本笔记默认学习者已拥有：
1.Keil5和stc烧写工具 等各种软件、驱动、环境；
2.有一个属于自己的 51单片机开发板及相关零件 ；
3.认识C语言的语法；
本人使用的51开发板为 郭天祥C51 TX-1C增强版开发板 ；
本笔记根据B站up主：江科大自化协的教学视频 整理得到ヾ(•ω•)
4-1 静态数码管显示
上图为TX-1C的 数码管及LED模块 原理图
138译码器和74HC245 都是用来控制 数码管显示 的；
单数码管
1.上图为 一位数码管，数码管有两种连接方式（对应 右边上下两幅图）；
2.右上图的原理图，8个LED的阴极都连在一个引脚上，称为共阴极连接；
3.右下图的原理图，8个LED的阳极都连在一个引脚上，称为共阳极连接；
TX-1C开发板的连接方式是 共阴极连接；
4.左下角的 左边图片 ，定义了8个LED的名称；
5.左下角的 右边图片 ，定义了引脚的名称，与右图的引脚名称一一对应
假设数码管连接方式为 共阳极连接，观察可以发现，数码管中的 LED 的引脚引出，使用的是就近原则；
假设数码管连接方式为 共阴极连接，如果上数码管显示 数字6 ？
1.要让数码管显示 数字6，让要 LED-A、C、D、E、F、G亮起；
2.共阴极的公共端 要接地（给数据‘0’，或者是低电平）;
3.阳极（称为位选端）根据LED的亮灭需求给 数据0或1（1亮、0灭） ，称为 段码（阳码） (1011 1110 即为段码)；
如果 共阳极连接，共阳极端 要接到 VCC（高电平），阴极给 数据0或1 （1灭，0亮），称为 段码（阴码），和共阴极正好是相反关系；
四位一体数码管
开发板上即为 四位一体的数码管，且有两个，正好组成了 八位数码管；
而TX-1C上 包含的是六位数码管，而非八位；
1.四位数码管 也有 两种连接方式，即 共阴极连接 和 共阳极连接 ；
2.四位数码管，（每位的公共端 单独引出来，位选端全部连在一起（所有A段连在一起、所有B段连在一起……），总共有12个引脚；
假设数码管连接方式为 共阴极连接，如何在 第三位 显示 数字1 ？
1.给第三位的公共端 赋值 0（低电平），给其他位的公共端 赋值 1（高电平）；
这样等同于 其他位的公共端（负极）接到了正极上，无论如何都亮不了；只有第三位能亮；
2.这样给 LED-B、C 的位选端 赋值 1，其他 位选端 赋值0
共阳极连接 即为 公共端 赋值 1（高电平）亮，其他以此类推；
3.发现这样一个现象，数码管无法在同一时间显示多个数字，其在同一时刻下只能有一个显示，
只有一个数码管能被点亮，即使有多个被选中的数码管，显示的数字也是相同的；
这种共用引脚的现象，是为了减少控制数码管IO口；
（四位数码管有32个LED，如果都采用 共阴极连接 的方式，也要\(32+1（公共端）=33\)个引脚；）
（采用这种链接，就只需要12个引脚即可控制四位数码管；）
如何让数码管多位显示不同数字（动态数码管显示）？
1.利用 人眼视觉的暂留 和 数码管显示的余辉 的原理
先让第一位数码管显示1，然后很快地让第二位数码管显示2，再很快地让第三位数码管显示3，
让它不断地扫描，重复显示1、2、3的过程，这样三个数字就“同时”显示了；
原理分析
138译码器
1.观察到 原理图右图 与数码管有关的，有138译码器(74LS138)和74HC245两枚芯片；
TX-1C的原理图为左图，也有两个74HC573芯片与数码管有关；
芯片名称与功耗、电压、说明符号有关，具体内容不做分析；
2.如图，数码管连接方式为 共阴极连接，这样传输数据，就能让第三位显示 数字1 了；
3.而上面的 LED1 ~ 8，其实接在了138译码器的输出端，138译码器正好可以实现让LED1 ~ 8输出 0或1；
LED1 ~ 8 对应了 TX-1C 六位数码管的SEG DS 1 ~ 6；
4.138译码器可将LED 1 ~ 8的八个端口 转化为 由 3个端口 （P22、P23、P24）控制，而G1、G2A、G2B端口 被 称为 使能端；
使能端 相当于 一种开关，如果电平有效，它就可以工作；如果电平无效，它就不工作；
观察原理图发现，使能端是已经接好 VCC 和 GND 的，也就是说，其上电 其实就会工作
TX-1C的74HC573也是同理，但其并未压缩 控制端口的数量；
5.138译码器也叫“38线译码器”，是由3个线到8个线，其中C是高位、A是低位，
CBA组成的数符合8进制，控制着Y0 ~ Y7 这8个端口；
6.所以，138译码器的作用就是用来选中某一位数码管的
74HC245
1.74HC245是一种 双向数据缓冲器，VDD、GND都可视为电源，OE为使能（其 接地 就工作）；
2.DIR（direction），是方向的意思，它接到了VCC（高电平）上，将数据从左边输出到右边，从右边将数据读取回左边；
DIR若接到低电平上，会将数据从右边输出到左边，从左边将数据读取回右边；
3.单片机的高电平 驱动能力有限，其输出的最大电流不能太大；其低电平 驱动能力强；
因此，LED模块才采用了 低电平点亮 的模式；
4.如果用高电平 直接点亮 数码管，电流会很小，灯会很暗；所以其加一个缓冲器，缓冲器可以提高 其驱动能力，
如果直接将 数据 输出 给 数码管，数据就会被视为 驱动数据；现在增加了缓冲器，数据 就变成了 控制信号，
控制信号 只需要很微弱，缓冲器 就可以接收到，缓冲器再通过自己接到的电源，输出 数据 到引脚上，
这样控制的电流只需要非常小，就能驱动数码管 以比较亮的形式显示；
5.CC2电容 是用来 稳定电源的，叫电源滤波；
6.图右有 一 排阻，阻值为100R（即为100Ω），作用为 限流电阻 ，防止数码管的电流过大；
TX-1C既没有电容，也没有排阻；
原理总结
1.用 138译码器 使 数码管 的某一位 被选中；
2.再给P0口一个 段码数据；
TX-1C虽然用P0口控制 段码输入，但也用P0口控制 位选；
需要先用 P2.6口和P2.7口 控制 输入数据 是 段码 还是 位选；
P2.6口控制 段码的输入；P2.7口控制 位选的输入；
例，给P2.6 数据1 （高电压）、给P2.7 数据 0 （低电压），就可以确定现在给数据是 段码 ；
1.由TX-1C的原理图可知，数码管内 LED灯 与 P0端口 的顺序关系：
(1)LED的名称定义是通用无疑的;
(2)数码管本身的引脚名称不重要，重要的是 LED与哪个 P0 的 引脚 相连；
2.由TX-1C的原理图可知， P0.0引脚 控制 数码管的最左位，P0.5引脚控制 数码管的最右位，
剩余引脚是没有控制 数码管 位选 的作用的，哪个P0 的 引脚 控制 六位数码管的 哪位 很重要；
代码实现
静态数码管显示（让数码管第三位显示3）.c
#include<reg51.h>
sbit D=P2^6; //段码口
sbit W=P2^7; //位选口
void main(){
D=0;
W=1;
P0=0xFB;//1111 1011
W=0;
D=1;
P0=0x4F;//0100 1111
while(1);
}
下面写出了一个通用函数，可以让数码管在 第几个位置 显示 哪个数
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
sbit D=P2^6;
sbit W=P2^7;
void NixieTube(uchar wei,uchar duan){ //NixieTube是数码管的英文
uchar WEI,DUAN; //(Nixie是女水妖的意思)
D=0;
W=1;
switch(wei){ //位选部分
case 1:WEI=0xFE; break;
case 2:WEI=0xFD; break;
case 3:WEI=0xFB; break;
case 4:WEI=0xF7; break;
case 5:WEI=0xEF; break;
case 6:WEI=0xDF; break;
}
P0=WEI;
W=0;
D=1;
switch(duan){ //段码部分
case 0:DUAN=0x3F; break;
case 1:DUAN=0x06; break;
case 2:DUAN=0x5B; break;
case 3:DUAN=0x4F; break;
case 4:DUAN=0x66; break;
case 5:DUAN=0x6D; break;
case 6:DUAN=0x7D; break;
case 7:DUAN=0x07; break;
case 8:DUAN=0x7F; break;
case 9:DUAN=0x6F; break;
case 10:DUAN=0x77; break; //A
case 11:DUAN=0x7F; break; //B
case 12:DUAN=0x39; break; //C
case 13:DUAN=0x3F; break; //D
case 14:DUAN=0x79; break; //E
case 15:DUAN=0x71; break; //F
case 16:DUAN=0x80; break; //.
}
P0=DUAN;
}
void main(){
NixieTube(3,3);
while(1);
}
运行结果如下：
4-2 动态数码管显示
1.如果只是单纯让其显示完一个再显示一个，代码如下：
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
sbit D=P2^6;
sbit W=P2^7;
uchar Nixiewei[]={0,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF};
uchar Nixiecode[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7F,0x39,0x3F,0x79,0x71,0x80};
//将两个switch改进为数组
void NixieTube(uchar wei,uchar duan){
D=0;
W=1;
P0=Nixiewei[wei];
W=0;
D=1;
P0=Nixiecode[duan];
}
void main(){
while(1){
NixieTube(1,1);
NixieTube(2,2);
NixieTube(3,3);
}
}
运行结果如下：
2.这是一个数码管的常见问题，称为 数码管的消影 ；
位选-->段选-->位选-->段选-->位选-->......
在这一位的段选 （输入段码）结束，进行下一位的位选时，很短的时间内，上一位的数据会串到下一位数据里面去；
所以我们在 段选和位选之间 ，增加一个 P0 清零 的操作；
动态数码管显示（数码管同时显示123）.c
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
sbit D=P2^6;
sbit W=P2^7;
uchar Nixiewei[]={0,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF};
uchar Nixiecode[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7F,0x39,0x3F,0x79,0x71,0x80};
void Delayms(unsigned int x){
unsigned int j;
for(;x>0;x--) for(j=110;j>0;j--);
}
void NixieTube(uchar wei,uchar duan){
D=0;
W=1;
P0=Nixiewei[wei];
W=0;
D=1;
P0=Nixiecode[duan];
Delayms(1); //让数码管 稳定显示，立刻清零会让数码管 显示较暗
P0=0; //清零操作
}
void main(){
while(1){
NixieTube(1,1);
NixieTube(2,2);
NixieTube(3,3);
}
}
运行结果如下：
相关知识
1.在运行某些代码时，TX-1C的LED点阵模块会乱闪
2.将左下角 DOT-OE旁的跳线帽 拔下来即可 断开LED点阵模块，
3.拔下来的跳线帽不要乱丢，可以 只插一个脚放在原处，也可以妥善保管在其他地方
上图即为拔下来的跳线帽
1.此元件为电容；
2.104的数量规则与 第二节 所讲的电容是相同的，其单位是pF
1000pF=1nF, 1000nF=1uF, 1000uF=1000mF, 1000mF=1F
F 是一个很大的单位，正常电容都是uF、nF级别的；超级电容能达到1 ~ 2 F，其一般作为备用电池；
3.TX-1C的原理图上，电容的量都是直接用单位标记好的。
TM1640芯片：内部自带显存 扫描电路，单片机只需 通过两根通讯线，按照它规定的 通讯协议 告诉它显示什么即可；
74HC595（移位寄存器）驱动数码管：通过 三根数据线和两根电源线 就可控制 八个数码管，可耗费单片机CPU时间，但可以很大地节省单片机的IO口；