第6課 數碼管靜態顯示
數碼管根據內部接法的不同又可分為共陰極數碼管和共陽極數碼管兩種,上圖中,數碼管所有的發光二極管的陰極接在一起,而陽極單獨引出,我們稱此數碼管為共陰極數碼管,而還有一種接法是把陽極接在一起,而陰單獨引出,這種數碼管則稱之為共陽極數碼管,具體在寫程序時應考慮到的是哪一種數碼管,共陽極數碼管如圖4所示。

圖4 共陽極數碼管
這里需要注意的是,在驅動數碼管進行顯示時,數碼管內部的發光二極管要正常工作大概需要5mA的電流,而單片機的I/O口通常不能提供如些大的電流,此時需要上位電阻或者專用的驅動芯片,如7HHC573等,實驗板上即采用的后者,后面會具體講到。
因為實驗板上的數碼管相應引腳在和單片機相連時用到了鎖存器,這里介紹一下鎖存器相關的一些知識。
鎖存器(Latch)是一種對脈沖電平敏感的存儲單元,它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變和保持狀態,所謂鎖存,就是把信號暫存以維持某種電平狀態。實驗板上所用到的為74HC573,下面對其進行介紹。電路
74HC573為一種數字芯片,按其封裝的不同,分為直插和貼片的兩種,如圖6和圖7所示,



圖6 直插式鎖存器, 圖7 貼片式鎖存器,
下面先介紹下74HC573的各個引腳功能和真值表,如圖8所示,OE為輸出使能端(低電平有效),也就是要使該芯片工作,此腳必須為低電平;1D-8D為數據輸入端;1Q-8Q為數據輸出端;LE為輸出控制端。



圖8 74HC573引腳圖 圖9 74HC573真值表
圖9為74HC573的真值表,真值表可以直觀的表示數字芯片的工作特性,也就是要正確的使用數字芯片,必須學會看真值表。在圖9中,L表示低電平,H表示高電平,X表示任意電平,Z表示高阻態,即,可以為高電平,也可以為低電平,高或低由與它相連的其它電氣狀態決定;Q0表示上一次電平狀態。
由圖9真值表可以看出,當OE為高電平時,無論控制端LE和數據端為什么電平,輸出Q都為高阻態,也就是電平未知,此時鎖存器處于不可控的狀態,而我們使用該芯片肯定是要控制它以完成相應的功能,所以實驗板上兩塊芯片在硬件上均直接接地,相當于直接給低電平。
當OE為低電平時,LE為高時,D和Q同時為H或L;LE為低時,無論D為何種狀態,Q都保持上一次的數據狀態。也就是說LE為高電平時,Q端的數據隨D端數據變化而變化,LE為低電平時,Q端的數據保持為LE端由高電平變為低電平之前Q端的數據狀態。
在使用時,我們一般把LE端接單片機的一個引腳,而把數據輸入端D接單片機的8個引腳,此時我們就可以通過單片機控制LE端電平的高低和數據端的電平狀態來決定鎖存器數據輸出端的輸出狀態。
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講到這里,相信大家已經對74HC573基本了解了,鎖存器的作用很多,在實驗板上主要起到兩個作用,一個就是解決驅動問題,這一點前面已經說過,單片機I/O口輸出的電流太小,不足以驅動數碼管,此時就可以利用鎖鎖器來實現;再一個就是節約單片機的I/O口,這一點后面會解釋到。
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數碼管靜態顯示單片
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