数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。数码管实际上是由7个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a、b、c、d、e、f、g、dp来表示，如图6-7所示。当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样了。如：显示一个“2”字，那么应当是a亮、b亮、g亮、e亮、d亮、f不亮、c不亮、dp不亮。7段数码管（共阴和共阳）的段排列和内结构如图6-7所示。
图6-7 数码管原理图
以共阴数码管为例，a～g7个发光二极管加正电压发光，加零电压不能发光，不同亮暗的组合就能形成不同的字型，这种组合称为字型码，共阳数码管的工作原理正好相反，加零电压发光，加正电压不能发光，共阳极和共阴极的字型码是不同的，如表6-3所示。
表6-3 8段LED数码管字型字段编码表
注：B、D字型为小写b、d，以同数字8、0字型区别
有时为了方便使用，就将多个数字字符封装在一起成为多位数码管，如图6-8所示，内部封装了多少个数字字符的数码管就叫做“X”位数码管（X的数值等于数字字符的个数），常用的数码管为1～7位，LED数码管内部的连接方式也有共阴和共阳两种，如图6-9和图6-10所示。
图6-8 4位数码管实物图和示意图
图6-9 4位共阴数码管原理图
图6-10 4位共阳数码管原理图
关于数码管需要说明的是：
●共阴就是指内部的LED阴极（负极）连接在一起作为一个公共端引出，阳极作为单独的引出端。
●共阳就是指内部的LED阳极（正极）连接在一起作为一个公共端引出，阴极作为单独的引出端。(www.xing528.com)
●对于单个数码管来说，从它的正面看进去，左下角那个脚为1脚，以逆时针方向依次为1～10脚，左上角那个脚便是10脚了，上面两个图中的数字分别与这10个管脚一一对应。3脚和8脚是连通的，这两个都是公共脚。
●对于四位数码管，内部的4个数码管共用a～dp这8根数据线，为人们的使用提供了方便，因为里面有4个数码管，所以它有4个公共端，加上a～dp，共有12个引脚，引脚排列依然是从左下角的那个脚（1脚）开始，以逆时针方向依次为1～12脚，下图中的数字与之一一对应。
单片机在对数码管输出控制时，通常采用74LS48、CD4511（共阴极）或74LS46（74LS47）、CD4513（共阳极）。也可用单片机I/O口直接输出字型码控制数码管的显示内容。
用单片机驱动LED数码管显示有很多方法，按显示方式分有静态显示和动态显示。
（1）静态显示
●静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据送出去后，数码管始终显示该数据（不变），CPU不再控制LED。到下一次显示时，再传送一次新的显示数据。
●静态显示的接口电路采用一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阴极或共阳极分别接地或接VCC。这种接法中，每个数码管都要单独占用一个并行I/O口，以便单片机传送字形码到数码管控制数码管的显示。其缺点是当显示位数多时，占用I/O口过多。
●为了解决静态显示I/O口占用过多的问题，可采用串行接口扩展LED数码管的技术。
●静态显示方式的优点是显示的数据稳定，无闪烁，占用CPU时间少。
●静态显示方式的缺点是由于数码管始终发光，功耗比较大。
（2）动态显示
●动态扫描方法是用其接口电路把所有数码管的8个笔划段a～g和dp同名端连在一起，而每一个数码管的公共极COM各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有数码管接收到相同的字形码。但究竟是哪个数码管亮，则取决于COM端，COM端与单片机的I/O口相连接，由单片机输出位码到I/O控制端口，从而决定哪一位数码管亮。
●动态扫描用分时的方法轮流控制各个数码管的COM端，使各个数码管轮流点亮。在轮流点亮数码管的扫描过程中，每位数码管的点亮时间极为短暂。但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉，给人的印象就是一组稳定的显示数据。
●动态显示的优点：当显示位数较多时，采用动态显示方式比较节省I/O口，硬件电路也较静态显示简单。
●动态显示的缺点：其稳定度不如静态显示方式。而且在显示位数较多时CPU要轮番扫描，占用CPU较多的时间。
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