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PT6312原理與應(yīng)用分析
硬件結(jié)構(gòu)：
VFD即真空熒光顯示屏,其結(jié)構(gòu)和原理可參考單片機(jī)音響技術(shù)網(wǎng) -VFD應(yīng)用指南資料，里面詳細(xì)介紹了VFD的原理結(jié)構(gòu)，應(yīng)用等等。
VFD顯示高貴華麗，常應(yīng)用在DVD，高檔的功率放大器，電磁爐，電冰箱等電器產(chǎn)品中用于用戶操作顯示。而與各種VFD顯示配套的驅(qū)動(dòng)常用PT6312，PT6311芯片，驅(qū)動(dòng)芯片的硬件結(jié)構(gòu)主要由掃描信號發(fā)生器、串行通信接口、控制模塊、顯示存儲器、按鍵掃描值寄存器、通用輸入寄存器、LED驅(qū)動(dòng)器、VFD段/位驅(qū)動(dòng)器等構(gòu)成。本文著重講述PT6312即VFD驅(qū)動(dòng)的單片機(jī)編程應(yīng)用。首先認(rèn)識下PT6312連接VFD的電路原理框圖如圖1所示。  圖(1) PT6311電路圖由圖1及電路原理可知，SW輸入端可做為開關(guān)輸入口也可以作為四個(gè)鍵盤的輸入，即在按鍵數(shù)目不多于4個(gè)或者可以利用組合按鍵的情況下，這部分資源也可作為按鍵接口來利用。因此，PT6312實(shí)際提供兩個(gè)鍵盤掃描的接口，一個(gè)是通常的矩陣式鍵盤接口，另一個(gè)就是開關(guān)信號輸入端SW1～SW4。另外，PT6312還集成了外掛四個(gè)LED驅(qū)動(dòng)功能。見內(nèi)部功能圖2所示。  圖(2) PT6312功能框圖鍵盤接口
普通的鍵盤接法主要有兩種：獨(dú)立式和矩陣式。
四個(gè)SW口可直接連接4個(gè)獨(dú)立鍵盤。鍵盤矩陣則可組成6×4接法,鍵的輸入狀態(tài)KEY1-KEY4由讀取信號SEG1/KS1-SEG6/KS6采樣并鎖存到PT6312的內(nèi)部寄存器中,單片機(jī)控制讀鍵只需讀取其鍵盤寄存器內(nèi)的鎖存值并判斷按鍵狀態(tài)即可,使用簡單方便。由圖1所示矩陣式按鍵多達(dá)24個(gè)，PT6311的用法相同，但矩陣式按鍵更多，它有比PT6312更多的內(nèi)部寄存器。 PT6312的顯存空間配置情況如圖3所示。實(shí)際應(yīng)用中，顯存空間往往只是使用一部分，因?yàn)樗褂玫娘@存空間大小與設(shè)置的顯示模式有關(guān)，圖中的每一行對應(yīng)一字，每一列對應(yīng)八段即一個(gè)字節(jié)，相當(dāng)于一段對應(yīng)于一個(gè)字節(jié)的一位。另外，PT6312還有鍵掃描值寄存器、開關(guān)量輸入寄存器和LED輸出寄存器，這些寄存器的數(shù)據(jù)格式如圖4圖5所示。  圖(3) PT6312顯存空間配置
 圖(4) PT6312開關(guān)SW和LED
 圖(5) PT6312鍵盤矩陣輸入與讀鍵格式
片內(nèi)的控制字
PT6312具有顯示模式設(shè)置、數(shù)據(jù)設(shè)置、地址設(shè)置（針對顯存）和顯示控制等四種控制字。其中最高兩位為指令特征位，由指令解碼器來識別。
外部通信接口及信號時(shí)序
根據(jù)該芯片的電路結(jié)構(gòu)，PT6312提供四線制串行接口與外部控制器通信，接口信號線分別為時(shí)鐘CLK、輸入數(shù)據(jù)DIN、輸出數(shù)據(jù)DOUT和選通STB，通信的控制時(shí)序見后。接口電路連接如圖6圖7圖8所示。
 圖(6) PT6312時(shí)序圖
 圖(7) PT6312掃描和顯示時(shí)間
 圖(8) PT6312寫入數(shù)據(jù)
根據(jù)PT6311與外部微控制器的接口協(xié)議，外部控制操作分為寫入控制字、寫入數(shù)據(jù)（包括顯存及LED口）、讀取數(shù)據(jù)（包括鍵值及通用輸入SW口）。寫入控制字/數(shù)據(jù)的時(shí)序如圖9所示，以地址自動(dòng)增一方式連續(xù)寫入顯存數(shù)據(jù)的時(shí)序，讀取數(shù)據(jù)的時(shí)序如圖10所示。
當(dāng)然，鍵盤可根據(jù)需要選擇掛接部分按鍵，但是，由前述內(nèi)部鍵掃描存儲器的對應(yīng)關(guān)系，最好選擇可以連續(xù)讀取鍵值的區(qū)間，便于程序處理和減少讀取時(shí)間和處理時(shí)間。  圖(9) PT6312讀取數(shù)據(jù)
 圖(10) PT6312應(yīng)用時(shí)序
單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)
PS:主程序調(diào)用顯示更新程序即可更新顯示,順序?yàn)橄雀鶕?jù)顯示屏電路連接的段位,對應(yīng)設(shè)置PT6312段位,寫入PT6312內(nèi)部RAM，再設(shè)置PT6312寫完一個(gè)字節(jié)后其內(nèi)部RAM地址是否自動(dòng)跳轉(zhuǎn)+1,然后再設(shè)置VFD亮度,最后把單片機(jī)處理的顯示數(shù)據(jù)對應(yīng)寫入PT6312的顯存中。
同樣鍵盤程序也需要循環(huán)調(diào)用，鍵盤程序就是給PT6312發(fā)一個(gè)讀鍵命令（先寫入一個(gè)讀鍵命令字給PT6312），再讀出其內(nèi)部按鍵緩存的值判斷按鍵，按鍵按下就執(zhí)行對應(yīng)的功能或者更新單片機(jī)內(nèi)的顯示存儲數(shù)據(jù)。
PT6312的鍵值內(nèi)部緩存有3個(gè)，讀三次緩存到3個(gè)寄存器。讀鍵程序可參考單片機(jī)音響技術(shù)網(wǎng)TOPAV-2008開發(fā)板配套之相關(guān)程序。
下面給出顯示與更新的子程序：
WR_VFD:
MOV A,#MODE_VFD;掃描模式,段位設(shè)置6X16
CALL WR_PT6312_COMD
MOV A,#WR_DIS_MEM_I;地址+1
CALL WR_PT6312_COMD
MOV A,S_DB_DIMMER;顯示亮度設(shè)置
CALL WR_PT6312_COMD
MOV A,#0C0H ;FIRST ADDRESS=00H開始,6311:00H-2FH,6312:00H-15H
CALL WR_PT6312_COMD
MOV R1,#ADD_START;顯示值緩存RAM開始地址
WR_VFD2:
MOV A,@R1
CALL WR_A_BYTE_TO_VFD0
INC R1;顯示緩存RAM地址+1
MOV A,@R1
CALL WR_A_BYTE_TO_VFD0;
INC R1
CJNE R1,#ADD_END,WR_VFD2;循環(huán)寫完全部緩存
SETB P_STB_VFD
END_WR_VFD:
RET
WR_PT6312_COMD:
SETB P_STB_VFD
CLR P_STB_VFD
WR_A_BYTE_TO_VFD0:;寫入一個(gè)字節(jié)
MOV R0,#8
WR_A_BYTE_TO_VFD1:
RRC A
CLR P_CLK_VFD
MOV P_DATA_VFD,C
SETB P_CLK_VFD
DJNZ R0,WR_A_BYTE_TO_VFD1
RET
RD_A_BYTE_F_VFD0:;讀一個(gè)字節(jié)
SETB P_DATA_VFD;讀取先置位
MOV R0,#8
RD_A_BYTE_F_VFD1:
CLR P_CLK_VFD
MOV C,P_DATA_VFD;CLK上升沿讀出數(shù)據(jù)
SETB P_CLK_VFD
RRC A
DJNZ R0,RD_A_BYTE_F_VFD1
RET
又：PT6311只是矩陣鍵掃緩存多3個(gè)，LED口多一個(gè)，其段位設(shè)置方式比PT6312多，適應(yīng)更復(fù)雜的顯示屏，所以其內(nèi)部顯示緩存要多些，編程方式幾乎一樣，在此不多說明，可參考PT6311的DATASHEET。 |
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