【正文】 河北科技大學課程設(shè)計報告 學生姓名：王海遵(21) 許巖巖(22) 劉春暉(23) 秦天驥(24) 張勝(25) 專業(yè)班級： 電子信息工程 學年學期：2 012 2 013學年第一學期 指導教師： 于國慶 2 0 13 年 1 月 課程設(shè)計成績評定表學生姓名王海遵學 號090701121成績學生姓名許巖巖學 號090701122成績學生姓名劉春暉學 號090701123成績學生姓名秦天驥學 號090701124成績學生姓名張勝學 號090701125成績專業(yè)班級電信091班起止時間2013/1/07—2013/1/11設(shè)計題目1熟悉系統(tǒng)，輸入：“KD2000型LED智能顯示系統(tǒng)”并存儲顯示。2匯編、輸入、運行示例程序,了解系統(tǒng)硬件電路及軟件編程特點。漢字的旋轉(zhuǎn)與擴縮1在屏上顯示2個漢字，然后每個字左旋90度顯示3秒，然后右旋90度顯示3秒，然后倒置3秒，最后恢復正常。2逐行顯示2個漢字，2秒后橫向放大兩倍，3秒后恢復正常。3顯示“回”字并放大縮小5次，恢復正常。指導教師評語 指導教師： 年 月 日目錄一、設(shè)計題目及要求 4二、硬件電路設(shè)計 4 4 5 5 5 6 7三、系統(tǒng)的熟悉使用 81．BAS功能 82．PRG功能 11 12四、程序設(shè)計與調(diào)試 12五、程序分工 15六、心得體會 17一、設(shè)計題目及要求在掌握LED智能顯示系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，能根據(jù)小組必做題目和自選題目，熟練的編寫并調(diào)試各種程序，完成課題設(shè)計任務(wù)，提高學生的獨立設(shè)計水平和實際動手能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。（一）全班必做題目1. 熟悉系統(tǒng)，輸入：“KD2000型LED智能顯示系統(tǒng)”并存儲顯示。2. 匯編、輸入、運行示例程序，了解系統(tǒng)硬件電路及軟件編程特點。（二）小組必做題目第五組：漢字的旋轉(zhuǎn)與擴縮在屏上顯示2個漢字，然后每個字左旋90度顯示3秒，然后右旋90度顯示3秒，然后倒置3秒，最后恢復正常。逐行顯示2個漢字，2秒后橫向放大兩倍，3秒后恢復正常。顯示“回”字并放大縮小5次，恢復正常。二、硬件電路設(shè)計KD2000型LED智能顯示屏的設(shè)計原理：系統(tǒng)框圖如圖1所示。主要包括四部分：主控制電路（主CPU、漢卡等），顯示控制電路（輔CPU等），列驅(qū)動顯示電路，開關(guān)電源。1. 主控制電路基本工作原理主控制電路首先從遙控器或鍵盤接收數(shù)據(jù)和指令，然后根據(jù)顯示內(nèi)容和顯示指令的要求在軟件控制下完成下述工作：如果要顯示漢字，就從擴展卡27020中提取漢字點陣信息，然后存放在共享RAM 6264中。如果要顯示的是88點陣的ASCII碼或數(shù)字，以及168點陣的控制字符，就從程序存儲器27256的高端提取有關(guān)的點陣信息，然后存放于共享RAM中。最后，主CPU通過地址切換電路①與②及時序控制電路，與輔CPU以應(yīng)答方式進行聯(lián)絡(luò)，對共享RAM進行分時操作，完成顯示。圖1 系統(tǒng)框圖由專用的日歷時鐘芯片MC146818，可產(chǎn)生年、月、日、時、分、秒、星期共7個時標信號。我們可通過軟件來獲得和修改這些時標，并使之在屏幕上顯示出來。2. 掃描板基本工作原理首先由輔CPU將欲顯示的數(shù)據(jù)由串行口送出，然后經(jīng)并行／串行轉(zhuǎn)換芯片CD4094轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過MC1413驅(qū)動產(chǎn)生列信號；由P1口輸出的行數(shù)據(jù)經(jīng)CD4515譯碼生成行信號，再經(jīng)達林頓管BD682產(chǎn)生行驅(qū)動信號。最后輸出行、列選通信號，點亮某一行。如此循環(huán)往復，完成掃描過程。為了大大減輕主CPU的負擔，合理地分配資源，以及便于實現(xiàn)顯示電路的高速掃描，該系統(tǒng)設(shè)計成雙CPU結(jié)構(gòu)，共享一片RAM。電路如圖2所示。共享RAM電路主要是通過六片74LS245來完成的，74LS245是三態(tài)八總線雙向收發(fā)器。其中是控制端，低電平時有效，允許傳輸；高電平時禁止。DIR是方向控制端，為低電平時數(shù)據(jù)由B傳到A，呈高電平時，數(shù)據(jù)由A傳到B。由原理圖可以看到：IC1～IC3的端不僅接主CPU的T0端，還接74LS74的Q端。IC4～IC6的端不僅接顯示CPU的INT0端，還接74LS74的端；這樣當主CPU控制公共RAM時，Q端為低，IC1～IC3開啟，IC4～IC6關(guān)閉。主CPU對RAM可進行讀寫操作，而輔CPU則不能。當主CPU放棄對共享RAM的操作時，通過GAL對74LS74置位，因而變低，Q變高。封鎖IC1～IC3，從而輔CPU取得控制權(quán)，對共享RAM進行操作；當輔CPU放棄對共享RAM的操作時，通過74LS00發(fā)出清零信號，使得74LS74的Q端輸出低電平，當主CPU檢測到T0為低時，可恢復對共享RAM的控制權(quán)。這樣就通過數(shù)據(jù)、地址切換的反復動作，完成了對共享RAM的分時操作。圖2 共享RAM電路漢卡電路工作原理圖見圖3。在擴展電路中，用了373727020和6264各一片。373和374的區(qū)別是：373為八D鎖存器，當控制端G為低電平時鎖存；374則是八D觸發(fā)器，在系統(tǒng)時鐘下降沿時可以對數(shù)據(jù)鎖存。本系統(tǒng)所用的字庫芯片是27020，它是256Kbit的CMOS超大規(guī)模集成電路只讀存儲器，共有18根地址線，而8031只有16根地址線。為讀取27020內(nèi)的數(shù)據(jù)，使用一片374，利用其下降沿鎖存的特點來對27020進行分頁處理，因為374的時鐘端接片選信號CS1，而CS1平時為高電平，有效時為低電平，所以其有效的過程對374來說相當于是一個下降沿，當向4000H單元送數(shù)（即片選信號CS1有效）時，由GAL地址分配所決定的寫入4000H單元中的數(shù)據(jù)的高5位，同時被鎖入374中，形成27020的頁面地址。因而從27020中讀數(shù)時只需加片選信號CS2即可。需要指出，6264和27020的端選通信號不同，前者接PSEN信號，后者接讀信號。因此把27020作為一個數(shù)據(jù)存儲器，而把6264當作一個程序存儲器，充當本系統(tǒng)的仿真RAM。這樣可避免27020和6264的地址發(fā)生沖突。地址分配實際上是由GAL來完成的。它是一種電擦寫、可反復編程、隨時修改并且能加密的可編程邏輯器件（PLD）。它既不同于PAL，也不同于EPROM。目前常用的有GAL16V8和GAL20V8。它們具有以下特點：（1）由于GAL采用的是一種高速的電可擦寫（E2CMOS）工藝制造，因而比TTL構(gòu)造的PAL功耗低，速度快；（2）GAL有8個邏輯宏單元（OLMC），使輸出任意變化，又很強的帶負載能力，驅(qū)動電流可達24mA；（3）采用高速編程算法，按行進行編程，整個芯片的寫入可