[發明專利]多位七段碼的精簡IO口控制裝置及其方法、顯示子程序

在審

• 申請號: 201810522257.1
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108447431A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 蔡澤凡;劉強;宋玉宏
• 申請（專利權）人: 順德職業技術學院
• 主分類號: G09G3/14
• 分類號: G09G3/14
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 張綺麗

本發明公開一種多位七段碼的精簡IO口控制方法，所涉及的硬件電路包括微處理器、串行移位芯片、譯碼芯片以及七段碼顯示器。其中的串行移位芯片用于產生七段碼的段控制信號，譯碼芯片用于產生七段碼的位控制信號。這種方法適合于利用微處理器驅動多位七段碼的場合，它可以節省所需的IO口數量，使微處理器控制器的設計更加靈活。

技術領域

本發明涉及微處理器驅動技術領域，更具體地說，是涉及一種多位七段碼的精簡IO口控制裝置及其控制方法、七段碼顯示子程序，它適合于利用微處理器驅動多位七段碼的場合。

背景技術

在以微處理器為核心的控制器中，經常需要利用多位七段碼作為顯示器。1位七段碼有8個段碼控制端和1個公共端，每增加1位七段碼就需要增加1個公共端，對于1個4位的七段碼顯示器，總共需要12個控制信號。對于微處理器來說，IO口的數量是有限的，如果直接用12個IO口來控制七段碼，可能會出現IO口不夠用的情況。為了解決這種矛盾，可以選用IO口數量很多的微處理器，或者引入專用的七段碼驅動芯片，但是這兩種方法都會較大的增加成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多位七段碼的精簡IO口控制裝置及其控制方法、七段碼顯示子程序，這種方法只需要使用少數的IO口就可以驅動多位七段碼，大大節省所需要的IO口，且價格低廉，以克服現有技術的不足。

本發明解決其技術問題的技術方案是：多位七段碼的精簡IO口控制裝置，其特征在于：包括微處理器U1、串行移位芯片U2、譯碼芯片U3以及七段碼顯示器，串行移位芯片U2與譯碼芯片U3并聯連接后分別與微處理器U1、七段碼顯示器連接，其中串行移位芯片用于產生七段碼的段控制信號，譯碼芯片用于產生七段碼的位控制信號。

微處理器U1選用AT89C52，串行移位芯片U2選用74LS164，譯碼芯片U3選用74HC138，七段碼顯示器包括SEG1和SEG2，SEG1和SEG2選用4位的共陰七段碼。

74LS164的第9引腳為復位信號R，固定接+5V；74LS164的第8引腳為時鐘信號C，上升沿有效，第8引腳和AT89C52的第25引腳P2.4相連；74LS164的第1和第2引腳為數據信號，兩者邏輯與以后的結果作為移位信號的輸入，將這兩個引腳都接到AT89C52的第26引腳P2.5；74LS164的第3-6引腳、第10-13引腳為輸出信號Q0-Q7。

74HC138的第4、5引腳E2、E3為使能信號，低電平有效，第4、5引腳固定接地；74HC138的第6引腳E1為另外一個使能信號，高電平有效，E1和AT89C52的第24引腳P2.4相連；74HC138的第1、2、3引腳A、B、C為譯碼輸入信號；74HC138的第15-9、7引腳為譯碼輸出信號Q0-Q7。

SEG1、SEG2的段信號A-G、DP兩兩相連，并對應和74LS164的Q0-Q7相連；SEG1的位選信號1-4分別和74HC138的Q0-Q3相連；SEG2的位選信號1-4分別和74HC138的Q4-Q7相連。

上述的多位七段碼的精簡IO口控制裝置的控制方法，通過引入串行移位芯片和譯碼芯片，利用它們分別用來控制七段碼的段信號和位信號；串行移位芯片在時鐘信號的控制下，把需要的數據序列通過數據輸入端口逐位送到輸出端，實現把串行數據轉化為并行數據的目的；譯碼芯片把n位的信號譯碼成為2ⁿ個信號，如74HC138芯片可以利用3位輸入信號實現8位信號的選擇，用其控制8位七段碼。

上述的多位七段碼的精簡IO口控制裝置的七段碼顯示子程序，包括以下步驟：

S1)關閉所有的位信號，令AT89C52的P2.4＝0，即74HC138的E1＝0；

S2)把七段碼的段碼信號通過串行移位芯片74LS164輸出到Q0-Q7，在74LS164的第8引腳時鐘信號C產生8個上升信號，把段碼信號通過74LS164的第1和第2引腳輸出到74LS164的Q0-Q7；