9.1并行接口的特點(diǎn)并行數(shù)據(jù)傳輸就是把組成一個(gè)數(shù)據(jù)的全部n個(gè)數(shù)位用與數(shù)據(jù)位數(shù)相同的n條線同時(shí)進(jìn)行傳輸。由于在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，組成數(shù)據(jù)的各數(shù)位同時(shí)傳輸，并行數(shù)據(jù)傳輸具有傳輸速度快、信息率高等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于并行數(shù)據(jù)傳輸所使用的電纜較多，在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，電纜的損耗以及為避免數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤而增加的輔助設(shè)備會(huì)使成本大大增加，所以，并行數(shù)據(jù)傳輸一般適用于數(shù)據(jù)傳輸率要求較高而傳輸距離較短的場(chǎng)合，例如，計(jì)算機(jī)內(nèi)部各種設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。能實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌诰褪遣⑿薪涌?。一個(gè)并行接口根據(jù)需要，可以設(shè)計(jì)為輸出接口，只用來輸出數(shù)據(jù)；也可以設(shè)計(jì)成輸入接口，負(fù)責(zé)輸入信息；此外，還可以將它設(shè)計(jì)成既能輸入信息，又可以將信息輸出的接口，稱為雙向接口。

在設(shè)計(jì)雙向接口時(shí)，有兩種方法可以采用：一種方法是利用同一個(gè)接口器件中的兩個(gè)獨(dú)立通路，一個(gè)作為輸出通路，另一個(gè)作為輸入通路；另一種方法是采用一個(gè)具有雙向通路的器件，使之既作為輸入接口，又作為輸出接口。并行接口一般具有以下特點(diǎn)：

(1)通過多根信號(hào)線同時(shí)傳送多位數(shù)據(jù)。

(2)并行接口多用于傳輸距離短、數(shù)據(jù)量大、速度高的實(shí)時(shí)傳輸場(chǎng)合。

(3)傳送時(shí)一般不需要特定的數(shù)據(jù)傳送格式。

圖9-1所示是典型的并行接口和外設(shè)連接的示意圖，圖中的并行接口用一個(gè)通道和輸入設(shè)備相連，用另一個(gè)通道和輸出設(shè)備相連。每個(gè)通道都配有一定的控制線和狀態(tài)線。從圖中可以看到，并行接口中應(yīng)該有一個(gè)控制寄存器用來接收CPU的控制命令，有一個(gè)狀態(tài)寄存器提供各種狀態(tài)供CPU查詢。為了實(shí)現(xiàn)輸入和輸出，并行接口中還必須有相應(yīng)的輸入緩沖寄存器和輸出緩沖寄存器。圖9-1并行接口和外設(shè)連接的示意圖9.2可編程并行接口芯片8255A

8255A是Intel公司為自己的微處理機(jī)系列研制的通用可編程并行接口芯片。它采用NMOS工藝制造，單一+5?V電源，40個(gè)引腳，雙列直插式封裝。它具有方式0、方式1、方式2三種工作方式，并且這三種工作方式可以通過軟件編程來設(shè)定和改變。8255A與Intel系列微處理器完全兼容，直接的位清0/置1功能簡(jiǎn)化了控制應(yīng)用接口，因而，8255A的應(yīng)用相當(dāng)普遍。

1．8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖9-2所示，8255A由以下幾個(gè)部分組成。圖9-28255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

(1)三個(gè)數(shù)據(jù)輸入/輸出端口A、B、C。每個(gè)端口均為8位，可選擇輸入或輸出操作。

端口A：一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。

端口B：一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入/輸出、鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。

端口C：一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器(輸入無鎖存)。它可分為兩個(gè)4位端口使用，或用作與A口和B口配合的控制或狀態(tài)口，依工作方式而定。

(2)?A組控制和B組控制。這兩組控制部件接收讀/寫控制邏輯來的命令，接收數(shù)據(jù)總線上的控制字，然后向相應(yīng)的端口發(fā)出命令，以控制其動(dòng)作。A組控制部件控制A口及C口高4位，B組控制部件控制B口及C口低4位。圖9-38255A芯片引腳圖

3．8255A的控制字

8255A有兩個(gè)8位控制字，即工作方式選擇控制字和C口按位置位/復(fù)位控制字。這兩個(gè)控制字共用一個(gè)端口地址，即控制字寄存器。為了區(qū)別這兩個(gè)控制字，規(guī)定了D7位為特征位，當(dāng)D7=1時(shí)，是工作方式選擇控制字；當(dāng)D7=0時(shí)，則是C口按位置位/復(fù)位控制字。

1)方式選擇控制字

8255A的工作方式選擇控制字是用來設(shè)定通道的工作方式及數(shù)據(jù)傳送方向的，其格式如圖9-4所示。

(1)?8255A可以分別設(shè)定A組、B組(A口和C口高4位、B口和C口低4位)的工作方式。

(2)B組只能工作在方式0和方式1，由D2位設(shè)定，A組可以工作在方式0、方式1、方式2三種工作方式，由D6和D5位設(shè)定。

(3)在A組確定工作方式后，可用D4位設(shè)定A口是輸入口還是輸出口。用D3位設(shè)定C口高4位是輸入還是輸出。

(4)在B組確定工作方式后，可用D1位設(shè)定B口是輸入口還是輸出口，用D0位設(shè)定C口低4位是輸入口還是輸出口。圖9-48255A的工作方式選擇控制字

2)端口C置位/復(fù)位控制字

端口C置位/復(fù)位控制字格式如圖9-5所示。

該控制字的D3～D1指明對(duì)端口C的哪一位進(jìn)行操作，而D0位則指明對(duì)端口C的操作是置1還是清0，D6～D4位為任意值，不影響操作。這一功能可使8255A實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的按位控制。圖9-58255A端口C置位/復(fù)位控制字例如，要使端口C的PC7=1，則控制字為00001111B，即0FH；然后使PC3=0，則控制字為00000110B，即06H。設(shè)8255A控制端口地址為286H，程序段如下：

4．8255A的工作方式

1)方式0——基本輸入/輸出方式

在方式0下，三個(gè)數(shù)據(jù)端口A、B、C(C分為2個(gè)4位)通過工作方式選擇控制字可任意選擇其為輸入口或輸出口。特別是歸同一組的兩個(gè)端口也可分別定義為輸入口或輸出口。CPU只要對(duì)8255A執(zhí)行I/O指令即可輸入或輸出數(shù)據(jù)。

方式0的主要特點(diǎn)如下：

(1)兩個(gè)8位端口A、B和兩個(gè)4位端口(端口C)，任一個(gè)端口可以作為輸入或輸出端口，各端口之間沒有規(guī)定必然的關(guān)系。共有16種可能的輸入/輸出組合。

(2)輸出鎖存，而輸入不鎖存。方式0的輸入/輸出時(shí)序分別如圖9-6和圖9-7所示。圖9-6方式0的輸入時(shí)序圖9-7方式0的輸出時(shí)序方式0主要用于同步傳送數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。這時(shí)，CPU和外設(shè)都互相了解對(duì)方的工作狀態(tài)，不需要應(yīng)答信號(hào)，三個(gè)數(shù)據(jù)端口可實(shí)現(xiàn)三個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳送。

方式0也可以用于查詢式傳送的場(chǎng)合。這時(shí)，可令一個(gè)數(shù)據(jù)端口作為狀態(tài)/控制口，另兩個(gè)數(shù)據(jù)端口為數(shù)據(jù)輸入/輸出口，利用狀態(tài)/控制口來配合數(shù)據(jù)輸入/輸出口的操作。例如，設(shè)端口A和B為數(shù)據(jù)口，端口C的高4位為控制輸出口，低4位為狀態(tài)輸入口，則使端口C與端口A和B配合，即可以實(shí)現(xiàn)查詢式傳送。

2)方式1——選通的輸入/輸出方式

在方式1下，端口A和B輸入/輸出數(shù)據(jù)時(shí)，必須利用端口C提供的選通信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)(握手信號(hào))，而這些信號(hào)與端口C的各位有著規(guī)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

方式l的主要特點(diǎn)如下：

(1)兩組端口(A和B)都可工作于方式1，每一組包含一個(gè)8位數(shù)據(jù)端口和一個(gè)4位控制/數(shù)據(jù)端口。

(2)?8位數(shù)據(jù)口可以是輸入或輸出，輸入、輸出均帶鎖存。

(3)?4位端口用作8位端口的控制/狀態(tài)位。未用作控制/狀態(tài)的位仍可用作基本I/O位。圖9-8方式1的輸入時(shí)序圖9-98255A方式1輸入時(shí)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)圖9-10方式1時(shí)輸出端口對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)圖9-11方式1的輸出時(shí)序方式1的狀態(tài)信號(hào)可通過讀取端口C得到，其對(duì)應(yīng)格式如圖9-12所示。因此，方式1在異步傳送數(shù)據(jù)時(shí)，既可工作于中斷方式，也可工作于查詢方式。圖9-128255A方式l的狀態(tài)信號(hào)

3)方式2——雙向傳輸方式

此方式只適用于端口A。這時(shí)，在PA7～PA0的8位數(shù)據(jù)線上，外設(shè)既可從8255A獲取數(shù)據(jù)，也可向8255A發(fā)送數(shù)據(jù)。傳輸過程既可工作于查詢方式，也可工作于中斷方式。

方式2的主要特點(diǎn)如下：

(1)僅限于組A。

(2)一個(gè)雙向8位總線端口(A)和一個(gè)5位控制/狀態(tài)端口(C)。

(3)輸入和輸出均是鎖存的。

方式2的控制和引腳信息如圖9-13所示。方式2的時(shí)序如圖9-14所示。圖9-13方式2的控制信號(hào)圖9-14方式2的時(shí)序各端口各種允許的工作方式和輸入/輸出方式可任意組合。C口未用作控制/狀態(tài)位的位，可根據(jù)輸入/輸出定義，用C口讀和C口按位復(fù)位/置位控制字實(shí)現(xiàn)輸入/輸出操作。圖9-15方式2時(shí)端口C的各種組態(tài)

5．8255A初始化舉例

設(shè)8255A工作于方式0，端口A為輸入，端口B為輸出，端口C為輸出。試對(duì)其進(jìn)行初始化。

首先確定方式選擇控制字為10010000B，設(shè)8255A端口地址為80H～83H，則初始化程序?yàn)?/p>

MOV AL，90H；方式選擇控制字10010000B

OUT 83H，AL；方式選擇控制字送8255A控制端口

寫完控制字后，CPU可通過IN/OUT指令來與8255A傳送數(shù)據(jù)，如：

IN AL，80H ；讀端口A的數(shù)據(jù)

OUT 81H，AL ；AL中數(shù)據(jù)寫入端口B

OUT 82H，AL ；寫端口C9.38255A的應(yīng)用舉例9.3.1鍵盤鍵盤是微型計(jì)算機(jī)不可缺少的輸入設(shè)備，人們通過它向計(jì)算機(jī)傳遞信息。鍵盤其實(shí)就是開關(guān)，通過按鍵的閉合與斷開，使得計(jì)算機(jī)得到該按鍵是否按下，進(jìn)而得到用戶輸入的信息或者理解用戶的意圖。

1．鍵盤識(shí)別原理

在微機(jī)的各種應(yīng)用中，無論要它做什么事，都需要首先利用輸入設(shè)備將程序、數(shù)據(jù)或是控制信息輸入微機(jī)，在所有不同的輸入設(shè)備中，鍵盤是最常用的一種。微機(jī)又是如何理解從鍵盤輸入的是什么內(nèi)容呢？我們知道，一個(gè)鍵盤由數(shù)個(gè)或數(shù)十個(gè)按鍵組成，這要求一是要能識(shí)別按鍵是否按下，二是要能識(shí)別出按下的不同按鍵。這樣CPU才能根據(jù)不同的按鍵按下，去執(zhí)行不同的操作程序。

計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制數(shù)“0”和“1”，識(shí)別按鍵是否按下的最基本原理就是利用鍵盤的按下與抬起產(chǎn)生低電平“0”或高電平“1”。而識(shí)別不同的按鍵按下卻有多種方法。

1)單個(gè)按鍵的連接與應(yīng)用

常用的按鍵存在斷開和閉合兩種狀態(tài)。若某一鍵被按下，則為閉合狀態(tài)；若按鍵釋放，則為斷開狀態(tài)。鍵盤電路的功能就是將按鍵的閉合和斷開狀態(tài)用“0”和“1”來表示，然后通過數(shù)據(jù)總線送到CPU內(nèi)部進(jìn)行鍵的識(shí)別。圖9-16所示為單個(gè)鍵的輸入電路。圖中，按鍵K通過三態(tài)門連到數(shù)據(jù)總線的D0位，通過三態(tài)門，CPU可以讀取鍵的狀態(tài)。當(dāng)鍵處于斷開狀態(tài)時(shí)，三態(tài)門的輸入值為“1”；當(dāng)鍵處于閉合狀態(tài)時(shí)，三態(tài)門的輸入值為“0”。因此，下面兩條指令可以識(shí)別按鍵是否被按下：

IN AL，20H

AND AL，01H

程序執(zhí)行結(jié)果，若AL內(nèi)容為零(ZF=1)，說明鍵被按下；若AL內(nèi)容為非零(ZF=0)，說明鍵未被按下。圖9-16單個(gè)鍵的輸入電路在鍵處理過程中，下面兩個(gè)問題必須注意。

(1)鍵抖動(dòng)的處理。在實(shí)際按鍵操作中，由于動(dòng)作是一個(gè)機(jī)械動(dòng)作，鍵在閉合或斷開的過程中會(huì)發(fā)生抖動(dòng)，如圖9-17所示。

鍵抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5～10?s，然后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在鍵盤接口中，為了保證CPU對(duì)鍵的閉合做一次且僅做一次處理，必須去除抖動(dòng)，使CPU在鍵的穩(wěn)定閉合或斷開狀態(tài)時(shí)讀取鍵值。圖9-17鍵抖動(dòng)過程消除抖動(dòng)的方法很多，可用單穩(wěn)態(tài)電路或雙穩(wěn)態(tài)電路完成消抖。在鍵盤接口中，使用較普遍的是采用軟件延時(shí)方法完成消抖。其基本思想是：在檢測(cè)到按鍵按下或釋放時(shí)，記錄按鍵的狀態(tài)，延時(shí)10～20?ms，再次檢測(cè)按鍵的狀態(tài)，若與前一次的狀態(tài)相同，說明按鍵的狀態(tài)已經(jīng)穩(wěn)定，可以進(jìn)行處理；否則，表示按鍵的狀態(tài)不穩(wěn)定，可能是誤動(dòng)作，不應(yīng)被處理。這樣，就可以消除鍵的抖動(dòng)而讀入正確的按鍵值。

(2)單個(gè)按鍵動(dòng)作的確認(rèn)。由于按鍵動(dòng)作是一個(gè)機(jī)械動(dòng)作，按下時(shí)間至少需要102?ms，而CPU執(zhí)行指令的速度快得多，因此，只要CPU不斷地讀取鍵盤接口，就可以成功識(shí)別每一次按鍵動(dòng)作，而不至于有某一次按鍵動(dòng)作沒有被CPU的程序檢測(cè)到。

另一方面，由于CPU的程序執(zhí)行比按鍵的機(jī)械動(dòng)作快得多，使得在一次按鍵動(dòng)作期間，CPU檢測(cè)到有按鍵并執(zhí)行了相應(yīng)的鍵處理程序以后，按下的鍵可能還沒有被釋放，因此，在CPU再一次測(cè)試鍵盤狀態(tài)時(shí)，該鍵又被認(rèn)為是按下狀態(tài)，從而出現(xiàn)按一次鍵而CPU進(jìn)行2次或多次鍵處理的情況。這是一個(gè)明顯的誤操作，解決它的方法有多種，最簡(jiǎn)便的解決方法是CPU在檢測(cè)到有健按下時(shí)，一直等到鍵釋放才做相應(yīng)的鍵處理。

2)線性鍵盤及其接口

線性鍵盤由若干獨(dú)立的按鍵組成。每個(gè)按鍵將其一端與微機(jī)系統(tǒng)中某輸入端口的一位數(shù)據(jù)線相連，另一端接地。其接口程序簡(jiǎn)單，只要查詢?cè)撦斎攵丝诟魑坏臓顟B(tài)，便可以判斷是否有鍵按下，以及按下的具體是哪一個(gè)鍵。

圖9-18所示為多鍵接口電路圖。其中，4個(gè)鍵K3～K0分別連至三態(tài)緩沖器的4條輸入線。CPU讀取三態(tài)緩沖器的值，并判別哪一條線上為“0”，就可以知道當(dāng)前是否有鍵被按下，是哪一個(gè)鍵被按下。鍵識(shí)別程序如下，程序轉(zhuǎn)移的目標(biāo)號(hào)K3～K0分別表示4個(gè)鍵K3～K0的處理程序。圖9-18多鍵接口電路圖當(dāng)然，上述程序段只是完成鍵識(shí)別工作。在實(shí)際應(yīng)用中，還要考慮鍵抖動(dòng)問題的處理，以及單個(gè)按鍵動(dòng)作的確認(rèn)問題。

線性鍵盤有多少按鍵，就有多少條連線與微機(jī)輸入端口相連。因此，線性鍵盤只適合于按鍵少的場(chǎng)合，常用于某些微機(jī)化儀器或?qū)Ｓ梦C(jī)系統(tǒng)中。

3)矩陣鍵盤及其接口

矩陣鍵盤的按鍵排成n行m列，每個(gè)按鍵占據(jù)行列的一個(gè)交叉點(diǎn)，需要的輸入/輸出線為n＋m，最大按鍵數(shù)為n×m。顯然，在按鍵較多的應(yīng)用場(chǎng)合，矩陣鍵盤可以減少與微機(jī)系統(tǒng)接口的連線，是一般微機(jī)常用的鍵盤結(jié)構(gòu)。

圖9-19所示為一個(gè)3×4矩陣鍵盤及其接口電路。圖9-20所示是實(shí)現(xiàn)鍵處理工作的程序流程。從該工作流程可以看出，鍵盤接口處理的主要任務(wù)如下。圖9-20鍵處理程序流程

(1)檢測(cè)是否有鍵按下。將鍵盤的所有行線全部接“0”，讀入列線的值，若所得到的列線的值全為“1”，說明無鍵按下；若不全為“1”，說明已有鍵按下。因?yàn)榘聪碌逆I已將所連的行線與列線接通，使相應(yīng)的列線變?yōu)椤?”。

(2)去除鍵的機(jī)械抖動(dòng)。在判別到鍵盤上有鍵閉合后，延時(shí)一段時(shí)間再判別鍵盤的狀態(tài)，若仍有鍵閉合，則認(rèn)為鍵盤上有一個(gè)鍵處于穩(wěn)定的閉合狀態(tài)，否則認(rèn)為是鍵的抖動(dòng)。

(3)確定被按下的鍵所在的行與列的位置。當(dāng)已有鍵按下時(shí)，為找出按下的鍵所在的行值與列值，可采用逐行掃描法，先將鍵盤的行線0接“0”，讀入列線的值，判斷是否有鍵按下。若有鍵按下，找出列線中為“0”的列線，即為按下的鍵所在的列。由相應(yīng)的行列值可得到閉合鍵的鍵值。如果行線0無鍵按下，則依次掃描行線1和2，判斷哪一個(gè)鍵閉合并讀取相應(yīng)的鍵值。

確定鍵值的方法是：

N?=?行首鍵號(hào)?+?列號(hào)

在圖9-19中，每行的首鍵號(hào)自上而下依次為0、4、8，列號(hào)自左而右依次為0～3。設(shè)圖9-19中8255A的端口地址為00H(端口A)、02H(端口B)、04H(端口C)和06H(控制口)，鍵處理的程序如下：9.3.2LED數(shù)字顯示

在微機(jī)系統(tǒng)中，發(fā)光二極管LED常常作為重要的顯示手段，可以顯示系統(tǒng)的狀態(tài)、數(shù)字和字符。由于LED顯示器的驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，而且價(jià)格低廉，因此應(yīng)用非常廣泛。

1．LED工作原理

LED的主要部分是7段發(fā)光管，如圖9-21(a)所示。

這7段發(fā)光管分別為a～g段，有些產(chǎn)品還附帶一個(gè)小數(shù)點(diǎn)dp。通過7個(gè)發(fā)光段的不同組合，可以顯示0～9和A～F共16個(gè)字母數(shù)字及其他特殊字符。

例如，當(dāng)a、b、c段亮，顯示“7”；當(dāng)a、b、c、d、e、g段亮，則顯示“d”。圖9-217段LED發(fā)光管

LED分為共陽極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)，如圖9-21(b)和(c)所示。其中，圖9-21(b)所示為共陽極結(jié)構(gòu)，數(shù)碼顯示端輸入低電平有效，當(dāng)某一段得到低電平時(shí)，便發(fā)光。例如，當(dāng)a、b、g、e、d為低電平，而其他段為高電平時(shí)，則顯示數(shù)字“2”。圖9-21(c)所示為共陰極結(jié)構(gòu)，數(shù)碼顯示端輸入高電平有效，當(dāng)某段處于高電平時(shí)便發(fā)光。

表9-2和表9-3分別為共陰極和共陽極LED顯示數(shù)字與顯示代碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了在LED上顯示數(shù)字，首先必須把顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED的7位顯示代碼。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換可以采用下面兩種方法。

1)采用專用芯片

采用專用的帶驅(qū)動(dòng)器的LED段譯碼器，如CD4511，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)BCD碼的譯碼，但不能對(duì)大于9的二進(jìn)制數(shù)譯碼。CD4511有4位顯示段輸入，7位顯示段輸出，3位控制信號(hào)輸入。使用時(shí)，只要將CD4511的輸入端與微機(jī)系統(tǒng)輸出端口的某4個(gè)數(shù)據(jù)位相連，而CD4511的輸出端直接與LED的a～g相接，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)1位BCD碼的顯示。具體電路如圖9-22所示。圖9-22采用CD4511的LED顯示電路

2)軟件譯碼法

圖9-23所示電路采用8255A的LED接口，進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，在數(shù)據(jù)段定義0～F共16個(gè)數(shù)字(也可以為0～9或其他符號(hào))的顯示代碼表，在程序中利用XLAT指令進(jìn)行軟件譯碼。假設(shè)用共陽極LED來顯示數(shù)據(jù)，0～F的顯示代碼表就可以按0～F的順序定義如下：

DISPCODEDB0C0H，0F9H，…，06H，8EH

利用8086的換碼指令XLAT，可方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)字到顯示代碼的譯碼。圖9-23采用8255A的LED接口假設(shè)要顯示的數(shù)據(jù)存放在BL的低4位中，利用下面指令就可以實(shí)現(xiàn)軟件譯碼。

MOV AL，BL ；把要顯示的數(shù)據(jù)送入AL

AND AL，0FH ；屏蔽無用位

LEA BX，DISPCODE ；顯示代碼表的首地址送BX

XLAT；換碼，相應(yīng)的顯示代碼即被存入AL

2．LED顯示器接口

LED顯示器接口電路如圖9-24所示，8255A的端口A用來輸出顯示字符。設(shè)TAB為L(zhǎng)ED段選碼碼表的首地址，那么要顯示的數(shù)字的地址正好為起始地址加數(shù)字值，其地址中存放著對(duì)應(yīng)于該數(shù)字值的顯示代碼。例如，要顯示“7”，則它所對(duì)應(yīng)的顯示代碼在TAB+7這個(gè)單元中，利用8086換碼指令XLAT，可方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)字到顯示代碼的譯碼。圖9-248255A用作LED顯示器接口

8255A的端口B用來控制LED的顯示位，即位控端口。在軟件的設(shè)計(jì)上通過掃描法逐個(gè)接通8位LED，把端口A輸出的代碼送到相應(yīng)的位上去顯示，以減少硬件開支。這時(shí)，8255A端口A送出的一個(gè)代碼盡管各個(gè)LED都收到了，但由于端口B只有一位輸出低電平，所以只有一個(gè)LED的相應(yīng)段能夠?qū)ǘ@示數(shù)字，其他LED并不亮。這樣，端口A依次輸出段選碼，端口B依次選中一位LED，就可以在各位上顯示不同的數(shù)據(jù)。利用眼睛的視覺慣性，當(dāng)采用一定的頻率循環(huán)地往8位LED輸送顯示代碼和掃描代碼時(shí)，就可見到穩(wěn)定的數(shù)字顯示。這種LED顯示方式稱為動(dòng)態(tài)刷新。刷新一遍的顯示子程序(現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)略)如下：9.3.3點(diǎn)陣LED顯示器

使用7段LED數(shù)碼管顯示信息，由于只有7個(gè)筆畫，只能顯示數(shù)字和一些簡(jiǎn)單字符，而不能顯示復(fù)雜的字符，所以有時(shí)需要使用點(diǎn)陣LED顯示塊顯示一些復(fù)雜圖形或字符。

1．點(diǎn)陣LED顯示塊原理

點(diǎn)陣LED顯示塊一般由64個(gè)發(fā)光二極管組成，這64個(gè)發(fā)光二極管排列成8行×8列的點(diǎn)陣(如圖9-25所示，圖中每個(gè)小圓圈就是一個(gè)發(fā)光二極管)。在同一行中的8個(gè)發(fā)光二極管的所有正極連接在一起，由一個(gè)引腳引出，在同一列中的8個(gè)發(fā)光二極管的所有負(fù)極連接在一起，由一個(gè)引腳引出，這樣共有8個(gè)行引出腳和8個(gè)列引出腳(見圖9-26中A1～A8，B1～B8)。圖9-25點(diǎn)陣LED顯示塊外形圖9-26點(diǎn)陣LED顯示塊原理圖若要顯示一個(gè)復(fù)雜的圖形或字符，可以按逐列顯示或按逐行顯示，即一列一列(或一行一行)將要顯示的點(diǎn)陣信息顯示出來。例如，顯示一個(gè)“Z”字符，按行顯示則應(yīng)在列線上輸出的字模碼為：00H，0FDH，0FBH，0F7H，0EFH，0DFH，0BFH，00H共8個(gè)字節(jié)，顯示時(shí)，只要在LED顯示塊的行線A1上輸出高電平，在其他行線輸出低電平，在列線上輸出00H，第一行上的8個(gè)發(fā)光二極管就會(huì)全部點(diǎn)亮。延時(shí)一段時(shí)間后，改變?yōu)锳2輸出高電平，其他行線輸出低電平，在列線上輸出0FDH，則在第二行上的8個(gè)發(fā)光二極管只有右邊第二個(gè)點(diǎn)亮。同理，掃描其他行，在8行掃描完后，再?gòu)牡谝恍兄匦聮呙瑁涂梢栽贚ED顯示塊上顯示一個(gè)穩(wěn)定的“Z”字符。按列顯示的原理也一樣，只不過顯示字模和加在列線上的電平不相同而已。同樣是“Z”字符，按列顯示則應(yīng)加在行線上的字模碼為：81H，0C1H，0A1H，91H，89H，85H，83H，81H，而列線則逐列輸出低電平。

2．點(diǎn)陣LED顯示器接口電路

由于點(diǎn)陣LED顯示塊在顯示字符(圖形符號(hào))時(shí)只能按列(行)逐列(行)掃描，所以在設(shè)計(jì)點(diǎn)陣LED顯示器時(shí)，可以將列(行)線設(shè)計(jì)成通過串入/并出移位寄存器實(shí)現(xiàn)，以節(jié)省輸出線，如圖9-27所示。通過串入/并出移位寄存器，可以在顯示時(shí)只給一列(行)提供低(高)電平，而其他列(行)提供高(低)電平，這樣在顯示字模送出時(shí)，只有需要顯示的列(行)能點(diǎn)亮二極管。圖9-27位靜態(tài)LED顯示器原理在圖9-27所示的電路中，LED顯示塊的行線連接在8255A的端口A上，4個(gè)LED顯示塊共用此端口，要顯示4個(gè)字符，則顯示字模共需要32個(gè)字節(jié)，對(duì)應(yīng)于要顯示的每一列發(fā)光二極管“亮滅”信息，例如，要顯示“大”、“小”、“人”、“木”四個(gè)字，則需要向端口A輸出32個(gè)字節(jié)的字模(見表9-4)。

8255A端口C的PC0、PC1與74LSl64連接，經(jīng)過74LSl64連接到LED顯示塊的列線上，只要通過74LSl64，在列線上只輸出一個(gè)低電平，并且使它在4片74LSl64的32個(gè)輸出端上循環(huán)輸出，就可以按列顯示各列的信息了。

具體實(shí)現(xiàn)的程序流程圖如圖9-28所示。圖9-28四位點(diǎn)陣LED的顯示流程圖在重新刷新一屏而設(shè)置字模指針時(shí)，通過修改字模表中字模信息的存放格式，可以使顯示的字符