3.1. Мета роботи
Вивчення схем динамічної й статичної індикації. Розробка програм для ОЕОМ сімейства MCS-51 для відображення цифрової інформації на пристроях динамічного й статичного типу, а також на одиничних індикаторах.
3.2. Теоретичні відомості
Системи відображення інформації.
Найпростішими приладами відображення інформації в цифрових пристроях є світлодіоди й цифрові індикатори.
Рис.3.1. Включення одиничних індикаторів.
У напівпровідникових світлодіодах використовується властивість p-n переходу випромінювати світло у видимій частині спектра при протіканні через нього прямого струму (Iпр=5-20мА, Uпр=2-3В). Варіанти включення світлодіодів наведені на рис.3.1.
Для відображення цифрової інформації найбільшого поширення набули семисегментні індикатори, у яких зображення цифри складають із семи лінійних світлодіодних сегментів розташованих у вигляді цифри 8.
На основі світлодіодів і семисегментних індикаторів будуються підсистеми відображення інформації. При побудові підсистем відображення інформації розрізняють два підходи – динамічна й статична схеми побудови підсистем індикації.
Статична індикація полягає в постійному підсвічуванні індикаторів HL1-n від одного джерела інформації рис.3.2.
У такій системі кожен індикатор HL1-n підключений через власний дешифратор DC1-n і регістр-засувку RG1-n до шини даних, вибірка регістрів RG1-n виробляється за допомогою селектора адреси СА. Апаратні витрати при такій організації становлять: n пар регістрів, дешифратор при n десяткових розрядів індикатора.
Сутність динамічної індикації полягає в почерговому циклічному підключенні кожного індикатора HL1-n до джерела інформації через загальну шину даних, рис.3.3.
Вибірка індикатора здійснюється дешифратором DА. У регістрі RD зберігається цифровий код, призначений для відображення. У регістрі RA зберігається адреса індикатора.
DA - дешифратор адреси, необхідний для вибірки відповідного регістра;
R1-R4 - регістри, у яких тимчасово зберігається значення коду числа для відображення (відповідний регістр вибирається DA);
DC1-DC4 - семисегментні дешифратори, що перетворять двійковий код у семисегментний код;
HL1-HL4 - семисегментні індикатори;
ШД - шина даних, по якій здійснюється передача даних на індикацію.
Рис.3.2. Структурна схема статичної індикації.
RD - регістр даних для тимчасового зберігання відображуваного числа або символу;
RA - регістр адреси для тимчасового зберігання двійкового коду адреси вибраного індикатора;
DA - для перетворення адреси, що задається двійковим кодом, в позиційний код;
HL1-HL4 - семисегментні індикатори.
Рис.3.3. Структурна схема динамічної індикації.
При такому включенні значно зменшуються апаратні витрати. Але необхідно забезпечити достатній час свічення одного індикатора, для того щоб не зменшувалась яскравість. Також необхідно забезпечити таку частоту перебору індикаторів, щоб не було помітно мерехтіння. Переваги такого способу помітні при кількості розрядів індикації більше п’яти.
У стенді EV8031 статична індикація реалізована на чотирьох статичних семисегментних індикаторах HG1 (розряди HG1.0, HG1.1, HG1.2, HG1.3). Звернення до них відбувається як до комірок пам'яті з адресами А000h (пара старших розрядів), А001h (або В000h; пара молодших розрядів).
Динамічна індикація реалізована на платі розширення за допомогою чотирьохрозрядного семисегментного індикатора HL2. Керування динамічною індикацією здійснюється за допомогою порту В мікросхеми системного контролера (див. електричну схему стенда, додатки 3, 4), сигнали вибірки відповідного індикатора надходять від лінії порту РС0, РС1 до дешифратора адреси розряду DD3.
Знакосинтезуюча індикація реалізована на платі розширення за допомогою матриці 5 на 7 світлодіодів HG1. Керування світлодіодною матрицею здійснюється по лініях РА0-РА4 і РС0-РС6. Наприклад, для того, щоб засвітити крапку з координатами [1;1] необхідно виставити рівень логічної одиниці на лінії РА0, і рівень логічного нуля на лінії РС0.
Також, на стенді є ряд світлодіодів HL1-HL8, доступ до яких здійснюється як до комірки зовнішнього ОЗП за адресою A006h. Світлодіоди засвічуються записом логічних одиниць у відповідні розряди.
Рис.3.4. Електрична схема під’єднання пристроїв індикації.
Приклад програми для лабораторної роботи №3.
Із частотою 1 Гц засвічувати і гасити на статичному індикаторі число 404.
ORG 0
Continue:
mov A,#0
mov DPTR,#0A004h
movx @DPTR,A ;скасувати гасіння розрядів індикатора
mov A,#04h ;записати в А число 04
mov DPTR,#0A000h ;установити в DPTR адресу старшої
;пари розрядів індикатора
movx @DPTR,A ;засвітити число 04
mov DPTR,#0B000h ;установити в DPTR адресу молодшої
;пари розрядів індикатора
movx @DPTR,A ;засвітити число 04
call ZAD ;виклик підпрограми затримки
mov A,#00001111b
mov DPTR,#0A004h
movx @DPTR,A ;погасити всі розряди індикатора
call ZAD
jmp Continue ;перехід на початок програми
ZAD: ;підпрограма затримки
mov R1,#0FFh
C2: mov R2,#0FFh
C4: djnz R2, C4
djnz R1, C2
ret ;вихід з підпрограми
END