【文章內容簡介】 16列的點陣形成顯示，即每個字均由 256 個點陣來表示，我們可以把每一個點理解為一個像素。一般我們使用的 16*16 的點陣宋體字庫是每一個漢字在縱橫各 16點的區(qū)域內顯示的。漢字庫從該位置起的 32 字節(jié)信息記錄了該字 的字模信息。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在 256 像素范圍內的任何圖形。 我們以水平方向（ x 方向）掃描顯示漢字的“楊”為例來說明其掃描原理，每一個字由 16行 16列的點陣組成顯示，如下圖，如果用 8 位的 AT89S51 的單片機來控制，由于單片機的總線為 8位，一個字需要拆分成兩個部分。一般我們把它分解成上部分和下部分，上部分由 8*16 的點陣組成，下部分也由 8*16 的點陣組成。在本例中單片機首先顯示的是左上角的第一列的部分，即第 0 列的 ~ 口。方向為 到 ，顯示漢字“楊”的時候， 到 都是滅的， 亮，因為行接陰極，即二進制 11110111，轉換為16 進制為 F7H， 如圖所示。 上半部分第一列完成之后，繼續(xù)掃描下半部分的第一列，即從 向 方向掃描，從上圖可以看到，這一列 亮，其余全部滅，所以代碼為 11111011， 16 進制為 FBH，然后單片機轉向上半部的第二列，除了 亮，其他的都不亮，即為 11110111， 16進制為 F7H，這一列掃描完成之后繼續(xù)進行下半部分的掃描，除了 和 亮，其他的為不亮，為二進制 11111100，即 16 進制 FCH。按照這個方法，繼續(xù)進行下面的掃描，一共掃描 32 個 8 位，可以得出漢字“楊”的掃描代碼為 ： F7H， FBH ， F7H ， FCH ， 37H ，F(xiàn)FH， 00H， 00H， B7H， FFH， 77H， FEH， F5H， F7H， BDH， DBH， 9DH ， ECH， 2DH， F7H， B5H， F9H， 39H， BEH， BDH， 7FH， 3FH， 80H， FFH， FFH， FFH， FFH。 3 字模生成 徐州工程學院課程設計 (論文 ) 9 字模簡介 文字的字模是一組數(shù)字，但它的意義卻與數(shù)字的意義有著根本的變化，它是用數(shù)字的各位信息來記載英文 或漢字的形狀 [1]。 在電腦硬件中，根本沒有漢字這個概念，也沒有英文的概念，其認識的概念只有 ——內碼 (將 ASCII 表的高 128 個很少用到的數(shù)值以兩個為一組來表示漢字，即漢字的內碼。而剩下的低 128 位則留給英文字符使用，即英文的內碼 )。如果你用啟動盤啟動系統(tǒng)后用DIR 命令可能得到一串串莫名其妙的字符，但那確確實實是漢字，如果你啟動 UCDOS 或其他的漢字系統(tǒng)后，就會看到那是一個個熟悉的漢字。在硬件系統(tǒng)內，英文的字模信息一般固化在 ROM里，即使在沒有進入系統(tǒng)的 CMOS 里，也可以讓你看到英文字符。而在 DOS 下，中文 的字模信息一般記錄在漢字庫文件里 (將制作好的字模放到一個個標準的庫中，這就是點陣字庫文件 )。 字模生成 LED 顯示屏領域字模實現(xiàn)技術 在通過軟件實現(xiàn)的技術中，目前有許多字模生成軟件，軟件打開后輸入漢字，點 “ 檢取 ” ，十六進制數(shù)據(jù)的漢字代碼即可自動生成，把我們所需要的豎排數(shù)據(jù)復制到我們的程序中即可。在通過硬件實現(xiàn)字模提取的技術中，有在單片機系統(tǒng)中增加硬漢字庫的方法，主控器發(fā)送的漢字是其機內碼，用兩個字節(jié)來表示一個漢字。根據(jù)機內碼，顯示單元控制模塊從漢字庫中查取顯示字 模，實現(xiàn)漢字顯示。由于帶有硬漢字庫，進行動態(tài)文字顯示時，徐州工程學院課程設計 (論文 ) 10 通用智能顯示單元僅接受漢字的機內碼即可，這樣數(shù)據(jù)通訊量大大減少。因此， “ 動態(tài)文字顯示速度快 ” 。 字模存儲技術 目前使用最廣泛的技術是，通過上位機軟件將待顯示的字符串轉換為對應的點陣字模數(shù)據(jù)，通過燒寫的方式將這些字模數(shù)據(jù)按一定的順序編址后存儲在 E2PROM 中。在條屏顯示的過程中按規(guī)定的方式取出 E2PROM 中的字模數(shù)據(jù)進行處理。對于一個 1616 點陣的漢字字模數(shù)據(jù)，需要連續(xù) 32 字節(jié)的 E2PROM 空間來存儲。照此計算，若有 256 個需要顯示的字符，則至 少需要 32B256=8192 字節(jié)（ 8KB）的 E2PROM 存儲空間。通常的單片機內部沒有集成這么大容量的 E2PROM。因此這種方案，需要在單片機外部擴展大容量的 E2PROM，增加硬件成本。上位機程序設計由于涉及到漢字取模，取模算法的難度較大。在多字下載的時候傳輸時間也較長。諸多弊端使本設計放棄了傳統(tǒng)方案。而本設計創(chuàng)新使用了專用的點陣字庫芯片，成本僅為 8元，內含各種點陣規(guī)格的 GB231 ASCII 等標準字庫。專用字庫芯片采用微型 SO8 封裝，使用高速同步串行 SPI 接口進行讀寫操作，節(jié)省了控制器的I/O。在本 設計中，單片機內部的小容量 E2PROM，用于存儲待顯示漢字的 GB2312 標準機內碼，每個全角字符的內碼占 2字節(jié)，則在同樣需要顯示 256 個漢字的情況下，這種方案僅占用 512 字節(jié)的 E2PROM 空間 。 4 系統(tǒng)軟件設計 程序設計 系統(tǒng)軟件采用 匯編語言 編寫，按照模塊化的設計思路設計。首先分析程序所要實現(xiàn)的功能，程序要實現(xiàn)動態(tài)顯示 并能左右移動的 功能。 程序分為主程序和中斷程序。 程序設計總體思路 用簡短的匯編程序設計，實現(xiàn) LED 點陣顯示內容，并使顯示的內容在屏幕上從左到右的滾動顯示。系統(tǒng)采用模塊化結 構，包括主程序、延時程序、顯示子程序和串行口中斷程序。 用 AT89C5 74LS37 74LS13 74HC154 芯片和 4 個 16 16LED 點陣顯示器構成一個完整的 16 位點陣 LED 顯示系統(tǒng)。 程序流程圖 程序主要由開始、初始化、主程序、字庫組成。其中主程序和子程序的流程圖如圖 所示。 徐州工程學院課程設計 (論文 ) 11 圖 51 5 調試與仿真 Proteus 仿真時，單片機需要加載程序，加載程序為 .hex 文件。本設計利用 Keil 軟件，在新建項目時選擇 AT89C52 單片機作為 CPU，將相應程序導入，在“ Options For Target”對話窗口中，選中“ Output”選項中的“ Create Hex File ” ,編譯鏈接后就可以生成 .hex文件。在 Proteus ISIS 中，選中 AT89C52 并單擊鼠標左鍵，對 AT89C52 進行設置，設置單片機時鐘頻率為 12MHz，按照正確的文件路徑加載 .hex 文件。對單片機設置完畢后就可以開始仿真了。仿真過程中如有硬件問題可在 Proteus ISIS 中直接修改，如有軟件問題可在 keil 中直接修改，通過 keil 與 Proteus 的聯(lián)合調試就可以得到預期的結果。 Proteus軟件 目前版本中沒有 16*16 點陣模塊，本設計中采用 Proteus 軟件中現(xiàn)有的 4 個 8*8 點陣模塊組合成一個 16*16 點陣模塊，利用 Proteus 軟件設計點陣式 LED 滾動漢字顯示屏硬件電路原理圖如附錄圖。 仿真效果 徐州工程學院課程設計 (論文 ) 12 調試中出現(xiàn)的問題 延時問題：在顯示子程序中需要調用延時子程序，如果延時過短，雖然能提高顯示屏的亮度，但是將無法達到預定的效果，每行還沒有顯示完全就進入了下一行的掃描，甚至鎖存器還沒有輸出到顯示屏，便進入到下一個掃描周期，如果時間過長，不但顯示屏的亮度會降低，而且掃描的過程變?yōu)殚g斷的， 人眼看到的不是完整的漢字，這兩種情況都是不成功的，要想達到最佳的顯示效果，就得根據(jù)鎖存器的鎖存時間，得出掃描一行的最短時間，再結合實踐，便能得出延時的最佳時間，這樣顯示屏才能顯示穩(wěn)定的漢字。 結論 在本設計中我用簡短的匯編程序在 LED 顯示屏實現(xiàn)了漢字的左移右移滾動顯示。在設計中采用的芯片有 AT89C5 74LS37 74LS13 74HC154 和 4 個 8 8LED 點陣顯示器。其特點： ，從左向右浮動顯示，有不同的動態(tài)效果。 ，應用廣泛。 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示，工作效率 高，價格低廉等。 通過本次 (16 16 位點陣 LED)的設計，理論知識學習和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富。為后繼的學習和工作奠定的基礎。 徐州工程學院課程設計 (論文 ) 13 參考文獻 [1] 高玉芹 .單片機原理與應用及 C51編程技術 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 , [2] 嚴天峰 .單片機應用系統(tǒng)設計與仿真調試 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ,2021 [3]李光飛等 .單片機課程設計實例指導 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ,2021 [4] 蘇平 .單片機原理與接口技術 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 , [5] 趙長德 ,雷田玉 .微型計算機原理與接口技術 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 , 附錄 附錄 1 整體電路原理圖 附錄 2 完整程序 ORG 0000H AJMP READY ORG 000BH AJMP INT_0 徐州工程學院課程設計 (論文 ) 14 。只需更改點陣數(shù)據(jù)和要顯示的總字數(shù) READY:MOV P0,0FFH MOV P1,0FFH MOV P2,0FFH MOV P3,0FFH MOV SP,70H MOV 36H,2D ?？刂埔苿拥乃俣? MOV 37H,00H MOV 3AH,9D 。設置要顯示的總字數(shù) LCALL DATA_CHUSHI SETB EA 。中斷初始化 SETB ET0 MOV TMOD,01H MOV TH0,0A6H MOV TL0,00H SETB TR0 。主程序 MAIN:ACALL DISP_READY 。調用顯示子程序 ACALL KEY 。調用按鍵子程序 AJMP MAIN 。循環(huán)調用子程序 DATA_CHUSHI:MOV 35H,00H MOV 38H,00H MOV 39H,01H 。初始化時已顯示第一個字 MOV 3BH,0A0H 。暫存 R0指向地址 MOV DPTR,DATA1 MOV R0,0A0H 。點陣數(shù)據(jù)存放地址 MOV 30H,32D 。數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) SEND_DATA0:MOV A,00H 。將表中第一個數(shù)據(jù)地址存入 R0 MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ 30H,SEND_DATA0 。共 32字節(jié) MOV R0,0C0H 。點陣數(shù)據(jù)存放 地址 MOV 30H,32D 。數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) SEND_DATA1:MOV A,00H 。將左移時所需存儲的數(shù)據(jù)地址存入 R0 MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC R0 徐州工程學院課程設計 (論文 ) 15 INC DPTR DJNZ 30H,SEND_DATA1 MOV DPTR,DATA1+32 MOV R0,80H 。點陣數(shù)據(jù)存放地址 MOV 30H,32D 。數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) SEND_DATA2:MOV A,00H 。將右移時所需存儲的數(shù)據(jù)地址存入 R0 MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ 30H,SEND_DATA2 RET KEY:MOV P3,0FFH MOV A,P3 ANL A,00000001B 。由一個按鍵控制（對應單片機 口） CJNE A,00000001B,KEY_PANDUAN RET KEY_PANDUAN:MOV 34H,A 。判斷是否確實有鍵按下 ACALL KEY_DELAY MOV A,P3 ANL A,00000001B CJNE A,34H,KEY_EXIT ACALL KEY_CHULI KEY_EXIT: RET KEY_CHULI:JB ,KEY_CHULI_EXIT 。有鍵按下后做相