Системы отображения информации

Простейшими приборами отображения информации в цифровых устройствах являются светодиоды и цифровые индикаторы.

Рисунок 5. Включение единичных индикаторов.

В полупроводниковых светодиодах используется свойство p-n перехода излучать свет в видимой части спектра при протекании через него прямого тока (I_пр=5-20мА, U_пр=2-3В). Варианты включения индикаторов на рис5.

Для отображения цифровой информации наибольшее распространение получили семи сегментные индикаторы, в которых изображение цифры составляют из семи линейных светодиодных сегментов расположенных в виде цифры 8.

На основе светодиодов и семи сегментных индикаторов строятся подсистемы отображения информации. При построении подсистем отображения информации различают два подхода, динамическая и статическая индикация.

Статическая индикация заключается в постоянной подсветке индикаторов HL1-n от одного источника информации рис.6.

DA – дешифратор адреса, необходим для выборки соответствующего регистра

R1-R3- регистры, в которых временно хранится значение кода числа для отображения (соответствующий регистр выбирается DA).

DC1-DC3 – семи сегментные дешифраторы, преобразующие двоичный код в семи сегментный код.

HL1-HL3 – семи сегментные индикаторы.

ШД – шина данных, по ней осуществляется передача данных на индикацию.

Рисунок 6. Структурная схема статической индикации.

В такой системе каждый индикатор HL1-n подключен через собственный дешифратор DC1-n и регистр-защелку RG1-n к шине данных, выборка регистров RG1-n производится при помощи селектора адреса СА. Аппаратные затраты при такой организации составляют n пар регистр + дешифратор при n десятичных разрядов индикатора.

В стенде адресация реализована с помощью дешифратора микросхему КР555ИД7, выходные сигналыCS2, CS3, т.к. адреса индикаторов находятся в поле адресации внешней памяти данных, то для выборки используется сигнал WR с процессора. Микросхемы индикации КР490ИП2 содержат в себе регистр и семи сегментный дешифратор.

Сущность динамической индикации заключается в поочередном циклическом подключении каждого индикатора HL1-n к источнику информации через общую шину данных, рис 7.

Выборка индикатора осуществляется дешифратором DА. В регистре RD хранится цифровой код, предназначенный для отображения. В регистре RA хранится адрес индикатора.

RD- регистр данных для временного хранения отображаемого числа либо символа.

RA- регистр адреса для временного хранения двоичного кода адреса выбираемого индикатора.

DA-для преобразования адреса задаваемого двоичным кодом а позиционный код.

HL1-HL4- семи сегментные индикаторы.

Рисунок 7. Структурная схема динамической индикации

При таком включении значительно уменьшаются аппаратные затраты. Но необходимо обеспечить достаточное время свечения одного индикатора, для того чтобы не уменьшалась яркость. Также необходимо обеспечить такую частоту перебора индикаторов, чтобы не было заметно мерцание. Преимущества такого способа заметны при количестве десятичных разрядов индикации больше 5.

На стенде статическая индикация реализована на четырех статических семи сегментных двоично-десятичных индикаторах (HG1 – HG4). Обращение к ним производится, как к ячейкам памяти с адресами А000h , В000h. Передача данных на индикаторы осуществляется с ОЭВМ по шине данных AD(0-7). Сигналы выборки микросхем индикации CS2, CS2.

Динамическая индикация реализована с помощью двух семи сегментных индикаторов HG2, HG3. Управление динамической индикацией осуществляется с помощью элементов DD4, DD3.4, DD3.5 (линия данных А,B,C,D,E,F,G,H, -РВ0, РВ1, РВ2, РВ3, РВ4, РВ5, РВ6 ,РВ7) сигналы поступают с порта РВ микросхемы параллельного приемопередатчика DD10 (см. схему электрическую стенда приложение 1) , сигналы выборки соответствующего индикатора поступают от линии порта РС микросхемы DD10 к транзисторам VT2 и VT3.

Также на плате расширения установлены матрица 5х7 светодиодов HG1, и линейка светодиодов HL1-HL8. Светодиоды зажигаются записью логических единиц в соответствующие разряды порта РА микросхемы параллельного приемопередатчика DD10.

Управление светодиодной матрицей осуществляется по линиям РА0-РА4 параллельного приемопередатчика DD10 и Р1.0-Р1.6. Например для того чтоб засветить точку с координатами [1;1] необходимо вставить уровень логической единицы на линии РА0, и уровень логического нуля на линии Р1.0.

Пример программы для статической индикации

С частотой 1 Гц отобразить на статическом индикаторе число 04:

CSEG

ORG 0

Continue:

mov A,#04h ;записать в Акк. число 04

mov DPTR,#0A000h ;устан.в DPTR адрес Инд.DD15,DD16

movx @DPTR,A ;засветить на Инд. DD15,DD16 Ч 04

mov DPTR,#0B000h ;установить в DPTR адрес Инд.DD17,DD18

movx @DPTR,A ;засветить на Инд. DD17,DD18 Ч 04

mov R1,#0FFh ;временная задержка на 2 регистрах

С1: mov R2,#0FFh ;с декрементом во вложенном цикле,

С3: djnz R2, С3 ;определяет время свечения

djnz R1, C1 ;индикаторов

mov A,#0FFh ;записать в Акк. число FFh

mov DPTR,#0A000h ;установить в DPTR адрес Инд.D15,DD16

movx @DPTR,A ;потушить индикаторы DD15,DD16

mov DPTR,#0B000h ;установить в DPTR адрес Инд. DD17,DD18

movx @DPTR,A ;потушить индикаторы DD17,DD18

mov R1,#0FFh ;временная задержка на 2 регистрах

С2: mov R2,#0FFh ;с декрементом во вложенном цикле,

С4: djnz R2, С4 ;определяет время гашения

djnz R1, C2 ;индикаторов

jmp Continue ;переход на начало программы

END

Варианты индивидуальных заданий

Таблица 3 Таблица заданий к л.р. №2