第六章 显示器及其接口技术

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1、第六章显示器及其接口技术本章要点:1.LED数码管显示器的工作原理、显示方式及其接口电路。2.LCD液晶显示器的结构原理、驱动方式及其接口电路。3.图形显示画面的几种形式与功能作用。返回总目录本章主要内容引言6.1LED数码管显示器6.2LCD液晶显示器6.3图形显示器思考题引言显示装置—主要用来显示生产过程的工艺状况与运行结果常用的显示器件：显示记录仪--是以模拟方式连续显示和记录过程参数的动态变化，但其价格都很贵，在目前的计算机控制系统中已很少采用。LED数码管--具有结构简单、体积小、功耗低、配置灵活、

2、显示清晰、可靠性高等优点，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终端--CRT终端以其图文并茂的直观生动画面，可以显示生产过程中的各种画面及报表，如生产流程图、显示报警图、趋势曲线图、路查询图等,在很多微型计算机控制系统中，特别在DDC，SCC以及DCS控制系统中，大都采用CRT操作台进行监视和控制。6.1LED数码管显示器6.1.1LED显示器的工作原理6.1.2LED显示器的显示方式6.1.3LED

3、显示器接口电路6.1.1LED显示器工作原理LED--（LightEmittingDiode的英文缩写）,是利用PN结把电能转换成光能的固体发光器件，根据制造材料的不同可以发出红、黄、绿、白等不同色彩的可见光来。伏安特性--类似普通二极管，正向压降约为2伏左右，工作电流一般在10-20mA。结构形式--单段的圆形或方形LED常用来显示设备的运行状态，8段LED可以显示各种数字和字符。图LED显示器8段LED显示器的结构与工作原理链接动画结构形式－共阴极：发光管的阴极并接成公共端COM，加高电平灯亮;共阳极：发

4、光管的阳极并接成公共端COM，加低电平灯亮.8段LED段选码原理链接动画图8段LED段选码原理实现方法－－CPU的数据线与LED各段引脚相连，控制输出的数据，点亮8段LED不同段的组合，显示等十六进制数。6.1.2LED显示器显示方式在计算机控制系统中，常利用n个LED显示器构成n位显示。通常把点亮LED某一段的控制称为段选，而把点亮LED某一位的控制称为位选或片选。根据LED显示器的段选线、位选线与控制端口的连接方式不同，LED显示器有静态显示与动态显示两种方式，下面以4个共阴极LED的组合为例进行说明。1

5、、静态显示方式2、动态显示方式1．静态显示方式链接动画结构特点：4个COM端连接在一起并接有效电平——无位选；每个LED的段选各自与一个8位并行I/O口相连——段选独立。工作特点：缺点是电路中占用I/O口资源多；优点是占用CPU机时少，显示稳定可靠适用：规模较大的实时控制系统。2．动态显示方式链接动画结构特点：4个LED显示器各自的段选线连在一起，与一个8位的I/O口相连；各自的COM端则由另一个I/O口进行位选。工作特点：优点是占用I/O资源少；缺点是需用软件程序不断地循环扫描定时刷新，因而占用了CPU的大

6、多数机时。适用：小型测控系统6.1.3LED显示器接口电路1．静态显示接口电路2．动态显示接口电路整个显示部分正常工作必须有：显示部分、锁存器、译码、驱动电路。1．静态显示接口电路锁存、译码、驱动均由硬件实现——CD4511B。实现过程－－74LS138输出作为LED片选，每两个共用一个片选；每两个段选码共用一个字节；接口程序为：MOVBX，OFFSETDATA1MOVAL，[BX]OUTPORT0，AL；显示左2位INCBXMOVAL，[BX]OUTPORT1，AL；显示右2位2．动态显示接口电路锁存、驱动

7、由硬件电路实现；段选码的译码由软件实现。实现过程－－各个LED段选线对应并接到一片8D触发器74LS374（U1）进行段选控制，其间串有8个三极管以正向驱动LED的阳极；各个LED的COM端由另一片74LS374（U2）进行位选控制，其间接有达林顿阵列驱动器MC1413（内含7对复合三极管）对阴极进行反向驱动；74LS138：控制位选和段选的锁存器74LS374，Y0=0,锁存CPU输出的段选码；链接动画LED动态扫描流程图假设要显示的4位数据已存放在数据缓冲区内，其扫描显示程序如下：START:MOVDI,

8、OFFSETBUFDATA；指向缓冲区首址MOVCL,08H；取点亮LED1的位码DIS1：MOVAL,[DI+0]；AL中为要显示的数MOVBX,OFFSETTABLE；段码表首址送BXXLAT；[（BX）+（AL）]AL，将段码取到AL中MOVDX,PORT0OUTDX,AL；段码送到段选通道MOVAL,CLMOVDX,PORT7OUTDX,AL；位选码送到位选通道PUSHCX；保存位选码MOV