數據顯示系統的介紹

　　數據顯示系統的作用

　　數據顯示系統可以將系統內部或外部存儲器中的數據以可見或可讀形式輸出，有數據值直接顯示、數據表顯示、各種統計圖形顯示等形式。

　　常用的顯示器件有發(fā)光二極管、LED數碼管、LCD液晶顯示器等。

　　計算機數據顯示系統全貌及其原理

　　計算機的控制器既控制在計算機內的數據淡，又控制到顯示系統去的數據流。在計算機內梳動的數據受程序控制，這種程序是存干存儲器之中的一組預先編好的指令序列。當控制器通知怎樣做時，被存儲的計算機數據就從存儲器中取出，并送到供顯示器傳送數據用的輸入輸出設備中去。

　　運算器執(zhí)行計算機所需要的運算。當某種運算操作完成后，其結果就存于存儲器中，然后等待計算機程序所指定的任何其它各種處理。

　　固定程序指令和動態(tài)計算機數據兩者都存放在存儲器中。存儲器中的全部數據都各占有一個唯一的存儲地址，所以對數據的存取操作都能加以控制。當計算機驅動顯示器時，數據在計算機程序的控制下，就能連續(xù)地從存儲器中進行存取。

　　輸入輸出設備控制計算機和顯示器之問雙方的數據交換，從計算機到顯示器的數據傳輸要經過該設備。輸入輸出設備和計算機控制器要把從顯示器來的數據送到存儲器或運算器中去。

　　通常，計算機程序把要顯示的全部數據都放在計算機存儲器中的指定位置上，這叫做顯示文件存儲器。顯示器需要數據時，計算機程序就把顯示文件存儲器中的數據從存儲器中連續(xù)地取出，并送到顯示系統中去。

　　當計算機直接同一般的CRT顯示器一起工作時，顯示文件存儲器的數據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，因為一般的CRT只能保留數據幾毫秒，為了讓數據看上去是連續(xù)的，所阻必須使被顯示的數據以一定的頻率進行重寫。

　　LED數據顯示系統

　　LED數據顯示器的接口電路形式一般可分靜態(tài)驅動和動態(tài)驅動兩種方式。

　　動態(tài)驅動方式接口

　　動態(tài)驅動實際上是一種動態(tài)掃描顯示過程，這種方法的電路硬件數量少，較經濟。它的基本形式如下圖所示。圖中數據顯示器由6只共陰極LED數碼管組成，X5～X0與各數碼管的陰極相連，當有X線輸出低電平時，對應位置的數碼管就被選通工作。當X線為高電平時，對應位置的數碼管就因落選而熄滅。因此X信號的輸出電路U1稱為顯示位控寄存器。該U1實際上是一個電路，它的選通地址仍為CS1。各數碼管的字形段極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中寫入一個代表某一字符的字形段碼，又在該字符對應顯示位置的X線上輸出一個低電平驅動信號，就可將該字形在指定的數碼管上顯示出來。

　　靜態(tài)驅動方式接口

　　動態(tài)顯示方式所用硬件較少，但顯示內容必須隨時不斷刷新才能維持，要占用CPU大量的操作時間。而且隨著顯示位數的增加，每一位的顯示時間減少，顯示亮度會降低，嚴重時還會發(fā)生閃爍而影響閱讀。因此，動態(tài)顯示方式只能用于顯示位數較少，主程序執(zhí)行時間較短的情況。在靜態(tài)顯示方式中，計算機將顯示數據直接交給硬件電路，是由硬件電路自已完成數據的寄存和驅動顯示的，因此不存在動態(tài)顯示中的閃爍問題。下圖畫出了一位靜態(tài)驅動顯示的原理圖。一只數碼管與一個8位鎖存驅動器連接，計算機將要顯示字符的字形代碼寫入到該鎖存驅動器中，字符立即可以在數碼管上顯示出來。除非再次的寫入新的內容，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，特別是多位數顯示時開銷較大，因此在靜態(tài)顯示方式中常采用多口I/O擴展器件進行接口設計。