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一、半导体数码管
半导体数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管，具有工作电压低、体积小、寿命长、工作可靠、响应速度快、亮度高的优点，广泛应用于各种显示电路中。它的主要应用方式是用发光二极管来组成字形显示数字、字符。数码管实物及原理如图4-1-2所示。
图4-1-2 数码管实物和原理图
半导体数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管（多一个小数点显示），其他的基本相同。半导体数码管，把二极管排列成“日”字，通过控制不同二极管的亮灭来显示不同的数字及字符等。
发光二极管按单元连接方式分为共阴数码管和共阳数码管，内部电路结构如图4-1-3所示。
图4-1-3 七段数码管内部结构图
如图4-1-3（a）所示，共阴数码管是指发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极的数码管。应用时就将公共极接到地线（GND）上。当某个字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就被点亮；当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮，称为高电平驱动。
如图4-1-3（b）所示，共阳数码管是指发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极的数码管。应用时就将公共极接到+5 V电源上。当某个字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就被点亮；当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮，称为低电平驱动。
例如：如果要在数码管上显示数字“0”，共阴数码管和共阳数码管的编码见表4-1-1。
表4-1-1 数码管编码
可以看到共阳数码管和共阴数码管对同一个数字的编码正好相反。数码管显示字符0—f的段编码见表4-1-2。
表4-1-2 数码管显示字符0—f的段编码
二、数码管的显示方式
按照驱动数码管的不同方法，可以将数码管的显示方式分为静态显示和动态显示。
1.静态显示
静态显示就是在数码管工作时，让数码管持续点亮。在每个数码管的段驱动端都要连接一组8位数据线来保持显示字形。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高。缺点是占用I/O端口较多。例如，驱动8位数码管显示8×8=64个端口，在51单片机可用的I/O端口只有32个。实际应用时必须增加译码器才能完成工作，从而增加了电路设计的复杂性和成本。静态显示一般用于显示位数较少的场合。51单片机系列使用静态显示方式驱动数码管的电路图如图4-1-4所示。
2.动态显示
静态显示时数码管的每一位都是常亮的，而动态显示时，数码管是逐位轮流点亮的，对每一位数码管而言，是每隔一段时间才被点亮一次，利用人眼的视觉暂留原理，看起来多个数码管相当于同时显示了，8位数码管的动态显示驱动电路图如图4-1-5所示。
在动态显示中，数码管的所有同名端驱动端都连接在一起，单片机使用一组I/O端口分别驱动这些段码端，而数码管的每一个位驱动端都由另外一个I/O端口驱动。在显示时单片机轮流向各个数码管送出字形的段码和相应的位码，将多个数码管依次点亮。
动态显示的优点：既能节省单片机的I/O端口，又能简化电路降低硬件成本，因此得到了广泛应用；缺点：数码管的显示亮度比静态显示要低，字符显示有闪烁感，但这些缺点可以通过减小限流电阻、提高程序刷新频率的方法来解决。
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图4-1-4 数码管静态显示电路图
图4-1-5 8位数码管动态显示电路图
三、C语言的数组
数组是同一类型变量的有序集合。可以这样理解，就像一个学校的学生在操场上排队，每一个年级代表一个数据类型，每个班级为一个数组，每一个学生就是数组中的一个数据。数组中的每个数据都能用唯一的下标来确定其位置，下标是一维或多维的。就如同在学校的方队中要找一个学生，这个学生在I年级H班X组Y号，那么把这个学生看成在I类型的H数组的（X，Y）下标位置中。
1.数组的定义
数组和普通变量一样，要求先定义才能使用，一维数组和多维数组定义的一般形式为：
数据类型 数组名［常量表达式］；
数据类型 数组名［常量表达式1］［常量表达式2］……［常表达式n］；
“数据类型”是指数组中各数据单元的类型，每个数组中的数据单元只能是同一数据类型。“数组名”是整个数组的标识，其命名方式和变量命名方式一样。在编译时系统会根据数组的大小和类型为变量分配空间，数组名可以说就是所分配空间的首地址的标识。“常量表达式”是表示数组的长度和维数，它必须用“［］”括起来，括号里的数不能是变量，只能是常量。例如：
unsigned char shuma［10］；//定义无符号整型一维数组，有10个数据单元
unsigned char data［5］［8］；//定义无符号整型二维数组，有40个数据单元
在C语言中数组的下标是从0开始，而不是从1开始，如一个具有10个数据单元的数组shuma，它的下标就是从shuma［0］到shuma［9］，引用单个元素就是数组名加下标，如shuma［1］就是引用shuma数组中的第2个元素。
★注意★
在程序中只能逐个引用数组的元素，不能一次引用整个数组，但是字符型的数组就能一次引用整个数组。
2.数组的赋值
数组中的值，可以在程序运行期间用循环和键盘输入语句进行赋值，但这样做将降低了单片机的工作效率，可以在定义数组的同时，给数组赋初值。
赋初值的方法如下：
数据类型 数组名［常量表达式］＝{常量表达式}；
数据类型 数组名［常量表达式1］……［常量表达式2］＝{{常量表达式1}……{常量表达式n}}；
共阳数码管0-9段码数组unsigned char shuma［10］={ 0xC0， 0xF9， 0xA4， 0xB0，0x99， 0x92， 0x82， 0xF8， 0x80， 0x90}；//数组元素之间用逗号隔开
int a［2］［3］={{1，3，5}，{2，4，6}}；//二维数组赋初值
对部分元素赋初值，例如：
unsigned char lsd［2］＝ {1}；//{1，0}
unsigned int a［2］［3］＝ {{1，2}，{2}}；//{{1，2，0}，{2，0，0}}
