1、第五章數(shù)字化醫(yī)療儀器人機(jī)接口第五章數(shù)字化醫(yī)療儀器人機(jī)接口 數(shù)字化醫(yī)療儀器要有人機(jī)對(duì)話功能，即人與機(jī)器交換信息的功能。它有兩方面的含義： 一是人對(duì)數(shù)字化醫(yī)療儀器進(jìn)行狀態(tài)干預(yù)和數(shù)據(jù)輸入； 二是數(shù)字化醫(yī)療儀器向人報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)與處理結(jié)果。 實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的部件有鍵盤、顯示器和打印機(jī)等，這些部件同醫(yī)療儀器主體電路的連接是由人機(jī)接口電路來(lái)完成的。 人機(jī)接口技術(shù)是數(shù)字化醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 數(shù)字化醫(yī)療儀器要有人機(jī)對(duì)話功能，即人與機(jī)器交 數(shù)字化醫(yī)療儀器主要人機(jī)接口 鍵盤接口 LED顯示及接口 CRT顯示及接口 LCD數(shù)碼顯示技術(shù) 打印機(jī)接口 數(shù)字化醫(yī)療儀器主要人機(jī)接口 第一節(jié) 鍵盤接口 鍵盤與微機(jī)的接口

2、包括硬件和軟件二部分。硬件：是指鍵盤的組織，即鍵盤結(jié)構(gòu)及與主機(jī)的連接方式。軟件：軟件是指對(duì)按鍵操作的識(shí)別與分析，稱為鍵盤管理程序。 雖然對(duì)不同的鍵盤組織其鍵盤管理程序存在很大的差異，但任務(wù)大體可分為下列幾項(xiàng)： (1)識(shí)鍵：判斷是否有鍵按下。若有，則進(jìn)行譯碼；若無(wú)，則等待或轉(zhuǎn)做別的工作。 (2)譯鍵：識(shí)別出哪一個(gè)鍵被按下并求出被按下鍵的鍵值。 (3)鍵值分析：根據(jù)鍵值，找出對(duì)應(yīng)處理程序的入口并執(zhí)行之。 第一節(jié) 鍵盤接口一、鍵盤輸入基礎(chǔ)知識(shí)（一） 鍵盤的組織1. 編碼式鍵盤 鍵和專用鍵盤編碼器構(gòu)成. 有鍵按下,自動(dòng)生成鍵值。例如: MM5740AA芯片; INTEL 8279等。2. 非編碼式鍵盤

3、 不含編碼器,鍵盤只送出一個(gè)簡(jiǎn)單的閉合信號(hào),對(duì)應(yīng)的鍵值需有軟件來(lái)譯出。顯然，非編碼鍵盤的軟件是比較復(fù)雜的，并且要占用較多的CPU時(shí)間，這是非編碼鍵盤的不足之處。但非編碼鍵盤可以任意組合、成本低、使用靈活，因而數(shù)字化醫(yī)療儀器大多采用非編碼式鍵盤。 非編碼鍵盤按照與主機(jī)連接方式的不同：有獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤之分。 一、鍵盤輸入基礎(chǔ)知識(shí)（一） 鍵盤的組織1)獨(dú)立式鍵盤 如圖 1(a)特點(diǎn): 一鍵一線. 優(yōu)點(diǎn): 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,鍵容易識(shí)別。缺點(diǎn): 占用較多檢測(cè)線， 不便組成大型鍵盤。S0S1S2S3RRRR+5VR=5KD0D1D2D3圖1（a）1)獨(dú)立式鍵盤 如圖 1(a)特點(diǎn): 一鍵一線. 2)矩陣式

4、鍵盤 如圖1(b)特點(diǎn): 把檢測(cè)線分成二組，一組為行線，另一組為列線，按鍵放在行線和列線的交叉點(diǎn)上。優(yōu)點(diǎn): 鍵盤規(guī)模可擴(kuò)大。缺點(diǎn): 鍵盤分析程序較復(fù)雜。RRRR+5VX0X1X2X3Y0Y1Y2Y3R=5K圖1（b）2)矩陣式鍵盤RRRR+5VX0X1X2X3Y0Y1Y2Y3（二）鍵盤的工作方式數(shù)字化醫(yī)療儀器中CPU對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描時(shí)，要兼顧兩方面的問(wèn)題：一是要及時(shí)，以保證對(duì)用戶的每一次按鍵都能作出響應(yīng)；二是掃描不能占用過(guò)多的時(shí)間，CPU還有大量的其他任務(wù)要去處理，因此，要根據(jù)智能儀器中的CPU忙、閑情況，選擇適當(dāng)?shù)逆I盤工作方式。 a) 編程掃描方式(查詢方式)； b) 中斷工作方式； c) 定

5、時(shí)掃描方式。（三）鍵抖動(dòng)及消除鍵盤按鍵一般都采用觸點(diǎn)式按鍵開關(guān)。當(dāng)按鍵被按下或釋放時(shí)，按鍵觸點(diǎn)的彈性會(huì)產(chǎn)生一種抖動(dòng)現(xiàn)象。 （二）鍵盤的工作方式 鍵抖動(dòng)可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)將按鍵操作識(shí)別為多次操作.可采取以下措施:(010) ms(50200) ms(010) ms鍵抖動(dòng)現(xiàn)象圖2 鍵抖動(dòng)可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)將按鍵操作識(shí)別為多次操作(2) 軟件延時(shí)法當(dāng)判定按鍵按下時(shí),用軟件延時(shí)10ms20ms,等待鍵穩(wěn)定后重新再判一次,以躲過(guò)觸點(diǎn)抖動(dòng)期。(1) 硬件電路消除法 RRR=5KS輸出&5V圖3(1) 硬件電路消除法 RRR=5KS輸出&5V圖（四） 鍵連擊的處理 圖 4 當(dāng)我們按下某鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的功能便會(huì)通過(guò)鍵盤分

6、析程序得以執(zhí)行。如果在操作者釋放鍵之前，對(duì)應(yīng)的功能得以多次執(zhí)行，如同操作者在連續(xù)不斷操作該鍵一樣，這種現(xiàn)象就稱為連擊。 （四） 鍵連擊的處理 圖 4 當(dāng)我們讀 鍵延時(shí)去抖執(zhí)行等鍵釋放讀 鍵延時(shí)去抖執(zhí)行延時(shí)（a）（b）鍵連擊現(xiàn)象的克服及合理運(yùn)用圖4讀 鍵延時(shí)去抖執(zhí)行等鍵釋放讀 鍵延時(shí)去抖執(zhí)行延時(shí)二、獨(dú)立式鍵盤接口方法1.查詢方式 圖5 硬件接口; 圖6 軟件流程圖+5V 8031S0S1S2RRRR=10kP1.0P1.1P1.2圖5二、獨(dú)立式鍵盤接口方法1.查詢方式 圖5 硬件接口; 圖圖6圖6中斷方式 用中斷方式處理8只按鍵電路圖7中斷方式 圖7ORG 0000H AJMP MAIN ；上電

7、后轉(zhuǎn)主程序 ORG 0003H ；外部中斷0入口 AJMP KEYJMP ；指向中斷服務(wù)程序ORG 0100H MAIN： SETB IT0 ；選擇邊沿觸發(fā)方式 SETB EX0 ；允許外部中斷0 SETB EA ；允許CPU中斷MOV DPTR，#0EF00H ；送8155命令口地址 MOV A，#02H ；置A口為輸入口 MOVX DPTR，A ；控制字寫入 HERE： AJMP HERE ；模擬主程序 ORG 0000HORG 0120H ；中斷服務(wù)程序 KEYJMP：MOV R3，#08H ；設(shè)循環(huán)次數(shù) MOV DPTR，#0EF01H ；送A口地址 MOV R4，#00H ；計(jì)數(shù)器清

8、零 MOVX A，DPTR ；讀入按鍵狀態(tài) KEYADl：RRC A ；狀態(tài)字右移一位JNC KEYAD2 ；C=0，轉(zhuǎn)KEYAD2 INC R4 ；計(jì)數(shù)器加1 DJNZ R3，KEYADlKEYRET：RETIORG 0120H ；中斷服務(wù)程序KEYAD2：MOV DPTR，#JMPTBL MOV A，R4 RL A JMP A+DPTR ；轉(zhuǎn)相應(yīng)功能處理JMPTBL：AJMP SB0 AJMP SBl AJMP SB2 AJMP SB3 AJMP SB4 AJMP SB5 AJMP SB6 AJMP SB7 KEYAD2：MOV DPTR，#JMPTBL三、矩陣式鍵盤接口方法 當(dāng)采用矩陣式

9、鍵盤時(shí)，為了編程方便，應(yīng)將矩陣鍵盤中的每一個(gè)鍵按一定的順序編號(hào)，這種按順序排列的編號(hào)叫順序碼，也稱鍵值。為了求得矩陣式鍵盤中被按下鍵的鍵值，常用的方法有行掃描法和線路反轉(zhuǎn)法。 本節(jié)介紹兩種鍵盤接口電路及控制軟件。一種是采用編程掃描工作方式的行掃描法來(lái)識(shí)別鍵值，另一種是采用中斷工作方式的線路反轉(zhuǎn)法來(lái)識(shí)別鍵值。 三、矩陣式鍵盤接口方法 當(dāng)采（一）行掃描法步驟:1.判是否有鍵按下(沒(méi)有鍵按下，讀入值為FFH )。2.若有鍵按下,消除鍵抖動(dòng)(延時(shí)10ms ),再判是否有鍵按下。3.若確定有鍵按下,則求出按下鍵的鍵值。 鍵值= 行值+ 列值4. 為保證按鍵每閉合一次,CPU只作一次處理,程序需等閉合 的

10、鍵釋放后再對(duì)其處理。RAM/IO 擴(kuò)展器 8155結(jié)構(gòu):1. 256BITS的靜態(tài)RAM; 2. 二個(gè)可編程的8位并行I/O 口PA,PB;3.一個(gè)可編程的6位并行I/O口 PC ;4.一個(gè)可編程的14位減法計(jì)數(shù)器TC.（一）行掃描法圖8圖83210765489ABCDEF 8031P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7（二）線路反轉(zhuǎn)法原理圖93210765489ABCDEFP1.0（二）線路反轉(zhuǎn)法原理線路反轉(zhuǎn)法的原理 （1）先從P1的高四位輸出“0”電平，從P1的低四位讀鍵盤狀態(tài)，設(shè)圖中E鍵被按下，從P1的低四位輸入為1101， “0”對(duì)應(yīng)按鍵代表的列。（2）線路反

11、轉(zhuǎn)，P1的低四位輸出“0”電平，從P1高四位讀鍵盤狀態(tài)，從P1高四位輸入0111， “0”對(duì)應(yīng)按鍵代表的行位置。（3）數(shù)據(jù)合成特征碼0111、1101，完全確定按鍵位置。（4）通過(guò)查鍵碼轉(zhuǎn)換表找到對(duì)應(yīng)的鍵值(順序碼)。 線路反轉(zhuǎn)法的原理 表1表1第二節(jié) 鍵盤分析程序單義鍵: 一鍵一義多義鍵: 一鍵多義 鍵盤分析程序的任務(wù)是對(duì)鍵盤的操作做出識(shí)別并調(diào)用相應(yīng)的功能模塊完成預(yù)定的任務(wù)。一、直接分析法(單義鍵構(gòu)成的鍵盤)根據(jù)當(dāng)前按鍵的鍵值, 把控制直接分支到相應(yīng)處理程序的入口, 而無(wú)須知道在此之前的按鍵情況。 圖10 、 11優(yōu)點(diǎn): 簡(jiǎn)明直觀。缺點(diǎn): 命令的識(shí)別和處理程序的執(zhí)行交錯(cuò)在一起,層次不清楚。簡(jiǎn)

12、單多義鍵的分析程序仍可用直接分析法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),不過(guò)要用多張轉(zhuǎn)換表。圖 12第二節(jié) 鍵盤分析程序單義鍵: 一鍵一義圖10圖11圖10圖11圖12圖12二、狀態(tài)分析法 將鍵盤分析程序作為時(shí)序系統(tǒng)，當(dāng)條件改變后，它的狀態(tài)可以發(fā)生變遷。 當(dāng)一個(gè)按鍵按下時(shí)，分析程序?qū)⒏鶕?jù)它的現(xiàn)行狀態(tài)和輸入條件，決定產(chǎn)生何種相應(yīng)動(dòng)作以及變遷到哪一個(gè)新狀態(tài)。 在不同的狀態(tài)下，同一按鍵會(huì)具有不同的含義。引入狀態(tài)概念后，只需在存儲(chǔ)器內(nèi)開辟存儲(chǔ)單元“記憶”當(dāng)前狀態(tài)，就能對(duì)當(dāng)前按鍵的含義作出正確的解釋，簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)。 二、狀態(tài)分析法三、觸摸屏（一）概述 一些醫(yī)療場(chǎng)所不便安裝鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，同時(shí)也要讓任何人都能操作，觸摸屏就是

13、一種理想的輸入設(shè)備。 （二）分類及原理 觸摸屏需收集以下信息：觸摸物進(jìn)入觸摸屏的坐標(biāo)、觸摸物在觸摸屏上移動(dòng)的新坐標(biāo)、觸摸物離開觸摸屏的坐標(biāo)、是否有東西觸摸等 三、觸摸屏 1.紅外線觸摸屏（以紅外線檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)）原理：物體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)，遮擋住若干條紅外光柵，紅外接收管輸出的信號(hào)就會(huì)發(fā)生變化，從而檢測(cè)出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)和觸摸屏的狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)觸摸的物體沒(méi)有太嚴(yán)格的要求；觸摸物只要進(jìn)入紅外檢測(cè)區(qū)域即可；觸摸屏不易損壞，壽命較長(zhǎng)，成本也較低。缺點(diǎn)：外界光線變化會(huì)影響其準(zhǔn)確度； 不防水，不防污穢，易導(dǎo)致誤差。 1.紅外線觸摸屏（以紅外線檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)）2電阻式觸摸屏（壓力感應(yīng)式 ）原理：外層OTI（氧化銦

14、）作導(dǎo)電體，第二層OTI附上電壓場(chǎng)，層間以細(xì)小的透明隔離點(diǎn)隔開。平時(shí)這些隔離點(diǎn)的電阻近似相同，當(dāng)手指接觸屏幕，兩層導(dǎo)電層出現(xiàn)一個(gè)接觸點(diǎn)，該點(diǎn)電阻發(fā)生變化，便可以計(jì)算出觸摸的位置。 優(yōu)點(diǎn)：不受塵埃、水、污穢影響 缺點(diǎn)：觸摸屏的壽命不長(zhǎng)久2電阻式觸摸屏（壓力感應(yīng)式 ）3電容式觸摸屏 電容式觸摸屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，觸點(diǎn)的電容就會(huì)發(fā)生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。優(yōu)點(diǎn)：電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護(hù)導(dǎo)體及感應(yīng)器，更有效地防止外在環(huán)境因素對(duì)觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢、塵?；蛴蜐n，電容式觸摸屏依然能準(zhǔn)

15、確算出觸摸位置。 缺點(diǎn)：由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，故其穩(wěn)定性較差，往往會(huì)產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。 電容屏反光嚴(yán)重，而且，電容技術(shù)的四層復(fù)合觸摸屏對(duì)各波長(zhǎng)光的透光率不均勻，存在色彩失真的問(wèn)題，由于光線在各層間的反射，還造成圖像字符的模糊。 3電容式觸摸屏4聲表面波式觸摸屏由觸摸屏、聲波發(fā)生器、反射器和聲波接收器組成。聲波發(fā)生器發(fā)出聲波在觸摸屏表面?zhèn)鬟f，經(jīng)反射器傳遞給聲波接收器，聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送給主機(jī)。聲表面波式觸摸屏效果比較好，應(yīng)用比較廣泛。在屏幕大小相同的情況下,紅外線觸摸屏價(jià)格最低且安裝最方便;電阻和電容式觸摸屏性能相差不大,同屬中檔,價(jià)格也差不多,電容式觸摸屏總體效果要好些;聲表

16、面波觸摸屏的價(jià)格最貴，當(dāng)然性能也最好。 4聲表面波式觸摸屏第三節(jié) LED顯示及接口一、LED顯示原理LED-發(fā)光二極管. LED的正向壓降: 1.2V 2.6V。 工作電流: 5mA 20mA。適合于脈沖工作狀態(tài), 電路須串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖麟娮?LED顯示器的類型: 單個(gè)、七段和點(diǎn)陣式。（一）單個(gè)LED顯示器常用于儀器的狀態(tài)顯示之用. 圖13第三節(jié) LED顯示及接口一、LED顯示原理CS IOWD0774LS374CLKD0D7Q0.Q7+5VLED單個(gè)LED顯示器的接口電路圖13CS IOWD0774LS374CLKD0D7+5 將數(shù)個(gè)LED組成一個(gè)陣列，并封裝于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的外殼中。七段LED顯示

17、器有共陽(yáng)極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)，如下圖?？捎糜陲@示09數(shù)字和多種字母。 （二）七段LED顯示器 10 9 8 7 6g f k a b e d k c dpK+5VabfecgdabcdefgdpKabcdefgdp圖14圖15圖16 將數(shù)個(gè)LED組成一個(gè)陣列，并封裝于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為了顯示某個(gè)數(shù)或字母，須點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的段，則需要譯碼。1、硬件譯碼( 由七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器完成) 圖 17計(jì)算機(jī)時(shí)間的開銷較小,但硬件開支大.圖17為了顯示某個(gè)數(shù)或字母，須點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的段，則需要譯碼。1、硬件譯2、軟件譯碼 圖 18、表 2 省略了硬件,其BCD碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的段碼由軟件來(lái)完成.圖182、軟件譯碼 圖 18、表 2 省

18、略了硬件,其BCD表2表2（三）點(diǎn)陣式LED顯示器 以點(diǎn)陣格式進(jìn)行顯示,顯示的字符較逼真,但接口電路和控制程序較復(fù)雜.常用57點(diǎn)陣。 圖 19圖19（三）點(diǎn)陣式LED顯示器 以點(diǎn)陣格式進(jìn)行顯示 按顯示方式分：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示之分。（一）靜態(tài)顯示及其接口特點(diǎn):每位顯示器都有自己的鎖存器, 譯碼器(若采用軟件譯碼可省略)和驅(qū)動(dòng)器。優(yōu)點(diǎn):在每一位顯示輸出后能夠保持顯示不變。缺點(diǎn):當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí),占用的I/O口較多圖 20（二）動(dòng)態(tài)掃描顯示及其接口特點(diǎn):微機(jī)應(yīng)定時(shí)對(duì)各個(gè)顯示器進(jìn)行掃描, 顯示器件分時(shí)輪流工作, 每次只使一個(gè)器件顯示。優(yōu)點(diǎn):使用硬件少,占用I/O口少。缺點(diǎn):占用機(jī)時(shí)長(zhǎng),只要不執(zhí)行顯示

19、程序,就立刻停止顯示。圖 21二、七段LED顯示及接口 按顯示方式分：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示之分。二、七圖20圖20圖21圖21三、點(diǎn)陣LED顯示器圖22三、點(diǎn)陣LED顯示器圖22第四節(jié)CRT顯示及接口主要用于顯示圖形和表格一、光柵掃描CRT字符顯示系統(tǒng)（一）光柵掃描CRT字符顯示原理系統(tǒng)組成:顯示RAM, 字符發(fā)生器, 并/串移位器, 混合電路和邏輯定時(shí)電路等組成。 如圖23第四節(jié)CRT顯示及接口主要用于顯示圖形和表格圖23圖23圖24圖24顯示器的掃描方式（a）（b）圖24顯示器的掃描方式（a）（b）圖24圖25圖25顯示RAM字符發(fā)生器串并移位器混合電路CRT定時(shí)控制邏輯光柵掃描CRT字符顯

20、示系統(tǒng)框圖ASCII碼并行點(diǎn)陣碼串行碼視頻字時(shí)鐘點(diǎn)時(shí)鐘.圖26顯示字符串并混合CRT定時(shí)控制邏輯光柵掃描CRT字符顯示系23 1840 1841 1842 . 1981 191924 1920 1921 1922 . 1998 19991 80 81 82 158 1590 0 1 2 3 78 790 1 2 3 78 79行數(shù)列數(shù)圖2723 1840 1841 1842 （二）雙行緩沖器工作方式作用:為了保證系統(tǒng)能連續(xù)工作。圖28圖28（二）雙行緩沖器工作方式作用:為了保證系統(tǒng)能連續(xù)工作。圖28行緩沖器（行）字符計(jì)數(shù)器字符發(fā)生器點(diǎn)行計(jì)數(shù)器并入串出移位器字行計(jì)數(shù)器字時(shí)鐘點(diǎn)時(shí)鐘點(diǎn)時(shí)鐘行同步幀同

21、步點(diǎn)行碼串行點(diǎn)陣碼ASCII碼ASCII碼（三）定時(shí)電路CRT中各個(gè)字符顯示的位置應(yīng)與顯示RAM中字符ASCII碼的地址嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng),這需系統(tǒng)的定時(shí)電路給予保證。圖29圖29行緩沖器字符計(jì)數(shù)器字符點(diǎn)行計(jì)數(shù)器并入串出字行計(jì)數(shù)器字時(shí)鐘點(diǎn)時(shí)（四）CRT顯示電路的組成典型的CRT控制器有 Intel 8275CRTC, Motorola 6845 CRTC。8275組成的光柵掃描字符顯示系統(tǒng)DACK顯示DMADMA(8257)CRTC(8257)串并移位與定時(shí)邏輯字符發(fā)生器系統(tǒng)母線DRQCCLKCC06LC03視頻信號(hào)水平同步垂直同步亮度控制視頻控制圖30（四）CRT顯示電路的組成典型的CRT控制器有

22、 Intel 二、光柵掃描CRT圖形顯示系統(tǒng)顯示RAM中存放的是由軟件形成的圖形點(diǎn)陣,顯示RAM中的每個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè)數(shù)位都與顯示屏上的某一像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng). 圖31圖形光柵顯示系統(tǒng)中不再需要字符發(fā)生器.原理框圖圖32CGA邏輯框圖圖33二、光柵掃描CRT圖形顯示系統(tǒng)顯示RAM中存放的是由軟件形成0100000101000010010000110100010011001010.00110101A B C D顯示RAMCRT顯示RAMCRT顯示RAM的內(nèi)容與顯示器顯示內(nèi)容的關(guān)系（a） 字符顯示系統(tǒng)（b） 圖形顯示系統(tǒng)25 80圖3111001010A B C D顯示RAMCRT顯示RA數(shù)據(jù)緩沖器

23、OE地址緩沖器OEOE定時(shí)與控制D0D7A0A13WECER/W顯示RAM并入串出 LD CLK圖形點(diǎn)陣數(shù)據(jù)串行點(diǎn)陣碼光柵掃描CRT圖形顯示系統(tǒng)原理圖A05(字時(shí)鐘計(jì)數(shù)碼）A613(行計(jì)數(shù)碼）D07D0A0A13D0D7111814圖32數(shù)據(jù)緩沖器地址緩沖器OED0D7A0A13WECER/WKB顯存彩色編碼CRTC圖形移位字符移位ROM寄存器總線字符發(fā)生器水平、垂直同步信號(hào)視頻CGA的邏輯框圖監(jiān)視器圖33KB彩色圖字ROM寄存器總字符發(fā)生器水平、垂直同三、隨機(jī)掃描CRT圖形顯示系統(tǒng)采用示波器的X-Y顯示原理，即分別向CRT水平和垂直輸入端加以連續(xù)變化的電壓信號(hào)，通過(guò)控制電子束的偏轉(zhuǎn)便可形成連

24、續(xù)的各種形狀的光跡。如果在柵極上加入適當(dāng)?shù)南[脈沖，則可構(gòu)成不連續(xù)線條，形成各種字符和圖形。用于顯示波形的，智能示波器采用的CRT顯示系統(tǒng)。見下頁(yè)圖：三、隨機(jī)掃描CRT圖形顯示系統(tǒng)采用示波器的X-Y顯示原理，即數(shù)據(jù)緩沖器OE地址緩沖器OEOE定時(shí)與控制R/W顯示RAMDAC A (Y)DAC A (X)D07A09WECEY(t)偏轉(zhuǎn)信號(hào)X(t)偏轉(zhuǎn)信號(hào)顯示時(shí)鐘記數(shù)碼10波形數(shù)據(jù)D09D07D07A09單值函數(shù)信號(hào)波形的CRT顯示系統(tǒng)圖34數(shù)據(jù)緩沖器地址緩沖器OER/WDACD07A09WEC第五節(jié) LCD數(shù)碼顯示技術(shù)LCD優(yōu)點(diǎn)：耗電低，驅(qū)動(dòng)電壓低，結(jié)構(gòu)空間小，有效顯示面積大、體薄物輕。一、L

25、CD數(shù)碼顯示 采用交流驅(qū)動(dòng)，直流分量在100mv以下，頻率50100Hz，取方波效果最好。 第五節(jié) LCD數(shù)碼顯示技術(shù)LCD優(yōu)點(diǎn)：耗電低，驅(qū)動(dòng)電壓低，結(jié)圖35 LCD交流驅(qū)動(dòng)圖35 LCD交流驅(qū)動(dòng)LCD硬件譯碼驅(qū)動(dòng)靜態(tài)顯示電路圖36LCD硬件譯碼驅(qū)動(dòng)靜態(tài)顯示電路圖36 為了在4N07顯示器上顯示48.5數(shù)字，執(zhí)行如下程序： MOV A，#85H MOV DPTR，#8000H MOVX DPTR，A MOV A，#0F4H INC DPTR MOVX DPTR，A MOV A，#20H MOV DPTR，#8007H MOVX DPTR，A 為了在4N07顯示器上顯示48.5數(shù)字自動(dòng)消隱0前綴

26、子程序： OTF： MOV R0，#4DH MOV R1， #02H OTL：MOV A，R0 ANL A，#0F0H JNZ OT2 MOV A，R0 ORL A，#0F0H MOV R0，A ANL A，#0FH JNZ OT2 MOV R0，#0FFH DEC R0 DJNZ R1，OTL MOV 4CH，#0F0H OT2：RET自動(dòng)消隱0前綴子程序：圖37：三線LCD顯示電路7231COM13 74LS 373LE27256 8031WRP0ALEP2PSENA70Au-8D70OEXTZ8XTZ1CS AN2 BD30 A20 AN1圖37：三線LCD顯示電路7231COM13 7

27、4LS圖38 三線LCD顯示電路結(jié)構(gòu)原理abfecgdAN1AN2( a )( b )AN1AN2efabcdgXYZN1COM1COM2COM3圖38 三線LCD顯示電路結(jié)構(gòu)原理abfecgdAN1AN2數(shù)據(jù)口顯示存儲(chǔ)空間I/O 接口行計(jì)數(shù)器LCD接口方式字組顯示存貯區(qū)寄存組數(shù)據(jù)I/O緩沖器光標(biāo)控制器顯示方式寄存器組內(nèi)部字存庫(kù)控制器指令口標(biāo)志LCD A0 CS RD WR D0D7 二、點(diǎn)陣式LCD顯示 有專用指令集，受CPU控制，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)LCD的時(shí)序脈沖，控制LCD工作狀態(tài)，管理LCD顯示存儲(chǔ)區(qū)。原理示意圖如下：圖39數(shù)據(jù)口顯示存儲(chǔ)空間I/O 接口行（1）E-1330特點(diǎn)：可以管理64KR

28、AM；功能很強(qiáng)的IO緩沖器；指令豐富；發(fā)送的數(shù)據(jù)以4位并行方式傳輸。（2）E-1330引腳：與CPU接口部分；控制部分；顯示驅(qū)動(dòng)部分。 下表3為緩沖器地址表A0RDWR功能001讀狀態(tài)標(biāo)志101讀顯示緩沖區(qū)和光標(biāo)地址數(shù)據(jù)010寫數(shù)據(jù)及參數(shù)110寫指令代碼（1）E-1330特點(diǎn)：可以管理64KRAM；功能很強(qiáng)的I（3）E-1330指令集表4（3）E-1330指令集表4(4)E-1330的應(yīng)用(a)初始化設(shè)置：其一是控制器工作參數(shù)的設(shè)置；其二是顯示窗口設(shè)置。(b)顯示存儲(chǔ)空間的分配：把顯示RAM分成四個(gè)區(qū)域。第一、二顯示存儲(chǔ)區(qū)為主，三、四區(qū)域?yàn)橐?、二區(qū)之補(bǔ)充。第二區(qū)僅為圖形顯示方式。 (c)顯示功

29、能設(shè)置：關(guān)顯示、開顯示無(wú)閃爍、開顯示2Hz閃爍或開顯示1Hz閃爍。(d)顯示數(shù)據(jù)的輸入步驟： 設(shè)置光標(biāo)地址指針。 設(shè)置光標(biāo)地址指針的移向。 數(shù)據(jù)寫入。(4)E-1330的應(yīng)用第六節(jié)打印機(jī)接口一、TPuP-40B/C 微型打印機(jī)及其接口由單片機(jī)控制的超小型智能點(diǎn)陣打印機(jī)，每行可打印40個(gè)57點(diǎn)陣字符，可打印240種代碼字符，并有繪圖功能。（一）TPuP-40B/C微型打印機(jī)接口信號(hào) DB0DB7:單向數(shù)據(jù)傳輸線.STB:數(shù)據(jù)選通信號(hào),上升沿將8位數(shù)據(jù)輸入打印機(jī)并被保存.BUSY: “忙”信號(hào).有效時(shí),主機(jī)不得使用STB向打印機(jī)送數(shù).ACK: “應(yīng)答”信號(hào).有效時(shí),表示打印機(jī)已經(jīng)取走數(shù)據(jù).第六節(jié)打印機(jī)接口一、TPuP-40B/C 微型打印機(jī)及其接 8031 TPuP-4011STBBUSYDB7DB0P0.7P0.0RDP2.7WRTPuP-40B/C 與 MCS-51單片機(jī)接口電路（二）TPuP-40B/C與MCS-51單片機(jī)接口圖40 11ST