嵌入式进阶——数码管

本文主要是介绍嵌入式进阶——数码管，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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数码管结构

共阴与共阳
共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起，形成公共阳极（COM）的数码管，共阳数码管在应用的时候，应该将 COM 端口接到正极，当某一段发光二极管的阴极为低电平的时候，相对应的段就点亮，当某一字段的阴极为高电平的时候，相对应段就不亮。
1位数码管


2位数码管


4位数码管

移位寄存器

74HC595 是一款 8 位 CMOS 移位寄存器。8 位并行输出端口为可控的三态输出，一 个串行输入端口，可以实现多级芯片串行控制，组成 8n 位（n 为芯片数量）并行输出 。
优点：通过逻辑操作来控制LED的状态，少量的引脚控制更多的状态。

原理图

移位寄存器数据流程

移位寄存器的引脚：

1. LATCH_CLOCK: 锁存时钟
2. SHIFT_CLOCK: 移位时钟
3. A: 数据输入信号管脚
4. QA~QH: 将二进制数据信号转化为高低电平输出给数码管
5. SQH: 串行数据输出管脚
   
   上图帮我们认识了几个管脚的作用：
   ● A：数据信号输入
   ● QA~QH: 高低电平输出
   同时再次加深了我们对74HC595功能的理解：将二进制数据转换为高低电平的一个工具。

移位寄存器控制流程

数量流程中，数据变成高低电平过程清楚了。但是数据是给到芯片的，给这个过程是比较讲究的。
也就是我们传统说法，要按照规矩来传递数据。数据传递是要通过协议的。
我们通过 数据输入信号管脚(原理图上标记为A)来输入数据。我们必须清楚的知道，一个引脚给数据，其实就是给高低电平信号，一个高低电平信号只能表示一个bit，而我们又8给输出口，理论上需要给8次高低电平才能满足8个端口的输出要求。但是如何去界定8给高低电平呢，就需要用时间去界定。提供了两个引脚：

1. LATCH_CLOCK: 锁存时钟引脚
2. SHIFT_CLOCK: 移位时钟引脚
   
   移位：由低电平变为高电平，表示记录一个位的电平。
   锁存：由低电平变为高电平，表示将记录的数据应用到电路中。

移位寄存器串联

本案例中是有两个移位寄存器U1和U2的。分别关注两个移位寄存器的A和SQH.

通过流程我们可以明确以下结论:

1. 移位寄存器通过A输入数据
2. 移位寄存器通过SQH输出数据
3. 两个移位寄存器通过将一个的SQH输出到另外一个的输入A口，两个移位寄存器就串联了
4. 末端的移位寄存器输出口悬空表示不输出
5. 数据会传递到末端，也就是数据会先填充的是末端。
   串联后控制流程需要有所改变，改变如下：
   

实现数码管显示

#include "Config.h"
#include "GPIO.h"
#include "Delay.h"#define	NIXIE_DI	P44	// 数据输入
#define	NIXIE_SCK	P42	// 移位寄存器
#define	NIXIE_RCK	P43	// 锁存寄存器void GPIO_config(void) {GPIO_InitTypeDef	GPIO_InitStructure;		//结构定义GPIO_InitStructure.Pin  = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4;		//指定要初始化的IO,GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_PullUp;	//指定IO的输入或输出方式,GPIO_PullUp,GPIO_HighZ,GPIO_OUT_OD,GPIO_OUT_PPGPIO_Inilize(GPIO_P4, &GPIO_InitStructure);//初始化
}#define GET_BIT_VAL(byte, pos)	(byte & (1 << pos))int main() {char i;u8 a_dat = 0x12;	// 0001 0010	字母位 5.//&1000	0000u8 b_idx = 0x1F;	// 0001 1111	数字位 GPIO_config();// 显示 7.// 0111 1000// 先发字母位 (控制显示的内容)// 8bit，先发出去的会作为高位for(i = 7; i >= 0; i--){ // 0点亮NIXIE_DI = GET_BIT_VAL(a_dat, i);// 寄存器的移位操作NIXIE_SCK = 0;NOP2();NIXIE_SCK = 1;NOP2();}// 再发数字位 （控制显示哪几个）// 1111 1011// 7.7.空7. 7.7.7.7.  -------------------与二级制是反向for(i = 7; i >= 0; i--){ // 只要不是0，就是高电平NIXIE_DI = GET_BIT_VAL(b_idx, i);// 寄存器的移位操作NIXIE_SCK = 0;NOP2();NIXIE_SCK = 1;NOP2();}// 锁存操作NIXIE_RCK = 0;NOP2();NIXIE_RCK = 1;NOP2();while(1) {}
}

这篇关于嵌入式进阶——数码管的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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