Системи відображення інформації.

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

 

Рисунок 6 - Увімкнення одиничних індикаторів

У напівпровідникових світлодіодах використовується властивість pn-переходу випромінювати світло у видимій частині спектра при проходженні через нього прямого струму (Іпр = 5-20мА, Uпр = 2-3В). Варіанти увімкнення індикаторів на рис.6.

Для відображення цифрової інформації найбільшого поширення набули семисегментні індикатори, в яких зображення цифри складають з семи лінійних світлодіодних сегментів, розміщених у вигляді цифри 8.

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

Статична індикація полягає у постійному підсвічуванні індикаторів HL1-n від одного джерела інформації (рис.7).

 

Рисунок 7 - Структурна схема статичної індикації:

DA - дешифратор адреси, необхідний для вибирання відповідного регістра;

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

DC1-DC4 - семисегментні дешифратори, які перетворюють двійковий код у семисегментний код;

HL1-HL4 - семисегментні індикатори;

ШД - шина даних, по ній здійснюється передавання даних у цифровому форматі.

У такій системі кожен індикатор HL1-n увімкнений через власний дешифратор DC1-n і регістр RG1-n до шини даних, вибирання регістрів RG1-n проводиться за допомогою селектора адреси СА. Апаратні витрати при такій організації становлять n пар регістр + дешифратор при n десяткових розрядів індикатора.

Сутність динамічної індикації полягає в почерговому циклічному увімкненні кожного індикатора HL1-n до джерела інформації через загальну шину даних (рис.8).

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

Рисунок 8 - Структурна схема динамічної індикації:

RD-регістр даних для тимчасового зберігання відображуваного числа або символу;

RA-регістр адреси для тимчасового зберігання двійкового коду адреси вибраного індикатора;

DA-дешифратор адреси, позиція задається двійковим кодом;

HL1-HL4 - семисегментні індикатори.

При такому увімкненні 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 віртуальному стенді статична індикація реалізована за допомогою чотирьохразрядного семисегментного індикатора. Управління індикацією здійснюється за допомогою порту Р3 системного контролера, сигнали вибирання відповідного індикатора надходять від лінії порту Р3.0, Р3.1, Р3.2 і Р3.3.

Дані передаються на порт Р2. Формат даних формується відповідно до рис. 9.

Рисунок 9 – Схема підключення індикатора

Також у стенді є лінійка світлодіодів HL1-HL8, доступ до яких здійснюється через порт Р1. Світлодіоди запалюються записом логічних нулів у відповідні розряди.

Приклад програми для статичної індикації

На статичному індикаторі по черзі відображати цифру 5 на першому і третьому, а потім на другому та четвертому знакосинтезувальних місцях. Організувати почергове миготіння лінійки світлодіодів у шаховому порядку:

$ NOMOD51

$ Include (D:\ Sum_GU_STUD\MPP\ BIN\ASM51\mod51)

ORG 0

Begin:

mov R1, # 03h; записати в R1 число 3

mov R4, # 02h; записати в R4 число 2

mov A, R1; записати в A значення R1

add A, R4; скласти значення в А і R4, результат суми в А

mov R3, A

mov P1, # 01010101b; вивід результату на лінійку світлодіодів

mov A, R3

call decod; виклик підпрограми декодування

mov P3, # 0101b

mov P2, A

call DEL; виклик підпрограми затримки

mov A, R3

call decod; виклик підпрограми декодування

mov P3, # 1010b

mov P2, A

mov P1, # 10101010b

call DEL; виклик підпрограми затримки

jmp Begin, перехід у початок програми

decod:

mov DPTR, # TabDecod; запис у DPTR адреси символів

movc A, @ A + DPTR; непряме звернення до символу

ret

TabDecod:

db 11000000b; симв "0"

db 11111001b; симв "1"

db 10100100b; симв "2"

db 10110000b; симв "3"

db 10011001b; симв "4"

db 10010010b; симв "5"

db 10000010b; симв "6"

db 11111000b; симв "7"

db 10000000b; симв "8"

db 10010000b; симв "9"

db 10001000b; симв "А"

ret

DEL:; підпрограма затримки

mov R6, # 0FFh

mov R5, # 0Ah

C2: mov R7, # 0FFh

C4: djnz R7, C4

djnz R6, C2

djnz R5, C2

ret; вихід з підпрограми

END
Таблиця 2 - Варіанти індивідуальних завдань до ЛР 2

Номер вар.	Текст індивідуального завдання
1,11,	Занести до регістра R1число 09Н, віднімаючи від числа "1", відображати результат на статичному індикаторі у молодшому розряді до нуля. Вмикають переміщення світлодіода на HL1-HL8.
2,12,	Занести до регістра R1 число 05Н. Організувати біжучий рядок на статичному індикаторі справа наліво. Увімкнути в шаховому порядку світлодіоди HL1-HL8
3,13,	Занести до регістра R5 00Н, додаючи до числа "1", відображати результат на статичному індикаторі у молодшому розряді до 9. Вмикати переміщення світлодіода на HL1-HL8
4,14,	Почергово відображати на статичному індикаторі числа від 0 до 9, дублювати ці числа на лінійці світлодіодів (у двійковій формі)
5,15,	Вмикати переміщення світлодіода на HL1-HL8 зліва направо, а потім справо наліво. На статичному індикаторі відображати номер варіанта у форматі ХХН
6,16	Занести до регістра R7 число 08Н, віднімаючи від числа "2" відображати результат на статичному індикаторі в старшому розряді до нуля. Вмикати переміщення світлодіоду на HL1-HL8
7,17	Занести до регістра R1 число 08Н. Організувати біжучий рядок на статичному індикаторі зліва направо. Вмикати в шаховому порядку світлодіоди HL1-HL8
8,18	Занести до регістр R0 число 00Н, додаючи до числа "2", відображати результат на статичному індикаторі у молодшому розряді до 0АН. Вмикати переміщення світлодіода на HL1-HL8
9,19	Почергово відображати на статичному індикаторі числа від 9 до 0, дублювати ці числа на лінійці світлодіодів (у двійковій формі).
10,20	Вмикати переміщення світлодіода на HL1-HL8 справа наліво, а потім з ліво на право. На статичному індикаторі відображати номер варіанта у форматі ХХН

Примітка. Де Х – цифра від 0 до 9.

Рисунок 10 - Схема до лабораторної роботи 2