導語

數(shù)碼管/LED點陣是嵌入式系統(tǒng)中常見的顯示方案，我們通過數(shù)碼管可以將代碼運行的結果可視化出來，是一種常見的顯示器件，相對于屏幕，數(shù)碼管成本低，被廣泛的運用在各類小型家電，工業(yè)控制中。學會使用數(shù)碼管，對于理解C語言控制GPIO有著很大的幫助。

數(shù)碼管

數(shù)碼管本質上是多個發(fā)光的LED等封裝在一起，通過不同的LED燈點亮，使得數(shù)字或者符號顯示出來，常見的由八段數(shù)碼管，包括小數(shù)點在內共有8個LED燈封裝在一起，其顯示符號范圍較廣，配合封裝顯示可有更廣泛的顯示，被廣泛使用。

其他更復雜的如米字數(shù)碼管可以顯示數(shù)字和26個英文字母，但其控制更加復雜，不常使用。

由于采用LED燈作為顯示光源，由此數(shù)碼管也存在共陰極和共陽極，其共陰極和共陽極控制有所區(qū)別。

通過選擇這些數(shù)碼管的開啟，其dp，gfedcba的端口順序排列可以產(chǎn)生一個8位2進制數(shù)來表示亮滅信息，并在C51中用HEX放在uchar數(shù)組中進行使用。

//共陰極：位選為低電平（即0）選中數(shù)碼管,各段選為高電平（即1接+5V時）選中各數(shù)碼段(0~f)

//共陰數(shù)碼管段選表，無小數(shù)點：
unsigned char code distab[16] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

//共陰數(shù)碼管段選表，有小數(shù)點：
unsigned char code distab[16] = {0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd, 0x87,0xff,0xef,0xf7,0xfc,0xb9,0xde,0xf9,0xf1}；

//共陰數(shù)碼管位選表-8個
unsigned char code distab[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdF,0xbF,0x7F};//位選

/*******************************************************************************************************************/

//共陽極：位選為高電平（即1）選中數(shù)碼管,各段選為低電平（即0接地時）選中各數(shù)碼段(0~f)
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//共陽數(shù)碼管段選碼表，無小數(shù)點：
unsigned char code distab[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e}；

//共陽數(shù)碼管段選碼表，有小數(shù)點：
unsigned char code distab[16]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78, 0x00,0x10,0x08,0x03,0x46,0x21,0x06,0x0e}；


//共陽數(shù)碼管位選表-8個
unsigned char code distab[8]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};//位選

1位八段數(shù)碼管一般會引出9個引腳，其中7個引腳顯示數(shù)字（或某些字母），1個顯示小數(shù)點，1個作為片選端。

n位一般引出n + 8引腳，n個片選引腳，8個顯示引腳為共享引腳。

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靜態(tài)顯示

何為片選信號?以共陰極為例，其公共引腳為低電平時，其他8個控制引腳的電平才有效果。若為高電平，則IO操作對當前位置無效。

當片選信號全部打開時，8個顯示IO的操作將顯示在兩位數(shù)碼管上，這就是數(shù)碼管的靜態(tài)顯示，

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動態(tài)顯示

利用人眼的視覺暫留，快速的切換數(shù)碼管的片選信號，同時切換位選信號（8個顯示IO的電平操作），便可以達到在人眼看來可以顯示多位數(shù)字0-99。通過增加更多的數(shù)碼管，便可以顯示更多的系統(tǒng)狀態(tài)。

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缺陷與對策

我們可以直接將數(shù)碼管直接接在單片機的IO上去驅動，但在多數(shù)的時候，我們不會去這樣做。多位數(shù)碼管將在系統(tǒng)中占用大量的IO,在一些IO豐富的單片機上這算不了什么，但在對于引腳較少的單片機中，我們可以通過增加外圍電路來解決這個問題。

鎖存器

對于常見于單片機學習板上多以鎖存器為主，如74HC573芯片，包含八路3態(tài)輸出的非反轉透明鎖存器。鎖存器同它的名字一樣，他可以將一些信號鎖上并”保存“起來。

當鎖存使能端LE為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的。單片機的輸入會直接通過芯片傳向數(shù)碼管。即D端口和O端口相連。

當鎖存使能變低時，單片機的輸入對于74HC573芯片的輸出不在有影響，當輸入的數(shù)據(jù)消失時，在芯片的輸出端，數(shù)據(jù)仍然保持；即芯片輸出取決于使能變低前輸入的數(shù)據(jù)，舊數(shù)據(jù)可以保持，繼續(xù)控制數(shù)碼管。

這樣我們就可以使用8個IO與對應的2個芯片使能IO,控制8位數(shù)碼管，其具體代碼實現(xiàn)可去理解例程，本文不做解釋。

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數(shù)碼管顯示驅動芯片

CH450是一款數(shù)碼管顯示驅動芯片，可以用于驅動 6位數(shù)碼管或 48點 LED矩陣，可通過I2C接口與單片機進行通信。

其數(shù)碼管被廣泛運用，理解GPIO與鎖存器便可以熟練使用數(shù)碼管器件。

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