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７セグメントＬＥＤの制御

 
　７セグメントＬＥＤは、ａ〜ｇとＤＰの８ピンをもつ。

　数字表示は、ａ〜ｇに数字のビットパターンを与える。
　小数点表示は、ＤＰに制御信号を与える。

　７セグメントＬＥＤは、内部に８個のＬＥＤをもち、電源
　は共通になっている。

　ＬＥＤのアノード側を共通にすると、アノードコモン型と呼ぶ。
　逆にカソード側を共通にすると、カソードコモン型と呼ぶ。

　４けたの数字を表示する場合は、信号線として４ｘ８＝３２本
　必要になる。これでは、マイコンのピンを大量に使ってしまう
　ので、本数を減らす工夫を考える。




シリアル制御

　７セグメントＬＥＤとマイコンを、シフトレジスタを挟んで接続する。

　４けたの数字パターンを、４個のシフトレジスタに転送し、ａ〜ｇと
　ＤＰはシフトレジスタから出力する方式。

　シフトレジスタとして、７４ＨＣ１６４を利用すると、転送に必要な
　クロックを共通にして、残りのデータを４ピンで賄える。

　データ４ピン＋クロック１ピンの合計５ピンで、４けたの数字表示が
　可能になる。

　シフトレジスタに８ビットを転送するので、処理時間は長い。

　８ビットのデータ転送は、以下。
    

  1. CLKをLに設定

  2. 2^7ビット目(MSB)出力 CLKをH→Lと変化させる

  3. 2^6ビット目出力      CLKをH→Lと変化させる

  4. 2^5ビット目出力      CLKをH→Lと変化させる

  5. 2^4ビット目出力      CLKをH→Lと変化させる

  6. 2^3ビット目出力      CLKをH→Lと変化させる

  7. 2^2ビット目出力      CLKをH→Lと変化させる

  8. 2^1ビット目出力      CLKをH→Lと変化させる

  9. 2^0ビット目(LSB)出力 CLKをH→Lと変化させる


　４けたの１０進数の最大数は、９９９９なので、１６ビット変数ｘに
　数値を入れて、４けたある７セグメントＬＥＤに表示する関数を定義
　する。
  void display_led(UWORD x)
  {
    UBYTE dig[4] ;
    UBYTE i ;
    /* 各けたに分離する */
    x %= 10000 ;
    *(dig+0) = x / 1000 ; x %= 1000 ;
    *(dig+1) = x / 100  ; x %= 100  ;
    *(dig+2) = x / 10   ;
    *(dig+3) = x % 10   ;
    /* ＬＥＤパターンに変換 */
    *(dig+0) = led_pat[ *(dig+0) ] ;
    *(dig+1) = led_pat[ *(dig+1) ] ;
    *(dig+2) = led_pat[ *(dig+2) ] ;
    *(dig+3) = led_pat[ *(dig+3) ] ;
    /* ＬＥＤパターン出力 */
    LED_CLK = OFF ;
    for ( i = 0 ; i < 8 ; i++ ) {
      /* １ビット論理値確定 */
      LED_DAT0 = OFF ;
      LED_DAT1 = OFF ;
      LED_DAT2 = OFF ;
      LED_DAT3 = OFF ;
      if ( *(dig+0) & 0x80 ) { LED_DAT0 = ON ; }
      if ( *(dig+1) & 0x80 ) { LED_DAT1 = ON ; }
      if ( *(dig+2) & 0x80 ) { LED_DAT2 = ON ; }
      if ( *(dig+3) & 0x80 ) { LED_DAT3 = ON ; }
      /* クロックに送信 */
      LED_CLK = ON ;
      /* シフト */
      *(dig+0) <<= 1 ;
      *(dig+1) <<= 1 ;
      *(dig+2) <<= 1 ;
      *(dig+3) <<= 1 ;
      /* クロックに送信 */
      LED_CLK = OFF ;
    }
  }




パラレル制御

　７セグメントＬＥＤとマイコンを、８ビットレジスタを挟んで接続する。

　４けたの数字パターンを、４個のレジスタに転送し、ａ〜ｇとＤＰは
　レジスタから出力する方式。

　レジスタとして、７４ＨＣ５７４を利用すると、データピンを共通にし
　転送に必要なクロックを４ピンで賄える。

　データ８ピン＋クロック４ピンの合計１２ピンで、４けたの数字表示が
　可能になる。

    

  1. ０けた目のデータ出力 クロックをＬ→Ｈ→Ｌと変化させる

  2. １けた目のデータ出力 クロックをＬ→Ｈ→Ｌと変化させる

  3. ２けた目のデータ出力 クロックをＬ→Ｈ→Ｌと変化させる

  4. ３けた目のデータ出力 クロックをＬ→Ｈ→Ｌと変化させる


　４けたの１０進数の最大数は、９９９９なので、１６ビット変数ｘに
　数値を入れて、４けたある７セグメントＬＥＤに表示する関数を定義
　する。
  void display_led(UWORD x)
  {
    UBYTE dig[4] ;
    /* 各けたに分離する */
    x %= 10000 ;
    *(dig+0) = x / 1000 ; x %= 1000 ;
    *(dig+1) = x / 100  ; x %= 100  ;
    *(dig+2) = x / 10   ;
    *(dig+3) = x % 10   ;
    /* ＬＥＤパターンに変換 */
    *(dig+0) = led_pat[ *(dig+0) ] ;
    *(dig+1) = led_pat[ *(dig+1) ] ;
    *(dig+2) = led_pat[ *(dig+2) ] ;
    *(dig+3) = led_pat[ *(dig+3) ] ;
    /* ＬＥＤパターン出力 */
    LED_TRG0 = OFF ;
    LED_DAT = *(dig+0) ; LED_TRG0 = ON ; LED_TRG0 = OFF;
    LED_TRG1 = OFF ;
    LED_DAT = *(dig+1) ; LED_TRG1 = ON ; LED_TRG1 = OFF;
    LED_TRG2 = OFF ;
    LED_DAT = *(dig+2) ; LED_TRG2 = ON ; LED_TRG2 = OFF;
    LED_TRG3 = OFF ;
    LED_DAT = *(dig+3) ; LED_TRG3 = ON ; LED_TRG3 = OFF;
  }
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