19、嵌入式系统通信与显示技术解析

嵌入式系统通信与显示技术解析

在嵌入式系统的开发中，PID控制、显示技术以及各种通信方式都是非常关键的部分。下面我们将详细探讨这些内容。

1. PID控制

PID（比例 - 积分 - 微分）控制概念是比较标准的，但具体实现方式却多种多样。由于微分项对误差信号中的噪声很敏感，许多实现方式会采用多个周期内误差的平均值。这样做虽然能增强微分项对噪声的抗性，但会降低系统的响应速度。为了确保更好的性能并处理特定系统的问题，有许多小的调整方法。不过，目前所掌握的信息还不足以让我们出色地完成PID控制器的实现和调优，可参考相关书籍获取更多帮助。

2. 显示技术

2.1 分段显示

• 七段显示：七段显示是较为基础的显示方式。每个段中的LED可以用一个字节中的一位来表示，额外的一位有时用于表示小数点。例如，要在七段显示器上显示数字3，需要点亮abedg段的LED，熄灭fe段的LED，用十六进制表示就是0x79。这里关键的是要习惯在显示器的上下文和软件的其他部分之间进行映射，实现人类可读数据在显示器上的表示与代码中的表示解耦。
• 矩阵显示：以太阳能计算器为例，其LCD显示器有8个数字（每个数字是一个七段显示器）和至少17个按钮，但处理器没有足够的I/O线。可以通过矩阵方式处理按钮输入和显示输出。对于8个带小数点的字符（共64个段），使用8x8矩阵只需16条I/O线。不过，采用矩阵显示时，LED只有1/8的时间处于点亮状态，大多数LED亮度高不受影响，但LCD在低电量时可能会出现段显示模糊的问题。而且LCD段需要交流信号，通常会使用LCD控制器