MC9S08FL16單片機數(shù)碼管靜態(tài)顯示分析

鄒雪妍

摘要：單片機常用的顯示器為數(shù)碼管LED、液晶LCD等等，數(shù)碼管靜態(tài)顯示具有位碼始終有效，占用CPU時間短，亮度高等特點。本文對MC9S08FL16單片機8段數(shù)碼管靜態(tài)顯示的整個過程進行分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)碼管;靜態(tài)顯示;MC9S08FL16單片機

利用protel99se繪制單片機數(shù)碼管靜態(tài)顯示的原理圖，為使線路繪制清晰，將單片機的PTB1、PTB2、PTD4、PTB3接數(shù)碼管的位選端口;將單片機的PTA0、PTD5、PTA1、PTA2、PTA3、PTA6、PTA7、PTB0接數(shù)碼管的段選端口。通過寫入器將程序?qū)懭氡憧梢詫崿F(xiàn)單片機數(shù)碼管的靜態(tài)顯示。

1數(shù)碼管工作原理

若每位數(shù)碼管僅需顯示“0”～“9”這10個數(shù)字，則只需7段LED，若同時若需要顯示小數(shù)點，則需要8段LED。8段數(shù)碼管由8個發(fā)光二極管組成。MCU通過IO腳來控制LED某段的“亮”或“滅”來達(dá)到顯示某個數(shù)字的目的。如果采用共陰極數(shù)碼管，那么數(shù)碼管的公共端需要接地，數(shù)碼管某位要求亮?xí)r對應(yīng)端口輸出低電平，其余不亮位選對應(yīng)端口輸出高電平;如果采用共陽極數(shù)碼管，那么數(shù)碼管公共端需連接電源正極，共陽極數(shù)碼管與共陰極數(shù)碼管輸出電平狀態(tài)相反。圖1中采用共陰極數(shù)碼管，MC9S08FL16單片機位選端連接在單片機的PTB1、PTB2、PTD4、PTB3端口，段選端接在了單片機的PTA0、PTD5、PTA1、PTA2、PTA3、PTA6、PTA7、PTB0。如果使4連排數(shù)碼管的第一位顯示數(shù)字“2”，則需要使圖2中對應(yīng)引腳上的a、b、g、e、d五段發(fā)光二極管發(fā)光，對應(yīng)端口應(yīng)該輸出0x5B（對應(yīng)二進制數(shù)01011011），c、f、h段發(fā)光二極管不發(fā)光。此時與位選端相連的端口對應(yīng)引腳輸出低電平。若采用共陽極數(shù)碼管則此時與位選端相連的端口對應(yīng)引腳輸出高電平，若同樣在對應(yīng)位置顯示數(shù)字“2”，則對應(yīng)端口應(yīng)該輸出0xA4（對應(yīng)二進制數(shù)10100100）。

2數(shù)碼管靜態(tài)顯示原理及優(yōu)勢

數(shù)碼管靜態(tài)顯示時，若采用共陰極則數(shù)碼管公共端接地，若采用共陽極則數(shù)碼管接電源，各段選線分別與IO口接線相連。要顯示字符，直接在IO線發(fā)送相應(yīng)的字段碼。數(shù)碼管工作時的段選必須接一個8位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。當(dāng)輸入一次字形碼后，目標(biāo)字形碼一直保持不變，直到需要輸入新字形碼為止。數(shù)碼管靜態(tài)顯示無閃爍，亮度高，軟件控制比較容易，占用的CPU時間少且顯示數(shù)字便于檢測和控制。利用數(shù)碼管靜態(tài)顯示可單獨顯示位尋址的特性，僅需單獨更改需要改變顯示數(shù)據(jù)的相應(yīng)位顯示進行操作，而其它的無關(guān)位不需進行顯示操作，這樣便可為系統(tǒng)節(jié)省大量的軟件資源。

3單片機實驗程序編寫

4連排共陰極數(shù)碼管采用靜態(tài)顯示方式與單片機相連接。位選端為PTB1、PTB2、PTD4、PTB3。段選端為PTA0、PTD5、PTA1、PTA2、PTA3、PTA6、PTA7、PTB0，要求編寫能夠使4連排數(shù)碼管分別顯示“2”、“0”、“1”、“9”的程序。數(shù)字“2”的顯示在數(shù)碼管工作原理中已敘述在此不再贅述，第二位顯示“0”則需要使對應(yīng)引腳上的a、b、c、d、e、f六段發(fā)光二極管發(fā)光，對應(yīng)端口應(yīng)該輸出0x3F（對應(yīng)二進制數(shù)00111111）;第三位顯示“1”則需要使對應(yīng)引腳上的b、c兩段發(fā)光二極管發(fā)光，對應(yīng)端口應(yīng)該輸出0x06（對應(yīng)二進制數(shù)00000110）;第四位顯示“9”則需要使對應(yīng)引腳上的a、b、c、d、f、g六段發(fā)光二極管發(fā)光，對應(yīng)端口應(yīng)該輸出0x6F（對應(yīng)二進制數(shù)01101111）。將PTB1、PTB2、PTD4、PTB3四個位選端開通，單片機對應(yīng)端口輸出低電平，則4連排數(shù)碼管就可以顯示相應(yīng)數(shù)碼了。利用CodWarriorV6.2ForS08編寫程序，部分程序如圖3所示。

4結(jié)語

本文通過對MC9S08FL16單片機8段數(shù)碼管靜態(tài)顯示的整個過程進行分析，經(jīng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)，靜態(tài)顯示數(shù)字保持不變，與數(shù)碼管動態(tài)顯示相比，靜態(tài)顯示明顯地改善了LED數(shù)碼管的顯示亮度，可以應(yīng)用于許多要求較高顯示亮度的場合。此外，數(shù)碼管靜態(tài)顯示占用CPU時間很短并且便于檢測和控制。

參考文獻：

[1]吳文兵，李炳賢.51單片機數(shù)碼管動態(tài)顯示分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（08）：5-6.

[2]張學(xué)成.MCS51單片機多位數(shù)碼高亮靜態(tài)顯示技術(shù)的實現(xiàn)[J].嘉應(yīng)學(xué)院學(xué)報，2009，27（03）：26-29.

[3]王麗娟.用Intel8279實現(xiàn)LED數(shù)碼管的靜態(tài)顯示[J].自動化儀表，1995（11）：34-36.