在51單片機(jī)學(xué)習(xí)過程中，相對(duì)基礎(chǔ)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)就是利用七段數(shù)碼管依次顯示數(shù)字0-9。很多時(shí)候，我們按照要求，搭建了電路，編寫了對(duì)應(yīng)的顯示控制程序，最后運(yùn)行，可能對(duì)于七段數(shù)碼管顯示數(shù)字的原理并沒有進(jìn)行深入的研究。今天結(jié)合自己的理解，給出七段數(shù)碼管顯示的原理。

七段數(shù)碼管，本身利用發(fā)光二極管的原理，組成一個(gè)'8'的形狀，這個(gè)'8'正好是七段組成，所以一般稱為七段數(shù)碼管。

組成這個(gè)7段數(shù)碼管的每個(gè)部分又分為a,b,c,d,e,f,g部分，分別對(duì)應(yīng)如下所示：

七段數(shù)碼管的連接方式，根據(jù)現(xiàn)實(shí)布線的方式，可以組成共陽(yáng)數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管，所謂共陽(yáng)，就是數(shù)碼管的一極全部接電源，而二極管根據(jù)發(fā)光原理，只能是正極接電源，負(fù)極接地，所以數(shù)碼管一級(jí)全部接電源的情況，稱為共陽(yáng)數(shù)碼管，如下所示：

在proteus元器件庫(kù)中，共陽(yáng)數(shù)碼管名稱是：7SEG-COM-AN-[COLOR]

共陰數(shù)碼管，就是公共一極全部接地，如下所示：

在proteus元器件庫(kù)中，共陽(yáng)數(shù)碼管名稱是：7SEG-COM-CAT-[COLOR]

上面的兩個(gè)圖形，可能看不出問題所在，主要區(qū)別在于電路圖中的電源和接地圖標(biāo)不同：

電源vcc：

接地vss：

在實(shí)際編程中，基本采用一種類型數(shù)碼管顯示即可，默認(rèn)都是選擇共陰數(shù)碼管，也就是我們需要讓開發(fā)板輸出電壓為高電平，點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管。

在上面的字母對(duì)應(yīng)的七段數(shù)碼管中，要顯示0-9，需要的電平如下所示：

光這個(gè)表，看不出要怎么設(shè)置引腳的電平高低，但是我們可以通過代碼中的值來(lái)反推這個(gè)表，一般我們的代碼中可能有這樣一個(gè)表示顯示數(shù)字的數(shù)組：

unsigned char led[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; 

這一組數(shù)據(jù)，其實(shí)對(duì)應(yīng)上面共陰數(shù)碼管表，可以這么理解，把數(shù)碼管的g,f,e,d,c,b,a七個(gè)段，外加一個(gè)0位，正好組成八位二進(jìn)制，其中0對(duì)應(yīng)0x3f，就是0011 1111，正好對(duì)應(yīng)上面表格中的按照順序1111 110反過來(lái)的表示。1對(duì)應(yīng)0x06，也就是0000 0110，同樣對(duì)應(yīng)上面表格0110 000反過來(lái)的表示。后面都是類似的規(guī)律。顯示數(shù)字8，全部點(diǎn)亮，也就是1111 111，反過來(lái)二進(jìn)制表示就是0111 1111，正好對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制0x7f。

理解了這些規(guī)律，再反過來(lái)理解數(shù)碼管的顯示，其實(shí)就不難了。

以上是對(duì)七段數(shù)碼管顯示數(shù)字0-9的研究，其實(shí)數(shù)碼管還可以顯示很多其他字母，至少大寫的E,F,L都是可以模擬顯示的，規(guī)律也一樣，點(diǎn)亮七段數(shù)碼光的某一些段，就可以顯示對(duì)應(yīng)的字形，其實(shí)并不是真正的顯示某一個(gè)字形，而是用了拼湊形狀讓二極管發(fā)光的辦法。