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[導(dǎo)讀]PIC16C5X系列單片機(jī)具有可靠性高、功耗低、實用、低價、易學(xué)等特點,尤其是OTP產(chǎn)品有與掩模型產(chǎn)口幾乎相同的性能和價格,因此被廣泛用于工業(yè)和民用產(chǎn)品。在應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中,對于多位數(shù)碼管(LED)的顯示驅(qū)動,傳統(tǒng)的驅(qū)

PIC16C5X系列單片機(jī)具有可靠性高、功耗低、實用、低價、易學(xué)等特點,尤其是OTP產(chǎn)品有與掩模型產(chǎn)口幾乎相同的性能和價格,因此被廣泛用于工業(yè)和民用產(chǎn)品。在應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中,對于多位數(shù)碼管(LED)的顯示驅(qū)動,傳統(tǒng)的驅(qū)動方式有兩種:一是每個LED單獨譯碼驅(qū)動,這需要大量的I/O線;二是段驅(qū)動,即采用公共數(shù)據(jù)線進(jìn)行位驅(qū)動單獨掃描,這種方法在軟件上需定時掃描,否則顯示就會混亂。為了既用很少I/O線,又減少軟件設(shè)計的工作量,采用串行數(shù)據(jù)譯碼驅(qū)動電路不失為最佳選擇。MC14499是比較理想的器件,但價格昂貴,目前已停產(chǎn)。TEC9607為國產(chǎn)電路,售價低,很適合在各種電子產(chǎn)品上使用。本文介紹了TEC9607的工作時序及與PIC系列單片機(jī)的接口電路,并給出了程序清單,軟件不作任何改動即可直接應(yīng)用到PIC系列單片機(jī)中。

1. TEC9607功能描述

TEC9607是天潼公司生產(chǎn)的串行共陽極CMOS 5×8段LED數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路,為全定制專用集成芯片,它由開機(jī)自清電路、振蕩電路、位掃描驅(qū)動電路、5×8位移位寄存器電路、5×8位數(shù)據(jù)鎖存器電路、多路選擇器、共陽極段驅(qū)動電路組成??梢耘c各種型號的微控制器(計算機(jī))串行口或并行口連接,專供驅(qū)動5位十進(jìn)制八段(每段至多串聯(lián)3個LED)共陽極LED數(shù)碼管或共陰極5×8點陣LED使用。TEC9607的管腳排列如圖1所示,各引腳說明如下:

SI(5腳):串行數(shù)據(jù)輸入腳,數(shù)據(jù)的輸入由微控制器(計算機(jī))程序給出。

SCP(6腳):串行移位時鐘,用于驅(qū)動串行數(shù)據(jù)的輸入。

CS(4腳):片選信號,高電平有效。CS=1,允許SI、SCP把數(shù)據(jù)移到5×8位移位寄存器;否則移位禁止。內(nèi)部有上拉電阻到電源。CS在用于一個微處理器帶多片TEC9607時做片選使用。

SO(14腳):5×8位串行移位寄存器數(shù)據(jù)輸出。一個微處理器帶多片TEC9607時,除了用CS方法擴(kuò)展外,也可用SO串出的方法擴(kuò)展。

LCP(3腳):把5×8位移位寄存器中的數(shù)據(jù)存到5×8位段數(shù)據(jù)鎖存器的脈沖,高電平有效。加入數(shù)據(jù)鎖存器的目的是上一個數(shù)據(jù)的顯示和下一個數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備(移位)可同時進(jìn)行,且能防止數(shù)據(jù)移位過程中顯示數(shù)據(jù)的閃爍,內(nèi)部已有上拉電阻到源,平時懸空時為高電平1,表示5×8位串行移位寄存器的數(shù)據(jù)總是送 5×8位數(shù)據(jù)鎖存器。

OEN(13腳):段輸出允許信號,高電平有效。OEN=1時,允許段輸出顯示;OEN=0,段輸出為高阻態(tài)。內(nèi)部已有上拉電阻到電源,懸空時為高電平1。

OSC1、OSC2(2、1腳):振蕩電路輸入和輸出端。OSC1為輸入,OSC2為輸出。微控制器產(chǎn)生的移位脈沖與顯示掃描信號S1~S5是異步工作的。OSC1、OSC2外接電容C可使OSC2輸出約2kHz,因此作為該器件的位掃描頻率,電容推薦值為1000pF。

A、B…DP(22~15腳):段輸出信號,為開路門輸出,接LED負(fù)載。

S1~S5(11~7腳):位掃描驅(qū)動,S1為第一位(個位),S5為第五位(萬位)。

R(23腳):開機(jī)自清信號引腳,低電平有效。外接電容C到地,可增大開機(jī)自清的時間。

TEC9607的工作時序如圖2所示,按圖2的工作時序傳遞數(shù)據(jù)時,先將SCP拉成低電平,隨后把第一位數(shù)據(jù)放在SI線上,在SCP的上升沿, TEC9607將數(shù)據(jù)采集進(jìn)去,其它位傳送過程是相同的。在5×8位數(shù)據(jù)傳送后,就完成了顯示控制過程。40位數(shù)據(jù)的串行順序如圖3所示。

2.TEC9607與單片機(jī)的接口電路

圖4是TEC9607與PIC16C5X系列單片機(jī)的接口電路。設(shè)計時,首先構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng),包括PIC16C5X系列單片機(jī)、外復(fù)位電路和振蕩電路。該接口電路采用PIC16C57RC,它內(nèi)含 2k×12位 OTP型程序存儲器、內(nèi)置式硬件看門狗電路(WDT)、33條精簡單字節(jié)指令,并具有二極堆棧,工作頻率為0~20MHz,有四種振蕩方式可選。 PIC16C5X系列單片機(jī)具有片內(nèi)上電電路(POR)可將VDD與MCLR相連,即可使用POR,但要求VDD的上升速度不低于0.05V/ms,并且 VDD要從0V開始上升,否則不能正確復(fù)位。為了可靠,應(yīng)外接RC復(fù)位電路。

當(dāng)多片TEC9607擴(kuò)展使用時,可用片選CS進(jìn)行選擇,亦可用第一片TEC9607的SO輸出接第二片TEC9607的SI,依次串聯(lián)的方法。且應(yīng)考慮SCP的驅(qū)動能力。

3.顯示程序設(shè)計

TEC9607可驅(qū)動任意位LED數(shù)碼管顯示。少于5位 (比如2位)時,第一種方法是5×8位串行移位寄存器的低2×8位移入要顯示的段碼,而高3×8 位全移入“0”,此時只接兩位數(shù)碼管。SI驅(qū)動個位,S2驅(qū)動十位,S3~S5懸空即可。第二種方法是5×8位串行移位寄存器的高2×8位移入要顯示的段碼,低3×8位不管它,此時只接兩位數(shù)碼管。S4驅(qū)動個位,S5驅(qū)動十位,S3~S1懸空。

軟件設(shè)計中,應(yīng)使RA口工作在輸出狀態(tài)。下面以四位LED數(shù)碼管顯示為例描述該電路的軟件設(shè)計,其顯示驅(qū)動程序如下:TRBUF EQV OAH  ;數(shù)據(jù)暫存器和循環(huán)次數(shù)寄存器


    SI  EQU 1   ;RA1為串行數(shù)據(jù)輸入端
    SCP EQU 2   ;RA2為時鐘端
    BUFF EQU 10H  ;數(shù)據(jù)緩存
    MBUF EQU 13H  ;13H,14H,15H,16H四個寄存器為顯示緩存
          ?。?3H最低位顯示段碼
          ?。?4H次低位顯示段碼
          ?。?5H次高位顯示段碼
          ?。?6H最高位顯示段碼
          ?。?7H為任意數(shù)
  DISBUF EQU OEH  ;OEH,OFH為壓縮式顯示數(shù)據(jù)
           ;OEH高兩位顯示數(shù)據(jù)
           ;OFH低兩位顯示數(shù)據(jù)
   BIT  EQU  9??;每字節(jié)位數(shù)(8)
    FSR EQU  4  ;文件選擇寄存器
   RA  EQU  5   ;I/O端口A
     CONVERT  MOVWF  2  ;PC=W
  TABLE  RETLW   0FCH   ;“ 0 "
       RETLW 60H ?。?ldquo;1”
       RETLW  0DAH??; “2”
      RETLW  0F2H  ;“3 " 
           RETLW  66H ; “4”
      RETLW  0B6H  ; “5"
       RETLW  0BEH  ;“6"
      RETLW  0E4H  ;“7"
      RETLW  0FEH   ;“8"
      RETLW  0F6H  ;“9"
      RETLW  00H   ;“ "
      ETLW  7CH  ??; “U"
      RETLW  9EH ?。?ldquo;E"
      RETLW  00H   ;“ "
      RETLW  00H   ;“ "
      RETLW  00H   ;“ "
          DIS  MOVLW MBUF ;將顯示段碼寄存器    首址(f13)送f4
       MOVWF  FSR
       MOVLW  TABLE ;把段碼表起始地址     送BUFF
         MOVWF  BUFF
         MOVF 0FH,0 ;取出最低位待顯數(shù)據(jù)
       ANDLW  0FH
      ADDWF BUFF,0?。籅UFF+W→W         取得段碼表中的偏移地址
         CALL CONVERT ;轉(zhuǎn)段碼查詢子程序
    MOVWF  0      ;段碼值送W
    INCF    FSR    ;W?F13
                           ;以下依次完成高三位數(shù)據(jù)?段碼值的轉(zhuǎn)換
    MOVLW  TABLE
    MOVWF  BUFF
    MOVF   0FH,0
    MOVWF  TRBUF
    SWAPF   TRBUF,0
    ANDLW   0FH
    ADDWF   BUFF,0
    CALL    CONVERT
    MOVWF  0
    INCF    FSR
    MOVLW TABLE
    MOVWF BUFF
    MOVF   OEH,0
    ANDLW  0FH
    ADDWF  BUFF,0
    CALL   CONVERT
    MOVWF 0
    INCF FSR
    MOVLW TABLE
    MOVWF BUFF
    MOVF   0EH,0
    MOVWF TRBUF
    SWAPF TRBUF,0
    ANDLW 0FH
    ADDWF BUFF,0
    CALL   CONVERT
    MOVWF  0
    MOVLW  30H  ;使RA1,RA2為輸出狀態(tài)
    TRIS    RA
    BCF RA,  SI
    BCF    RA,  SCP
    MOVLW  MBUF
     MOVWF  FSR
    MOVLW  5     ?。粋魉?字節(jié)數(shù)據(jù)
    MOVWF  TRBUF
       DIS1 MOVF 0,0?。淮a段值?W
    MOVWF  BUFF?。籛?送數(shù)據(jù)暫存器BUFF
    INCF    FSR
    MOVLW 8
    MONWF  BIT     ;一字節(jié)有8位
       DIS2 BSF RA, CLK   ;CLK端拉成高電平 BTFSC BUFF,7
   BSF RA,SDA  ;數(shù)據(jù)暫存器D7位送data線
   BTFSS BUFF,7
   BCF RA,SDA
   RLF BUFF ?。粩?shù)據(jù)暫存器左移一位
   BCF RA,CLK ;CLK端被拉成低電平,在其下降沿把data線上的數(shù)據(jù)采集進(jìn)去
   DECFSZ BIT
   GOTO DIS2 ;一字節(jié)未送完,返回
   DECFSZ TRBUF
   GOTO DIS1  ;三字節(jié)未送完,返回
   BSF RA,CL  ;器件操作結(jié)束
   BSF RA,EN
   RETLW 0
 

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