首页 理论教育 输出接口电路的设计的分析介绍

输出接口电路的设计的分析介绍

更新时间:2025-01-10 工作计划 版权反馈
【摘要】:显示123456时CPU给出的P1口给出的信号见表7-8所示。表7-8 显示123456时CPU的P1口信号图7-14 并行通信多位LED静态显示接口电路串行通信、多位静态显示LED接口电路串行口是一个可编程接口,有模式0、1、2、3四种工作模式,用于LED显示器接口时应选择模式0。该接口电路由AT89C51的串行口、74LS164芯片、LED显示器组成,图中给出了74LS164芯片的引脚。在低电平时,74LS164的最大输出电流是8mA,可以直接驱动LED。74LS164和74LS164之间的连接也很简单,这有利于LED显示位数的扩大。

(1)并行通信、多位静态显示LED接口电路——硬件译码

硬件译码的LED接口电路如图7-14所示。它是Motorola公司生产的CMOSBCD—七段十六进制锁存、译码驱动芯片MC14495。MC14495有锁存器、译码器和驱动器的功能。从MC14495的A、B、C、D端输入十六进制数,在a、b、c、d、e、f、g端输出相应的共阴极段选码(表7-10)。从a到g和h+i八个输出端的内部接有290Ω的限流电阻,因此MC14495可省去外接限流电阻,直接与七段LED相连。其h+i端的功能是:当A、B、C、D输入的数据大于10时,h+i端输出“1”电平。VCR的功能是:当输入数据大于15时,VCR为“0”电平。LE的功能是:当LE=0时输入数据;当LE=1时锁存数据。

978-7-111-51028-4-Chapter07-39.jpg

图7-13 蜂鸣器接口电路

从图7-14可以看出,A、B、C、D与P1口直接相连,其LE端接74LS138译码器,而74LS138的输入端和控制端G1也接到P1口上,这使得控制LED的程序十分简单。显示123456时CPU给出的P1口给出的信号见表7-8所示。

表7-8 显示123456时CPU的P1口信号

978-7-111-51028-4-Chapter07-40.jpg

978-7-111-51028-4-Chapter07-41.jpg

图7-14 并行通信多位LED静态显示接口电路

(2)串行通信、多位静态显示LED接口电路

串行口是一个可编程接口,有模式0、1、2、3四种工作模式,用于LED显示器接口时应选择模式0。模式0的波特率是固定的,其值为时钟频率的十二分之一,它仅与控制寄存器SCON有关。串行口有RXD和TXD两条信号线,模式0是移位寄存器输出方式,当CPU向寄存器SBUF写入数据时,RXD输出数据,TXD输出时钟信号。

接口硬件电路如图7-15所示。该接口电路由AT89C51的串行口、74LS164芯片、LED显示器组成,图中给出了74LS164芯片的引脚。74LS164是串行输入移位并行输出芯片,Qa~Qh是它的并行输出端,与八段LED的引脚h、g、f、e、d、c、b、a对应。图中LED与74LS164直接连接,中间可以按需串入74LS245等。在低电平时,74LS164的最大输出电流是8mA,可以直接驱动LED。A、B是74LS164的串行数据输入端,CLK是时钟信号输入端。从串行口TXD来的时钟信号起控制74LS164移位的作用。CLR是清除端,低电平有效。

从电路图可以看出,CPU与显示电路的接口十分简单,CPU仅用5条线与74LS164芯片连接,这5条线分别是串行口信号线RXD、TXD,控制线I/O口线中的P1.0,再加上地线和电源线。这使得人们可以独立设计显示板,将主板固定,显示器可以灵活地放在任何地方。74LS164和74LS164之间的连接也很简单,这有利于LED显示位数的扩大。(www.xing528.com)

(3)点阵式LED显示器接口电路

点阵式LED显示器由发光二极管矩阵组成,常用的有7行×5列和8行×8列二种。单个点阵式LED显示器能够显示各种字母、数字和常用符号;多个点阵式LED可以显示图形、汉字以及表格等。点阵式LED在大屏幕显示牌及智能化仪器中有着广泛的应用。

点阵式LED在行线和列线的每个交点上都装有发光二极管,二极管的正极接行引线、负极接列引线的称为共阳极LED显示器;二极管的正极接列引线、负极接行引线的称为共阴极LED显示器。点阵式LED一般采用动态扫描方式显示。

978-7-111-51028-4-Chapter07-42.jpg

图7-15 串行通信六位静态显示LED接口硬件电路

978-7-111-51028-4-Chapter07-43.jpg

图7-16 共阳极点阵式LED显示器接口电路

共阳极点阵式LED显示器接口电路如图7-16所示,AT89C51的P1口接行线,P3口接列线,行线驱动由74LS06完成,列线驱动由反相驱动器75452完成,点阵式LED显示器的扫描方式有行扫描和列扫描两种。图7-16所示接口电路为列扫描方式,列扫描时由列线控制口输出列选通信号,每次扫描只有一列信号有效(对于共阳极LED显示器,低电平为有效列选通信号),然后由行线控制口输出被选中列的显示信息,依次改变被选中列,就可以完成对整个显示器的驱动。类似地,行扫描时由行线控制口输出行选通信号,每次只有一行被选中,(对于共阳极LED显示器,高电平为有效行选通信号),然后由列线控制口输出相应列显示信息。在扫描方式中,每显示一个字符或数字,需要5组行显示数据,所以显示程序中的显示字库每个字符要占5Bite的存储单元。

下面举例说明显示过程。表7-9列出了采用共阳极LED显示器时,字母“C”的列扫描点阵数据,每个字节对应一列发光二极管。显示时,在P3口同步下,按序号将一个个字节顺序地由P1口送出,数据为“0”的位对应的发光二极管亮,数据为“1”的位所对应的发光二极管不亮。

表7-9 显示字母“C”的列扫描点阵数据

978-7-111-51028-4-Chapter07-44.jpg

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈