Способи побудови схем відображення інформації.

 

Завдання: Розробка програм для ОМЕОМ сімейства MCS - 51 для відображення цифрової інформації на засобах динамічного і статичного тип, а також на одиничних індикаторах.

 

Хід виконання роботи:

1. Вивчити принцип роботи різних методів відображення.

2. Розробити алгоритм для виконання індивідуального завдання до початку лабораторного заняття

3. Розробити програму для виконання індивідуального завдання до початку лабораторного заняття з використанням підпрограм.

4. Ввести програму індивідуального завдання на персональному комп'ютері.

5. Вивчити програмно налагоджувальні засоби (ПОС) для КР1816ВЕ31.

6. За допомогою ПОС проаналізувати виконання індивідуальної програми

7. Завантажити програму в стенд ОМЕОМ. Переконатися в правильному виконанні індивідуального завдання, при негативному результаті здійснити зміну алгоритму або програми. Повторити завантаження програми в стенд ОМЕОМ

8. Роздрукувати лістинг правильно працюючої програми.

9. Відповісти на контрольні питання викладача

 

Теоретична частина

Системи відображення інформації. Простими приладами відображення інформації в цифрових пристроях є світлодіоди і цифрові індикатори.

Включення одиничних індикаторів.

У напівпровідникових світлодіодах використовується властивість p-n переходу випромінювати світло у видимій частині спектру при протіканні через нього прямого струму (I_пр = 5..20 мА, Uпр = 2..3 В). Варіанти включення індикаторів - на рис.6.

 

Для відображення цифрової інформації найбільше поширеннотримали семисегментні індикатори, в яких зображення цифри складають з семи лінійних світлодіодних сегментів розташованих у вигляді цифри 8.

На основі світлодіодів і семисегментних індикаторів будуються підсистеми відображення інформації. При побудові підсистем відображення інформації розрізняють два підходи - динамічну і статичну схему побудови підсистеми індикації.

Статична індикація полягає в постійному підсвічуванні індикаторів HL1 - n від одного джерела інформації рис.6.

 

 

DA - дешифратор адреси, потрібний для вибірки відповідного регістра

R1 - R4 - регістри, в яких тимчасово зберігається значення коду числа для відображення (відповідний регістр вибирається DA).

DC1 - DC4 - семи сегментні дешифратори, що перетворюють двійковий код в семи сегментний код.

HL1 - HL4 - семи сегментні індикатори.

ШД - шина даних, по ній здійснюється передача даних на індикацію.

 

Структурна схема статичної індикації.

У такій системі кожен індикатор HL1 - n підключений через власний дешифратор DC1 - n і регістр-клямку RG1 - n до шини даних, вибірка регістрів RG1 - n проводиться за допомогою селектора адреси СА. Апаратні витрати при такій організації складають n пару регістр + дешифратор при n десяткових розрядів індикатора.

Суть динамічної індикації полягає в почерговому циклічному підключенні кожного індикатора HL1 - n до джерела інформації через загальну шину даних, рис 8.

Вибірка індикатора здійснюється дешифратором DА. У регістрі|реєстрі| RD зберігається цифровий код, призначений для відображення. У регістрі RA зберігається адреса індикатора.

 

 

RD – регістр даних для тимчасового зберігання числа, що відображається, або символу.

RA – регістр адреси для тимчасового зберігання двійкового коду адреси вибираного індикатора.

DA –для перетворення адреси що задається двійковим кодом а позиційний код.

HL1 - HL4 - семисегментні індикатори.

Структурна схема динамічної індикації

При такому включенні значно зменшуються апаратні витрати. Але необхідно забезпечити достатній час світіння одного індикатора, для того, щоб не зменшувалася яскравість. Також необхідно забезпечити таку частоту перебору індикаторів, щоб не було помітно мерехтіння. Переваги такого способу помітні при кількості розрядів індикації більше 5.

У стенді статична індикація реалізована на чотирьох статичних семисегментних індикаторах HG1 (розряди HG1.0, HG1.1, HG1.2, HG1.3). Звернення до них проводиться, як до елементів пам'яті з адресами А000h (ліва пара знакомісць), В000h (права пара знакомісць).

Динамічна індикація реалізована на платі розширення за допомогою чотирирозрядного семисегментного індикатора HL2. Управління динамічною індикацією здійснюється за допомогою порту В мікросхеми системного контроллера (див. схему електричну стенду, додаток 4), сигнали вибірки відповідного індикатора поступають від лінії порту РС0, РС1 до дешифратора адреси розряду DD3.

Знакосинтезуюча індикація реалізована на платі розширення за допомогою матриці світлодіодів 5х7 HG1. Управління світлодіодною матрицею здійснюється по лініях РА0-РА4 та РС0-РС6. Наприклад для того щоб засвітити точку з координатами [1;1] необхідно встановити рівень логічної одиниці на лінії РА0, та рівень логічного нуля на лінії РС0.

Також в стенді є лінійка світлодіодів HL1 - HL8 доступ до яких здійснюється як до комірки зовнішнього ОЗУ за адресою 0A006h. Світлодіоди запалюються записом логічних одиниць у відповідні розряди.

Приклад програми для статичної індикації: з частотою 1 Гц відобразити на статичному індикаторі число 04:

 

CSEG

ORG 0

Continue:

Mov A,#0

Mov DPTR,#0A004h