AVR Embedded Tutorial - Multiplex/de

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Multiplex

Portzugriffe

Wie die Schieberegisterbefehle auf die Ports zugreifen, siehe hier:

Beispiel

Bei jedem Timerdurchlauf, wird ein anderes Segment angesteuert. Somit muss der Timer 4 mal durchlaufen, bis ein Frame aktualisiert ist. Für eine konstante Wiederholfrequenz, ist der Timer am besten geeignet, da er regelmässig aufgerufen wird. Man könnte ein Multiplex auch in der Hauptloop machen, aber wen dort eine kleine Pause vorkommt, dann fängt die Anzeige an zu flackern.

Die Ausgabe erfolgt über zwei Schieberegister (74HC595). Wen der AVR genügend GPIO hat, kann man dies auch über diese machen.

Digits Konstante für 7-Segmentanzeige

In dieser Konstante sind die LED-Kombinationen der Ziffern gespeichert. Zusätzlich sind noch HEX-Zeichen gespeichert.

const
  Digit: packed array[0..15] of byte = (
  %00111111,  // = 0
  %00000110,  // = 1
  %01011011,  // = 2
  %01001111,  // = 3
  %01100110,  // = 4
  %01101101,  // = 5
  %01111101,  // = 6
  %00000111,  // = 7
  %01111111,  // = 8
  %01100111,  // = 9
  %01110111,  // = a
  %01111100,  // = b
  %00111001,  // = c
  %01011110,  // = d
  %01111001,  // = e
  %01110001); // = f

Werte der einzelnen Segmente

Als Beispiel wird eine 4-stellige 7-Segmentanzeige angesteuert. Wen man einen grösseren Multiplex will, muss man dies Zahl erhöhen.

const
  anzDigit = 4;
var
  Digit: array[0..anzDigit - 1] of byte;


Multiplex

Das ist das Herz des Multiplexes. Bei jedem Durchlauf des Timers, wird das Segment gewechselt. Wen man dies sehen will, muss man die Timerfrequenz reduzieren, das man dies von Auge sieht.Für dieses Beispiel wird der Timer0 verwendet.

  procedure Timer0_Interrupt; public Name 'TIM0_COMPA_ISR'; interrupt;
  const
    segPos: byte = 0;
  begin
    segPos := segPos + 1;
    if (segPos > anzSegment - 1) then begin
      segPos := 0;
    end;
 
    WritePortA(latchPin, False);
    WritePortA(latchPin, True);
 
    shiftOut595(digits[Digit[segPos]]); // Aktuelle Ziffer im Segment ansteuern.
    shiftOut595(1 shl segPos);         // Aktuelles Segment aktivieren.
  end;

Delay

Ein einfaches Delay. dies wird beim Zifferwechsel in der Hauptschleife benötigt.

procedure delay;
var
  i: integer;
begin
  for i := 0 to 200 do asm Nop end;
end;

Initialisierung und Hauptschleife

Hier der Timer0 für den Mutiplex initialisiert, auch werden die benötigten Port auf Ausgabe geschalten.

Genaueres über Timer hier:

begin
  // Interrupt sperren.
  asm cli end;
 
  // Ports auf Ausgabe schalten.
  DDRA := (1 shl dataOutPin) or (1 shl latchPin) or (1 shl clockPin);
 
  // -- Timer initialisieren
  TCCR0A := (1 shl 1);
  TCCR0B := TCCR0B or %101;
  TIMSK0 := TIMSK0 or (1 shl OCIE0A);
 
  // Interrupt frei geben.
  asm sei end;
 
  // Hauptschleife
  repeat
    Digit[0] := 1;
    Digit[1] := 2;
    Digit[2] := 3;
    Digit[3] := 4;
    delay;
 
    Digit[0] := 5;
    Digit[1] := 6;
    Digit[2] := 7;
    Digit[3] := 8;
    delay;
  until 1 = 2;
end;

Siehe auch

Autor: Mathias