數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)的介紹

　　數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)的作用

　　數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)可以將系統(tǒng)內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)以可見或可讀形式輸出，有數(shù)據(jù)值直接顯示、數(shù)據(jù)表顯示、各種統(tǒng)計(jì)圖形顯示等形式。

　　常用的顯示器件有發(fā)光二極管、LED數(shù)碼管、LCD液晶顯示器等。

　　計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)全貌及其原理

　　計(jì)算機(jī)的控制器既控制在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)淡，又控制到顯示系統(tǒng)去的數(shù)據(jù)流。在計(jì)算機(jī)內(nèi)梳動(dòng)的數(shù)據(jù)受程序控制，這種程序是存干存儲(chǔ)器之中的一組預(yù)先編好的指令序列。當(dāng)控制器通知怎樣做時(shí)，被存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)就從存儲(chǔ)器中取出，并送到供顯示器傳送數(shù)據(jù)用的輸入輸出設(shè)備中去。

　　運(yùn)算器執(zhí)行計(jì)算機(jī)所需要的運(yùn)算。當(dāng)某種運(yùn)算操作完成后，其結(jié)果就存于存儲(chǔ)器中，然后等待計(jì)算機(jī)程序所指定的任何其它各種處理。

　　固定程序指令和動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)兩者都存放在存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)器中的全部數(shù)據(jù)都各占有一個(gè)唯一的存儲(chǔ)地址，所以對(duì)數(shù)據(jù)的存取操作都能加以控制。當(dāng)計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)顯示器時(shí)，數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)程序的控制下，就能連續(xù)地從存儲(chǔ)器中進(jìn)行存取。

　　輸入輸出設(shè)備控制計(jì)算機(jī)和顯示器之問雙方的數(shù)據(jù)交換，從計(jì)算機(jī)到顯示器的數(shù)據(jù)傳輸要經(jīng)過該設(shè)備。輸入輸出設(shè)備和計(jì)算機(jī)控制器要把從顯示器來的數(shù)據(jù)送到存儲(chǔ)器或運(yùn)算器中去。

　　通常，計(jì)算機(jī)程序把要顯示的全部數(shù)據(jù)都放在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的指定位置上，這叫做顯示文件存儲(chǔ)器。顯示器需要數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算機(jī)程序就把顯示文件存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中連續(xù)地取出，并送到顯示系統(tǒng)中去。

　　當(dāng)計(jì)算機(jī)直接同一般的CRT顯示器一起工作時(shí)，顯示文件存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)必須是周期地傳送到顯示器中去。這種顯示過程的更新是需要的，因?yàn)橐话愕腃RT只能保留數(shù)據(jù)幾毫秒，為了讓數(shù)據(jù)看上去是連續(xù)的，所阻必須使被顯示的數(shù)據(jù)以一定的頻率進(jìn)行重寫。

　　LED數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)

　　LED數(shù)據(jù)顯示器的接口電路形式一般可分靜態(tài)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)兩種方式。

　　動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式接口

　　動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)實(shí)際上是一種動(dòng)態(tài)掃描顯示過程，這種方法的電路硬件數(shù)量少，較經(jīng)濟(jì)。它的基本形式如下圖所示。圖中數(shù)據(jù)顯示器由6只共陰極LED數(shù)碼管組成，X5～X0與各數(shù)碼管的陰極相連，當(dāng)有X線輸出低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)位置的數(shù)碼管就被選通工作。當(dāng)X線為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)位置的數(shù)碼管就因落選而熄滅。因此X信號(hào)的輸出電路U1稱為顯示位控寄存器。該U1實(shí)際上是一個(gè)電路，它的選通地址仍為CS1。各數(shù)碼管的字形段極a～h同名段連在一起，并通過一只限流電阻接到顯示段碼鎖存器U3的輸出端，U3的選通地址為CS3。這樣，如果在U3中寫入一個(gè)代表某一字符的字形段碼，又在該字符對(duì)應(yīng)顯示位置的X線上輸出一個(gè)低電平驅(qū)動(dòng)信號(hào)，就可將該字形在指定的數(shù)碼管上顯示出來。

　　靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式接口

　　動(dòng)態(tài)顯示方式所用硬件較少，但顯示內(nèi)容必須隨時(shí)不斷刷新才能維持，要占用CPU大量的操作時(shí)間。而且隨著顯示位數(shù)的增加，每一位的顯示時(shí)間減少，顯示亮度會(huì)降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生閃爍而影響閱讀。因此，動(dòng)態(tài)顯示方式只能用于顯示位數(shù)較少，主程序執(zhí)行時(shí)間較短的情況。在靜態(tài)顯示方式中，計(jì)算機(jī)將顯示數(shù)據(jù)直接交給硬件電路，是由硬件電路自已完成數(shù)據(jù)的寄存和驅(qū)動(dòng)顯示的，因此不存在動(dòng)態(tài)顯示中的閃爍問題。下圖畫出了一位靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示的原理圖。一只數(shù)碼管與一個(gè)8位鎖存驅(qū)動(dòng)器連接，計(jì)算機(jī)將要顯示字符的字形代碼寫入到該鎖存驅(qū)動(dòng)器中，字符立即可以在數(shù)碼管上顯示出來。除非再次的寫入新的內(nèi)容，顯示的字符是可以維持不變的。顯然，這種方法所用硬件電路較多，特別是多位數(shù)顯示時(shí)開銷較大，因此在靜態(tài)顯示方式中常采用多口I/O擴(kuò)展器件進(jìn)行接口設(shè)計(jì)。