Системи відображення інформації

Найпростішими приладами відображення інформації є світлодіоди та цифрові індикатори. У напівпровідникових світлодіодах використовують властивість р-n переходу випромінювати світло у видимій частині спектра при протіканні через нього прямого струму (I_пр=5÷20 мА при U=2÷38В). Варіанти включення індикаторів наведено на рис. 2.1.

Рисунок 2.1 – Включення одиничних індикаторів

 

Для відображення цифрової інформації найбільше поширення одержали семи сегментні індикатори, у яких зображення цифри складають із семи лінійних світлодіодних сегментів, розташованих у вигляді цифри вісім.

На основі світлодіодних і семи сегментних індикаторів будуються підсистеми відображення інформації. При побудові підсистем відображення інформації розрізняють два підходи: динамічна й статична індикація.

Статична індикація полягає в постійному підсвічуванні індикаторів HLl-n від одного джерела інформації рис. 2.2.

Рисунок 2.2 – Структурна схема статичної індикації:

ШД – шина даних; DA – дешифратор адреси; R1-R3 – регістри;

DC1-DC3 – семи сегментні дешифратори; HL1-HL3 – семи сегментні індикатори

 

Дешифратор адреси DA необхідний для вибірки відповідного регістра R1-R3, у яких тимчасово зберігається значення коду числа для відображення. Семи сегментні дешифратори DC1-DC3 перетворюють двійковий код у семи сегментний код. Передача даних на індикацію HL1-HL3 здійснюється по шині даних. У такій системі кожен індикатор HLl-n підключений через власний дешифратор DCl-n і регістр-засувку RGl-n до шини даних, вибірка регістрів RGl-n виконується за допомогою селектора адреси DА. Апаратні витрати при такій організації становлять n пар «регістр + дешифратор» для n десяткових розрядів індикатора.

На стенді адресація реалізована за допомогою мікросхеми дешифратора КР555ИД7. Оскільки адреси індикаторів перебувають у полі адресації зовнішньої пам'яті даних, то для вибірки використовується сигнал WR від процесора.

Сутність динамічної індикації полягає в почерговому циклічному підключенні кожного індикатора HLl-n до джерела інформації через загальну шину даних (рис. 2.3).

Вибірка індикатора здійснюється дешифратором DA. У регістрі RD зберігається цифровий код, призначений для відображення. У регістрі A зберігається адреса індикатора.

Рисунок 2.3 – Структурна схема динамічної індикації:

RD – регістр даних для тимчасового зберігання відображуваного числа або символу; RA- регістр адреси для тимчасового зберігання двійкового коду адреси обраного індикатора; DA – дешифратор адреси, перетворюючий двійковий код адреси в позиційний код; HL1-HL4 – семи сегментні індикатори

 

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

На стенді статична індикація реалізована на чотирьох статичних семи сегментних двоїчно-десяткових індикаторах (HG1-HG4). Звертання до них виконується, як до комірок пам'яті з адресами A000h, B000h. Передача даних на індикатори здійснюється з ОЕОМ по шині даних AD (0-7). Сигнали вибірки мікросхем індикації CS2, CS3.

Динамічна індикація реалізована за допомогою двох семи сегментних індикаторів HG2, HG3. Керування динамічною індикацією здійснюється за допомогою елементів DD4, DD3.4, DD3.5 (лінія даних A, B, C, D, E, F, G, H –РВ0, РВ1, РВ2, РВЗ, РВ4, РВ5, РВ6,РВ7) сигнали надходять із порту РВ мікросхеми ППІ DD10 (додаток 1), сигнали вибірки відповідного індикатора надходять від лінії порту PC мікросхеми DD10 до транзисторів VT2 і VT3.

Також на платі розширення встановлена матриця 5x7 світлодіодів HG1, і лінійка світлодіодів HL1-HL8. Світлодіодів запалюються записом логічних одиниць у відповідні розряди порту РА мікросхеми ППІ DD10.

Керування світлодіодною матрицею здійснюється по лініях РА0-РА4 ППІ DD10 і Р1.0-Р1.6. Наприклад для того, щоб засвітити крапку з координатами [1; 1] необхідно встановити рівень логічної одиниці на лінії РА0, і рівень логічного нуля на лінії Р1.0.

 

Порядок виконання роботи

1 Вивчити принцип роботи різних методів відображення.

2 Розробити алгоритм для виконання індивідуального завдання (табл. 2.2).

3 Розробити програму для виконання індивідуального завдання з використання підпрограм.

4 Набрати програму індивідуального завдання на персональному комп'ютері.

5 Ознайомитись з програмно відлагоджувальними засобами (ПВЗ) для КР1816ВЕ31.

6 За допомогою ПВЗ проаналізувати виконання програми.

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

Таблиця 2.2 – Варіанти індивідуальних завдань

№	Текст індивідуального завдання
	Занести в peгістр Rl XXh, віднімаючи від числа одиницю відображати на динамічній індикації HG2, HG3 отримане значення до нуля із частотою 1 с. З частотою 0.5 Гц перемикати світлодіоди HL3, HL4
	Занести в В двоїно-десятине число Х0, в peгістр Rl XXh, число з В. Відображати на статичній індикації HL0 з частотою 1 Гц, число з R1 відображати на динамічній індикації HG2, HG3. З частотою 0.25 Гц включати світлодіод HL1
	Занести в peгістр В двоїно-десятине число 0Х, в регістр R5 X0, два розряди суми (десятки й одиниці) по черзі відображати на статичній індикації HG1, HGO і на динамічній індикації HG3, HG2 з частотою 1 Гц.
	Занести в peгістр R6 двоїно-десятине число ХХh, в регістр R5 двоїно-десятине число XXh, в регістр R0 двоїно-десятине число XXh, послідовно відображати ці числа по одному розряді на динамічній індикації HG2, HG3 і статичній індикації HG1, HG2, HG3, HG4. Поперемінно включати світлодіоди HL8-HL7.
	Занести в peгістр R2 двоїно-десятине число 0Х, в регістр Rl 0X, суму чисел відобразити на динамічній індикації HG2, HG3

ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ

1 Написати програма, яка з частотою 1 Гц відображає на статичному індикаторі число 04.

Лістинг програми:

CSEG

ORG 0

Continue:

mov A,#04h; записати до акумулятору число 04

mov DPTR,#0A000h; встановити у DPTR адресу індикаторів DD15, DD16

movx @DPTR,A; засвітити на індикаторах DD15, DD16 число 04

mov DPTR,#0B000h; встановити в DPTR адреси індикаторів DD17, DD18

movx @DPTR,A; засвітити на індикаторах DD17, DD18 число 04

mov R1, #0FFh; тимчасова затримка на двох регістрах з декрементом у вкладеному циклі, що визначає час світіння індикаторів

 

C1: mov R2, #0FFh

C3: djnz R2, C3

djnz Rl, Cl

mov A,#0FFh; записати в акумулятор число FFh

mov DPTR,#0A000h; встановити в DPTR адреси індикаторів DD15, DD16

movx @DPTR,A; згасити індикатори DD15, DD16

mov DPTR,#0B000h; встановити в DPTR адреси індикаторів DD17, DD18

movx @DPTR,A; згасити індикатори DD17, DD18

mov Rl,#0FFh; тимчасова затримка на двох регістрах з декрементом у вкладеному циклі, що визначає час світіння індикаторів

C2: mov R2,#0FFh

C4: djnz R2, C4

djnz Rl, C2

jmp Continue

END

ЗМІСТ ЗВІТУ

1 Титульна сторінка.

2 Назва роботи, її мета.

3 Початкові дані.

4 Програмний код розробленого програмного забезпечення

5 Висновки за результатами роботи програми.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1 Охарактеризуйте особливості програмування паралельного інтерфейсу КР580ВВ55 і його призначення.

2 Для чого необхідні і в яких сферах застосовуються пристрої зі статичним і динамічним методом відображення інформації?

3 Наведіть розрахунок часу регенерації для динамічного методу відображення інформації.

4 Обґрунтуйте необхідність застосування різних методів відображення інформації.

5 Охарактеризуйте схемотехнічні рішення побудови систем відображення інформації.

6 Наведіть схеми включення одиничних індикаторів.

7 Яким чином здійснюється включення рідкокристалічних індикаторів?

8 Яким чином здійснюється включення газорозрядних індикаторів?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3