【正文】 通過(guò)非門(mén)產(chǎn)生高低電平進(jìn)而產(chǎn)生脈沖信號(hào)，根據(jù)系統(tǒng)要求送向 24 區(qū)，每一個(gè)時(shí)鐘脈沖同時(shí)送給一個(gè)區(qū)的 24*24 個(gè)移位寄存器，選定一個(gè)區(qū)后，連續(xù)輸送 192 個(gè)脈沖，更新完這一區(qū)后，選擇下一區(qū)。從上表可以知道， 3— 8譯碼器沒(méi)有選通是輸出端全都是 1，所以經(jīng)過(guò)或門(mén)后 273 鎖存器不工作，當(dāng) 3— 8 譯碼器輸入 100 時(shí)， Y4 為 0，其他端為 1，經(jīng)過(guò)或門(mén)變?yōu)榈碗娖疆a(chǎn)生一個(gè)下降沿，在將 3— 8 譯碼器輸入 111，使 Y4 為 1，經(jīng)過(guò)或門(mén)變?yōu)楦唠娖疆a(chǎn)生一個(gè)上升沿，故第一片 273 鎖存器鎖存 8位數(shù)據(jù)；當(dāng) 3— 8 譯碼器輸入 101 時(shí)， Y5 為 0，其他端為 1，對(duì)于 Y5 來(lái)說(shuō)產(chǎn)生了一個(gè)下降沿，將 3— 8 譯碼器輸入 111時(shí)， Y5 為 1，經(jīng)過(guò)或門(mén)產(chǎn)生了一個(gè)上升 沿，第二片 273 鎖存器鎖存 8 位數(shù)據(jù)；依次類推，當(dāng) 3— 8 譯碼器先后輸入 110 和 111 后， Y6 端產(chǎn)生一個(gè)上升沿，第三片23 鎖存器鎖存 8 位數(shù)據(jù)。 本設(shè)計(jì)選用 62256靜態(tài) RAM，它是 32K*8位的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片，它采用 CMOS工藝制造，單一 +5V 供電，額定功耗 200mW，典型存取時(shí)間 200ns。 通常， 地址鎖存器可使用帶三態(tài)緩沖輸出的 8D 鎖存器 74LS373 或 8282，也可以使用清除端的 8D鎖存器 74LS273，地址鎖存信號(hào)為 ALE。在 0MHz，能量 消耗和在掉電方式下是相同的 （六）、振蕩器特點(diǎn) 一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是放大器的輸入端，如圖 37 所示，使用石英晶體或陶瓷諧振器。當(dāng)外部振蕩器工作時(shí)，此引腳作為驅(qū)動(dòng)端接收外部 振蕩器信號(hào)。 ALE 端可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）八個(gè) LSTTL 邏輯電路的輸入端，它沒(méi)有外部上拉可以驅(qū)動(dòng) CMOS 輸入端。當(dāng)電壓信號(hào)為 +5～ +15 時(shí)， VCC 經(jīng)過(guò)二極管將電壓鉗制在高于 VCC+，當(dāng)電壓信號(hào)為 5～ 15 時(shí)， GND 通過(guò)二極管將電壓鉗制在 ，從而送給單片機(jī)高低電平信號(hào)，如下圖 34所示 圖 3— 4 電平轉(zhuǎn)換電路 控制或與其它電源復(fù)用引腳 （ 1）復(fù)位 單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，在 振蕩器運(yùn)行的情況下，要實(shí)現(xiàn)復(fù)位，必須使 RST 引腳保持 2個(gè)機(jī)器周期的高電平。它同樣提供 51 系列特點(diǎn)一致的各種特定功能，如下： RXD （串性輸入） TXD （串行輸出） INT0 （外部中斷 0輸入） INT1 （外部中斷 1輸入） TD （定時(shí)器 0 輸入） TI （定時(shí)器 1輸入） WR （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） 15 RD （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 作為第一功能使用時(shí)，就作為普通 I/O 口用，功能 和操作方法與 P1 口相同。 設(shè)計(jì)中使用 P1口對(duì) 24區(qū)移位脈沖電路中的 74LS138譯碼器進(jìn)行片選，來(lái)控制 74LS138輸出端的高低電平，進(jìn)而產(chǎn)生移位時(shí)鐘脈沖，同樣，在每個(gè) 74LS138 譯碼器的輸出端分別加一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片 74F07。在分時(shí)復(fù)用時(shí)，它使用大的內(nèi)部上拉電阻控制信號(hào)為高電平。 TSC80C31/80C51 在 到 電壓、 20MHz 下同樣有效。 80C31 單片機(jī)內(nèi)部有 128 個(gè)字節(jié) RAM 存儲(chǔ)器， CPU 對(duì)內(nèi)部的 RAM 具有豐富的操作指令，但在用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集 和處理時(shí)，僅靠片內(nèi)提供的 128 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為此需擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，因?yàn)檎麄€(gè)大屏幕是由十萬(wàn)多個(gè)點(diǎn)組成的 ,每個(gè)點(diǎn)占一個(gè)位 ,這就需要大約 13K 字節(jié)容量 ,所以在這里我們選用 32K 的62256RAM。通過(guò)指令逐塊刷新。 由以上兩個(gè)方案比較可知， 當(dāng)系統(tǒng)中 LED 數(shù)量較多時(shí)，采用動(dòng)態(tài) 顯示 的方法較為經(jīng)濟(jì)，但 從設(shè)計(jì)要求來(lái)看，顯示屏是 192*576 的超大屏， 系統(tǒng)中 LED的數(shù)量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) 數(shù)百只 ， 如果仍 采用動(dòng)態(tài) 顯示 的方法，會(huì)使系統(tǒng)變得較為復(fù)雜，可靠性降低，且成本下降有限。但 采用靜態(tài)顯示技術(shù)，畫(huà)面穩(wěn)定，無(wú)雜點(diǎn)，圖像效果細(xì)膩、清晰；動(dòng)畫(huà)效果生動(dòng)、多樣；視頻效果流暢、逼真 高亮度，色彩鮮艷，視角大，壽命長(zhǎng)（大于 10萬(wàn)小時(shí)），穩(wěn)定性高，響應(yīng)速度快等特點(diǎn) 方案二： 動(dòng)態(tài)顯示 采用多路復(fù)用技術(shù)，如果是 p 路復(fù)用的話，則每 p 個(gè)象素需一套驅(qū)動(dòng)電路， n*m 個(gè)象素僅需 n*m/p 套驅(qū)動(dòng)電路。 第七節(jié) 小 結(jié) 現(xiàn)代信息社會(huì)中，作為人 機(jī)信息視覺(jué)傳播 媒體的顯示產(chǎn)品和技術(shù)得到迅速發(fā)展，進(jìn)入二十一世紀(jì)的顯示技術(shù)將是平板顯示的時(shí)代， LED 顯示作為平板顯示的主要 產(chǎn)品之一無(wú)疑會(huì)有更大的發(fā)展 。全彩色 LED 顯示屏將是 LED 顯示屏的重要發(fā)展方向。 雙基色顯示屏：紅和綠雙基色， 256 級(jí)灰度、可以顯示 65536 種顏色。隨著 LED顯示產(chǎn)品行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)逐步變得有序，市場(chǎng)即將轉(zhuǎn)入規(guī)?；⑵放苹?jìng)爭(zhēng) ，當(dāng)逐步形成實(shí)力占據(jù)市場(chǎng)分額 50%以上的三到五家企業(yè)時(shí)，顯示屏市場(chǎng)將趨于成熟。而藍(lán)色和純綠色 LED 的開(kāi)發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段。目前應(yīng)用最廣的是 紅色、綠色、黃色。國(guó)內(nèi) LED 顯示屏產(chǎn)品及市場(chǎng)發(fā)展迅速，廠家眾多，但目前主導(dǎo)骨干企業(yè)群尚在形成之中，處于群雄逐鹿的時(shí)代。 第五節(jié) LED顯示屏的分類 一、 按顏色基色可以分為： 單基色顯示屏：?jiǎn)我活伾t色或綠色）。 5 第六節(jié) LED顯示屏發(fā)展趨勢(shì) 一、 高亮度、全彩化 藍(lán)色及純綠色 LED 產(chǎn)品自出現(xiàn)以來(lái)，成本逐年快速降低，已具備成熟的商業(yè)化條件。 LED 的發(fā)展前景廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光均勻性、更高的可靠性、全色化方向發(fā)展。這種顯示方式接口，編程容易，管理也簡(jiǎn)單，且占用機(jī)時(shí)少，顯示可靠，付出的代價(jià)是占用口線資源較多。且存在閃爍、抖動(dòng)等 7 缺點(diǎn)，況且較靜態(tài)顯示亮度較弱。 第一節(jié) 系統(tǒng)的工作原理 系統(tǒng)將 192*576 大屏幕分為 24塊，每塊 24列。之所以我們沒(méi)有選擇帶有片內(nèi) ROM 的單片機(jī)，是因?yàn)閷?duì)于大屏幕系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，對(duì)程序存儲(chǔ)器的容量要求很大，因?yàn)榇笃聊坏娘@示形式是多種多樣的，變化無(wú)窮，這就需要較大的程序存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)不同顯示形式的各種程序，況且因?yàn)橄到y(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力要求較高，使用帶有片內(nèi) ROM 的單片機(jī)同樣需要擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并沒(méi)有簡(jiǎn)單和方便很多，反而可能帶來(lái)不便，所以本設(shè)計(jì)選擇80C31。TSC80C31/80C51 被大量生產(chǎn)并應(yīng)用 SCMOS 發(fā)展，允許它們?cè)?5v 電壓、 0 到 44MHz范圍內(nèi)工作。在輸入數(shù)據(jù)時(shí)， P0 口引腳寫(xiě)入“ 1”使引腳處于高阻狀態(tài)，作高阻抗輸入，同時(shí)， P0 口在存取片外程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息時(shí)，也是地址總線的低 8 位字節(jié)和數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口。在 TSC80C31/80C51 中， P1 口能驅(qū)動(dòng) 3 個(gè)低功耗LSTTL 邏輯電路的輸入端，能在沒(méi)有外部上拉作用的情況下驅(qū)動(dòng) CMOS 輸入端。 P3 口作為輸入線時(shí)，引腳先寫(xiě)入“ 1”把該口線內(nèi)部上拉電阻拉為高電平，作為輸入， P3口引腳由于內(nèi)部上拉作用在外部拉低產(chǎn)生源電流。 232 串口送來(lái)的電壓信號(hào) +5v～ +15v 時(shí) 1； 5v～ 15v 時(shí)為 0。然而要注意的是，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。在單片機(jī)內(nèi)部，他是一個(gè)反相放大器構(gòu)成的振蕩電路的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。單片機(jī)復(fù)位時(shí)， PCON 的狀態(tài)為（ 000x0000） 時(shí)鐘停止方式 靜態(tài)標(biāo)志， TSC80C31/80C51 時(shí)鐘速度能減少到 0MHz 而不丟失存儲(chǔ)器和寄存器中的任何數(shù)據(jù)，這種方式允許按步使用，而且允許通過(guò)將時(shí)鐘頻率降低到任意值來(lái)減少系統(tǒng)能量消耗。 [1] [2] [3] 三、地址鎖存器 由于單片機(jī)的 P0 口是分時(shí)復(fù)用的地址 /數(shù)據(jù)總線，因此在進(jìn)行程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，必須利用地址所存器將地址信號(hào)從地址 /數(shù)據(jù)總線中分離開(kāi)來(lái)。在對(duì)外部 RAM 讀 /寫(xiě)期間， CPU 產(chǎn)生 RD / WR 信號(hào)。 地址輸入端由 A1 A1 A13 控制， 74LS138 有 3 個(gè)附加的控制端 S S2 、和 S3 ，當(dāng) S1= S2 +S3 =0 時(shí)， Gs 輸出為高電平（ S=1），譯碼器處于工作狀態(tài)，否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平，故將 S2 ， S3 接地， S1 接 VCC，其功能表如下： 表 3— 2 3 線 — 8線譯碼器 74LS138 的功能表 23 在選片上我們的具體做法是：將 74LS138 譯碼器的三個(gè)輸出端（這里我們只對(duì)三個(gè) 74LS273 芯片進(jìn)行片選，所以可以是任意三個(gè)輸出端，我們選用 Y4 Y5 Y6 ）分別接到三個(gè)或門(mén)的輸入端，或門(mén)的另一端接低電平信號(hào)，我們這里接 WR 。 第四節(jié) 時(shí)鐘脈沖電路 大屏幕的顯示主要是由 CD4094 移位寄存器的移位來(lái)傳送顯示信號(hào)，移位寄存器的每一次移位都需要一個(gè)脈沖，由于大屏幕分為 24 塊，即 24區(qū)，每個(gè)區(qū)的各個(gè)移位寄存器需要移位脈沖控制。同樣，在設(shè)計(jì)中因?yàn)橄到y(tǒng)中這種門(mén)電路工作在開(kāi)路，所以每一個(gè) 74F07 需要接一個(gè)上拉電阻， 1K阻值的電阻即達(dá)到其要求。以邊沿觸發(fā)結(jié)構(gòu)的 D觸發(fā)器組成的 4位移位寄存器為例講述其工作原理：其中第一個(gè)觸發(fā)器 FF0 的輸入端接收輸入信號(hào)，其余的每個(gè)出發(fā)器輸入端 26 均與前邊一個(gè)觸發(fā)器的 Q 端相連。 表 3— 3 移位寄存器中的代碼移動(dòng)狀況 CP的順序 輸入 D1 Q0 Q1 Q2 Q3 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 2 0 0 1 0 0 3 1 1 0 1 0 4 1 1 1 0 1 下面介紹一個(gè) CD4094 移位寄存器的功能及工作情況 一、 D4094 移位寄存器概述 CD4094 是由 8 位移位暫存器和一個(gè) 帶 3 態(tài)門(mén)的 8 位鎖存器構(gòu)成。 [5] 圖 3— 16 脈沖驅(qū)動(dòng) 第六節(jié) 顯示電路 顯示電路是由 192*576 個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，系統(tǒng)的最終目的是通過(guò)這若干個(gè)發(fā)光二極管的亮滅來(lái)顯示所要顯示的圖象和文字。 單片機(jī)以串行的方式，接收從串行口 232 發(fā)送來(lái)的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，串行通訊是必不可少的部分，下面說(shuō)明一下串行通訊及波特率的計(jì)算： 第一節(jié) 串行通訊 在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中， CPU 與外部的基本通訊方式有兩種：并行通訊和串行通訊。顯示方式具體有畫(huà)面左移、上移、開(kāi)幕、覆蓋、閃爍、直顯等十幾種顯示方式。 基于 80C31 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的大屏幕顯示系統(tǒng)的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，不僅僅是對(duì)幾門(mén)課的總結(jié)，甚至更多。 [14][10] 34 結(jié)束語(yǔ) 本文提出了一種實(shí)現(xiàn) LED 點(diǎn)陣顯示大屏幕的方案， LED 點(diǎn)陣顯示主要包括主控電路和顯示刷新電路兩大部分，主控電路負(fù)責(zé)與上位機(jī)通信接收待傳送的點(diǎn)陣信息，刷新顯示內(nèi)容，向顯示電路傳送數(shù)據(jù)，因此顯示屏的 工作質(zhì)量取決于主控電路對(duì)顯示電路的傳送速度和刷新速度。 32 第三節(jié) 波特率的設(shè)置 單片機(jī)中串行通訊的波特率隨串行口工作方式選擇不同而異，它除了與系統(tǒng)的振蕩頻率 fosc，電源控制寄存器 PCON 的 SMOD 位有關(guān)外，還與定時(shí)器 T1 的設(shè)置有關(guān)。如圖 317所示： 1 2U0A401063 4U0B401065 6U0C401068 9U0D40106CLK1STRCLKD 01R 01600ΩD 02R 02600ΩD 03R 03600ΩD 04R 04600ΩD 05R 05600ΩD 06R 06600ΩD 07R 07600ΩD 08R 08600ΩD 09R 09600ΩD 10R 10600ΩD01 D02 D03 D04 D05 D06 D07 D08 D09 D10+ 8V 29 圖 3— 17顯示電路 電阻的計(jì)算 ： 取發(fā)光二極管灌入的電流為 10mA，二極管的壓降為 2V， VCC 為 +8V。 二、芯片特點(diǎn) （ 1） 較寬的電壓范圍： 到 18V 27 （ 2） 消除高噪音： （ 3） 低功耗與 TTL 具有兼容性 可以驅(qū)動(dòng) 2個(gè) 74L 系列和驅(qū)動(dòng) 1個(gè) 74LS 系列 （ 4）三態(tài)門(mén)輸出 三、管腳圖