I/O输出——
实例3：数码管动态扫描显示
一、实例目的
通过本实例，我们应：
1. 了解多位数码管的结构及引脚；
2. 了解多位数码管驱动电路；
3.掌握数码管动态扫描程序设计。
本例重点介绍多位数码管的驱动电路和程序设计，关于单个数码管的结构和驱动原理，请参见《
I/O输出——实例2：数码管静态驱动
》。
二、多位数码管结构及引脚
多位数码管用于显示更多的数值信息，其由多个数码管组成，这些数码管的段（a~h）一一对应连接在一起，公共极独立。4位数码管外观如图1所示。
图1 4位数码管
注：图1来源自Wikipedia，原文链接：
https://en.wikipedia.org/wiki/Seven-segment_display
四位数码管引脚见表1。
表1 四位数码管引脚
引脚
功能
a~h
多位数码管的段控制端，输入，决定数码管的显示内容
com0~com3
数码管的公共端，即共阴极或共阳极，又称位选
二、多位数码管驱动原理
因为多位数码管的a~h段在内部连接在一起，为了让数码管显示不同的内容，只能采用动态扫描方式，即按照一定方向（例如从左到右）逐一选中数码管，单片机输出相应的显示数据，并保持一定的时间，如此循环。由于人眼的视觉暂留效应，我们看到多位显示内容是同时显示的，这与动画由一幅幅图片动态快速切换的原理是类似的。 根据经验，当帧率为15fps以上，则动画是连贯的（一帧就是一幅图像）。帧率越高动画越流畅，一般动画要求帧数在24帧以上。对于四位数码管，显示四位数字为一帧，按25fps计算，则每位数字的显示时间为10ms左右（1s/25/4）（帧率取25fps，4为数码管的位数）。
但是，经过实测，每位数字显示10ms，明显看到辉光闪烁，刷新频率不够，改为5ms则稳定显示。
8位数码管的驱动电路如图2所示。一个74HC573锁存器用于提供数码管
驱动
电流，一个74LS138译码器用于片选8位数码管，任意时刻仅有一个数码管是选中的。
图2 8位数码管动态扫描驱动电路
下面简单介绍74HC573和74LS138芯片的功能和引脚。
74HC573是8位锁存器（时序电路，输出不仅仅取决于输入，还与电路之前的状态有关，具有记忆（存储）功能），用于锁存8位数据，其引脚见表2。
表2
74HC573引脚
引脚
功能
D0~D7
输入，8位待锁存的数据
Q0~Q7
输出，三态，内部8位锁存器的输出
提示：三态指高电平、低电平和高阻态。高阻态相当于与其它电路断开。通常总线（地址线、数据线都是三态的）
输入，输出使能，低电平有效
输入高电平时，Q0~Q7呈高阻态；输入低电平时，Q0~Q7为内部8位锁存器输出
提示：如果管脚带帽（名称上有一个横线），表示该引脚低电平有效，否则为高电平有效。
LE
输入，锁存使能端，高电平有效。
LE = 1时，D0~D7能够进入到内部的8位锁存器
LE = 0时，
内部的8位锁存器保持，即D0~D7无法进入到锁存器内部
74LS138是38译码器（组合电路，输出由输入决定，无记忆（存储）功能），其引脚见表3，功能表见表4。
表3 74LS138引脚
引脚
功能
C,B,A
输入，译码输入，C为最高位，A为最低位，共8种状态
Y0~Y7
输出，38译码器输出，低电平有效
提示：如果管脚后有一个圆圈。，表示该引脚有效时，输出低电平。
E1
输入，使能端，高电平有效
E2、E3
输入，使能端，低电平有效
提示：如果管脚前有一个圆圈。且引脚名称未带帽（—），表示该引脚低电平有效，否则为高电平有效。
表4
74LS138
引脚功能表
注： G2=E2+E3， G1=E1
三、多位数码管动态扫描程序设计
下面以使用4位数码管显示“2016”为例进行介绍。
动态扫描程序主流程图如图3所示。
图3 4位数码管动态扫描显示流程图
采用结构式编程，将数码管动态扫描相关的函数写在一个7seg.h头文件里，便于移植和嵌入。当工程用到数码管动态扫描时，仅需引用7seg.h和修改相关的硬件接口定义即可。
新建一个工程LEDDynamic。
新建两个文件，一个main.c，一个7seg.h，添加到本工程。文件内容如下：
//main.c
#include"7seg.h"
//显示数据存在一个数组里
unsigned char num[] = {2,0,1,6};
/****************************
*函数:delayMS
*功能：ms级延时函数@12MHz主频
*参数：ms:unsinged int，延时时间，单位:ms
*返回值：无
*****************************/
void delayMS(unsigned int ms)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i |