在51單片機學習過程中，相對基礎(chǔ)的一個實驗就是利用七段數(shù)碼管依次顯示數(shù)字0-9。很多時候，我們按照要求，搭建了電路，編寫了對應(yīng)的顯示控制程序，最后運行，可能對于七段數(shù)碼管顯示數(shù)字的原理并沒有進行深入的研究。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'8'的形狀，這個'8'正好是七段組成，所以一般稱為七段數(shù)碼管。

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

七段數(shù)碼管的連接方式，根據(jù)現(xiàn)實布線的方式，可以組成共陽數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管，所謂共陽，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，負極接地，所以數(shù)碼管一級全部接電源的情況，稱為共陽數(shù)碼管，如下所示：

在proteus元器件庫中，共陽數(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元器件庫中，共陽數(shù)碼管名稱是：7SEG-COM-CAT-[COLOR]

上面的兩個圖形，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不同：

電源vcc：

接地vss：

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

在上面的字母對應(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反推這個表，一般我們的代碼中可能有這樣一個表示顯示數(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)，其實對應(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七個段，外加一個0位，正好組成八位二進制，其中0對應(yīng)0x3f，就是0011 1111，正好對應(yīng)上面表格中的按照順序1111 110反過來的表示。1對應(yīng)0x06，也就是0000 0110，同樣對應(yīng)上面表格0110 000反過來的表示。后面都是類似的規(guī)律。顯示數(shù)字8，全部點亮，也就是1111 111，反過來二進制表示就是0111 1111，正好對應(yīng)十六進制0x7f。

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

以上是對七段數(shù)碼管顯示數(shù)字0-9的研究，其實數(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，點亮七段數(shù)碼光的某一些段，就可以顯示對應(yīng)的字形，其實并不是真正的顯示某一個字形，而是用了拼湊形狀讓二極管發(fā)光的辦法。