显示器及其接口技术
显示器接口知识全解
显示器接口知识全解显示器接口是指显示器和主机之间的接口，通常有DVI、HDMI和15针D-SubVGA三种：DVI数字输入接口：DVIDigital Visual Interface，数字视频接口是近年来随着数字化显示设备的发展而发展起来的一种显示接口。
普通的模拟RGB接口在显示过程中，首先要在计算机的显卡中经过数字/模拟转换，将数字信号转换为模拟信号传输到显示设备中，而在数字化显示设备中，又要经模拟/数字转换将模拟信号转换成数字信号，然后显示。
在经过2次转换后，不可避免地造成了一些信息的丢失，对图像质量也有一定影响。
而DVI接口中，计算机直接以数字信号的方式将显示信息传送到显示设备中，避免了2次转换过程，因此从理论上讲，采用DVI接口的显示设备的图像质量要更好。
另外DVI接口实现了真正的即插即用和热插拔，免除了在连接过程中需关闭计算机和显示设备的麻烦。
现在很多液晶显示器都采用该接口，CRT显示器使用DVI接口的比例比较少。
需要说明的是，现在有些液晶显示器的DVI接口可以支持HDCP协议，为看有版权的高清电影电视打下基础。
HDMI数字输入接口：HDMI的英文全称是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。
HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。
同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。
应用HDMI的好处是：只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接;同时，由于无线进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。
对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化了家庭影院系统的安装。
HDMI接口支持HDCP协议，为看有版权的高清电影电视打下基础。
2002年的4月，日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝共7家公司成立了HDMI组织开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准。
第8章 LED显示及键盘接口技术1
第八章LED显示器及键盘接口技术大多数的单片机应用系统，都要配置输入和输出设备。
常用的输入外设有键盘、BCD码拨盘等；常用的输出外设有LED数码管、LCD显示器、打印机等。
8.1LED显示器的接口技术LED（Light Emitting Diode）数码管是由发光二极管构成的。
8.1.1LED显示原理常见的LED数码管为“8”字型的，共计8段。
每一段对应一个发光二极管。
有共阳极和共阴极两种，如图8-1所示。
共阴极发光二极管的阴极连在一起，通常公共阴极接地。
当阳极为高电平时，发光二极管发光。
同样，共阳极发光二极管的阳极连接在一起，公共阳极接正电压，当某个发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管发光，显示相应的段。
图8-1 8段LED数码管结构及外形LED数码管中还有一个圆点型发光二极管（在图中以dp表示），用于显示小数点。
通过七个发光二极管亮暗的不同组合，可以显示各种数字。
为了使数码管显示不同的符号或数字，实际上是确定哪些段发光、哪些段不发光，就要为LED数码管提供段码（字型码）。
LED数码管共计8段。
正好是一个字节。
习惯上是以“a”段对应段码字节的最低位。
各段与字节中各位对应关系如表8-1所示。
按照上述格式，显示各种字符的8段LED数码管的段码如表8-2所示。
除“8”字型的LED数码管外，还有“±1”型、“米”字型和“点阵”型LED显示器，如图8-2所示。
本章均以“8”字型的LED数码管为例。
图8-2 其他各种字型的LED显示器8.1.2LED显示器的动态扫描驱动方式图8-3所示为显示N位字符的LED数码管的结构原理图。
N根位选线和8×N条段码线。
段码线控制显示字型，而位选线控制显示位LED数码管的亮或暗。
图8-3 N位LED数码管的结构原理图1．LED静态显示方式无论多少位LED数码管，同时处于显示状态。
静态显示方式，各位的共阴极（或共阳极）连接在一起并接地（或接+5V）；每位的段码线（a～dp）分别与一个8位的I/O口锁存器输出相连。
LED显示器接口技术及实验
LED显示器接口技术及实验在单片机系统中，经常用LED（发光二极管）数码显示器来显示单片机系统的工作状态、运算结果等各种信息，LED数码显示器是单片机与人对话的一种重要输出设备。
16.1 LED数码显示器的构造及特点图16-1是LED数码显示器的构造。
它实际上是由8个发光二极管构成，其中7个发光二极管排列成“8”字形的笔画段，另一个发光二极管为圆点形状，安装在显示器的右下角作为小数点使用。
通过发光二极管亮暗的不同组合，从而可显示出0~9的阿拉伯数字符号以及其它能由这些笔画段构成的各种字符。
图16-1 LED数码显示器的构造LED数码显示器的内部结构共有两种不同形式，一种是共阳极显示器，其内部电路见图16-2，即8个发光二极管的正极全部连接在一起组成公共端，8个发光二极管的负极则各自独立引出。
另一种是共阴极显示器，其内部电路见图16-3，即8个发光二极管的负极全部连接在一起组成公共端，8个发光二极管的正极则各自独立引出。
图16-2 共阳极显示器内部电路图16-3 共阴极显示器内部电路LED数码显示器中的发光二极管共有两种连接方法：共阳极接法。
把发光二极管的阳极连在一起，使用时公共阳极接+5V，这时阴极接低电平的段发光二极管就导通点亮，而接高电平的则不点亮。
共阴极接法。
把发光二极管的阴极连在一起，使用时公共阴极接地，这时阳极接高电平的段发光二极管就导通点亮，而接低电平的则不点亮。
驱动电路中的限流电阻R，通常根据LED的工作电流计算而得到，R=（Vcc-Vled）/Iled。
式中，Vcc为电源电压（+5V），Vled为LED压降（一般取2V左右），Iled为工作电流（可取1~20mA）。
R通常取数百欧姆。
我们实验中使用的89C51单片机，其P0~P3口具有20mA的灌电流输出能力，因此可直接驱动共阳极的LED数码显示器。
为了显示数字或符号，要为LED数码显示器提供代码，因为这些代码是为显示字形的，因此称之为字形代码。
4.4.LCD显示器接口
⑷片选部分
由负逻辑或非门与单稳态组成。若片选信号 （CS1、CS2）均为低电平时，或非门输出高电平， 使四位和二位锁存器打开。若片选信号有一个出 现上升沿时，就能使数据、位选输入进行数据锁 存、译码，并给出驱动信号。
二、LCD显示器与单片机接口
（二）ICM7211与单片机接口及显示程序
㈡ ICM7211与单片机接口及显示程序
下图所示为8051单片机控制ICM7211驱动4 位YXY4501液晶显示器的系统连接图。
1 2
二、LCD显示器与单片机接口
㈡ICM7211与单片机接口及显示程序
YXY4501的引脚图及引脚说明如下图、表所示：
表4-13 4501引脚说明
引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
一、LCD显示器的基本结构及工作原理
液晶显示器的驱动方式有静态驱动和 动态驱动两种方式。
静态驱动：前面介绍的就是静态驱动方式， 它是把所有的段电极逐个分别加以驱动。这种驱 动方式虽然简单，但每一个显示单元都要一条驱 动线，对于显示容量较大的就难以实现。
动态驱动：将全部段电极分为数组，然后将 它们分时驱动，也称多路传输驱动方式或分时驱 动方式。主要用于点阵式LCD，笔段式也有。
放入33H～36H单元的低4位；半位(万位0或1)放 入30H单元；小数点的控制位放入31H单元，极性 代码放32H单元。
显示子程序清单如下：
二、LCD显示器与单片机接口
㈡ICM7211与单片机接口及显示程序
LCDDIR: MOV DPTR , #4100H ;8155初始化
MOV A , #0FH ;PA、PB、PC口均为输出方式
一、LCD显示器与单片机接口
显示器-接口
21
图7.14 矩阵式液晶显示器面板电路示 意图
选通线 X1
X2
T1 C1
X3 信号线
Y1
Y2
Y3
22
1.3显示器接口
显示卡又称为图形适配器，主要作用是对图形函数进行加速。 显示卡有多种，一般按所符合的视频显示标准来分类。在计算机显示系统的发
展过程中，有多个显示标准，从最初的MDA，CGA，EGA，VGA以及SVGA到现在的 XGA，相应地把符合不同标准的显示卡称为CGA卡等，把和它们相配的显示器也 称为CGA显示器等。 从显示卡和主机的接口看，也由原来的ISA总线接口发展到PCI总线接口，以及 目前广泛使用的AGP接口。而显示卡和显示器的接口则由于液晶显示器的出现， 除了和CRT显示器普遍使用的VGA模拟接口(D型15针)外，还出现了数字视频接 口（DVI）。
亮度：这一指标是相当重要的，它将决定其抗干扰能力的大小。液晶显示器亮度以平方米 烛光(cd/m2)或者nits为单位，普遍在150nits到250nits之间。
对比度：对比度是指最亮区域和最暗区域之间的比率，对比度是直接体现液晶显示器能否 实现丰富的色阶的参数，对比度越高，还原的画面层次感就越好，即使在观看亮度很高的 照片时，黑暗部位的细节也可以清晰体现。液晶显示器的对比度普遍在150:1到500:1。我 们购买LCD的对比度则最好高于250：1。
阴极射线管显示器CRT技术成熟，成本较低，寿命较长，是最常用的 显示器。其缺点是体积大，能耗大。
液晶显示器的接口技术及其抗干扰措施
液晶显示器的接口技术及其抗干扰措施摘要】：众所周知，液晶显示器的特点为体积小，重量轻，耗能低。
因此，在市场上得到了广泛的运用。
随着社会经济的发展，测控技术也随之不断发展，液晶显示器的应用越来越广泛，甚至用于各种仪器以及显示设备之中，成为连接人和机器之间的重要工具。
本文笔者介绍了液晶显示器及其原理，并分析了微控技术的接口及其相对应的抗干扰措施，希望能够提供参考。
【关键词】：液晶显示器；接口技术；抗干扰措施引言液晶显示器具有体积小，重量轻，耗能低的特点，包含的信息量大，接口设备方便，如今已受到了社会的广泛认同，并广泛应用于各种测量设备之中。
液晶显示器根据其功能可以分为三大类，分别为图形点阵式液晶显示器、字符点阵式液晶显示器以及笔段点阵式液晶显示器，后两种液晶显示器用于显示图形字符等。
除此之外，图形点阵液晶显示器还可用于显示各种曲线、图形以及文字，还可以实现文字屏幕的滚动，窗口分区域打开，从而达到图文并茂的结果，因此其市场应用越来越广泛。
一、液晶显示原理分析液晶显示器，顾名思义是由在结晶状态和液态之间的一种化合物形成的显示器，它不仅具有机械的物理性质，还具有比如光电热等的物理性质。
液晶与液体以及结晶态之间的区别是，结晶态中分子的位置及分子取向都是有规律的，液体态分子中的分子取向是各不相同的，分子运动也是一种不规则运动，而液晶态中的分子取向有规律，但位置是处于无规则状态。
液晶分子在电导率、介电常数以及折射率等方面都是各项异性的。
所以，如果将液晶分子置于电场中，液晶分子的取向会发生改变，其分子的物理学性质也会发生改变，这就是所谓的液晶光学效应。
对固态晶体来说如果对整个晶体进行旋转，则可以使晶体分子的方向发生变化，而液晶态分子中，电场和磁场都能够控制分子的方向，这一特性是一般的晶体所没有的。
不通电时分子之间的排列是不规则的，而通电后，分子之间的排列则由无序变成有序，光线很容易通过。
所以，液晶显示器就是利用这一特点，从在适当的电压下使液晶分子方向发生改变，从而使光线能够透过，达到不同的灰阶，进而作为显示图像的工具。
显示器各种接口知识
显示器各种接口知识随着显示器的进展，它所拥有的接口也越来越多在这种状况下，许多人对于显示器的那些接口究竟是干什么用的，也就越来越模糊。
这里给大家共享一些关于显示器各种接口学问，盼望对大家能有所关心。
显示器接口VGA 接口：VGA接口，是我们常见的一种接口，从CRT时代到现在，始终都在被采纳。
它是一种色差模拟传输接口，D型口，上面有15个孔，分别传输着不同的信号，另外VGA接口还被称为D-Sub接口。
特性：1、理论上能够支持2048x1536辨别率画面传输。
2、VGA由于是模拟信号传输，所以简单受干扰，信号转换简单带来信号的损失。
3、在1080P辨别率下，用户就可以通过肉眼明显感受到画面的损失。
4、建议1080P辨别率一下以下显示器采纳。
VGA是目前应用最广泛的显示器接口，几乎绝大部分的低端显示器均带有VGA接口，但也由于它的缺点比较明显，高辨别率无法达到应有刷新率及只有图像输入没有声音输入，让它很难在中高端的显示器中有发挥的余地。
DVI接口：DVI(Digital Visual Interface[1] )，即数字视频接口。
它是1999年由Silicon Image、Intel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成DDWG(Digital Display Working Group，数字显示工作组)推出的接口标准。
DVI接口比较的简单，主要分为三种，DVI-A，DVI-D以及DVI-I。
而DVI-D和DVI-I又有单通道和双通道之分。
DVI-A，模拟接口，用于转接VGA，已废弃。
DVI-A，数字接口，分为单通道(18+1)和双通道(24+1)两种。
它是不行转接VGA的，使用转接头也不行以。
DVI-I，兼容模拟和数字接口，其实可以说是A和D的整合，能够转接VGA，不过需要转接头。
特性：1、只能够传输图像，支持辨别率有限2、只支持8bit的RGB信号传输，对于有些更广色域显示器支持不完善3、接口比较大，效率低，不能应用于如超级本等设备4、对于设备的兼容力量比较一般，特殊是平板电视等。
键盘、显示接口技术
MOV DAT2，＃00H
MOV COM，＃24H
LCALL PR1
MOV R3，＃00H
MOV
R4，＃20H
MOV COM，＃OBOH
LCALL PR12
CLEAR1： LCALL
ST3
MOV A，＃OOH
LCALL
PR13
DJNZ
R3，CLEAR1
（3）建立CGRAM子程序（地址设定在代码为80H起处）
DB6
14
DB7
15
CS1
16
CS2
17
RET
18
VEE
19
LED+
20
LED-
H/L
H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L -10V AC AC
管脚功能描述
电源地 电源电压 液晶显示器驱动电压 D/I=”H”，表示DB7∽DB0为显示数据 D/I=”L”，表示DB7∽DB0为显示指令数据 R/W=”H”, E=”H”数据被读到DB7∽DB0 R/W=”L”, E=”H L”, DB7∽DB0数据被写到IR或DR 使能信号，R/W=”L”，E信号下降沿锁存DB7∽DB0 R/W=”H” , E=”H“，DDRAM数据读到DB7∽DB0 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 H:选择TC1，即选择芯片64列（右半屏）信号 H:选择TC2，即选择芯片64列（右半屏）信号 复位控制信号，低电平复位，RST＝0有效 LED驱动负电压 LED背光电源（+5V） LED背光电源（0V）
JNB
ACC.0，ST01
JNB
ACC.1，ST01
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LED动态扫描流程图
假设要显示的4位数据已存放在数据缓冲区内，其扫描显示程序如下：
START :MOV DI,OFFSET BUFDATA ；指向缓冲区首址
MOV CL,08H
；取点亮LED1 的位码
DIS1： MOV AL,[DI+0]
；AL中为要显示的数
MOV BX,OFFSET TABLE ；段码表首址送BX
?1、静态显示方式 ?2、动态显示方式
1．静态显示方式
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结构特点： 4个COM 端连接在一起并接有效电平——无位选； 每个LED 的段选各自与一个8位并行I/O 口相连——段选独 立。
工作特点： 缺点是电路中占用I/O 口资源多； 优点是占用CPU 机时少，显示稳定可靠
适用：规模较大的实时控制系统。
思考题
引言
显示装置— 主要用来显示生产过程的工艺状况与运行结果
常用的显示器件：
?显示记录仪-- 是以模拟方式连续显示和记录过程参数的动态变化，但其价格 都很贵，在目前的计算机控制系统中已很少采用。
?LED 数码管-- 具有结构简单、体积小、功耗低、配置灵活、显示清晰、可靠 性高等优点，已被微型计算机控制系统及智能化仪表广泛采用。
伏安特性--类似普通二极管，正向压降约为2伏左右，工作电流 一般在10 -20 mA 。
结构形式--单段的圆形或方形LED 常用来显示设备的运行状态， 8段LED 可以显示各种数字和字符。
图 LED 显示器
8段LED显示器的结构与工作原理
结构形式－ 共阴极：发光管的阴极并接成公共端COM ，加 高电平灯亮; 共阳极：发光管的阳极并接成公共端COM ，加 低电平灯亮.
XLAT
；[（BX）+（AL）] AL，
将段码取到AL中
MOV DX,PORT0
OUT DX,AL
；段码送 DX,PORT7
OUT DX,AL
；位选码送到位选通道
?
PUSH CX
；保存位选码
?
MOV CX,300H
? DELAY： LOOP DELAY ；延迟一定时间
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8段LED段选码原理
实现方法－－ CPU 的数据线与LED 各段 引脚相连，控制输出 的数据，点亮8 段 LED 不同段的组合， 显示等十六进制数。
图 8段LED 段选码原理
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6.1.2 LED显示器显示方式
在计算机控制系统中，常利用 n个LED 显示器构成 n位显示。
通常把点亮 LED 某一段的控制称为 段选，而把点亮 LED 某一位 的控制称为位选或片选。根据LED 显示器的段选线、位选线与 控制端口的连接方式不同， LED 显示器有静态显示与动态显示 两种方式，下面以4个共阴极LED 的组合为例进行说明。
第六章 显示器及其接口技术
本章要点:
1.LED 数码管显示器的工作原理、显示方式及其接口电路。
2.LCD 液晶显示器的结构原理、驱动方式及其接口电路。 3.图形显示画面的几种形式与功能作用。
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本章主要内容
? 引言 ? 6.1 LED 数码管显示器 ? 6.2 LCD 液晶显示器 ? 6.3 图形显示器
?
POP CX
?
CMP CL,01 ；显示扫描是否到最右边LED4
?
JZ QUIT ；是，则已显示一遍，故退出
?
INC DI
；否，则指向下一位LED
?
SHR CL,1 ；位选码右移指向下一位
?
JMP DIS1 ；显示下一位LED
? QUIT： RET
TABLE DB 3FH DB 06H DB 5BH DB 4FH DB 66H DB 6DH DB 7DH DB 07H DB 7FH DB 6FH DB 77H DB 7CH DB 39H DB 5EH DB 79H DB 71H
及DCS控制系统中，大都采用CRT 操作台进行监视和控制。
6.1 LED数码管显示器
? 6.1.1 LED 显示器的工作原理 ? 6.1.2 LED 显示器的显示方式 ? 6.1.3 LED 显示器接口电路
6.1.1 LED 显示器工作原理
LED--（Light Emitting Diode 的英文缩写）,是利用PN结把电 能 转换成光能的固体发光器件，根据制造材料的不同可以发 出红、黄、绿、白等不同色彩的可见光来。
MOV MOV OUT INC MOV OUT
BX ，OFFSET DATA1 AL ，[BX] PORT0 ，AL ；显示左2位 BX AL ，[BX] PORT1 ，AL ；显示右2位
2．动态显示接口电路
锁存、驱动由硬件电路实现； 段选码的译码由软件实现。
实现过程－－各个LED 段选线对应并接到一片8D 触发器 74LS374 （U1 ）进行段选控制，其间串有8个三极管以 正向驱动LED 的阳极；各个LED 的COM 端由另一片 74LS374 （U2 ）进行位选控制，其间接有达林顿阵列驱 动器MC1413 （内含7对复合三极管）对阴极进行反向驱 动；74LS138 ：控制位选和段选的锁存器74LS374 ， Y0=0, 锁存CPU 输出的段选码；
2．动态显示方式
链接动画
结构特点： 4个LED 显示器各自的段选线连在一起，与一个8 位的I/O 口相连； 各自的COM 端则由另一个I/O 口进行位选。
工作特点： 优点是占用I/O 资源少； 缺点是需用软件程序不断地循环扫描定时刷新，因而占 用了CPU 的大多数机时。
适用：小型测控系统
6.1.3 LED显示器接口电路
LCD-- 则以其功耗极低的特点，占据了从电子表到计算器，从袖珍仪表 到便携式微型计算机等应用场合。
?CRT 终端-- CRT 终端以其图文并茂的直观生动画面，可以显示生产过程中的 各种画面及报表，如生产流程图、显示报警图、趋势曲线图、
路查询图等, 在很多微型计算机控制系统中，特别在DDC ，SCC 以
BUFDATA DB 4 DUP
整个显示部分正常工作必须有： 显示部分、锁存器、译码、驱动电路。
? 1．静态显示接口电路 ? 2．动态显示接口电路
1．静态显示接口电路
锁存、译码、驱动均由硬件实现——CD4511B 。
实现过程－－74LS138 输出作为LED 片选，每两个共用 一个片选；每两个段选码共用一个字节；
接口程序为：