Спряження мікроконтролерів з пристроями індикації. Спряження мікроконтролера з семисегментними індикаторами

Индикаторы.Многие МК-устройства требуют наличия только простей­шей индикации типа ДА/НЕТ, ВКЛ/ВЫКЛ. Такая индикация реали­зуется на основе отдельных светодиодов.

Семисегментные индикаторы (ССИ) широко используются для отображения цифровой и буквенной информации. Семь отображающих элементов позволяют высвечивать десятичные и шестнадцатеричные цифры, некоторые буквы русского и латинского алфавитов, а также некоторые специальные знаки. Структура ССИ и способы его подклю­чения к МК показаны на рис. 7.4. Для засветки одного сегмента большинства типов ССИ необходимо обеспечить протекание через сег­мент тока 10—15 мА при напряжении 2,0—2,5 В. Низкая нагрузочная способность МК не допускает прямого соединения с ССИ. В качестве промежуточных усилителей тока могут использоваться логические эле­менты серии К155 или интегральные схемы преобразователей кодов для управления ССИ.

Преобразование двоичных кодов в коды для ССИ может осуществ­ляться либо программно, либо аппаратурно с использованием преоб­разователей К514ИД1, К514ИД2, 133ПП4, 564ИД5.

Матричные светодиодные индикаторы (МСИ) используются для отоб­ражения алфавитно-цифровой информации. Каждый из таких МСИ, выполненный в виде интегральной микросхемы, представляет собой мат­рицу светодиодов размерностью m х п, где п — число колонок, ш— число строк матрицы. Наибольшее распространение получили МСИ с размер­ностью матрицы 7 х 5 и 9 х 7 (рис. 7.5).

Для включения одного светодиода матрицы необходимо обеспечить протекание через него тока 10—15 мА при напряжении 2,0—2,5 В. Под­ключение матричного индикатора к МК осуществляется через управ­ляемые схемы формирования тока колонок и строк (рис. 7.6).

Для отображения многосимвольной информации используются ли­нейные (однострочные) дисплеи. Такие дисплеи представляют собой "линейку", смонтированную из отдельных ССИ или МСИ. Число зна-

Рис. 7.4. Семисегментный индикатор: а - внешний вид; 6 - схемы; в, г - способы подключения к МК

комест дисплея определяется в соответствии с требованиями к МК-си-стеме.

Существует два способа организации интерфейса МК с линейным дис­плеем: статический и динамический.

Первый требует наличия на входах каждого индикатора специальных буферных регистров для хранения кодов выводимых символов. Есте­ственно, что с увеличением разрядности дисплея возрастает число до­полнительных микросхем, а следовательно, и стоимость МК-системы.

Второй способ (динамический) основан на том, что любой световой индикатор является инерционным прибором, а человеческому глазу отображаемая на дисплее информация, если ее обновлять с частотой примерно 20 раз в секунду, представляется неизменяемой. Динами­ческий способ вывода информации на дисплей требует значительно мень­ших аппаратурных затрат, но более сложного программного обеспече­ния. Именно этот способ организации вывода информации получил преимущественное распространение в МК-системах.

Вывод символа на ССИ. При использовании внешних (по отношению к МК) схем преобразователей кодов процедура индикации одного сим­вола сводится к выдаче двоичного кода символа в соответствующий порт вывода МК.

При программной перекодировке МК должен поставить в соответ­ствие двоичному коду индицируемого символа определенный байт индикации (БИ), который и выдается в выходной порт. Перекодиров­ку удобнее всего проводить табличным способом. Для этого байты инди­кации размещаются в смежных ячейках РПП в порядке возрастания исходных двоичных кодов символов. Такое расположение байтов инди­кации упрощает процесс перекодировки, так как в этом случае требуе­мый байт находится в строке таблицы с номером, равным двоичному коду индицируемого символа:

Приведенный фрагмент программы рассчитан на то, что гашение ССИ осуществляется при инициализации системы. Одновременно с этим в регистре R0 формируется адрес ячейки CODE, в которой хранится двоичный код индицируемого символа: