第六章显示器及其接口技术
显示器接口知识全解
显示器接口知识全解显示器接口是指显示器和主机之间的接口，通常有DVI、HDMI和15针D-SubVGA三种：DVI数字输入接口：DVIDigital Visual Interface，数字视频接口是近年来随着数字化显示设备的发展而发展起来的一种显示接口。
普通的模拟RGB接口在显示过程中，首先要在计算机的显卡中经过数字/模拟转换，将数字信号转换为模拟信号传输到显示设备中，而在数字化显示设备中，又要经模拟/数字转换将模拟信号转换成数字信号，然后显示。
在经过2次转换后，不可避免地造成了一些信息的丢失，对图像质量也有一定影响。
而DVI接口中，计算机直接以数字信号的方式将显示信息传送到显示设备中，避免了2次转换过程，因此从理论上讲，采用DVI接口的显示设备的图像质量要更好。
另外DVI接口实现了真正的即插即用和热插拔，免除了在连接过程中需关闭计算机和显示设备的麻烦。
现在很多液晶显示器都采用该接口，CRT显示器使用DVI接口的比例比较少。
需要说明的是，现在有些液晶显示器的DVI接口可以支持HDCP协议，为看有版权的高清电影电视打下基础。
HDMI数字输入接口：HDMI的英文全称是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。
HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。
同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。
应用HDMI的好处是：只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接;同时，由于无线进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。
对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化了家庭影院系统的安装。
HDMI接口支持HDCP协议，为看有版权的高清电影电视打下基础。
2002年的4月，日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝共7家公司成立了HDMI组织开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准。
PPT教学课件显示器及其接口
1 K2 5 K6
2 K3 6 K7
3 7
13 12
INT1 INT0
89C52 15
14
T1 T0
31 EA/VP
19 18
X1 X2
9 RESET
17 16
RD WR
P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
21 22 23 24 25 26 27 28
P12 K8 P13 K12
（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。
（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。
2 1 P20 2 2 P21 2 3 P22 2 4 P23 2 5 P24 2 6 P25 2 7 P26 2 8 P27
40 20 10 RXD 1 1 TXD 3 0 ALE 2 9 PSEN
R 1K
8
1 2 3 4 5 6 7
P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07
P00
5 P07
2．读后你知道了什么？谈谈自己的感受。
LED显示器接口技术及实验
LED显示器接口技术及实验在单片机系统中，经常用LED（发光二极管）数码显示器来显示单片机系统的工作状态、运算结果等各种信息，LED数码显示器是单片机与人对话的一种重要输出设备。
16.1 LED数码显示器的构造及特点图16-1是LED数码显示器的构造。
它实际上是由8个发光二极管构成，其中7个发光二极管排列成“8”字形的笔画段，另一个发光二极管为圆点形状，安装在显示器的右下角作为小数点使用。
通过发光二极管亮暗的不同组合，从而可显示出0~9的阿拉伯数字符号以及其它能由这些笔画段构成的各种字符。
图16-1 LED数码显示器的构造LED数码显示器的内部结构共有两种不同形式，一种是共阳极显示器，其内部电路见图16-2，即8个发光二极管的正极全部连接在一起组成公共端，8个发光二极管的负极则各自独立引出。
另一种是共阴极显示器，其内部电路见图16-3，即8个发光二极管的负极全部连接在一起组成公共端，8个发光二极管的正极则各自独立引出。
图16-2 共阳极显示器内部电路图16-3 共阴极显示器内部电路LED数码显示器中的发光二极管共有两种连接方法：共阳极接法。
把发光二极管的阳极连在一起，使用时公共阳极接+5V，这时阴极接低电平的段发光二极管就导通点亮，而接高电平的则不点亮。
共阴极接法。
把发光二极管的阴极连在一起，使用时公共阴极接地，这时阳极接高电平的段发光二极管就导通点亮，而接低电平的则不点亮。
驱动电路中的限流电阻R，通常根据LED的工作电流计算而得到，R=（Vcc-Vled）/Iled。
式中，Vcc为电源电压（+5V），Vled为LED压降（一般取2V左右），Iled为工作电流（可取1~20mA）。
R通常取数百欧姆。
我们实验中使用的89C51单片机，其P0~P3口具有20mA的灌电流输出能力，因此可直接驱动共阳极的LED数码显示器。
为了显示数字或符号，要为LED数码显示器提供代码，因为这些代码是为显示字形的，因此称之为字形代码。
显示器接口技术
表6-13 74LS139的真值表
串行输出
采用串行输出可以大大节省单片机的内部资源。图620为2位共阳LED作串行输出的接口电路。该电路用74LS164 将80C51输出的串行数据转换成并行数据输出给LED显示器， 减少了接口连线。其中74LS164的TXD为移位时钟输出，RXD 为移位数据输出，P1．7作为显示器允许控制输出线。每次 能够输出2个字节（16位）的段码数据。依据此方法，可以 作多位LED的串行输出显示。
⑵动态显示
显示原理 动态显示就是一位一位地轮流点亮各位LED显示器 （即扫描），对于每位显示器来说，每隔一段时间被80C51 点亮一次，并保留一定时间（通常为1～10ms），以造成 视觉暂留效果。这样，虽然在同一时刻，实际上只有一位 LED显示器在显示，但利用人眼的“视觉暂留”和发光二 极管熄灭时的余晖效应，使人感觉好像若干位LED显示器 在同时显示不同的数字一样。
2．LED数码显示器的编码
要使LED数码管显示数字，只要点亮相应字段的发光二极管即可。 如要显示“1”，点亮b、c段；要显示“0”，点亮a、b、c、d、e、f 段。从图6-17中不难看出，对于共阴极数码管，点亮字段用高电平 “1”表示，而对于共阳极数码管，点亮字段则用低电平“0”来表示。 这样我们就可以把要显示的数字与一串二进制代码对应起来，即对 LED数码显示器实现编码。由于这种编码是与显示器结构相对应的， 因此分为共阴显示码和共阳显示码两种。
管的每一段加有限流电阻。
五．软件设计(参考程序如下)
ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H
显示器的各种接口类型详解
显示器的各种接口类型详解随着显示器的发展，它所拥有的接口也越来越多在这种情况下，很多人对于显示器的那些接口到底是干什么用的，也就越来越迷糊。
甚至有一些经常关注IT的朋友，也同样如此。
一些JS或者厂商，正是看到了这一点，经常在宣传和导购中，通过夸大或者虚假宣传的方式，误导消费者，让其在糊里糊涂中，上当受骗。
显示器接口类型：15针D-Sub也叫VGA接口，CRT彩显因为设计制造上的原因，只能接受模拟信号输入，最基本的包含R\G\B\H\V（分别为红、绿、蓝、行、场）5个分量，不管以何种类型的接口接入，其信号中至少包含以上这5个分量。
大多数PC机显卡最普遍的接口为D-15，即D形三排15针插口，其中有一些是无用的，连接使用的信号线上也是空缺的，但是有完整的接触片。
除了这5个必不可少的分量外，最重要的是在96年以后的彩显中还增加入DDC数据分量，用于读取显示器EPROM中记载的有关彩显品牌、型号、生产日期、序列号、指标参数等信息内容，以实现WINDOWS所要求的PnP（即插即用）功能。
DVIDVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)是近年来随着数字化显示设备的发展而发展起来的一种显示接口。
普通的模拟RGB接口在显示过程中，首先要在计算机的显卡中经过数字/模拟转换，将数字信号转换为模拟信号传输到显示设备中，而在数字化显示设备中，又要经模拟/数字转换将模拟信号转换成数字信号，然后显示。
在经过2次转换后，不可避免地造成了一些信息的丢失，对图像质量也有一定影响。
而DVI接口中，计算机直接以数字信号的方式将显示信息传送到显示设备中，避免了2次转换过程，因此从理论上讲，采用DVI接口的显示设备的图像质量要更好。
另外DVI接口实现了真正的即插即用和热插拔，免除了在连接过程中需关闭计算机和显示设备的麻烦。
现在很多液晶显示器都采用该接口，CRT显示器使用DVI接口的比例比较少。
DVI全称为Digital Visual Interface，它是1999年由Silicon Image、Intel（英特尔）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）等公司共同组成DDWG（Digital Display Working Group，数字显示工作组）推出的接口标准。
《接口技术》PPT课件
TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H ;字段码表： "0"～"6"
DB 0F8H,80H,90H
;字段码表续："7"～"9"
精选ppt
18
从SW0~SW3输入BCD码查表求七段码且驱动显示的程序方法
实验板上的SW0~SW7电平开关可用于输入8位二进制数据，要求实现读入 SW0~SW7电平开关所拨动设定的十进制0～9的非压缩BCD码，转换为对应的七段 码，驱动最左边的LED数码显示器显示该数字。 程序步骤如下： 设已编写查表求七段码子程序:C4-7
9
程序实现将41H、40H内容显示在数码管上。
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV 40H,#06H MOV 41H,#08H MOV DPTR,#DTAB MOV A,40H MOVC A,@A+DPTR MOV P3,A MOV A,41H MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A SJMP $
21 R0
22 R1
23 R2
24 R3 25 R4 26 R5 27 R6 28 R7
510 510 510 510 510
510 510
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1
74LS240八反相三态缓冲
PA0
器
a b
动态显示方式
P2.0/A8
U3 82C55A
FEFCH 输出
FEFDH 输出
第6章光电显示技术
它由晶体基质所决定的价带和导带、制备发 光体掺入的激活剂离子所产生的局部能级 G(一般为基态能级)以及晶体结构缺陷或加 入的协同激活剂而产生的局部能级T（一般 为电子陷阱能级）等几部分组成。其发光 的微观过程包括：
(1) 吸收激发能电离过程
晶体吸收外界激发能，引起基质价带电子 和激活剂G能级上的电子（远少于基质电子） 激发、电离而到达导带，从而在价带中引 入空穴，导带中引入电子。
• 电视彩色图像的获得需经过景物彩色画面的分色、 摄像器件的光电转换、电信号的处理和传输、显 像器件的电光转换等主要过程。
• 彩色显像管利用红、绿、蓝三种荧光粉作为显像 三基色，采用空间相加混色法实现彩色重现。
• 对图像的亮度、色调和饱和度三参量的电信号进 行色度编码，通过矩阵电路使其成为发送端的编 码矩阵。
人眼彩色视觉特性包括：
(1)人眼有三种锥状色感细胞，分别对红、绿、蓝最 敏感；
(2)人眼具有空间混色特性，指同一时刻当空间三种 不同颜色的点靠得足够近，使得人眼不能分辨出 其各自颜色，而只能感觉到其混合色的特性
(3)人眼具有时间混色特性，指同一空间不同颜色的 变换时间小于人眼的视觉惰性时，人眼不能分辨 出其各自颜色，而只能感觉到他们的混合色；
任一彩色光F总可以通过下列配色方程配出：
F R(R) G(G) B(B) mr(R) g(G) b(B)
式中，R(R)、G(G)、B(B)称为F的三色分量， R、G、B称为三色系数，m称为色模，代
表F所含三基色单位的总量，r、g、b称为
色度坐标或相对色系数，分别代表F所用三 基色单位总量为１时所需的各基色量的数 值，且
(2) 电子和空穴的中介运动过程
电离产生的电子和空穴分别在导带和价带中
第6章 显示器及其接口技术
LED显示器有多种结构形式，单段的圆形或方形LED常 用来显示设备的运行状态，8段LED可以显示各种数字和字 符，所以也称为LED数码管，其外形如图6-2所示。8段LED 在控制系统中应用最为广泛，其接口电路也具有普遍借鉴性。 因此，我们介绍8段LED数码管显示器。
精品课件
8段LED显示器的结构与工作原理如图6-3所示。
❖ LED数码管--由于具有结构简单、体积小、功耗低、配置灵活、显示 清晰、可靠性高等优点，目前已被微型计算机控制系统及智能化仪表广 泛采用。
❖LCD--则以其功耗极低的特点，占据了从电子表到计算器，从袖珍仪表 到便携式微型计算机等应用场合。
❖CRT终端--CRT终端以其图文并茂的直观生动画面，可以显示生产过程 中的各种画面及报表，如生产流程图、显示报警图、趋势曲线图、状态
g f COM a b
a
a
b
b
10 9 8 7 6
c
c
a
d
d
f gb
e
e
e d c dp
f
f
12 34 5
g
g
dp
dp
e d COM c dp
COM
(a) 段排列
(b) 共阴极
图 6-1 8段LED显示器的结构原理
COM
(c) 共阳极
精品课件
一 个 8 段 LED 显 示 器 的 结 构 与 工 作 原 理 如 图 6-1 所示。它是由8个发光二极管组成，各段依次记为 a、b、c、d、e、f、g、dp ，其中dp表示小数 点（不带小数点的称为7段LED）。8段LED显示 器 有 共 阴 极 和 共 阳 极 两 种 结 构 ， 分 别 如 图 6-1 （b）、（c）所示。
接口技术
5、核心频率与显存频率：核心频率是指显 卡视频处理器(CPU)的时钟频率，显存频率 则是指显存的工作频率．显存频率一般比 核心频率略低，或者与核心频率相同．三 卡的核心频率和显存频率越高，显卡的性 能越好。
一、PCI接口：是目前个人电脑中使用最为广泛的 接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。 二、AGP接口：是加速图形接口，一种显示卡专用 的局部总线。发展经历了AGP1.0、AGP2.0 、 AGP3.0(AGP8X)等阶段，
显卡介绍
显卡定义：全称显示接口卡又称为显示适配器，
显示器配置卡简称为显卡，是个人电脑最基本 组成部分之一。显卡的用途是将计算机系统所 需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提 供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连 接显示器和个人电脑主板的重要元件，是“人 机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机 里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的 任务，对于从事专业图形设计的人来说显卡非 常重要。
触摸屏的构造
触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成。
触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏 控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将 它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。
触摸屏应用的产品设备：手机、PDA、 GPS(全球 定位系统)、MP3，MP4、平板电脑等电子领域。
显卡的主要性能指标： 1、分辨率：表示显卡在显示器上所能描绘的 像素的最大数量，一般以横向点数×纵向点 数来表示，如：分辨率为1024×’768是指 该显卡在显示器屏幕上横向显示1024个像素， 纵向显示768个像素。 2、色深：是指在某一分辨率下，每一个像素 点可以显示的颜色的数量，单位为bit(位)， 如果是16位色深，每个像素点就可以显示65 536种颜色。
第六章 显示系统
第六章 显示系统
6.1 显卡简介 6.2 显卡的基本结构 6.3 显卡的性能指标 6.4 显卡选购指南 6.5 显示器 6.6 显示器的选购与维护 6.7 显示系统故障及排除 6.8 实训
第六章 显示系统
6.1 显卡简介
显卡又称视频适配器，也叫图形加速卡 。 显卡又称视频适配器，
第六章 显示系统
第六章 显示系统
6.7 显示系统故障及排除
显卡、 6.7.1 显卡、显示器故障及排除 1 显卡故障的类型 (1)显卡本身设计制造的缺陷 (1)显卡本身设计制造的缺陷 (2)超频导致显卡故障 (2)超频导致显卡故障 (3)显卡BIOS导致的问题 显卡BIOS (3)显卡BIOS导致的问题 (4)主板BlOS设置不当或驱动程序未正确安装 主板BlOS (4)主板BlOS设置不当或驱动程序未正确安装 显卡、 2 显卡、显示器故障排除 （1）自检后黑屏 （2）显卡工作不稳定 故障现象：显卡升级为最新型号， 故障现象：显卡升级为最新型号，结果使用时工作 不稳定，经常出现死机现象。 不稳定，经常出现死机现象。
第六章 显示系统
(5)显卡超频引起的显示不正常 (5)显卡超频引起的显示不正常 (6)字符显示不清楚。 (6)字符显示不清楚。 字符显示不清楚 故障现象：安装Windows XP操作系统后 操作系统后， 故障现象：安装Windows XP操作系统后，液晶显示器 显示效果变差，字符显示也不清楚。 显示效果变差，字符显示也不清楚。 故障分析和处理：安装Windows XP操作系统后 操作系统后， 故障分析和处理：安装Windows XP操作系统后，系统 默认的分辨率与液晶显示器的最佳分辨率不一致， 默认的分辨率与液晶显示器的最佳分辨率不一致，就 会出现上述故障。观察得知，这是一台l5 l5英寸的显示 会出现上述故障。观察得知，这是一台l5英寸的显示 其最佳分辨率应为1024 768像素 1024× 像素， 器，其最佳分辨率应为1024×768像素，而系统默认 的分辨率为800 600像素 在更改为正确的分辨率后， 800× 像素。 的分辨率为800×600像素。在更改为正确的分辨率后， 故障排除。 故障排除。 (7)显卡只能显示16色 显卡只能显示16 (7)显卡只能显示16色 (8)信号线断针引起黑屏 (8)信号线断针引起黑屏
第6章_显卡和显示器
②RAMDAC存储器数/模转换器
负责把显存中的数字信号转换成显示器能 够接收的或能够用于显示的模拟信号。 其技术指标是影响显卡性能的主要因素： 其转换速度直接影响着显卡的刷新率和最大分 辨率；RAMDAC寄存器的位数也限制着显卡所能 达到的颜色数目（色深）。
第六章 显示卡和显示器
6.1 6.2 显 示 卡 显 示 器
6.1 显示卡
显示卡，又称显示适配器，是显示器与主机进 行通信的控制电路和接口，一般是一块独立的印 刷电路板，插接在主板相应插槽上。 在一体化结构主板上，直接集成了显示适配器 接口板；板载显卡则一般整合在主板芯片组的北 桥芯片中或独立的显示芯片中。
⑤ 按工作原理或显示器件分
CRT（阴极射线管）、LED（发光二极 管）、LCD（液态晶体管）、PDP（等 离子）
目前常用的显示器主要是CRT 和LCD。
3、CRT显示器简单工作原理
RGB三色电子枪 阴极射线管 聚焦栅 垂直偏转 荧光屏 信号放大电路 阴极射线 场扫描电路 水平偏转 行扫描电路 内部同频校正电路
各种LCD 外观
① LCD的分类
无源矩阵：被动式光源，基本被淘汰 有源矩阵：主动式发光，主流产品
② LCD的接口
DVI-D：仅支持数字信号 DVI- I ：可同时支持DVI-D数字和D-SUB模拟信号
③ LCD液晶板
液晶器件是液晶显示器的显示屏幕，根据其成像 原理可分为：TN-LCD（扭曲向列液晶显示器）、 STN-LCD（超扭曲向列液晶显示器）、DSTN-LCD （双层超扭曲向列液晶显示器）和TFT-LCD（薄膜晶 体管液晶显示器）。
第六章接口
6-1 概述
当今社会已进入信息时代，网络成为当今科技发 展的一大方向，计算机系统通过网络这一桥梁，在信 息时代中发挥着越来越大的作用。在单片机的应用系 统中，单机应用非常广泛，但在一些大型、智能化系 统中，必须要由多个单片机协同工作才能完成任务， 因此，它们之间的信息传递成为了一种必然。在学习 单片机间的通讯之前，我们有必要对通信的基础知识 有一些了解。
（2）接收 其方法与方式1类似
说 明
由于方式1、2和3并不传送同步时钟，因 此，必须保证发送方和接收方应工作在相同 的波特率下，才能保证数据的准确传送。
MCS-51单片机串行口的应用
一、MCS-51单片机的串行通讯的波特率 串行口的传送速率即波特率由fosc、 PCON、SMOD及定时器T1的设定。
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
程序清单： ORG 2000H UART:MOV SCON,#00H MOV A,#80H
CLR P1.0
LCALL DELAY SETB P1.0 STA: MOV SBUF,A JNB RR TI,$ A
;移位寄存器清零
串行口发送标准模块
I2C总线器件地址SLA格式如下：
D7 SLA DA3 D6 DA2 D5 DA1 D4 DA0 D3 A2 D2 A1 D1 A0 D0 R/ W 读/写
器件固有地址编码
器件引脚地址
⑴ DA3～DA0 4位器件地址是I2C总线器件固有的地址编码， 器件出厂时就已给定，用户不能自行设置。 ⑵ A2A1A0 3位引脚地址用于相同地址器件的识别。若 I2C总线上挂有相同地址的器件，或同时挂有多片相同 器件时，可用硬件连接方式对3位引脚A2A1A0接Vcc或接 地，形成地址数据。 ⑶ R/W 数据传送方向。R/W=1时，主机接收（读）； R/W=0时，主机发送（写）。
计算机测控技术知识点
第一章计算机控制系统概述1. 什么是计算机控制系统? 其工作原理是怎样的？2. 画图说明计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？3. 计算机控制系统的软件起什么作用？4. 计算机控制系统中的实时性、在线方式和离线方式的含义是什么？实时、在线方式和离线方式的含义是什么?5. 计算机控制系统的典型形式有哪些?各有什么优缺点?6. 计算机控制装置可以分成哪几种类型?7. 简述计算机控制系统的发展概况。
8. 讨论计算机控制系统的发展趋势。
1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
2.D/A转换器的性能指标有哪些？3.用8位DAC芯片组成双极性电压输出电路，输出电压范围为-5V--+5V，求对应下列偏移量的输出电压：（1）80H；（2）01H；（3）7FH；（4）40H；（5）FFH；（6）FEH4.请分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式5.试用DAC0832芯片设计一个能够输出频率为50Hz的方波电路和程序。
6.DAC0832与CPU有哪几种连接方式？他们在硬件接口及软件程序设计上有何不同？7.为什么高于8位的D/A转换器与8位危机接口连接时必须采用双缓冲方式？这种双缓冲方式与DAC0832的双缓冲方式在接口上有什么不同？8.试用8255A与DAC1210设计一个12位的D/A转换接口电路，并编写出程序（8255A的地址为8000H～8003H）1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
2.请分别画出一路有源I/V 变换电路和一路无源I/V 变换电路图，并分别说明各元器件的作用。
3.试用CD4051设计一个32路模拟多路开关，要求画出电路图并说明其工作原理。
4.采样有几种方法？采样周期越小越好吗？为什么？5.采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器?为什么？6.简述逐次逼近式、双积分式和电压/频率式的A/D转换原理。
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2020/11/27
第六章显示器及其接口技术
本章主要内容
n 引言 n 6.1 LED数码管显示器 n 6.2 LCD液晶显示器 n 6.3 图形显示器
思考题
第六章显示器及其接口技术
引言
显示装置— 主要用来显示生产过程的工艺状况与运行结果
常用的显示器件：
n显示记录仪-- 是以模拟方式连续显示和记录过程参数的动态变化，但其价格 都很贵，在目前的计算机控制系统中已很少采用。
步骤1: 令RS，R/W为低电平； (表示后面送入的内容是指令) 步骤2: 送88H到D7-D0； (设定显示的位置，第三行第一列) 步骤3: 令RS为高电平，R/W为低电平；（表示后面送入的内容是数据） 步骤4: 送B2H到D7-D0;（先送高位字节） 步骤5: 送47H到D7-D0; （后送低位字节，显示“液”字） 步骤6: 令RS，R/W为低电平； (表示后面送入的内容是指令) 步骤7: 送89H到D7-D0； (设定显示的位置，第三行第二列) 步骤8: 令RS为高电平，R/W为低电平；（表示后面送入的内容是数据） 步骤9: 送B4H到D7-D0; （先送高位字节） 步骤10: 送B9H到D7-D0; （后送低位字节，显示“晶”字）
实现过程－－各个LED段选线对应并接到一片8D触发器 74LS374（U1）进行段选控制，其间串有8个三极管以 正向驱动LED的阳极；各个LED的COM端由另一片 74LS374（U2）进行位选控制，其间接有达林顿阵列驱 动器MC1413（内含7对复合三极管）对阴极进行反向驱 动；74LS138：控制位选和段选的锁存器74LS374， Y0=0,锁存CPU输出的段选码；
8D
8E
8F
H
H
H
H
H
H
H
H
98
99
9A
9B
9C
9D
9E
9F
H
H
H
H
H
H
H
H
第六章显示器及其接口技术
例如在第3行第1、2列显示“液晶”两个中文字符时，写入RAM的地址应为 88H,89H。具体过程如下：
首先，应根据ST7920-BIG5中文字形码(不同的液晶模块采用的字库编码 可能不同，如有的使用ST7920-GB简体中文字型)，查找“液”字的 编码为“B247”, “晶”字的编码为“B4B9”.在进行了软件初始化后， 其软 件编程步 骤如下：
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结构特点： 4个COM端连接在一起并接有效电平——无位选； 每个LED的段选各自与一个8位并行I/O口相连——段选独 立。
工作特点： 缺点是电路中占用I/O口资源多； 优点是占用CPU机时少，显示稳定可靠
适用：规模较大的实时控制系统。
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2．动态显示方式
通常把点亮LED某一段的控制称为段选，而把点亮LED某一位 的控制称为位选或片选。根据LED显示器的段选线、位选线与 控制端口的连接方式不同，LED显示器有静态显示与动态显示 两种方式，下面以4个共阴极LED的组合为例进行说明。
➢1、静态显示方式 ➢2、动态显示方式
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1．静态显示方式
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接口程序为：
MOV MOV OUT INC MOV OUT
BX，OFFSET DATA1 AL，[BX] PORT0，AL ；显示左2位 BX AL，[BX] PORT1，AL ；显示右2位
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2．动态显示接口电路
锁存、驱动由硬件电路实现； 段选码的译码由软件实现。
；A 的段选码
DB 7CH
；b 的段选码
DB 39H
；C 的段选码
DB 5EH
；d 的段选码
DB 79H
；E 的段选码
DB 71H
；F 的段选码
BUFDATA DB 4 DUP （?）
；4个字节的缓冲区
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6.2 LCD液晶显示器
n
引言
n 6.2.1 LCD显示器结构原理
n 6.2.2 LCD显示器驱动方式
nLED数码管-- 具有结构简单、体积小、功耗低、配置灵活、显示清晰、可靠 性高等优点，已被微型计算机控制系统及智能化仪表广泛采用。
LCD-- 则以其功耗极低的特点，占据了从电子表到计算器，从袖珍仪表 到便携式微型计算机等应用场合。
nCRT终端-- CRT终端以其图文并茂的直观生动画面，可以显示生产过程中的 各种画面及报表，如生产流程图、显示报警图、趋势曲线图、
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LED动态扫描流程图
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假设要显示的4位数据已存放在数据缓冲区内，其扫描显示程序如下：
START:MOV DI,OFFSET BUFDATA ；指向缓冲区首址
MOV CL,08H
；取点亮LED1的位码
DIS1： MOV AL,[DI+0]
6.1.3 LED显示器接口电路
整个显示部分正常工作必须有： 显示部分、锁存器、译码、驱动电路。
❖ 1．静态显示接口电路 ❖ 2．动态显示接口电路
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1．静态显示接口电路
锁存、译码、驱动均由硬件实现——CD4511B。 实现过程－－74LS138输出作为LED片选，每两个共用 一个片选；每两个段选码共用一个字节；
路查询图等,在很多微型计算机控制系统中，特别在DDC，SCC以
及DCS控制系统中，大都采用CRT操作台进行监视和控制。 第六章显示器及其接口技术
6.1 LED数码管显示器
n 6.1.1 LED 显示器的工作原理 n 6.1.2 LED显示器的显示方式 n 6.1.3 LED显示器接口电路
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结构形式--单段的圆形或方形LED常用来显示设备的运行状态， 8段LED可以显示各种数字和字符。
图 LED显示器
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8段LED显示器的结构与工作原理
结构形式－ 共阴极：发光管的阴极并接成公共端COM，加 高电平灯亮; 共阳极：发光管的阳极并接成公共端COM，加 低电平灯亮.
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6.2.4 点阵式LCD接口电路
n 引言 n 1. 液晶模块接线原理 n 2. 液晶模块指令说明 n 3．软件初始化 n 4. 应用举例
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引言
点阵式LCD不但可以显示字符，而且可以显示各种图形及 汉字。把点阵式LCD与配套或选定的驱动器、控制器集成在 一起，就组成点阵式图形液晶显示模块，控制器的种类很多， 比 如 日 本 东 芝 的 T6963, 日 立 的 HD61880, 精 工 的 SED1330/SED1335等。现以12864点阵式LCD液晶显示模 块为例加以说明。
图 数字万用表
为段位式、字符式和点阵式三种。如右图
所示。
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6.2.1 LCD显示器结构原理
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6.2.2 LCD显示器驱动方式
LCD的驱动方式： ① 直接驱动－显示器件只有一个背极（即下玻璃电极基板），但
每个字符段都有独立的引脚； ② 多极驱动：显示器具有多个背极，各字符段按点阵结构排列，
6.1.1 LED 显示器工作原理
LED--（Light Emitting Diode的英文缩写）,是利用PN结把电 能 转换成光能的固体发光器件，根据制造材料的不同可以发 出红、黄、绿、白等不同色彩的可见光来。
伏安特性--类似普通二极管，正向压降约为2伏左右，工作电流 一般在10 -20 mA。
1、液晶模块接线原理
图 液晶模块与单片机并行连接原理图
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2．液晶模块指令说明
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3．软件初始化
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4．应用举例
液晶字符显示使用时还应注意以下3点： （1）要在某一个位置显示中文字符时，应先设定显示字符位置，即
先设定显示地址，再写入中文字符编码。 （2）显示ASCII字符过程与显示中文字符过程相同。不过在显示连续
ORL A，R2
；位选码与BCD码（低4位）组合
ORL A，#80H ；ACC·7置1
MOV P1，A
；输出组合码
ANL P1，#7FH
；清零P1.7位
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ORL P1，#80H ；P1.7再置1
INC R3
；指向下一位显示数
INC R0
；指向下一位显示缓冲单元
DJNZ R4，LOOP ；6位未显示完返回
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结构特点： 4个LED显示器各自的段选线连在一起，与一个8 位的I/O口相连； 各自的COM端则由另一个I/O口进行位选。
工作特点： 优点是占用I/O资源少； 缺点是需用软件程序不断地循环扫描定时刷新，因而占 用了CPU的大多数机时。
适用：小型测控系统
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示驱动子程序如下：
DISP： MOV R0，#20H ；显示缓冲单元首址送R0
MOV R3，#00H ；位选码（左边第1位）送R3
MOV R4，#06H ；位数（6位）送R4
LOOP： MOV A，R3 ；位选码送A
SWAP A
；位选码转为高4位
MOV R2，A
；保存位选码（在高4位）
MOV A，@R0 ；取显示BCD码
n 6.2.3 段位式LCD接口电路
n 6.2.4 点阵式LCD接口电路
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引言
液晶显示器LCD(Liquid Crystal