啥是 BCD码？

在使用RTC 外设时，我们常常会接触 BCD 码的概念，同时鱼鹰在介绍 USB 协议版本时也说了 BCD 码，那么什么是 BCD 码？

BCD 码分为多种，今天鱼鹰介绍最常用的 8421 BCD码。

进制

高四位

低四位

BCD码

4

5

十六进制

4

5

十进制

6

9

假如我们需要设置 RTC 时钟的秒值为 45 秒，因为一般芯片会使用 BCD 码进行存储，所以我们需要存储到芯片寄存器的值就是 0x45，注意这是十六进制表示，如果你写入寄存器时用十进制表示，那么就是 69。

代码表示如下：

不管你使用哪种方式，

从这个例子中我们其实也可以看出一点规律，那就是所谓的 BCD 码就是把十六进制的写法直接认为是十进制的值 。

实际上也确实如此。

BCD 码中，使用4个位（二进制位）来表示一个十进制的值，范围 0~9。

也就是说，本来十六进制 4 个位可以表示0~15，但因为十进制的范围是 0~9，所以这四个位的范围也因此被限制住了。

同时在一个字节中，高四位代表十进制的十位，低四位代表十进制的个位 。

了解这一点，你就知道该如何把十进制转化成BCD码的形式进行存储，又该如何将 BCD 码转化为十进制了。

还是以存储秒寄存器（BCD码存储）为例：

通过以上两个宏，我们就可以在0 ~ 99 范围内随意转化，当需要更大范围时，理解原理，修改起来也不就是那么麻烦了。

详解数码管显示控制

数码管种类繁多，按外观来划分，可以分为七段数码管、米字型数码管、点阵块等。图8-5所示为各种不同形状的数码管。

图8-5　各种不同形状的数码管

LED数码管结构与工作原理

单片机系统中常用的是七段数码管，它由8个发光二极管(以下简称字段)构成，如图8-6(a)图所示(注：由于小数点字段不常用，所以一般称为七段)，通过不同的组合可以显示数字0～9、字符A～F、H、L、P、U、符号“-”及小数点“.”。

根据发光二极管物理连接的不同，七段数码管可以分为共阴极和共阳极两种结构。共阴极型数码管如图8-6(b)所示，所有字段的阴极均连接低电平，因此在使用共阴极数码时，需要在相应字段上加高电平，才会使其发光。共阳极数码管如图8-6(c)所示，所有字段的阳极均连接高电平，在使用时，需要在相应字段上加低电平。

图8-6　7段数码管结构

LED数码管字型编码

在单片机与数码管组成的应用系统中，一般将单片机的一个并口与数码管的8个段控制引脚连接，且按照口线位的顺序由低到高与a、b、c、d、e、f、g、h连接，这样，若要显示不同字符，只需应用单片机的口线输出相应的控制的电平就可以实现。向口线送的数据就是LED的字型编码。共阴和共阳的字型编码如表8-2所示。

表8-2　共阴和共阳的字型编码表

LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态显式和动态显式两类。

LED数码管静态显示

静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O口线进行驱动，或者使用如BCD码、二–十进位解码器解码进行驱动。

静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O口较多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O口线来驱动，而1个89S51单片机可用的I/O口线才32个。

2位共阳极数码管的静态显示电路如图8-7所示。

图8-7　2位共阳极数码管的静态显示电路原理图

显示数字12的C51程序如下：

LED数码管动态显示

数码管动态显示是单片机中应用最为广泛的显示方式，动态驱动是将所有数码管的8个同名端“a,b,c,d,e,f,g,h”连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制。

当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制。通过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示。

在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示相同，并且能够节省大量的I/O口线，降低功耗。

2位共阳极数码管动态显示电路如图8-8所示。

显示数字12的C51程序如下：

图8-8　2位共阳极数码管动态显示电路原理图

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