单片机显示器及其接口
单片机外部设备的接口设计与实现
单片机外部设备的接口设计与实现随着科技的不断发展，单片机在嵌入式系统中的应用越来越广泛，成为了许多电子产品的核心控制器。
在实际应用中，单片机往往需要与各种外部设备进行交互，如显示器、键盘、传感器等，这就需要设计并实现合适的接口来连接外部设备与单片机，以实现数据的传输和控制。
一、接口设计单片机外部设备的接口设计是一项重要的任务，它需要考虑以下几个方面：1. 引脚定义：接口设计首先需要确定单片机的引脚分配，包括输入和输出的引脚数量及其功能。
一般来说，单片机的引脚数量有限，因此需要合理分配引脚，以满足不同外部设备的需求。
此外，还需要根据外部设备的特性，选择合适的引脚来实现数据传输和控制。
2. 电气特性：接口设计还需要考虑电气特性，包括电压、电流和信号的稳定性等。
外部设备一般有不同的电气特性要求，需要通过适当的电平转换电路来实现与单片机的兼容。
另外，信号的稳定性也是接口设计的重要考虑因素，需要采取合适的抗干扰措施，以确保数据的可靠传输。
3. 通信协议：接口设计还需要选择合适的通信协议，以实现单片机与外部设备之间的数据传输和控制。
常见的通信协议有串行通信协议（如UART、SPI和I2C）和并行通信协议（如GPIO）。
选择合适的通信协议需要考虑数据传输速率、带宽和可靠性等方面的因素。
二、实现方法在接口设计确定后，需要选择合适的实现方法来实现接口的功能。
以下是几种常见的接口实现方法：1. GPIO：通用输入输出（GPIO）是单片机最常用的接口实现方法之一。
它可以将单片机的引脚配置为输入或输出，通过控制引脚上的电平来与外部设备进行数据传输和控制。
GPIO接口简单灵活，适用于一些简单的外部设备。
2. UART：串行通信接口（UART）是一种常见的通信协议，通过单个线路来实现数据的串行传输。
它可以提供可靠的高速数据传输，适用于与需要接收或发送大量数据的外部设备通信。
3. SPI：串行外设接口（SPI）是一种高速全双工的通信协议，通过4根线路来实现数据的传输和控制。
基于STM32单片机FSMC接口驱动LCD的配置与分析
基于STM32单片机FSMC接口驱动LCD的配置与分析概述：STM32单片机是一款高性能、低功耗的32位ARM Cortex-M系列微控制器。
它具有丰富的外设接口，其中包括FSMC（Flexible Static Memory Controller）接口，用于连接外部存储器，例如LCD显示器。
本文将详细介绍如何配置和驱动LCD显示器，以及分析FSMC接口的工作原理。
一、LCD驱动接口配置1. 在STM32的标准外设库中，FSMC的配置函数位于STM32F10x_stdperiph_driver库的stm32f10x_fsmc.c和stm32f10x_fsmc.h文件中。
通过这些函数，可以配置FSMC接口的参数，以使它能够连接和驱动LCD。
2.首先，需要配置FSMC的时钟预分频值。
根据LCD的要求以及系统时钟频率，选择适当的预分频值。
这可以通过设置FSMC_BCRx寄存器中的MBKEN和PS字段来实现。
3.然后，需要配置FSMC的存储芯片选择使能信号（CSEN）和片选信号（ALE）。
这可以通过设置FSMC_BCRx寄存器中的CSEN和ALEN字段来实现。
4.接下来，需要配置FSMC的读写延迟、数据宽度、存储器类型等参数。
这可以通过设置FSMC_BTRx和FSMC_BWTRx寄存器来实现。
5.最后，需要配置FSMC的地址线、数据线和控制线的映射关系。
这可以通过设置FSMC_BCRx寄存器中的MWID、MTYP、MUXEN、MWID和NWID 字段来实现。
二、FSMC接口工作原理1.FSMC接口是一种高速并行接口，它通过多路复用来连接不同的外部存储器。
它具有独立的读/写数据线和地址线，以及控制线，用于选择读/写操作和片选信号。
2. FSMC接口支持不同类型的存储器，例如SRAM、NOR Flash、NAND Flash和LCD。
每种存储器都有不同的时序和接口要求。
3.FSMC接口的时序参数主要包括时钟预分频值、读/写延迟、数据宽度和地址线宽度等。
1-单片机键盘与显示电路设计
独立式按键 单片机控制系统中，往往只需要几个 功能键，此时，可采用独立式按键结构。 1．独立式按键结构 独立式按键是直接用I/O口线构成的单 个按键电路，其特点是每个按键单独占 用一根I/O口线，每个按键的工作不会影 响其它I/O口线的状态。独立式按键的典 型应用如图９-３所示。
V CC
P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7
P1口某位结构
P1口电路中包含有一个数据输出锁存器、一个三态数据输入缓冲器 、一个数据输出的驱动电路。 P1口的功能和驱动能力
P1口只可以作为通用的I/O口使用；
P1可以驱动4个标准的TTL负载电路； 注意在P1口作为通用的I/O口使用时，在从I/O端口读入数据时，应 该首先向相应的I/O口内部锁存器写“1”。 举例：从P1口的低四位输入数据 MOV MOV P1,#00001111b ;;先给P1口底四位写1 A,P1 ;;再读P1口的底四位
依此规律循环，即可使各位数码管显 示将要显示的字符。虽然这些字符是在不 同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉 暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可 以给人以同时显示的感觉。 采用动态显示方式比较节省I/O口，硬 件电路也较静态显示方式简单，但其亮度 不如静态显示方式，而且在显示位数较多 时，CPU要依次扫描，占用CPU较多的时 间。
矩阵式按键 单片机系统中，若使用按键较多时，通 常采用矩阵式（也称行列式）键盘 1.矩阵式键盘的结构及原理 矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位 于行、列线的交叉点上，其结构如下图9-4 所示。
＋5 V 0 4 8 12 0 1 5 9 13 1 2 6 10 14 2 3 7 11 15 3 0 1 2 3
单片机控制数码管动态扫描显示原理
P02 P03 P04 P05 P06
11 P01
P00
7 4 2 110
3
a b c d e f g dp
DPY
a
a
a
a
f g bf g bf g bf g b
e
ce
ce
ce
c
d
d
d
d
dp
dp
dp
dp
DPY 4 -LED
P20 P21 6 C0 P22 8 C2 P23 9 C3
12 C4
LED
U1
一、工作方式寄存器TMOD
工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的 工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式 如下：
GATE：门控位。GATE＝0时，只要用软件使TCON中的 TR0或TR1为1，就可以启动定时/计数器工作；GATA＝1时， 要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚INT0/1也为 高电平时，才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启 动条件，加上了INT0/1引脚为高电平这一条件。
VCC GND RXD TXD ALE/ P PSEN
40 20 10 11 30 29
P 14 P 15 P 16 P 17
8 K9 C K13
9 K10 D K14
A K11 E K15
B F
动态显示
动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在 一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。这样一来， 就没有必要每一位数码管配一个锁存器，从而大大地简 化了硬件电路。选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动 态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位 选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感 觉好像各位数码管同时都在显示。动态显示的亮度比静 态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态 显示电路中的。
单片机和液晶显示模块接口及驱动设计
＿
● ， ４
ｕ ９ ｝ ． 溯 ｊ
ｉ ｌ
Ａ
Ｉ Ｊ ｌ 』ｊ Ｉ Ｉ
本 文 即基 于某 型 无 人 机 智 能 充 电器 设 计 的 人 机 交
互 接 口应 用研 究 。 模块 与 Ｃ Ｕ 有并行 和 串行 两种 连接 方式 ， 文 Ｐ 本 采 用并行 。液 晶工 作 电 压 ３ ３ 一 ＋５ 内置 升压 ．Ｖ Ｖ（ 电路 ， 需负 压 ） Ｌ Ｄ Ｋ和 Ｌ Ｄ Ａ接 背 光 源正 负 无 ；Ｅ — Ｅ — 极； 引脚 Ｒ （ ｓ 为 并 行 的 指 令／ 据选 择 信 号 （ ｓＣ ） 数 串 行 片选信 号 ） 与单 片 机 的 Ｐ ．４相 连 ； 脚 Ｒ ， １ 引 ／Ｗ （Ｉ 为并 行 的读写 选择 信 号 （ ＳＤ） 串行 数据 口） ，与单
， ｂ ９ ． Ｖ ＾ 叶 ４ ． ＾ ｎ ‘ ｊ．
ＮＮＮ ＮＮＮＮ
ＭＭＭ ｒ ＆ Ｓ ｏ ｊ ＭＭ ｕ － ＭＭ ． 。 Ｍ ｒ 。
Ｕ３ Ｏ１
Ｐ８ Ｃ５ ２ ３ ５ ＥＦ＾，ｘｘ ｘ
Ｒ￣ ５ ｓ ．
Ｒ６ Ｒｅ ｓＴａ ｐ ｌ Ｋ
‘ 三 三 喜 三 － 三喜 一 ＿ ～一 三 一
（ × ６点 阵 ） ； ８ １ 自定 义 字 型 ６ ×２ ６ 点 阵 显 示 ４ ５
具 体 的硬件 连 接 图见 图 １ 。
３ 软件设计
３ １ 初 始化 ．
３ １ １ 液 晶显 示模 块 部分控 制 指令 。 ． ．
１ 清 除显 示 ）
ＲＳ
Ｌ
Ｒ Ｍ Ｇ Ｒ Ｍ）， Ａ （ＤＡ 使用简单方便 ， 程序可移植性好。
Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ Ｈ
功 能 ： 除显示 屏 幕 ， Ｄ Ｒ Ｍ 位址 计 数器 调 清 把 Ｄ Ａ
单片机原理及其接口技术
单片机原理及其接口技术
单片机是一种能够实现控制、数据采集、运算处理等功能的微处理器
技术，是拥有最广泛应用范围的控制芯片之一、单片机中主要包括由编程
器芯片（CPU）、内存、外围电路元器件以及相关的接口技术组成，正是
由于单片机的优势，其在智能家居、智能物联网、汽车电子等领域得到了
广泛的应用。
单片机接口技术是一种实现硬件和软件之间通信的技术，它确保系统
的稳定性和可靠性。
接口技术主要有I/O接口、传输接口、外设接口、模
拟量接口、通用接口、串行接口和无线接口等。
I/O接口是单片机的核心技术，它是用来实现硬件和软件间的任务交
互的接口，通过I/O接口，可以实现软件和外围设备之间的信息传输，它
由多种I/O接口技术，如串口口、并口、中断口和DMA（Direct Memory Access）组成，用于实现与外部设备的连接。
外设接口是一种实现单片机与外设之间的接口技术，它要求使用特定
的接口类型来连接数据。
外设一般包括存储设备、显示器、键盘、投影仪、打印机等，外设接口可以用来控制外设，传输数据，收集外边设备的信息。
外设接口主要有USB接口、SCSI接口、GPIO接口、I2C接口、SPI接口等。
第5章 MCS–51单片机的接口与应用 99页 5.8M
(1) 用键盘连接的I/O线的二进制组合表示键码。例如用4行、
4列线构成的16个键的键盘，可使用一个8位I/O口线的高、低4 位口线的二进制数的组合表示16个键的编码，如图5.4(a)所示。 各键相应的键值为88H、84H、82H、81H、48H、44H、42H、 41H、28H、24H、22H、21H、18H、14H、12H、11H。这种键 值编码软件较为简单直观，但离散性大，不便安排散转程序的 入口地址。
第5章 MCS–51单片机的接口与应用 JNB ACC.2，K2 JNB ACC.3，K3 JNB ACC.4，K4 JNB ACC.5，K5 JNB ACC.6，K6 ；检测2号键是否按下，按下转 ；检测3号键是否按下，按下转 ；检测4号键是否按下，按下转 ；检测5号键是否按下，按下转 ；检测6号键是否按下，按下转
；0号键功能程序
；0号键功能程序执行完返回 ；0号键功能程序
JMP START
……………………… PROM7： ……………………… JMP START …
；1号键功能程序执行完返回
；7号键功能程序 ；7号键功能程序执行完返回
第5章 MCS–51单片机的接口与应用
5.1.4 行列式键盘
行列式键盘又叫矩阵式键盘。用I/O口线组成行、列结构， 按键设置在行列的交点上。例如4×4的行列结构可组成16个键 的键盘。因此，在按键数量较多时，可以节省I/O口线。 1．行列式键盘的接口 行列式键盘的接口方法有许多，例如直接接口于单片机的 I/O口上；利用扩展的并行I/O接口；用串行口扩展并行I/O口接 口；利用一种可编程的键盘、显示接口芯片8279进行接口等。 其中，利用扩展的并行I/O接口方法方便灵活，在单片机应用系
MOVX @DPTR，A
单片机原理接口及应用
单片机原理接口及应用单片机是一种集成电路芯片，包含了中央处理器、存储器和各种输入输出接口等基本组成部分。
单片机通过其接口与外部设备进行通信，实现各种应用。
1. 数字输入输出接口(Digital I/O Interface):单片机通过数字输入输出接口连接外部设备。
通过设置相应的寄存器和引脚配置，单片机可以读取外部器件的状态，并且能够控制外部器件的输出信号。
数字输入输出接口常用于连接开关、LED、蜂鸣器等设备。
2. 模拟输入输出接口(Analog I/O Interface):单片机的模拟输入输出接口可以将模拟信号转换为数字信号，或将数字信号转换为模拟信号。
通过模拟输入输出接口，单片机可以实现模拟信号的采集和输出，例如连接温度传感器、光电传感器等。
3. 串口接口(Serial Interface):串口接口是单片机与外部设备进行数据传输的重要接口。
单片机通过串口接口可以与计算机或其他单片机进行通信。
串口的通信速度和传输协议可以根据具体需求进行设置。
4. I2C总线接口(I2C bus Interface):I2C总线接口是一种常用的串行通信协议，具有多主机、多从机的特点。
单片机通过I2C总线接口可以与各种器件进行通信，如传感器、实时时钟等。
5. SPI接口(Serial Peripheral Interface):SPI接口是一种高速同步串行通信接口，常用于单片机与外部存储器、显示器和其他外设的连接。
SPI接口可以实现全双工通信，具有高速传输的优势。
6. 中断接口(Interrupt Interface):中断是单片机处理外部事件的一种方式。
通过中断接口，单片机可以响应来自外部设备的信号，并及时处理相应的事件，提高系统的实时性。
以上是单片机的一些常用接口及其应用。
不同的单片机具有不同的接口类型和功能，可以根据具体的应用需求选择合适的单片机型号。
单片机接口技术简介
单片机接口技术简介单片机是一种集成了处理器、存储器和各种输入/输出（I/O）接口功能的微型计算机系统。
单片机常用于嵌入式系统中，广泛应用于家电、汽车、医疗设备、通信设备等领域。
而单片机的接口技术则是连接单片机与外部设备之间的桥梁，它是实现单片机与外部环境交互的关键。
单片机接口技术主要包括数字接口和模拟接口两种类型。
数字接口用于数字信号的输入输出，而模拟接口用于模拟信号的输入输出。
下面将依次介绍这两种接口技术。
数字接口技术是单片机与数字设备之间进行数据交换的一种方式。
常见的数字接口技术有并行接口、串行接口和通用串行总线（USB）接口。
1. 并行接口是将数据以并行方式传输的接口技术。
它通过多条数据线同时传输数据，传输速度较快，适用于要求高速数据传输的场景。
常见的并行接口有通用并行接口（GPIO）、外部存储器接口（EMI）等。
2. 串行接口是一种将数据逐位按顺序传输的接口技术。
与并行接口相比，串行接口需要较少的数据线，占用的引脚较少，适用于对引脚数量有限的场景。
常见的串行接口有串行外设接口（SPI）、I2C接口、异步串行通信接口（UART）等。
3. 通用串行总线（USB）接口是一种广泛应用于计算机和外部设备之间的接口技术。
USB接口具有热插拔、高速传输、兼容性好等特点，广泛应用于各种外部设备，如键盘、鼠标、打印机等。
模拟接口技术是单片机与模拟设备之间进行数据交换的一种方式。
常见的模拟接口技术有通用模拟接口（ADC/DAC接口）和PWM（脉宽调制）接口。
1. 通用模拟接口（ADC/DAC接口）用于将模拟信号转换为数字信号（ADC）或将数字信号转换为模拟信号（DAC）。
ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，以便单片机进行处理，而DAC（数模转换器）则将数字信号转换为模拟信号，以便控制外部模拟设备。
2. PWM（脉宽调制）接口是一种通过调节脉冲信号的高电平时间来控制模拟设备的接口技术。
PWM接口广泛应用于电机控制领域，通过改变脉冲的占空比可以控制电机的转速和转向。
单片机显示器接口
单片机显示器接口在现代电子技术领域，单片机的应用日益广泛，而显示器接口作为单片机与外界交互的重要通道，其作用不可小觑。
要理解单片机显示器接口，首先得清楚什么是单片机以及显示器接口在其中扮演的角色。
单片机，简单来说，就是把一台计算机的主要功能部件集成在一块芯片上，形成一个微型的计算机系统。
它具有体积小、成本低、功能强大等优点，被广泛应用于各种智能化控制设备中。
而显示器接口，则是单片机与显示器之间进行数据传输和控制的桥梁。
通过这个接口，单片机能够将处理后的数据以图像、文字等形式在显示器上呈现出来，让我们能够直观地了解单片机的工作状态和处理结果。
常见的单片机显示器接口类型有多种，比如液晶显示器（LCD）接口和发光二极管（LED）显示器接口。
LCD 接口又分为段式 LCD 接口和点阵式 LCD 接口。
段式 LCD 通常用于显示简单的数字和字符，比如在电子表、计算器等设备中常见。
它的接口相对简单，只需要几根控制线和数据线就能实现数据的传输。
而点阵式 LCD 则可以显示更为复杂的图形和文字，其接口相对复杂一些，需要更多的控制线和数据线来控制每个像素点的显示。
LED 显示器接口也有不同的类型。
常见的有共阴极和共阳极两种接法。
共阴极接法是将所有 LED 灯的阴极连接在一起，通过控制阳极的电平来点亮相应的 LED；共阳极接法则相反，将所有 LED 灯的阳极连接在一起，通过控制阴极的电平来实现点亮。
在实际应用中，选择哪种显示器接口类型，需要根据具体的需求来决定。
如果只需要显示简单的数字和字符，且对成本比较敏感，那么段式 LCD 或者简单的 LED 显示器可能是不错的选择。
如果需要显示复杂的图形和高清晰度的文字，那么点阵式 LCD 可能更合适。
除了接口类型，显示器接口的控制方式也是一个重要的方面。
常见的控制方式有直接控制和间接控制两种。
直接控制方式下，单片机直接通过端口与显示器进行连接，通过对端口的读写操作来控制显示器的显示。
液晶显示器与单片机的接口应用
液晶 显示较 之 发光 二极 管 显示有许 多优 点 ，它 功耗
圄
圄 圄 。圄 。 圄 圄 圄
费器 。主要技 术参 数 ：视 角 ６ ‘Ｌ Ｃ Ｃ Ｏ Ｋ，电源 － ． ０ ５ Ｖ４ ３ － １ ％ ， 高 电 平输 入 电 压 ０ ７ １ ，低 电平 输 入 电压 ０ ．～ Ｖ
凰 ３液 晶串行 数据 传送格 式
２ ０ ．． Ｉ ０ ２５Ｂ 耄普矗二ｔ ｗ ｗｅ ｗｃ ｍ ｎ・ 导 ｗ ． ． ￣ 翻 ｄ ｏ
ｊ丁 ｉ
维普资讯
、
＼设 计 热 意
ｒ
／
表 ｉ 晶时 序特性 液
．
：
ｌ
∞ ＿ ■ ■ ＿ ＿ ‘ 目 ■ 《 Ｈ ｌ ０ ■ Ｈ 口 ■ ■ ｔ Ⅸ目
０ 功耗小于 ５ Ｗ ， 加３ Ｖ ｏ ｒ 工作温 度 一 ． ５ ＂ 其 外形 １－ ０ ０－ Ｃ， ＋
如图 １ ，与单片机接 口如图 ２ 。
Ｓ Ｌ 通讯 移位时 钟 。 Ｃ ：
Ｄ Ｎ：串行数据 输入 。
Ｃ ：片选 。 Ｅ
电源 ＋ ５ Ｖ。
当Ｐ ０ ２发送高 电 平时 ，传送 数据 ， 发送低 电平 时 ，锁 存 并显示 。 其中， Ｄ代 表数 据位 ， ｘ表 示无 关位 ， Ｄ ３ Ｄ ０ 而 ５ 、 １６ 位无 意义 。一次 侍送 １ 个数据 ，共 １２ 特 若数 据位 ４ １比
示 码 “Ｅ 。 ９ Ｈ”
２ ４ ６ ８ ３ ５ ７ｌ ｌＩ
６ ２
程序 清单 略 。 图 ６ 段码 格式 ｔ
结语
５
３ ０ ８
本 文讨论 了 串行 液 晶显示器 Ｅ Ｍ１７ 与单片 机的应 Ｄ ０９ 用， 串行液 晶 与硬件 的连 接非 常 简单 ， 且其 软件 编程 也 而 的一 大优 点 。 文虽然 主要￣ Ｍ Ｅ Ｍ １７ 进行描 述 ， 本 ＇ Ｄ ０９ 但 对其 它 串行 液 晶 显示 器组 件 应用 也 有 很好 的 参考 价 值 。
第9章 MCS-51与键盘、显示器的接口设计
MCS-51与键盘、显示器的接口设计9.1LED显示器接口原理9.2 键盘接口原理9.1 LED显示器接口原理单片机应用系统中使用的显示器主要有:⏹发光二极管显示器，简称LED(Light Emitting Diode)；⏹液晶显示器，简称LCD(Liquid Crystal Display)；⏹CRT显示器LED 数码管的结构：①共阳与共阴＠单片机系统扩展LED 数码管时多用共阳LED:0”)点亮的,要求驱动功率很小；而共阴数码管段笔画是用高电平(“0”)点亮的，要求驱动功率较大。
公共阳极h g f e d c b aa b c dg ef h公共阴极h g f e d c b aa b c dg ef hh g f …… a h g f …… a高电平点亮低电平点亮接高电平LED 显示器结构和字段码关系D7D6D5D4D3D2D1D0dp g f e d c b a当LED 显示器与单片机连接时，一般是将LED 各发光二极管的引脚a 、b 、…g 、dp 顺序接到单片机的一个并行I/O 口上。
共阳LEDa b cdg ef hP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5VAT89C51显示字形dp g f e d c b a共阳极段选码共阴极段选码0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F “灭”1100000011111001101001001011000010011010100100101000001011111000100000001001000010001000100000111100011010100001100001101000111011111111C0HF9HA4HB0H99H92H82HF8H80H90H88H83HC6HA1H86H8EHFFH3FH06H5BH4FH06H6DH7DH07H7FH6FH77H7CH39H5EH79H71H00H 共阴极和共阳极7段LED段选码(字型码)二、LED显示器工作原理⏹在微机应用系统中使用LED显示块构成N位LED显示器。
单片机原理及接口技术第5章 IO口应用-显示与开关键盘输入
图5-1
发光二极管与单片机并行口的连接
5
如果端口引脚为低电平，能使灌电流Id从单片机的外部流入内部，则将
大大增加流过的灌电流值，如图5-1（b）所示。所以，AT89S51单片机任 何一个端口要想获得较大的驱动能力，要采用低电平输出。 如果一定要高电平驱动，可在单片机与发光二极管之间加驱动电路，如 74LS04、74LS244等。 5.1.2 单片机I/O端口控制发光二极管的编程 发光二极管与单片机的I/O端口的连接，如图5-1（b）所示。如要点亮 某发光二极管，只需该I/O端口位写入“0”即可。下面通过一个例子介绍如
21
图5-6 4位LED静态显示的示意图
示字符。这样在同一时间，每一位显示的字符可以各不相同。但是，静态
显示方式占用I/O口线较多。 对于图5-6所示电路，要占用4个8位I/O口（或锁存器）。如果数码管 数目增多，则还需要增加I/O口的数目。在实际的系统设计中，如果显示位 数较少，可采用静态显示方式。但显示位数较多时，为了降低成本，一般 采用动态显示方式。 2. 动态扫描显示方式 显示位数较多时，静态显示所占用的I/O口多，为节省I/O口与驱动电路
单片机控制的8位I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字 符的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到
送入下一个显示字符的段码。因此，静态显示方式的显示无闪烁，亮度较
高，软件控制比较容易。 图5-6所示为4位LED数码管静态显示电路，各个数码管可独立显示，
只要向控制各位I/O口锁存器写入相应的显示段码，该位就能保持相应的显
闭合时，P3.0引脚为低电平。单片机对开关状态的检测是由程序检测
10
图5-3
开关、LED发光二极管与P1口的连接
单片机接口原理及应用
单片机接口原理及应用
单片机是一种集成电路芯片，具有处理和控制数据的功能。
它通常拥有多种接口，用于与其他设备进行数据交互。
接口原理是通过引脚连接单片机与外部设备，实现数据传输和控制信号的发送与接收。
单片机的接口包括输入口和输出口。
输入口接收外部设备发送的信号，然后将信号转换为数字信号供单片机内部处理。
输出口将单片机内部处理的信息转换为电信号，发送到外部设备进行控制或输出。
常见的接口类型包括GPIO口、串口、并口、SPI接口、I2C
接口等。
GPIO口是通用输入输出口，可以实现数字信号的输
入和输出，常用于连接开关、按键和LED等。
串口是一种通
过连续传输数据的方式进行通信的接口，常用于连接计算机、传感器和外部设备。
并口可以同时传输多个数据位，常用于连接打印机、显示器和通信设备。
SPI接口和I2C接口可以实现
高速的串行数据传输，常用于连接存储器、传感器和其他外设。
单片机的接口应用广泛。
在工业控制方面，单片机可以通过接口连接传感器，实时采集环境参数，并根据需求进行控制或调整。
在智能家居方面，单片机可以通过接口连接各种设备，实现远程控制和智能化管理。
在嵌入式系统中，单片机可以通过接口连接存储器、显示器和通信模块，实现数据存储、显示和通信功能。
在电子产品中，单片机可以通过接口连接按键、触摸屏和LED等，实现用户交互和信息显示。
总之，通过合理利用单片机的接口，可以实现与外部设备的数据交互和控制，为各种应用提供了丰富的可能性。
P51XA单片机与图形液晶显示器的接口设计
的软 、 件 实现 ， 出 了相应 的硬 件 电路 和 驱动 程序 。 硬 给
关键词 ：５Ｘ Ｐ １ Ａ单片机 ； 液晶显示器； ６ １ 位单片机 ； 口 接 中图分类号：Ｎ ７ ．３ Ｔ ８ ３９ 速度。图 １ Ｐ １ Ａ访 问外 部数据 总线的单个数据 为 ５Ｘ 的时序图。在时钟频率为 ３ Ｈ 时的一个时钟周期 ０Ｍ ｚ
Ｉ ＿！
— — 一
，
。
（ ） 写
ＤＯ Ｄ７ ～
、 ＤＨ
— — 一
中， 以安排在外部存储器中， 也可 在运行实时多任务系 统的情况 下可 以有效 地实现 任务 间的保护。Ｐ １ Ａ ５Ｘ 支持 ４种类型的中断—— 异常中断 、 事件 中断 、 陷阱中
断和软中断， 采用矢量 中断的方法 ， 加快 了中断的响应
ｎ ｎ ｊ 厂 、 几 ＿ ／
： ： ： ： ：
Ｌ
Байду номын сангаасＬ
：
：
！
Ｉ
地址 总线
》 （
；
ｉ
：
ｉ ｌ Ｘ
兼容 ， 便于实现向高性能微控制器 的快速、 平滑转移。 北京精电蓬远显示技术有 限公 司的 Ｍ Ｌ２０ ２Ｔ是 Ｇ Ｓ４ １８
吕治安 ， 张建华
（ 襄樊学院物理 系， 湖北省襄樊市 ４ １５ ） ４０ ３ 摘 要 ：５ Ｘ Ｐ １ Ａ是一种与 Ｍ Ｓ ５ 兼容的 ｌ Ｃ 一１ ６位单片机， 运行速度快， 存储 器空间大， 支持 实时多
任务操作 系统。可以应用在一些复杂的嵌入式 系统里， 为广大熟悉 Ｍ Ｓ５ 单片机的工程技术人 员提 Ｃ －１
单片机与LED数码管接口设计
分开每位LED的公共端作为位控线
4位LED数码管显示模块的外部引脚
怎样点亮数码管的某一段
• 无论共阴极、共阳极数码管，点亮某一段的依据均为二极管的“单 向导电性”；
• 对共阴极数码管： – 位选：公共端COM接地； – 段选：某一段为高电平，则该段点亮。
4.2．C51数组
• 在C51中，为了方便数据处理，有时候需要将同类型的 若干个数据项按一定的顺序组织起来，这种按序排列的 同类数据元素的集合就是数组。数组中的 各个数据项称
为数组的元素。
不必书写[] •（1）一维数组的定义
必须用[]
（2）数组中的元素
下标从0开始，第i 个元素的下标为i-
1.
C51中变量的存储类型
• 变量的存储类型用来告诉C51编译器在哪一部分存储区域 内为变量分配地址，即用来指定变量的存储器区域。
• 基于存储类型的变量定义格式如下： 变量类型 存储类型 变量名；
给发光二极管加 上特定的正向电压， 它就会发光。
V+Βιβλιοθήκη V-abc
d 零电压
e
f
g
dp
数码管显示的要求：
1、com端赋值高低电平（共阳极赋值高 电平，共阴极赋值低电平 ） 2、a.b…g端赋值字形码
我们实验板用共阴LED显示器，根据电 路连接图显示16进制数的编码已列在下表。
共阴数码管码表
0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , 0x66 , 0x6d
0 1
23 4 5
0x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c
6 7
8
9AB
0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , 0x00
单片机的输入／输出接口设计与实现方法
单片机的输入／输出接口设计与实现方法单片机的输入/输出接口设计与实现方法概述：单片机作为嵌入式系统的核心组件，用于控制和处理外部设备的输入和输出。
输入/输出接口的设计和实现是单片机应用中的重要环节。
本文将介绍单片机输入/输出接口的设计原理与实现方法，包括数字输入/输出接口和模拟输入/输出接口两个方面。
一、数字输入/输出接口设计与实现方法：1. 输入接口设计：数字输入接口主要包括开关输入和按键输入。
开关输入一般采用继电器或者开关电路进行连接，可以通过读取端口的电平状态来获取开关的状态信息。
按键输入通常采用矩阵按键的方式，通过扫描矩阵按键的行列，可以实现多个按键的输入。
2. 输出接口设计：数字输出接口可以用于控制各种外部设备，如LED灯、继电器等。
通过设置端口的电平状态，可以实现对外部设备的控制。
常用的数字输出方式包括推挽输出、开漏输出和PWM输出。
3. 实现方法：数字输入/输出接口的实现方法主要有两种：基于端口操作和基于中断。
基于端口操作一般通过读写特定的端口来实现输入和输出功能。
基于中断的实现方法可以通过设置中断触发条件来实现对输入信号的响应，提高系统的实时性和效率。
二、模拟输入/输出接口设计与实现方法：1. 模拟输入接口设计：模拟输入接口主要用于接收模拟量信号，如电压、电流等。
常用的模拟输入接口包括模数转换器（ADC）和电压比较器。
ADC将模拟信号转换为数字信号，可用于采集传感器信号等。
电压比较器常用于判断电压信号是否超过某一门限值。
2. 模拟输出接口设计：模拟输出接口主要用于输出模拟量信号，如驱动电机、显示器等。
常用的模拟输出接口包括数字模拟转换器（DAC）和电流输出接口。
DAC将数字信号转换为模拟信号，可用于驱动各种模拟设备。
电流输出接口可以通过改变电流值来实现对设备的控制。
3. 实现方法：模拟输入/输出接口的设计与实现通过模数转换器和数字模拟转换器来实现。
可以根据具体需求选择合适的模数转换器和数字模拟转换器，通过编程设置相关参数，实现对模拟信号的采集和输出。
单片机LCD液晶显示的接法
51单片机综合学习之1602字符型液晶显示篇在日常生活中，咱们对液晶显示器并非陌生。
液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都能够看到，显示的主若是数字、专用符号和图形。
在单片机的人机交流界面中，一样的输出方式有以下几种：发光管、LED 数码管、液晶显示器。
发光管和LED数码管比较经常使用，软硬件都比较简单，在前面章节已经介绍过，在此不作介绍，本章重点介绍字符型液晶显示器的应用。
在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优势：显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直维持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。
因此，液晶显示器画质高且可不能闪烁。
数字式接口液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口加倍简单靠得住，操作加倍方便。
体积小、重量轻液晶显示器通过显示屏上的电极操纵液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。
功耗低相对而言，液晶显示器的功耗要紧消耗在其内部的电极和驱动IC上，因此耗电量比其它显示器要少得多。
10．8．1 液晶显示简介①液晶显示原理液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行操纵，有电就有显示，如此即能够显示出图形。
液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被普遍应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。
②液晶显示器的分类液晶显示的分类方式有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。
除黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。
若是依照驱动方式来分，能够分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。
③液晶显示器各类图形的显示原理:线段的显示点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
MOV C，60H MOV A，0F0H
3.2.3 寄存器寻址
Register Addressing 对选定的工作寄存器 R0～R7、累加器 A、通用寄存器 B、 地址寄存器 DPTR中的数进行操作。 例：MOV A，R0；将R0工作寄存器中的数据送到累加器A中去。
rel: 补码形式的 8位地址偏移量。 偏移范围为 -128～127
/：位操作指令中，该位求反后参与操作，不影响 该位 X：片内RAM的直接地址或寄存器 (X)：相应地址单元中的 内容 →：箭头左边的内容送入箭头右边的单元内
§3.2 寻址方式
3.2.1 立即寻址
Immediate Addressing
（2）动态显示
动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在 一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。这样一来， 就没有必要每一位数码管配一个锁存器，从而大大地简 化了硬件电路。选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动 态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位 选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感 觉好像各位数码管同时都在显示。动态显示的亮度比静 态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态 显示电路中的。
3.2.4 寄存器间接寻址 Register Ind irect Addressing
把地址放在另外一个寄存器中，根据这个寄存器中的数值 决定该到哪个单元中取数据。
1
0
1 7 4 2 11 5 3
a b c d e f g dp
DPY
a
a
a
a
f g bf g bf g bf g b
e
ce
ce
ce
c
d
d
d
d
dp
dp
dp
dp
0
2
3
4
C
CC
C
DPY 4-LED
6
8
9
2 1
0
1
23
2
2
22
P
P
PP
LED
U1
P10 P11 P12
1 2 3
P10 P11
P13
4
P12 P13
T1 T0
EA/VP
X1 X2
RESET
RD WR
89C52
P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
VCC GND RXD TXD ALE/P PSEN
39 P00 38 P01 37 P02 36 P03 35 P04 34 P05 33 P06 32 P07
21 P20 22 P21 23 P22 24 P23 25 P24 26 P25 27 P26 28 P27
单片机显示器及其接口
3. LED数码显示方式及电路
（1）静态显示方式
LED显示器工作方式有两种：静态显示方式和动态显 示方式。静态显示的特点是每个数码管必须接一个8位锁 存器用来锁存待显示的字形码。送入一次字形码显示字 形一直保持，直到送入新字形码为止。这种方法的优点 是占用CPU时间少，显示便于监测和控制。缺点是硬件 电路比较复杂，成本较高。
提一个问题： 我们知道，工作寄存器就是内存单元 的一部分，如果我们选择工作寄存器组 0，则R0就 是RAM的00H单元，那么这样一来， MOV A，00H 和 MOV A，R0不就没什么区别了吗？
的确，这两条指令执行的结果是完全相同的， 都是将00H单元中的内容送到 A中去，但是执行的过 程不同，执行第一条指令需要 2个机器周期，而第二 条则只需要 1个机器周期，第一条指令变成最终的目 标码要两个字节（ E5H 00H ），而第二条则只要一个 字节（ E8H）就可以了。
22 23
P23
24 25
P24 P25
26
P12 K8
8 K9
9 A B K10
K11
31 EA/VP 19
C D E F P13 P26
P27
27 28
K12
K13
K14
K15
18
X1 X2
VCC 40
9 RESET 17 RD
GND RXD
20 10 11
TXD ALE/P
30
P14
P15
P16
U1
P10 P11
1 2
P10 P11
P00 P01
P12 P13
3 4
P12
P02
P14 P15
5 6
P13 P14 P15
P03 P04 P05
P16
7 P16
P06
P17
8 P17
P07
INT1 13 INT0 12
T1
15
T0
14
31
19 18
9
RD 17 WR 16
INT1 INT0
P17
16 WR
PSEN 29
第三章 MCS-51指令系统 Instruction Set
§3.1 概述
7种寻址方式， 111条指令
字节数
单字节指令： 49条 双字节指令： 45条 三字节指令： 17条
运算速度
单周期指令： 64条 双周期指令： 45条 四周期指令： 2 条
功能
数据传送类： 29条 算术运算类： 24条 逻辑运算类： 24条 控制转移类： 17条 位操作类： 17条
40 20 10 RXD 11 TXD 30 ALE 29 PSEN
5V
6 5 43 2 10
1 1 11 1 11 9
R 1K
1 2 34 5 6 7 8
0 12 3 4 5 67 0 00 0 0 0 00 P PP P P P PP
0 12 3 4 5 67 0 00 0 0 0 00 P PP P P P PP
操作数存在程 序存储器中
操作数就包含在指令代码中，在操作码之后，称为 立即数，用“ ＃”表示。
MCS-51
如：MOV P1, #80H MOV R7, #0F5H MOV DPTR ，#1245H
3.2.2 直接寻址
Direct Addressing
直接使用数所在单元的 地址找到了操作数，所以称 这种方法为 直接寻址 。
P14 P15
5 6
P14
P16 7 P15
P17
8
P16 P17
P10 P00
P01
39 38 37
K0
0 K1
1 K2
2 K3
3
P02 P03
36
P04
35 34
K4
P11 P05 33
P06 P07
32
4 K5
5 K6பைடு நூலகம்
6 K7
7
13
21
12
15 14
INT1 INT0
T1 T0
89C52
P20 P21 P22
常用符号 Rn：工作寄存器中的寄存器 R0、R1…R7之一， Ri：工作寄存器中的寄存器 R0或R1
#data ：8位立即数 #data16 ： 16位立即数 direct ：片内 RAM或SFR 的地址（ 8位） @间接寻址寄存器 Bit：片内 RAM或SFR的位地址 addr11 ：11位目的地址 addr16：16位目的地址