GPIO输出应用：数码管

合集 - STM8S单片机入门应用_寄存器配置(21)

1.前言与基础知识2024-11-162.GPIO通用输入输出端口2024-11-163.GPIO输出应用：流水灯2024-11-21

4.GPIO输出应用：数码管2024-11-21

5.GPIO输入应用：按键2024-11-216.中断2024-11-177.外部中断应用：按键2024-11-218.时钟源2024-11-249.基本计时器TIM4：STM8的定时器/计数器资源综述2024-11-2410.单片机线反转法实现矩阵键盘2024-11-2511.高级计时器TIM1：概述与外部时钟模式实现外部脉冲计数2024-11-2912.高级计时器TIM1：输入捕获功能功能实现信号周期与占空比测量2024-11-2913.高级计时器TIM1：STM8的PWM输出功能实现呼吸灯2024-11-2914.STM8的ADC模数转换器01-0815.嵌入式串行通信导论01-0916.UART异步串行通信协议01-0917.SPI同步串行通信协议01-1118.I2C同步串行通信协议01-2019.STM8的看门狗01-0620.单片机的系统功耗控制/电源模式管理/AWU自动唤醒01-2121.STM8的储存器01-26

收起

数码管原理

共阴/共阳结构

• 一位8段数码管集成了8个发光二极管（包括一个方形数字8与一个小数点）若是按一个二极管两个引脚的传统方式进行设计，将会使制造与控制变得很繁琐
• 为了化繁为简，数码管使用共阳极/共阴极结构，一个数码管的8个二极管的阳极/阴极被接在公共端
• 以共阳极结构为例，8个发光二极管的阳极被接在一起，并连接到一个正电源；若某个发光二极管的负极被置为低电平，该发光二极管就会被点亮，共阴结构原理一致，配置相反

段选码

• 由上文可知，通过配置连接数码管中各个二极管的GPIO端口输出高低电平，即可操控数码管中对应二极管亮灭，组成数码字符

• 为保证显示同一数码的引脚电平取值相同，数码管有统一的排列规则：

  最上方为a，按顺时针方向排列至f，中间的横杠为g，下方的小数点为dp

• 以共阳结构为例，当与数码管连接的GPIO端口组某一位被配置为0(输出低电平)时，对应二极管亮起：

  比如需要显示数字1，即需要b、c段亮起，对应的段选码是0xF9(1111 1001)

  为免去重复写入各种配置用十六进制数的麻烦，往往将各个情况对应的位选码、段选码写入数组中，使用时直接选择

  unsigned char num[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xa0,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
  //与数字0-9相对应的段选码
  

显示多位数码管

• 位选码

  对于有多位数码管的情况，借助位选信号，开启指定的那一位数码管

  例如PE0至PE3连接至数码管的0至3位，想要在第一位显示数字，应该配置PE组输出寄存器位选码为0xFE(1111 1110)，使能第一位数码管

  与段选码同理，也写成数组，方便选用：

  unsigned char bit[] = {0xFE,0xFD,0xFB,0xF7};
  //位选码，分别对应1111 1110等数，用以控制数码管不同位，例如OxFE就打开了第0位数码管
  

• 刷新数码管

  位选信号一次只能使能一位数码管，为了显示多位数字，使用刷新数码管的方式：

  在主程序中让各位数字轮流循环显示，而切换位的时间得极短，让人难以察觉

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代码实现

• 初始化函数

  具体的配置取决于电路结构：哪些引脚连接数码管的段选端(一般用字母A-F标记)，哪些连接至位选端

  void Digit_GPIO_Init()
  {
    //位选初始化
    PE_DDR = 0x0F;//配置为输出
    PE_CR1 = 0x0F;//推挽输出
    PE_ODR = 0x0F;//先关闭
    //段选初始化
    PB_DDR = 0xFF;
    PB_CR1 = 0xFF;
    PB_ODR = 0xFF;
  }
  

• 刷新数码管

  void Display(unsigned char xbit,unsigned char xnum)
  {
    PE_ODR |= 0X0F;
    PE_ODR &= bit[xbit];
    PB_ODR = num[xnum];
    //传入数字以选择对应要进行显示的位与要显示的数
    delay(2);
    //切换位的时间设定得极短，让人难以察觉，在视觉上认为各个数码管是一齐显示的
    PB_ODR = 0xFF;//在显示完成后清除以防残影
  }
  

• 使用方法

  //在写好函数后，可以在主程序中直接调用，比如希望显示从第3位到第0位数码管显示2333
  unsigned char bit[] = {0xFE,0xFD,0xFB,0xF7};
  //位选码，分别对应1111 1110等数，用以控制数码管不同位，例如OxFE就打开了第0位数码管
  unsigned char num[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xa0,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
  //与数字0-9相对应的段选码
  void Display(unsigned char xbit,unsigned char xnum);
  main()
  {
  //省略具体代码
  Display(3,2);
  Display(2,3);
  Display(1,3);
  Display(0,3);
  while(1);
  }