第章输入输出设备及接口技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第十章,输入,/,输出设备及接口技术,第一节,七段,LED,显示器接口技术,第二节 键盘接口技术,第三节 打印机接口技术,第四节 数,/,模（,D/A,）与模,/,数（,A/D,）转换电路接 口技术,第五节 串行通信接口技术,显示器的结构及工作原理,（,1,）显示器件简介,常用的显示器件有,显示记录仪、发光二极管（,LED,）显示器、液晶（,LCD,）显示器、大屏幕显示器和图形,CRT,显示器终端等。,LED,显示器由于具有结构简单、体积小、功耗低、配置灵活、显示清晰、可靠性高等优点，目前已被微型计算机控制系统及智能化仪表广泛采用。,LCD,则以其,功耗极低,的特点，占据了从电子表到计算器，从袖珍仪表到便携式微型计算机等应用场合。,CRT,显示器：单显、,CGA,、,EGA,、,VGA,、,SVGA,，有标准的硬件规范，驱动程序较多，可有触摸屏。体积大、耗电多。,LED,显示器的工作原理和接口方法,（,2,）,LED,显示器结构,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,com,a,b,c,d,e,f,g,dp,com,共阴极,共阳极,a,b,c,d,e,f,g,dp,com,显示器的结构及工作原理,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,a,a,b,c,d,g,b,c,d,e,f,g,dp,com,dp,e,f,数码,段选码,hgfedcba,十六进制,数码,段选码,hgfedcba,十六进制,0,11000000,C0H,5,10010010,92H,1,11111001,F9H,6,10000010,82H,2,10100100,A4H,7,11111000,F8H,3,10110000,B0H,8,10000000,80H,4,10011001,99H,9,10010000,90H,显示字型（字模）编码表（共阳极）,取反,共阴极 段选码,取反,译码,：将要显示的字符转换成对应段选码的过程。分为,硬件译码,和,软件译码,。,显示器的结构及工作原理,a,b,c,d,e,f,g,d,p,g,dp,a,COM,a,b,c,d,e,f,g,d,p,g,dp,a,COM,a,b,c,d,e,f,g,d,p,g,dp,a,COM,a,b,c,d,e,f,g,d,p,g,dp,a,COM,I/O,口,1,I/O,口,2,I/O,口,3,I/O,口,4,1,、静态显示方式原理,静态,LED,显示器接口,LED,显示器与单片机的接口电路,LED,显示器与单片机的接口分为,静态显示接口,和,动态显示接口,LED,显示器中的,每一条段选线都分别与一位,I/O,口线相连，即一位,LED,显示器需要一个,8,位并行,I/O,口，每一位,LED,可独立显示,。,CPU,只需要把所显示字符的段选码送到相应的输出口，在同一时刻各位显示器都能保持显示相应的字符。,优点：显示程序简单，显示亮度稳定，不刷新显示内容时不用,CPU,去干预，节省,CPU,时间。,缺点：需要占用较多的,I/O,口线，提高了硬件成本。,适用范围：适用于显示位数较少的系统中。,LED,显示器与单片机的接口电路,静态显示接口,LED,显示器与单片机的接口电路,2,、静态显示方式应用电路举例,（软件译码）静态,LED,显示器编程（显示数据）,1,）将字符显示代码（段选码）以表格的形式存放在程序存储器的某个区域（,软件查表法,获得段选码）,2,）将显示信息存放在显示缓冲区中；,3,）从显示缓冲区中取出一个显示信息（显示一位），通过查表获取该显示信息段选码；,4,）指定显示位所对应的输出口（锁存器）地址，输出段选码。,5,）多位显示重复,24,步。,LED,显示器的工作原理和接口方法,软件译码的静态,LED,显示,例：将内部,RAM30H,、,31H,单元的两个用,BCD,码表示的十进制数,(,十位数在高,4,位,),在,4,位,LED,显示器上显示出来。,分析：比如,(30H)=45,(31H)=67,第,1,位,LED,的地址,F800H,程序清单：,ORG0100H,TAB:DBC0H,F9H,A4H,B0H,99H,DB92H,82H,F8H,80H,90H,DB88H,83H,C6H,A1H,86H,DB8EH;,共阳极的段选码,ORG0120H,DISP:MOVR0,#30H,MOVR,3,#00H,MOVR2,#0F8H,MOVR7,#02H,LOOP:MOVA,R0,ANLA,#0F0H;屏蔽低4位,SWAPA,MOVDPTR,#TAB,MOVCA,A+DPTR;取出对应段选码,MOVDPH,R2,MOVDPL,R3,MOVXDPTR,A;写入第1位LED显示器,INCR2;指向第2位LED,MOVA,R0,ANLA,#0FH;,屏蔽高,4,位,MOVDPTR,#TAB,MOVCA,A+DPTR,MOVDPH,R2,MOVDPL,R3,MOVXDPTR,A;,写入第,2,位,LED,显示器,INCR0,INCR2;,指向第,3,位,LED,DJNZR7,LOOP,SJMP$,（,1,）显示原,理,理,动态显示接,口,口电路,输出口,1,输出,adp,输出口,2,输出显示,位控信息,输出,adp,输出显示位,控,控制,LED,显示器与单,片,片机的接口,a,b,c,d,e,f,g,d,p,g,dp,a,COM,a,b,c,d,e,f,g,d,p,g,dp,a,COM,a,b,c,d,e,f,g,d,p,g,dp,a,COM,a,b,c,d,e,f,g,d,p,g,dp,a,COM,I/O(1),I/O(2),I/O(3),I/O(4),动态显示方,式,式 特点：,将各位,LED,显示器的所,有,有对应段选,线,线并联在一,起,起，由一个,8,位,I/O,口控制输出,段,段选码，而,每,每位,LED,显示器的公,共,共端分别由,另,另外的,I/O,口控制（位,选,选）。,LED,显示器的显,示,示内容通过,段,段选,I/O,口和位选,I/O,口的相互配,合,合控制，以,动态扫描显,示,示,的方式输出,待,待显示的内,容,容。,各位,LED,显示器轮流,显,显示，每位,显,显示约,1ms,，由于人的,视,视觉暂留效,应,应，感觉各,位,位,LED,同时点亮，,无,无闪动现象,。,。,LED,显示器与单,片,片机的接口,（软件译码,）,）动态,LED,显示器 编,程,程,（显示数据,）,）,：,1,）将字符显,示,示代码（字,段,段码）以表,格,格的形式存,放,放在程序存,储,储器的某个,区,区域；,2,）将显示信,息,息转换为,0X,的模式，存,放,放在显示缓,冲,冲区中；,每个显示位,对,对应一个单,元,元,3,）从显示缓,冲,冲区中取出,一,一个显示信,息,息（显示一,位,位），通过,查,查表获取该,显,显示信息的,字,字符显示代,码,码；,4,）指定段选码输出,口,口的（锁存器）,地,地址，输出,段,段选码信息,。,。,5,）指定显示位选输,出,出口的（锁存器）,地,地址，输出,显,显示位选控,制,制信息。,6,）延时若干,ms,7,）多位显示,重,重复,26,步。,LED,显示器与单,片,片机的接口,Vcc,RX8,PA,7407,PC0,PC1,PC2,PC3,8155,8051,P0,AD0-,AD7,ALE,ALE,RD,RD,WR,WR,IO/M,P2.1,CE,P2.0,（,2,）应用电,路,路举例,LED,显示器与单,片,片机的接口,1.LED,显示器,内部由发光,二,二极管组成,段,段显示。,数码管结构,又,又分为共阳,极,极型和共阴,极,极型。,2.,LCD,液晶显示器,常用的,LCD,可分为字符,型,型和点阵型,两,两大类。,字符型可用,来,来显示字符,和,和数字，,点阵型可用,来,来显示汉字,及,及图形。,第一节七,段,段,LED,显示器接口,技,技术,一、,LED,显示器结构,和,和字段码关,系,系,由发光二极,管,管组成，不,同,同的发光段,亮,亮，可组成,不,不,同字型，电,流,流太大，耗,电,电量大，电,流,流太小，发,光,光度不,够，一般各,管,管电流在10,mA,较合适。,七段,LED,显示器接口,技,技术,1.,LED,显示器结构(,Light-EmittingDiode),共阳极,共阴极,外形图,2.7段,LED,字型码（段,选,选码）,显示,字形,h g f e d c b a,共阴极,共阳极,段选码,共阴极,段选码,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,“,灭”,00111111,00000110,01011010,01001111,00000110,01101101,01111101,00000111,1,0 0 0 0 0 0 0,1,0 0 1 0 0 0 0,1,0 0 0 1 0 0 0,1,0 0 0 0 0 1 1,1,1 0 0 0 1 1 0,1,0 1 0 0 0 0 1,01111001,01110001,00000000,C0H,F9H,A4H,B0H,99H,92H,82H,F8H,80H,90H,88H,83H,C6H,A1H,86H,8EH,FFH,3,FH,06H,5BH,4FH,06H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H,00H,二、,LED,显示器接口,LED,显示器用于,显,显示工业控,制,制参数、过,程,程状态。,1.LED,数码管,共阴极,LED,和共阳极,LED,当,LED,字段引线与,数,数据线连接,，,，每个显示,字,字形对应一,个,个字形码。,COM,P,1.01.7,MCS-51,a,f b,g,e,c,d h,a,b,h,a b h,COM,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,h gf ed cb a,显示程序任,务,务：,1,),设置显示缓,冲,冲区，存放,待,待显示数据,。,。,2,),显示译码：,程,程序存储器,中,中建立字形,码,码常数表，,查,查表得出对,应,应数据的字,形,形码。,3,),输出显示：,输,输出字形码,到,到显示端口,。,。,例：,MOVDPTR,，,，#WTAB ；,指向字形码,表,表首地址,MOVA，R0,；,；,取