鍵盤上有行線和列線之分，本鍵盤共有8條行線4條列線。在行線和列線的交點處有一個鍵，由于行線與列線分別與鍵的不同端相連，平時鍵處于斷開狀態(tài)，所以行線和列線互不相通。接口時，行線一端接輸出口，另一端懸空；而列線一端經電阻接+5V電源，另一端接輸入口。由于列線通過電阻與+5V電源相連，所以列線的初始狀態(tài)為高電平。7.3鍵盤接口技術

鍵盤掃描示意圖鍵碼表2.鍵碼鍵盤上的每個鍵都擔負一項處理功能，而處理功能是通過軟件實現(xiàn)的，所以鍵盤接口必須有軟件配合。為此，鍵盤上每個鍵都對應有一個處理程序段，鍵的功能是通過運行這個程序段實現(xiàn)的。為了在程序中能順利地分支到鍵處理程序段，就需要對鍵進行編碼,稱為鍵碼，以便能按鍵碼進行程序分支。鍵的編碼沒有統(tǒng)一標準，存在多種多樣的鍵編碼方法。最常用的編碼方法是以鍵在鍵盤矩陣中的位置，從0開始按自然數(shù)順序進行編碼，鍵碼以十六進制數(shù)表示。

鍵碼表7FH1FH17H0FH07HBFH1EH16H0EH06HDFH1DH15H0DH05HEFH1CH14H0CH04HF7H1BH13H0BH03HFBH1AH12H0AH02HFDH19H11H09H01HFEH18H10H08H00HF7HFBHFDHFEH各行的掃描碼對應列有閉合鍵時的狀態(tài)碼(或稱返回碼)鍵盤掃描程序例如上圖所示的鍵號是按從下到上、從右向左的順序編排的。這樣安排，使鍵碼既可根據(jù)行號列號以查表求得，也可通過計算得到。上圖所示的鍵碼編排規(guī)律，各列首號依次是00H、08H、10H、18H，如行號按0～7順序，則鍵碼的計算公式為：

鍵碼=列首號+行號等待鍵釋放計算鍵碼后，再以延時后進行行掃描的方法等待鍵釋放。等待釋放是為了保證鍵的一次閉合僅進行一次處理。3.鍵盤掃描通常把鍵盤上被按下的鍵稱為閉合鍵。為了識別閉合鍵，有行掃描法和線反轉法兩種方法可供選用，在單片機中常用的是行掃描法，簡稱掃描法。這里介紹的鍵盤掃描是由軟件實現(xiàn)的。軟件方法鍵盤掃描是在掃描程序驅動下進行的，所以掃描過程也就是掃描程序的執(zhí)行過程。

開始前，通過程序反復不斷地進行閉合鍵查找，即看看鍵盤中是否有閉合鍵，為此，應先使行線輸出口輸出全0，再讀回列線狀態(tài)，若列線狀態(tài)為全1，則表明沒有鍵被按下；若不為全1，則表明有鍵被按下。因為當有鍵被按下時，由于行線與列線在閉合鍵交點處接通，使穿過閉合鍵的那條列線變?yōu)榈碗娖健０l(fā)現(xiàn)閉合鍵后才接著進行鍵盤掃描，判定閉合的是哪個鍵；若無閉合鍵，就返回去重復進行閉合鍵的查找。

鍵盤掃描過程是依次使行線中的每一條輸出低電平，接著輸入列線狀態(tài)進行有無閉合鍵的判定。發(fā)現(xiàn)閉合鍵后，掃描并未結束。因為還要判定是否還有其他鍵被同時按下，所以掃描還應繼續(xù)下去，直至最后在行線上輸出7FH為止。例如：4.鍵盤掃描程序流程5.去抖動每當確認有鍵被按下后，都應當進行去抖動處理。因為鍵在被按下時，由于機械觸點的彈性以及電壓突跳等原因，在觸點閉合及釋放的瞬間將出現(xiàn)電壓抖動，如下圖。鍵閉合和斷開時的電壓抖動去抖動處理有軟件和硬件兩種方法。軟件去抖動方法是采用時間延遲以躲過抖動(延時時間為10～20ms即可）；硬件方法是在鍵盤中附加去抖動電路，以抑制抖動的產生，具體可使用雙穩(wěn)態(tài)電路或濾波電路等，但硬件去抖動需增加成本。7.3.2用8255實現(xiàn)鍵盤接口1.接口電路邏輯圖以8255作8×4鍵盤的接口為例。A口為輸出口，接鍵盤行線。C口為輸入口，以PC3～PC0接鍵盤的4條列線。如下圖。假定A口地址為8000H，則B口地址為8001H，C口地址為8002H，控制寄存器地址為8003H。2.判斷有無閉合鍵的子程序判斷有無閉合鍵的子程序為KS，以供在鍵盤掃描程序中調用。執(zhí)行KS子程序的結果是：有閉合鍵，則(A)≠0；無閉合鍵，則(A)＝0。程序如下：

KS: MOVDPTR,#8000H MOVA,#00H ;A口送00H MOVX@DPTR,A INCDPTR INCDPTR ;建立C口地址

MOVXA,@DPTR ;讀C口

CPLA ;A取反,若無鍵按下，則全為0 ANLA,#0FH ;屏蔽A高半字節(jié)

RET3.鍵盤掃描程序在單片機應用系統(tǒng)中常常是鍵盤和顯示器同時存在，因此，可以把鍵盤程序和顯示程序配合起來使用，即把顯示程序作為鍵盤程序中的一個延時子程序使用。這樣既不耽誤顯示驅動，又可以起到鍵盤定時掃描的作用。假定本系統(tǒng)中顯示器驅動程序為DIR，執(zhí)行時間約為6ms。鍵盤掃描程序如下，程序中R2為掃描碼寄存器，R4為行計數(shù)器。KEY:ACALLKS;檢查是否有鍵閉合

JNZLK1;A非0，則轉移

ACALLDIR;驅動顯示器(延時6ms）

AJMPKEYLK1:ACALLDIR;有鍵閉合2次驅動顯示器

ACALLDIR;延時12ms進行去抖動

ACALLKS;再檢查是否有鍵閉合

JNZLK2;有鍵閉合,轉LK2 ACALLDIR AJMPKEY;無鍵閉合,延時6ms后轉KEYLK2:MOVR2,#FEH;掃描初值送R2 MOVR4,#00H;掃描行號送R4LK4:MOVDPTR,#8000H;建立A口地址MOVA,R2MOVX@DPTR,A;掃描初值送A口,掃描開始INCDPTRINCDPTR;指向C口MOVXA,@DPTR;讀C口JBACC.0,LONE;ACC.0＝1，第0列無鍵閉合，轉LONEMOVA,#00H;裝第0列狀態(tài)碼起始值AJMPLKPLONE:JBACC.1,LTWO;ACC.1＝1,第1列無鍵閉合,轉LTWO MOVA,#08H;裝第1列狀態(tài)碼起始值

AJMPLKPLTWO:JBACC.2,LTHR;ACC.2＝1,第2列無閉合,轉LTHR MOVA,#10H;裝第2列狀態(tài)碼起始值

AJMPLKPLTHR:JBACC.3,NEXT;ACC.3＝1,第3列無鍵閉合，則轉NEXT MOVA,#18H;裝第3列狀態(tài)碼起始值LKP:ADDA,R4;計算鍵碼

PUSHACC;保護鍵碼LK3:ACALLDIR;延時6ms ACALLKS;查鍵是否繼續(xù)閉合,若閉合再延時

JNZLK3 POPACC;若鍵起,則鍵碼送A RETNEXT:INCR4;掃描行號加1 MOVA,R2 JNBACC.7,KND;第7位為0,已掃完最后一行，則轉KND RLA;掃描碼循環(huán)左移一位

MOVR2,AJMPLK4;進行上一行掃描KND:AJMPKEY;一輪掃描完畢,開始新的一輪掃描7.4LED顯示器接口技術在單片機應用系統(tǒng)中，最簡單、最常見的顯示器件是LED顯示器。7.4.1LED顯示器概述

LED是LightEmitingDiode(發(fā)光二極管)的縮寫，發(fā)光二極管是能將電信號轉換為光信號的電致發(fā)光器件。數(shù)碼管有7段數(shù)碼管和8段數(shù)碼管之分。7段數(shù)碼管由7個發(fā)光二極管組成，而8段數(shù)碼管則是在7段發(fā)光二極管的基礎上再加一個圓點型發(fā)光二極管(在圖中以dp表示），用于顯示小數(shù)點。8段數(shù)碼管中發(fā)光二極管的排列形狀如下圖（a）所示。

8段LED顯示器返回8段LED顯示器數(shù)碼管能夠被廣泛使用，與其具有的許多特點是分不開的，其中包括：①發(fā)光響應快，亮度強，高頻特性好；而且隨著材料的不同，數(shù)碼管還能發(fā)出紅、黃、綠、藍、橙等多種顏色的光。②機械性能好，體積小，重量輕，價格低廉；能與CMOS和TTL電路配合使用；使用壽命長，可達105～106h。③工作電壓低，驅動電流適中。每段工作電流為5～10mA，一只數(shù)碼管的7段LED全亮需要電流為35～70mA。這樣大的電流需要由驅動電路提供，因此，使用時要注意數(shù)碼管的驅動問題。在使用中，為了給發(fā)光二極管加驅動電壓，它們應有一個公共引腳，公共引腳共有如下兩種連接方法：①共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構成陰極公共引腳，如上圖(b)所示。使用時陰極公共引腳接地，這樣陽極引腳上加高電平的發(fā)光二極管就導通點亮，而加低電平的則不點亮。②共陽極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起作為陽極公共引腳，如上圖(c)所示。使用時陽極公共引腳接+5V。這樣陰極引腳上加低電平的發(fā)光二極管即可導通點亮，而加高電平的則不點亮。7.4.2LED顯示器顯示原理1.段碼

所謂段碼就是為數(shù)碼管顯示提供的各段狀態(tài)組合，字形代碼。7段數(shù)碼管的段碼為7位，8段數(shù)碼管的段碼為8位，用一個字節(jié)即可表示。在段碼字節(jié)中代碼位與各段發(fā)光二極管的對應關系如下：段碼D7D6D5D4D3D2D1D0段名dpgfedcba段碼的值與數(shù)碼管公共引腳的接法(共陽極和共陰極)有關。以8段數(shù)碼管為例，顯示十六進制數(shù)的段碼值在下表中。數(shù)字共陽極段碼共陰極段碼數(shù)字共陽極段碼共陰極段碼0C0H3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH3B0H4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF8EH71H7F8H07H滅FFH00H880H7FH2.LED顯示器動態(tài)顯示方式LED顯示器多采用動態(tài)顯示方式，全部數(shù)碼管共用一套段碼驅動電路。顯示時通過位控信號采用掃描的方法逐位地循環(huán)點亮各位數(shù)碼管。動態(tài)顯示雖然在任一時刻只有一位數(shù)碼管被點亮，但是由于人眼具有的視覺暫留效應，看起來與全部數(shù)碼管持續(xù)點亮的效果完全一樣。LED顯示器動態(tài)顯示需要為各位提供段碼以及相應的位控制，此即通常所說的段控和位控。

4位數(shù)碼管動態(tài)顯示示意圖通過并行口輸出相互獨立的位碼，用于選擇顯示位段碼輸出到公共信號線上，就是段控信號7.4.3LED顯示器接口1.8255實現(xiàn)LED顯示器接口下圖使用8255作6位LED顯示器接口的接口電路。其中PC口為位碼輸出口，以PC5～PC0輸出位控線。由于驅動電流較大，輸出加接74LS06進行反相并提高驅動能力。PA口為段碼輸出口，各段碼線的負載電流約為8mA，為提高顯示亮度，加接74LS244進行段控輸出驅動。使用8255作LED顯示器接口，8255只能輸出顯示段碼而不具有控制功能，動態(tài)控制要靠程序實現(xiàn)。對此有以下兩點說明。7.4.3LED顯示器接口①為了存放段碼，通常要在80C51的內部RAM中設置一個顯示緩沖區(qū)，存儲單元個數(shù)與LED顯示器的位數(shù)相同，一個單元對應一個顯示位。②為了保證顯示亮度，在掃描過程中，應在每一位數(shù)碼管上都駐留一段時間(約1ms），以使數(shù)碼管穩(wěn)定地點亮一段時間，以保證其顯示亮度。為此在掃描過程中，位與位之間要加進一段時間延遲。LED5LED4LED3LED2LED1LED07EH7DH7CH7BH7AH79H自右向左動態(tài)顯示8255作6位LED顯示器接口電路2.LED顯示驅動程序DIR:MOVR0,#79H;建立顯示緩沖區(qū)首址

MOVR3,#01H;從右邊開始顯示

MOVA,R3;位控碼初值LD0:MOVDPTR,#8002H;位控口地址

MOVX@DPTR,A;輸出位控碼

MOVDPTR，#8000H;段控口地址

MOVA,@R0;取出顯示數(shù)據(jù)DIR0:ADDA,#0DH MOVCA,@A+PC;查表取字形代碼DIR1:MOVX@DPTR,A;輸出段控碼

ACALLDL;延時

INCR0;轉向下一緩沖單元

MOVA,R3 JBACC.5,LD1;判斷是否到最高位,到，則返回

RLA;不到，向顯示器高位移位

MOVR3,A;位控碼送R3保存

AJMPLD0;繼續(xù)掃描LD1:RETDSEG:DB3FH,06H,5BH……;共陰極字形代碼表

假定A口地址為8000H，B口地址為8001H，則C口地址為8002H，控制寄存器地址為8003H。則LED顯