Отображение информации в МКУ.

Во многих случаях в микроконтроллерных устройствах требуется наличие только простой индикации типа ДА/НЕТ, ВКЛ/ВЫКЛ. Такая индикация реализуется на основе отдельных светодиодов.

Для отображения многосимвольной информации используются линейные (однострочные) дисплеи. Такие дисплеи представляют собой «линейку» индикаторов (светодиодных или жидкокристаллических). Число знакомест дисплея определяется в соответствии с требованиями к МКУ. При этом, для отображения цифровой и буквенной информации широко используется семисегментные индикаторы (ССИ). Семь отображающих элементов позволяют высвечивать десятичные и шестнадцатеричные цифры, некоторые буквы русского и латинского алфавита, а также некоторые специальные символы.

Существуют два способа отображения многосимвольной информации: статический и динамический.

Первый требует наличия на входах каждого индикатора специальных буферных регистров для хранения кодов выводимых символов. Естественно, что с увеличением разрядности дисплея возрастает число дополнительных регистров, а следовательно, и стоимость МКУ.

Второй способ (динамический) основан на том, что любой световой индикатор является инерционным прибором, а человеческому глазу отображаемая на дисплее информация, если ее обновлять с частотой более 20 раз в секунду, представляется неизменяемой. Динамический способ вывода информации на дисплей требует значительно меньших аппаратурных затрат, но более сложного программного обеспечения. Именно этот способ организации отображения информации получил преимущественное распространение в МКУ.

Рассмотрим задачу, в которой необходимо предложить вариант микроконтроллерного устройства для динамической индикации 8-ми разрядных десятичных чисел на семисегментных жидкокристаллических индикаторах (ЖКИ). Индицируемые десятичные числа представляют собой результат вычислений, хранящихся в виде двоичных кодов в памяти данных микроконтроллера типа PIC 16F84.

Данную задачу можно решить различными способами. Рассмотрим более подробно один из возможных вариантов решения поставленной задачи. Для реализации исходного технического задания в данном случае необходимо осуществлять следующее (рис. 6.1.):

1. Переписать исходные двоичные коды чисел, подлежащих индкции, из регистров DATx, в которых они формируются в процессе обработки данных в МК, в регистры хранения INPx, отведенные для этих целей в памяти данных микроконтроллера.

2. Преобразовать исходные двоичные коды в двоично-десятичные (2/10-е) и записать результат в регистры вывода OUTx, отведенные для этого также в памяти данных.

3. Вывести полученные данные для индикации на восьмиразрядном линейном дисплее, состоящем из 8-ми ЖКИ индикаторов.

Причем, для осуществления динамической индикации 8-ми разрядных десятичных чисел необходимо выполнить следующие действия:

1) Сформировать 3-х разрядный двоичный код адреса очередного знакоместа (индикатора) в восьмиразрядном дисплее.

2) Преобразовать полученный код адреса в сигналы выбора очередного индикатора ВБР-И.

3) Преобразовать двоично-десятичный код, соответствующий выбранному разряду числа, в семисегментный код ВБР-С, позволяющий засветить необходимые сегменты (обеспечить протекание тока через сегменты) в выбранном индикаторе.

Рис. 6.1. Общий алгоритм программы

4) Засвечивать выбранные сегменты на протяжении не менее (7-10) мс. Для этого можно использовать временную задержку выбора следующего индикатора.

5) Повторить п.1- 4 для каждого знака 8-ми разрядного десятичного числа. Таким образом, в одном полном цикле индикации числа п.1-4 повторяются восемь раз.

6) Повторять п.1-5 непрерывно пока включено питание устройства (Питание вкл.?). Для этого необходимо организовать внешний цикл регенерации, во время которого при необходимости можно будет осуществлять смену кодов чисел в регистрах хранения INPx.

Перечисленные выше функции можно реализовать либо чисто программным способом, либо с привлечением дополнительных аппаратных средств. Второй способ более предпочтителен, так как требует меньшего количества линий ввода/вывода и освобождает микроконтроллер от выполнения действий по п.2 и п.3 предложенного выше алгоритма индикации. Для этого необходимо использовать два дешифратора DC1 и DC2, первый из которых предназначен для реализации п.2, а второй п.3 рассмотренного алгоритма. Подключение DC1, DC2 и ЖКИ к выводам портов А и В показано на рис.6.2.

На основании рассмотренных выше принципов построения устройства для динамической индикации, алгоритма его функционирования и распределения памяти данных можно предложить вариант текста программы (INDIK-D1), который приведен ниже:

;Текст фрагмента программы INDIK-D1

LIST P=PIC16C84