平凡单片机教学 第二十三讲 动态扫描显示接口

动态扫描显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM是各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O控制的，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。

在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。

 

下图所示就是我们的实验板上的动态扫描接口。由89C51的P0口能灌入较大的电流，所以我们采用共阳的数码管，并且不用限流电阻，而只是用两只1N4004进行降压后给数码管供电，这里仅用了两只，实际上还可以扩充。它们的公共端则由PNP型三极管8550控制，显然，如果8550导通，则相应的数码管就可以亮，而如果8550截止，则对应的数码管就不可能亮，8550是由P2.7，P2.6控制的。这样我们就可以通过控制P27、P26达到控制某个数码管亮或灭的目的。

 

下面的这个程序，就是用实验板上的数码管显示0和1。

 

FIRST EQU P2.7 ;第一位数码管的位控制

SECOND EQU P2.6 ;第二位数码管的位控制

 

DISPBUFF EQU 5AH ;显示缓冲区为5AH和5BH

 

ORG 0000H

 

AJMP START

 

ORG 30H

 

START:

 

MOV SP,#5FH ;设置堆栈

 

MOV P1,#0FFH

 

MOV P0,#0FFH

 

MOV P2,#0FFH ;初始化，所显示器，LED灭

 

MOV DISPBUFF,#0 ;第一位显示0

 

MOV DISPBUFF+1,#1 ;第二握显示1

 

LOOP:

 

LCALL DISP ;调用显示程序

 

AJMP LOOP

 

;主程序到此结束

 

DISP:

 

PUSH ACC ;ACC入栈

 

PUSH PSW ;PSW入栈

 

MOV A,DISPBUFF ;取第一个待显示数

 

MOV DPTR,#DISPTAB ;字形表首地址

 

MOVC A,@A+DPTR ;取字形码

 

MOV P0,A ;将字形码送P0位（段口）

 

CLR FIRST ;开第一位显示器位口

 

LCALL DELAY ;延时1毫秒

 

SETB FIRST ;关闭第一位显示器（开始准备第二位的数据）

 

MOV A,DISPBUFF+1 ;取显示缓冲区的第二位

 

MOV DPTR,#DISPTAB

 

MOVC A,@A+DPTR

 

MOV P0,A ;将第二个字形码送P0口

 

CLR SECOND ;开第二位显示器

 

LCALL DELAY ;延时

 

SETB SECOND ;关第二位显示

 

POP PSW

 

POP ACC

 

RET

 

DELAY: ;延时1毫秒

 

PUSH PSW

 

SETB RS0

 

MOV R7,#50

 

D1: MOV R6,#10

 

D2: DJNZ R6,$

 

DJNZ R7,D1

 

POP PSW

 

RET

 

DISPTAB:DB 28H,7EH,0a4H,64H,72H,61H,21H,7CH,20H,60H

 

END

 

从上面的例子中可以看出，动态扫描显示必须由CPU不断地调用显示程序，才能保证持续不断的显示。

上面的这个程序可以实现数字的显示，但不太实用，为什么呢？这里仅是显示两个数字，并没有做其他的工作，因此，两个数码管轮流显示1毫秒，没有问题，实际的工作中，当然不可能只显示两个数字，还是要做其他的事情的，这样在二次调用显示程序之间的时间间隔就不一不定了，如果时间间隔比较长，就会使显示不连续。而实际工作中是很难保证所有工作都能在很短时间内完成的。况且这个显示程序也有点“浪费”，每个数码管显示都要占用1个毫秒的时间，这在很多合是不允许的，怎么办呢？我们可以借助于定时器，定时时间一到，产生中断，点亮一个数码管，然后马上返回，这个数码管就会一直亮到下一次定时时间到，而不用调用延时程序了，这段时间可以留给主程序干其他的事。到下一次定时时间到则显示下一个数码管，这样就很少浪费了。

 

Counter EQU 59H ;计数器，显示程序通过它得知现正显示哪个数码管

FIRST EQU P2.7 ;第一位数码管的位控制

 

SECOND EQU P2.6 ;第二位数码管的位控制

 

DISPBUFF EQU 5AH ;显示缓冲区为5AH和5BH

 

ORG 0000H

 

AJMP START

 

ORG 000BH ;定时器T0的入口

 

AJMP DISP ;显示程序

 

ORG 30H

 

START:

 

MOV SP,#5FH ;设置堆栈

 

MOV P1,#0FFH

 

MOV P0,#0FFH

 

MOV P2,#0FFH ;初始化，所显示器，LED灭

 

MOV TMOD,#00000001B ;定时器T0工作于模式1（16位定时/计数模式）

 

MOV TH0,#HIGH(65536-2000)

 

MOV TL0,#LOW(65536-2000)

 

SETB TR0

 

SETB EA

 

SETB ET0

 

MOV Counter,#0 ;计数器初始化

 

MOV DISPBUFF,#0 ;第一位始终显示0

 

MOV A,#0

 

LOOP:

 

MOV DISPBUFF+1,A ;第二位轮流显示0-9

 

INC A

 

LCALL DELAY

 

CJNE A,#10,LOOP

 

MOV A,#0

 

AJMP LOOP ;在此中间可以按排任意程序，这里仅作示范。

 

;主程序到此结束

 

DISP: ;定时器T0的中断响应程序

 

PUSH ACC ;ACC入栈

 

PUSH PSW ;PSW入栈

 

MOV TH0,#HIGH(65536-2000) ;定时时间为2000个周期，约2170微秒（11.0592M）

 

MOV TL0,#LOW(65536-2000)

 

SETB FIRST

 

SETB SECOND ;关显示

 

MOV A,#DISPBUFF ;显示缓冲区首地址

 

ADD A,Counter

 

MOV R0,A

 

MOV A,@R0 ;根据计数器的值取相应的显示缓冲区的值

 

MOV DPTR,#DISPTAB ;字形表首地址

 

MOVC A,@A+DPTR ;取字形码

 

MOV P0,A ;将字形码送P0位（段口）

 

MOV A,Counter ;取计数器的值

 

JZ DISPFIRST ;如果是0则显示第一位

 

CLR SECOND ;否则显示第二位

 

AJMP DISPNEXT

 

DISPFIRST:

 

CLR FIRST ;显示第一位

 

DISPNEXT:

 

INC Counter ;计数器加1

 

MOV A,Counter

 

DEC A ;如果计数器计到2，则让它回0

 

DEC A

 

JZ RSTCOUNT

 

AJMP DISPEXIT

 

RSTCOUNT:

 

MOV Counter,#0 ;计数器的值只能是0或1

 

DISPEXIT:

 

POP PSW

 

POP ACC

 

RETI

 

DELAY: ;延时130毫秒

 

PUSH PSW

 

SETB RS0

 

MOV R7,#255

 

D1: MOV R6,#255

 

D2: NOP

 

NOP

 

NOP

 

NOP

 

DJNZ R6,D2

 

DJNZ R7,D1

 

POP PSW

 

RET

 

DISPTAB:DB 28H,7EH,0a4H,64H,72H,61H,21H,7CH,20H,60H

 

END

 

从上面的程序可以看出，和静态显示相比，动态扫描的程序稍有点复杂，不过，这是值得的。这个程序有一定的通用性，只要改变端口的值及计数器的值就可以显示更多位数了。下面给出显示程序的流程图。