Мета роботи

Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1060

Вивчення схем статичної індикації. Розробка програм для відображення цифрової інформації на семисигментних статичних індикаторах, спряжених з ОМК сімейства MCS-51

2.2.2.Теоретичні відомості

Індикатори виконуються рідкокристалічними або світлодіодними. Найпростішими приладами відображення інформації в цифрових пристроях є світлодіоди й цифрові індикатори.

У напівпровідникових світлодіодах використовується властивість p-n переходу випромінювати світло у видимій частині спектра при протіканні через нього прямого струму I_пр=5-20mA (U_пр=2-3В). Схема включення найпростішого світлодіодного індикатора наведена на рис.2.9. Для відображення цифрової інформації найбільшого поширення набули семисегментні індикатори, в яких зображення цифр складається із семи лінійних світлодіодних сегментів, що утворюють цифру ‘’8’’.

На відміну від рідкокристалічних індикаторів, світлодіодні індикатори надійно працюють у випадку низьких температур та слабкого освітлення.

При побудові підсистем відображення інформації на світлодіодних індикаторах використовують статичну і динамічну схеми індикації. В схемі статичної індикації стенда (рис.2.10) кожен з індикаторів HL1÷HLn підключений через відповідний власний дешифратор DC1÷DCn і регістр-фіксатор R1÷Rn до шини даних ШД. По ній двійкова цифрова інформація надходить з портів ОМК в регістри-фіксатори. Схеми статичної індикації мають високу надійність, але їх недоліком є елементна надлишковість (для кожного розряду треба мати окремий регістр-фіксатор даних, що виводяться на даний розряд, та окремий дешифратор двійкового коду у семисегментний). Тому при великих розрядностях індикації переважно використовують схеми динамічної індикації, що будуть вивчатися в лабораторній роботі №3.

Структурна схема статичної індикації наведена на рис.2.10., де використані такі позначення: DА – дешифратор адреси; R1÷Rn – регістри для тимчасового зберігання двійкових кодів чисел; DC1÷DCn - дешифратори, що перетворюють двійковий код чисел у семисегментний код керування сегментами індикаторів; HL1÷HLn – семисегментні світлодіодні індикатори; ШД - шина даних для передачі даних на індикацію.

Рис. 2.10. Структурна схема статичної індикації.

Кожне знакомісце індикатора Hl_і являє собою сукупність 7 лінійних сегментів для відображення цифри та одного сегмента для відображення розділового знаку між цілою та дробовою частинами числа (кома або крапка). Розташування сегментів на кожному знакомісці такого індикатора показано на рис.2.11. Кожний із сегментів засвічується значенням 1 або 0 у відповідному біті кода даних, що виводиться на індикатор. В коді даних біти розміщені у відповідності з рис.2.12.

Рис.2.12. Призначення бітів семисегментного коду.

Семисегментний статичний 4-х розрядний індикатор HG1 стенда підключений до системного мікроконтролера CMK (рис. 2.2.), що має в своєму складі два регістра даних для виведення на індикатор. Вміст кожного 8-бітного регістра даних (2 шістнадцяткові цифри) виводиться на пару розрядів індикатора. Регістр старших розрядів (ліворуч) має адресу А000h, регістр молодших розрядів (праворуч) – адресу А001h (В000h). Вбудований в СМК транскодер автоматично декодує шістнадцятковий код даних, що виводяться на індикатор, у семисегментний код, що керує світінням відповідних сегментів. Таке перетворення забезпечує відображення шістнадцяткових символів на статичному семисегментному індикаторі.

Рис.2.13. Функціональна схема підключення індикаторів стенда.

Керування світним станом десяткових крапкок та розрядів індикатора здійснюється за допомогою регістра керування DC_REG за адресою 0xA004h. Старші біти DP3÷DP0 цього регістра керують світінням десяткових крапок (запис «1» у відповідний розряд засвічує «крапку»), а молодші біти регістра BL3÷BL0 керують гасінням розрядів індикатора (запис «1» у ці біти спричиняє гасіння відповідного розряду).

Функціональна схема керування індикаторами навчального стенду наведена на рис. 2.13. Тут дешифратор адреси СМК формує адреси апаратних засобів, що задіяні для керування підсистемою індикації. Кожний з дешифраторів з адресами А000Н отримує від СМК 4 біта (один напівбайт – значення однієї шістнадцяткової цифри) даних, що перетворюються в біти A÷G керування відповідними сегментами першого та другого знакомісць, тобто лівої пари розрядів індикатора.

Рис.2.14. Електрична принципова схема підключення пристроїв індикації стенда EV 8031.

Дешифратори з адресами В000Н (A001H) отримують по 4 біта даних, що перетворюються в біти A÷G керування відповідними сегментами третього та четвертого знакомісць індикатора, тобто правої пари розрядів. Регістр з адресою А004Н зберігає код керуванням світним станом знакомісць (BL0-BL3 - ) та крапок (DP0-DP3) індикатора (табл. 2.1.).

Електрична принципова схема підключення пристроїв індикації стенда EV8031 наведена на рис.2.14.

Для керування розрядами HG1.0÷HG1.3 індикатора використовуються регістри з дешифраторами, що мають адреси A000H та A001H. Приклад програми IND04 для виведення чисел 04 на статичну індикацію стенду наведено на рис. 2.15.

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;Підпрограма виведення числа 04 на ліві та праві знакомісця

;статичного індикатора стенду з частотою 1 Гц

;Використані регістри: DPTR, А, R1, R2

;Вимагає вільних байт в стеку: 2; прапори – не використовуються

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

ORG 0

Continue:

mov A,#0 ;завантажити в акумулятор код гасіння

mov DPTR,#0A004h

movx @DPTR,A ;потушити розряди статичного інд.

mov A,#04h ;записати в А число 04

mov DPTR,#0A000h ;встановити в DPTR адресу лівої

;пари знакомісць С_інд

movx @DPTR,A ;вивести число 04

mov DPTR,#0B000h ;встановити в DPTR адресу правої

;пари знакомісць С_інд

movx @DPTR,A ; вивести число 04

CALL DEL ;виклик підпрограми затримки

mov A,#00001111b ;завантажити в А код гасітіння інд.

mov A,#00001111b

movx @DPTR,A ;потушити всі знакомісця С_інд

CALL DEL ;виклик підпрограми затримки

jmp Continue ;перехід на початок підрограми

DEL: mov R1,#0FFh ;підпрограма затримки

C2: mov R2,#0FFh

C4: djnz R2, C4

djnz R1, C2

ret ;вихід з підпрограми

END

Рис. 2.15. Підпрограма для виведення інформації на статичний індикатор стенда.

2.2.3. Підготовка до роботи.

1) Вивчити призначення та принципи побудови схем індикації в мікропроцесорних системах.

2) Вивчити апаратні засоби статичної індикації лабораторного стенду (Рис.2.14.).

3) Вивчити призначення та порядок виконання команд mov DPTR, #0A000h, movx @DPTR, A, mov A, #00001111b, CALL ZAD.

4) Замалювати БСА підпрограми add16 додавання двохбайтових чисел з практичної роботи №2 для варіанту з номером своєї бригади.

Таблиця 2.4. Індивідуальні завдання до лабораторної роботи №2.