【文章內(nèi)容簡介】 30 12 29 13 28 14 27 15 26 16 25 17 24 18 23 19 22 20 21 AT89C52 10 P1 口： ～ 四位用作 74HC154 4 線 16 線譯碼器的輸入信號。 作 74HC154 譯碼器的使能信號。 ～ 作鍵盤信號使用，以便系統(tǒng)實現(xiàn)文本不同播放方式。 P2 口： ～ 作為讀取數(shù)據(jù)時的地址總線的高 5位地址。 用作外部數(shù)據(jù)存儲器和漢字點陣芯片的片選 信號。 、 分別與漢字點陣芯片GT23L32S4W 的 A0、 A1 口相連實現(xiàn)不同寄存器的尋址。 P3口： INT0、 INT T0、 T1 各位，均作為通用輸出口使用，而不再起中斷申請和定時； RxD 位在與上位機通訊時作串口通訊用，而不與上位機通訊時作通用輸出口用。 INT0 輸出信號作為控制電路并、串變換器的并聯(lián)輸入數(shù)據(jù)的打入脈沖使用。 INT1 信號是控制電路一側的并、串變換和驅動電路一側的串、并變換的移位脈沖。 T0 輸出信號作為列驅動電路的輸出鎖存器的打入信號使用。 T1輸出信號作為系統(tǒng)清屏信號使用。 RxD 位作通用輸出口時，輸出信號作為列驅動電路的輸出鎖存器的打出信號使用。 LED 顯示模塊 LED 圖文顯示屏的基本工作原理 [2] LED顯示屏的基本工作原理是動態(tài)掃描。動態(tài)掃描又分為行掃描和列掃描兩種方式，常用的方式是行掃描。行掃描方式又分為 8行掃描和 16行掃描兩種。在行掃描工作方式下，每一片 LED點陣片都有一組列驅動電路，列驅動電路中一定有一片鎖存器或移位寄存器，用來鎖存待顯示內(nèi)容的字模數(shù)據(jù)。 在行掃描工作方式下，同一排 LED點陣片的同名行控制引腳是并接在一條線上的，共 8條線，最后連接 在一個行驅動電路上；行驅動電路中也一定有一片鎖存器或移位寄存器，用來鎖存行掃描信號。 單片機對 LED顯示屏的控制過程是先讀后寫。按 LED點陣片在屏幕上的排列順序，單片機先對第 1排的第 1片 LED點陣片的列驅動鎖存器，寫入從外部數(shù)據(jù)存儲器讀得的字模數(shù)據(jù)，接著對第 2片、第 3片 ? ? 直到這一排的最后一片都寫完字模數(shù)據(jù)后，單片機再對這一排的行驅動鎖存器寫行掃描信號，于是第 1排第 1行與字模數(shù)據(jù)相關的發(fā)光二極管點亮。接著第 2排第 1行、第 3排第 1行 ? ? 直到最后一排11 第 1行的點亮。各排第 1行都點亮后，延時一段時間，然后黑 屏，這樣就算完成了單片機對 LED顯示屏的一行掃描控制。 單片機對 LED顯示屏第 2行的掃描控制、第 3行的掃描控制 ? ?直到第 8行的掃描控制，其過程與第 1行的掃描控制過程相同。對全部 8行的控制過程都完成后，LED顯示屏也就完成了 1幀圖像的完整顯示。 雖然按這種工作方式， LED顯示屏是一行一行點亮的，每次都只有一行亮，但只要保證每行每秒鐘能點亮 5O次以上，即刷新頻率高于 50Hz，那么由于人的視覺惰性，所看到的 LED顯示屏顯示的圖像還是全屏穩(wěn)定的圖像。 LED 圖文顯示屏驅動 [3] 為有效利用單片機資源， 點陣的 16個行使用譯碼方式，列采用單片機的串口加串變并的器件來驅動。行驅動使用 74HC154 4線 16線譯碼器，列驅動使用74LS165芯片實現(xiàn)并變串操作再通過 74HC595芯片實現(xiàn)串變并操作。 下面對所用的芯片加以介紹： ，它是 4線 16線譯碼器，雙列直插式封裝，在系統(tǒng)中實現(xiàn) LED顯示屏行掃描依次點亮的功能。其各引腳的功能如下： A～ D: 4線輸入引腳。 Y0～ Y15: 16線輸出引腳。 OE OE2: 選通信號引腳。 ，它為 8 位移位寄存器，在系 統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)并行輸入串行輸出的功能。其部分引腳功能如下： CLK1,CLK2：時鐘輸入端（上升沿有效） P0～ P7：并行數(shù)據(jù)輸入端 DS: 串行數(shù)據(jù)輸入端 Q7: 輸出端 Q7: 互補輸出端 PL: 移位控制（低電平有效） 當移位控制端 PL為低電平時，并行數(shù)據(jù)（ P0～ P7）被置入寄存器，而時鐘（ CLK1,CLK 2）及串行數(shù)據(jù)（ DS）均無關。當 PL為高電平時，并行置數(shù)功能被12 禁止。 CLK1和 CLK2在功能上是等價的，可以交換使用。當 CLK1和 CLK2有一個為低電平并且 PL為高電平時， 另一個時鐘可以輸入。當 CLK1和 CLK2有一個為高電平時，另一個時鐘被禁止。只有在 CLK1為高電平時 CLK2才可變?yōu)楦唠娖健? ，其內(nèi)部有一個 8位串人并出的移位寄存器和一個 8位輸出鎖存器各自獨立，因此可實現(xiàn)鎖存顯示當前行的同時串行移位接收下一行各列數(shù)據(jù)。其部分引腳功能為： SERIN：串行數(shù)據(jù)輸入腳。 SEROUT: 串行數(shù)據(jù)輸出腳。 SRCK：移位脈沖輸入腳，當出現(xiàn)上升沿時將 SER腳信號接收于最低位，原來各位逐位上移。 RCK：輸出鎖存器控制腳，引腳出現(xiàn) 上升沿時可將移位輸入信號鎖存到輸出器鎖器。 G：輸出控制腳，當為低時輸出鎖存器三態(tài)門開門，否則為高阻態(tài)。 DRAIN0～ DRAIN7：并行輸出腳，在多片 TPIC6B595系統(tǒng)中其中 DRAIN7可與上片的 DRAIN0連接實現(xiàn)多片逐位上移傳送。 SRCLK：移位寄存器清 0信號輸入腳，為低時移位寄存器清 0。 Texas Instruments 公司生產(chǎn)的 TPIC6B595芯片是設計用于較高負載功率的高電壓中等電流的 8bit移位寄存器。器件含有內(nèi)置的輸出電壓箝位電路用于感性負載的瞬變保護 。功率驅動可應用于包括繼電器、線圈及其它中等電流或高電壓負載。該器件有一個 8bit串行輸入、并行輸出的移位寄存器，它將數(shù)據(jù)傳送給一個 8bit D 型寄存器。在移位寄存器時鐘 SRCK及寄存器時鐘 RCK的上升沿，數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭莆患拇嫫骱痛鎯拇嫫?。當移位寄存器清除信?SRCLK為高電平時，存儲寄存器傳輸數(shù)據(jù)到輸出緩沖區(qū)。當 SRCLK為低電平時，輸入移位寄存器被清除。當輸出選通 G為高電平時，輸出緩沖區(qū)的所有數(shù)據(jù)為低，并與輸出端斷開。當 G為低電平時，數(shù)據(jù)從存儲寄存器傳輸?shù)捷敵鼍彌_區(qū)。輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)為低時，DMOS晶 體管的輸出斷開。當數(shù)據(jù)為高時， DMOS晶體管有吸收電流能力。串行輸出SEROUT允許移位寄存器數(shù)據(jù)級聯(lián)。輸出是漏極開路的 DMOS晶體管，具有 50V/150mA連續(xù)吸收電流能力。每一個輸出提供在 T=25攝氏度時典型 500mA的電流極限（隨著結溫的上升，電流極限會下降）。該器件的邏輯功能與 74LS595完全相同，但具13 有更強大的驅動能力。 TPIC6B595實用溫度設計為 40℃～ 125℃。 TPIC6B595芯片的原理框圖如圖 3所示。 圖 3 TPIC6B595芯片的原理框圖 14 由上述幾種芯片組成 的 LED圖文顯示屏 驅動電路如圖 4所示。圖中 AT89C52單片機的 P3口： INT0、 INT T0、 T1各位，均作為通用輸出口使用，而不再起中斷申請和定時； RxD位在與上位機通訊時作串口通訊用，而不與上位機通訊時作通用輸出口用，在本系統(tǒng)中單片機不主動向上位機傳輸信息，所以它只作通用輸出口用。 INT0輸出信號作為控制電路并 /串變換器 74LS165的并聯(lián)輸入數(shù)據(jù)的打入脈沖 CLK1使用，高電平有效。 INT1信號是控制電路一側的并 /串變換（ 74LS165）和驅動電路一側的串 /并變換（ TPIC6B595）的移位脈沖 CLK SRCK使二者的串行傳輸數(shù)據(jù)達到同步 ,高電平有效。 T0輸出信號作為列驅動電路的輸出鎖存器的打入信號 RCK使用高電平有效。 T1輸出信號作為系統(tǒng)清屏信號 SRCLK使用。 RxD位作通用輸出口時，輸出信號作為列驅動電路的輸出鎖存器的打出信號 G使用，低電平有效。此外，從圖中我們還可以看到系統(tǒng)手動復位信號也與 TPIC6B595的清屏信號 SRCLK相連，這樣可以使系統(tǒng)達到更好的復位效果。 15 圖 4 LED圖文顯示屏 驅動電路圖 漢字點陣芯片 GT23L32S4W[4] 芯片特點 ● 款內(nèi)含 11X12點陣、 15X16點、 24X24點陣、 32X32點陣的漢字庫芯片，支持GB2312 國標漢字（含有國家信標委合法授權）及 SCII字符，其芯片引腳圖如圖 5所示。 ● 字庫芯片內(nèi)含全拼輸入法的碼本 ● 數(shù)據(jù)總線： SPI 串行總線接口 16 PLII 精簡地址并行總線接口 (本系統(tǒng)采用 PLII總線結構 ) ● 點陣排列方式：字節(jié)橫置橫排 ● 訪問速度： SPI 時鐘頻率： 20MHz(max.) PLII 訪問速度： 130ns(max.) @ ● 工作電壓： +10% ● 電流： 工作電流： 12mA 待機電流： 10uA 圖 5 GT23L32S4W芯片引腳圖 ● 封裝： SOP20 ● 尺寸（ SOP20）： SPI 接口引腳描述 串行數(shù)據(jù)輸出（ SO）：該信號用來把數(shù)據(jù)從芯片串行輸出，數(shù)據(jù)在時鐘的下降沿移出。 串行數(shù)據(jù)輸入（ SI）：該信號用來把數(shù)據(jù)從串行輸入芯片，數(shù)據(jù)在時鐘的上升沿移入。 串行時鐘輸入（ SCLK）：數(shù)據(jù)在時鐘上升沿移入，在下降沿移出。 片選輸入（ CE）：所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于 CE下降沿， CE在傳輸期間必須保持為低電平，在兩條指令之間保持為高電平。 總線掛起輸入（ HOLD）： PLII 接口引腳描述 PLII 接口引腳描述如表 1所示。 表 1 PLII 接口引腳描