Формирование импульсных сигналов
Управляющее воздействие типа «импульс» можно получить последовательной выдачей сигналов «включить» и «отключить» с промежуточным вызовом подпрограммы временной задержки (листинг 4.19).
Листинг 4.19 – Программа формирования импульсного воздействия
; Программа предполагает, что ИМ подключен к разряду 0 порта P1.
|
.ORG 0000h |
; Адрес начала программы |
|
SETB P1.0 CALL DELAY
CLR P1.0 … |
; Включение ИМ ; Вызов подпрограммы ; временной задержки ; (см. листинг 4.7) ; Отключение ИМ |
Генерация меандра
Для генерации меандра (рисунок 4.12) необходимо выдавать на выход сигналы логической единицы и логического нуля с одинаковой длительностью (листинг 4.20).
Рисунок 4.12 – Меандр
Листинг 4.20 – Программа, реализующая меандр на выходе Р1.0
|
.ORG 0000h |
; Адрес начала программы |
|
SETB P1.0 CALL DELAY CLR P1.0 CALL DELAY JMP 0 |
; Выдача логической единицы ; Временная задержка ; Выдача логического нуля ; Временная задержка ; Переход на начало программы |
Формирование сигнала с заданной скважностью
Пример импульсного сигнала с произвольной скважностью показан на рисунке 4.13.
Рисунок 4.13 – Импульсный сигнал с произвольной скважностью
Скважность – это отношение длительности единичного импульса к периоду сигнала, выраженное в процентах.
Последовательность импульсных сигналов с произвольной скважностью может быть получена путем чередования процедур выдачи изменяемого значения сигнала (0 или 1) и вызова подпрограмм временных задержек различных длительностей (листинг 4.21).
Листинг 4.21 – Программа, формирующая сигнал с заданной скважностью
|
.ORG 0000h |
; Адрес начала программы |
|
SETB P1.0 CALL DELAY1
CLR P1.0 CALL DELAY0
JMP 0 |
; Выдача логической единицы ; Временная задержка, ; определяющая длительность ;
единицы ( ; Выдача логического нуля ; Временная задержка, ; определяющая длительность ;
ноля ( ; Переход на начало программы |
)
)Вывод и отображение информации
Многие микроконтроллерные устройства требуют вывода информации на устройства индикации. Для отображения информации используют следующие типы индикаторов:
– светодиоды используют в тех случаях, когда требуется индикация типа ДА/НЕТ (рисунок 4.14);
– семисегментные индикаторы (ССИ) широко используются для отображения цифровой и буквенной информации (рисунок 4.15).
Рисунок 4.14 – Схема подключения светодиодов
Рисунок 4.15 – Структура и схема подключения семисегментного индикатора
Семь отображающих элементов позволяют высвечивать десятичные и шестнадцатеричные цифры, некоторые буквы русского и латинского алфавитов, а также некоторые специальные знаки.
Низкая нагрузочная способность МК не допускает прямого соединения с ССИ. В качестве промежуточных усилителей тока могут использоваться интегральные схемы преобразователей кодов для управления ССИ.
Преобразование двоичных кодов в коды для ССИ может осуществляться либо программно, либо аппаратно с использованием дешифраторов для семисегментных индикаторов.
Матричные светодиодные индикаторы (МСИ) используются для отображения алфавитно-цифровой информации (рисунок 4.16).
Каждый
из таких МСИ, выполненный в виде
интегральной микросхемы, представляет
собой матрицу светодиодов размерностью
,
где N
– число колонок, M
– число строк матрицы.
Для включения одного светодиода матрицы необходимо обеспечить протекание через него тока 10–15 мА при напряжении 2,0–2,5 В. Подключение матричного индикатора к МК осуществляется через управляемые схемы формирования тока колонок и строк (см. рисунок 4.16) .
Рисунок 4.16 – Структура и схема подключения матричного светодиодного индикатора |
Для отображения многосимвольной информации используются линейные дисплеи. Такие дисплеи представляют собой «линейку», смонтированную из отдельных ССИ или МСИ. Число знакомест дисплея определяется в соответствии с требованиями к микроконтроллерной системе.
Существует два способа организации интерфейса МК с линейным дисплеем: 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 микросхем, а следовательно, и стоимость микроконтроллерной системы.
Второй способ (динамический) основан на инерциальности человеческого глаза, которому отображаемая на дисплее информация, если ее обновлять с частотой не менее 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 вывода информации получил преимущественное распространение в микроконтроллерных системах.