NEC单片机的FIP应用

文章摘要：摘要：介绍了日本NEC公司8位单片机产品μPD780208中的FIP显示控制器及显示与键盘扫描的应用方案，给出了该设计方案的原理电路和程序流程。解决了显示和键盘输入独立控制时所造成的CPU资源占用较多的问题。 关键词：单片机 μPD780208 微控制器 FIP 显示控制器 1 概述 日本NEC公司生产的μPD780208系列8位单片机属于78K/0家庭中功能较强的一种系列。根据内部集成的ROM和RAM容量的不同，μPD780208系列分为5个型号，μPD780208芯片是最高型号。该芯片内部集成了8位78K0CPU内核、60kB的ROM和2192B的RAM之外，还有1个F

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　　摘要：介绍了日本NEC公司8位单片机产品μPD780208中的FIP显示控制器及显示与键盘扫描的应用方案，给出了该设计方案的原理电路和程序流程。解决了显示和键盘输入独立控制时所造成的CPU资源占用较多的问题。 
    
　　关键词：单片机 μPD780208 微控制器 FIP 显示控制器

1 概述
    
　　日本NEC公司生产的μPD780208系列8位单片机属于78K/0家庭中功能较强的一种系列。根据内部集成的ROM和RAM容量的不同，μPD780208系列分为5个型号，μPD780208芯片是最高型号。该芯片内部集成了8位78K0CPU内核、60kB的ROM和2192B的RAM之外，还有1个FIP显示驱动/控制器、8位A/D转换器、2个串行I/O口、5个定时/计数器、3个定时器输出、1个可编程时钟输出、1个可编程蜂鸣器输出、4个外部中断源、12个内部中断源和1个测试输入。ΜPD780208支持双时钟，其电源电压范围为2.7～5.5V，可设定2种待机模式。其中的FIP（Fluorescent
    
　　Indicator Panel）显示控制/驱动器是μPD780208系列所特有的，它的主要功能有自动读取显示数据，以实现硬件自动显示刷新功能；控制显示9～40段和2～16位FIP；通过编程自由设定位信号输出时序；并可编程调节8级显示亮度。另外，μPD780208的显示时序中还包含有键盘扫描时序，可输出键盘扫描信号；并具有较高的驱动能力，可直接驱动FIP显示器。
    
　　本文主要通过笔者在项目中的实际应用，给出将μPD780208中的FIP显示控制/驱动器用于显示和键盘扫描结合的应用方案。
    
2 设计方案
    
　　在笔者设计的项目中，要求μPD780208硬件平台有12位的9段VFD显示器和8×4的键盘输入，如果按照常规设计方案，由于显示控制与键盘扫描控制是相互独立的，键盘扫描需占有一个定时器。而本方案则使用显示控制/驱动器提供的键盘扫描时序来扫描键盘，因而不占用定时资源。这使是该设计方案的优点所在。（系统所用的晶振频率为4.9152MHz）。
    
2.1 硬件连接 
    
　　图1所示是μPD780208的FIP显示电路的结构原理图。应用时将显示端口FIP0～FIP11接VFD显示器的位控制器T0～T11，FIP12和P80～P87接VFD显示器的段控制端S0～S8。μPD780208的显示驱动器的驱动能力很强，因而可以直接连接VFD而无需驱动电路。端口P110～P117接键盘的8根扫描线，端口P120～P123接键盘的4根回读线。
    
2.2 初始化设置与资源分配
    
　　合理地设置显示模式寄存器DSPM0和DSPM1可将显示方式设置为12位9段模式，这时FIP显示RAM地址为FA60H～FA6BH和FA70H～FA7BH。FIP控制器的时序图如图2所示。图中n=11，TDSP为1位显示周期（2048/4.9152MHz=416.7μs），TKS为键盘扫描周期（TKS=TDSP），TCYT为完整显示周期（TCYT=TDSP×(12+1)）,TDIG为位信号脉冲宽度（可编程改变）。
    
　　在FIP显示周期中，当处在键盘时序时，键盘扫描标志KSF被置1，其它时间被清零。当KSF置1时，将产生键盘扫描中断INTKS。在中断处理程序中进行键盘扫描和回读可用软件来设计。键盘扫描必须在KSF为1时进行，否则会造成显示混乱。1次INTKS的时间是416.7μs，这段时间可能来不及扫描完所有键。因此，该方案采用1次中断扫描一半键盘，2次中断完成一遍扫描的方式。
     键盘的消抖动问题在扫描中解决，方法是当同一位置连续3次检测到信号，即在4个TCYT间隔（4×TCYT=21.667ms）中信号一直有效时，才判断该键被按下，否则判为抖动干扰。
    

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