串行显示驱动器MC14499及其在单片机系统中的应用.pdf

### 串行显示驱动器MC14499及其在单片机系统中的应用 #### 概述 MC14499是一款由MOTOROLA公司生产的串行BCD码输入-十进制码输出的动态扫描显示驱动集成电路。这款芯片因其在单片机系统中的高效应用而备受青睐，特别是在显示系统中，它能够显著减少所需的I/O口线数量，同时支持多个LED显示器的驱动，从而简化了硬件设计并提高了系统的可靠性。 #### 特性与优势 MC14499的主要特性包括： 1. **动态扫描显示**：通过内部振荡器产生的信号实现对LED显示器的轮流扫描，有效降低了功耗。 2. **串行数据输入**：仅需少量的I/O口线即可实现数据传输，极大减少了硬件接口的复杂度。 3. **高驱动能力**：单片MC14499可直接驱动多达8位共阴极LED显示器，通过级联可扩展至更多。 4. **内置锁存器与译码器**：确保数据的稳定存储和正确的段码转换，便于控制LED的显示状态。 #### 引脚功能详解 - **SEG A-G**: 输出端，对应七段LED显示器的各个段落。 - **DP**: 小数点输出端，用于控制是否显示小数点。 - **D0-D3**: 字位选择输出，用于选择要显示的位数。 - **C**: 外接电容端，用于设定内部振荡器的频率，防止LED闪烁。 - **DSI**: 串行数据输入端，用于接收串行数据。 - **CP**: 时钟脉冲输入端，控制串行数据的移位。 - **OE**: 输出使能端，控制数据的锁存与输出。 #### 典型应用案例 在单片机控制的显示系统中，MC14499的典型应用涉及硬件接口设计与软件编程两个方面： 1. **硬件设计**：MC14499可以通过单片机的GPIO口或串行口与其连接，其中串行口控制方式更受欢迎，因为它可以利用单片机的串行数据发送端(TX)提供时钟信号，串行数据接收端(RX)输出串行数据，以及额外的一个GPIO口提供使能信号。 2. **软件设计**：软件设计需关注数据的正确发送与接收顺序，考虑到MC14499的移位寄存器特性，发送的数据应确保是完整的16位字节，以避免数据截断或重叠问题。此外，软件还需控制使能信号的高低电平转换，以实现数据的锁存与更新。 #### 使用技巧 为了充分利用MC14499的功能，以下几点技巧至关重要： - **数据格式化**：确保发送给MC14499的数据是正确的16位BCD码格式，包括7段显示数据和小数点控制位。 - **时序控制**：精确控制时钟信号与使能信号的同步，确保数据的准确移位和锁存。 - **振荡器频率调整**：通过外部电容C调整振荡器频率，以匹配LED显示器的刷新率，防止视觉上的闪烁现象。 #### 结论 MC14499串行显示驱动器以其高效、便捷的特点，在单片机系统中扮演着关键角色，尤其是在需要多LED显示器的场合。通过对MC14499的深入了解和合理应用，可以大幅简化硬件设计，提高系统的稳定性和响应速度，是现代电子设备设计中不可或缺的一部分。