【文章內(nèi)容簡介】 D1330 在進(jìn)行顯示驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)需要為其設(shè)計(jì)一個(gè)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這里選擇了隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM 芯片 62256，該芯片具有 32K8 的存 儲(chǔ)空間， SED1330 接口部分具有功能較強(qiáng)的 I/O 緩沖器，這使得 MPU 訪問 SED1330，它不需要判斷其是否忙， SED1330 隨時(shí)準(zhǔn)備接受 MPU 的訪問并在內(nèi)部時(shí)序控制下及時(shí)地把 MPU 發(fā)來的指令數(shù)據(jù)傳輸就位。 8 圖 控制部硬件電路圖 液晶屏采用 MDF50174， DMF501714 點(diǎn)陣式液晶顯示器的特點(diǎn)是： DMF50174 采用SED1330 作為控制器的核心，振蕩頻率在 110MHz 范圍之內(nèi)選擇，可管理 64K 的隨機(jī)存儲(chǔ)器，同時(shí)可管理內(nèi)字符發(fā)生器及外字符發(fā)生器 CGRAM，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣式字符、漢字并行的 各種應(yīng)用。其中 J1是與單片機(jī) 8051 的接口，采用 20PIN 的接口， J2 是與液晶屏的接口，采用 16PIN 接口。其中 VA0～ VA14 與 RAM62256 的 A0～ A14 相連，構(gòu)成管理顯示 RAM 的地址總線；而 VD0～ VD7八根數(shù)據(jù)線與 62256 的 I/O0～ I/O7 相連，構(gòu)成顯示 RAM的數(shù)據(jù)總線。而在 WR/W 端，其分別與 62256 的 ?O 與 ?W 端相連，不同的是與 ?W 的連接是通過串接一個(gè) 7406（非門）來完成的。這樣保證了讀 /寫數(shù)據(jù)的正常運(yùn)行。 圖 （ 8051）和鎖存器（ 74LS373）、 8K8 位 EPROM（ 2764）、以及擴(kuò)展的 8155 芯片構(gòu)成的 MPU 模塊。 9 圖 MPU 硬件電路圖 其中， MCS51（ 8051）是 Intel 公司生產(chǎn)的一個(gè)單片機(jī)系列的名稱。該公司繼 1976年推出 MCS48 系列 8位單片機(jī)之后，又于 1980 年推出了 MCS51 系列高檔 8位單片機(jī)。屬于這一系列的單片機(jī)芯片有許多種，如 8051， 8751， 80C51BH， 80C31BH 等等，他們的基本組成、基本性能和指令系統(tǒng)都是相同的。 8051 的片內(nèi)程序存貯器 ROM 為掩膜型的，在制造芯片時(shí)已經(jīng)將應(yīng)用程序固化進(jìn)去，使它具有了某種功能。因?yàn)?8051 片內(nèi)有 4KB的 ROM 或 EPROM，而 8031 片內(nèi)無 ROM，而且 8051 的 ROM 和 RAM 是嚴(yán)格分開的，所以本課題選用的是 8051。 鎖存器 74LS373 是內(nèi)含 8 個(gè) D 觸發(fā)器，輸入為 D0D7，輸出為 Q0Q7。 CP（也記為CLK）為 CP 脈沖輸入端（觸發(fā)端），上跳沿有效，該端在 CP 脈沖的上跳沿作用下，可將 D0D7 的狀態(tài)鎖入觸發(fā)器內(nèi)部。當(dāng)輸出允許 ?O 端加以低電平或負(fù)脈沖時(shí)，這些數(shù)據(jù)信息反映到輸出端 Q0Q7 上；當(dāng) ?O 有效信號(hào)過后， Q0Q7 端恢復(fù)為高阻狀態(tài)。三態(tài)控制器 ?O 接地，以保持輸出常通，其三態(tài)輸出還有一定的驅(qū)動(dòng)能力。如果不需要3態(tài)，只要將 ?O 端接地，即成為 2 態(tài)輸出。 CP端（ G 端）與 8051 的 ALE 連接，每當(dāng)ALE端的電平產(chǎn)生下跳變時(shí)， 74LS373 鎖存低 8 位地址線 A7A0，并輸出供 2764 使用。在 8051 擴(kuò)展系統(tǒng)中常采用這種方法鎖存低 8位地址，如 8282 也具有相同的功能。若選用其他如 273， 377 等無三態(tài)輸出的鎖存器也可以，但必須注意各控制信號(hào)有效電平，尤其是 G（ CP）端觸發(fā)式。 8051 在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要為其設(shè)計(jì)一個(gè)程序存儲(chǔ)器 2764， 2764 是 8K8 位 EPROM 器件，用以存放程序和常數(shù)。它有 13 根地址線 A12A0，能區(qū)分 13 位二進(jìn)制地址信息；213 =8192 種狀態(tài)，即可選擇 8192 個(gè)片內(nèi)存儲(chǔ)器中任一字節(jié)單元。所以，稱 2764 為 8KB EPROM。這 13根地址分別與 8051 的 P0口和 ～ 連接，當(dāng) 8051 發(fā)送 13位地址 10 信息時(shí)，可分別選中 2764 片內(nèi) 8KB 存儲(chǔ)器中任何一個(gè)單元。 2764 的 ?C 引腳為片選信號(hào)輸入端，低電平有效。該片選信號(hào)決定了 2764 的 8KB 存儲(chǔ)器在整個(gè) 8051 擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器 64KB 空間中的位置。根據(jù)上述電路的接法， 2764 占有的擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器地址空間為 0000H～ 1FFFH。 2764 的 OE 端由 8051 的 PSEN 引腳信號(hào)控制。在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi) PSEN 信號(hào)兩次有效。當(dāng) PSEN 信號(hào)由高電平變成低電平時(shí)，允許 2764 輸出，所指定的 2764 存儲(chǔ)單元的內(nèi)容送到 P0口，在 PSEN 的上升沿將數(shù)據(jù)送入單片機(jī) CPU 內(nèi) 。 另外，在本設(shè)計(jì)中為 8051 擴(kuò)展一個(gè) 8155， Intel 8155 為 N通道、耗盡負(fù)載、硅柵工藝、 資源豐富的可編程 RAM 和 I/O口擴(kuò)展芯片。片內(nèi)具有 256B 靜態(tài) RAM， 2個(gè) 8位、1個(gè) 16位的 I/O 口和一個(gè) 14 位 “ 減 1” 計(jì)數(shù)器，最大存取時(shí)間為 400ns。它可以和各種微處理器、單片機(jī)直接接口，為 40腳雙列直插式封裝，使單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛使用的芯片。利用 8155 的特性擴(kuò)展一個(gè) 26 的鍵盤輸入和 6位 LED顯示。而 8155 和 2764的片選信號(hào)都是由 提供的，不同的是， 8155 的片選信號(hào)是 串接一個(gè) 7406（非門）提供的，這樣保證了片選信號(hào)在一個(gè)時(shí)間只能選擇 8155 和 2764 之中的一個(gè)，保證了系統(tǒng)的正 常運(yùn)行。而 IO/M 則為 8155 的輸入， I/O 接口和存儲(chǔ)器選擇信號(hào)提供信號(hào)。低電平時(shí)選中存儲(chǔ)器，否則選中 I/O接口寄存器，其信號(hào)是由 提供的 擴(kuò)展 8155 的目的是為了使系統(tǒng)具有鍵盤輸入和 LED 顯示功能，因?yàn)?8051 單片機(jī)可以直接和 8155 連接而不需要任何外加邏輯，可以直接為系統(tǒng)增加 256B 片外 RAM， 22 位I/O口線及一個(gè) 14 定時(shí)器。由于 8155 片內(nèi)有地址鎖存器，所以 P0 輸出的低 8位地址不需另加鎖存器，而直接與 8155 的 AD0～ AD7 相連，既作低 8位 地址總線，又作數(shù)據(jù)總線，地址直接用 ALE 在 8155 中所存。高 8 位地址由 ?C 及 IO/M 的地址控制線決定。根據(jù)上述接法， 8155 的提供的 RAM 和 I/O 口地址如表 ： 表 8155 提供的地址 RAM字節(jié)地址 2020H～ 20FFH I/O口地址 命令狀態(tài)口 4000H PA口 4001H PB口 4002H PC口 4003H 在鍵盤 /LED 顯示程序中，采用了 6位 LED 顯示， 為了簡化電路，降低成本，將所有位的段選碼并聯(lián)在一起，由一個(gè) 8位 I/O口控制。而共陰極公共端分別由相應(yīng)的 I/O 線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。由于所有 6位段選線都是由一個(gè) I/O 口控制，因此，在每一瞬間， 6位 LED 會(huì)顯示相同的字符。要想每位顯示不同的字符，就必須采用掃描方法輪流點(diǎn)亮各位 LED，即在每一瞬間只使某一位顯示字符。在此瞬間，段選控制 I/O 口輸出相應(yīng)字符段選碼，而位選則控制 I/O 口在該顯示送入選通電平（因?yàn)?LED 為共陰，故送低電平），以保證改為顯示相應(yīng)的字符。如此輪流，使每位分時(shí)顯示該位應(yīng)顯示字符。段選碼、 位選碼每送入一次后延時(shí)一秒，因?yàn)槿搜鄣囊曈X暫留為 ，所以每位顯示時(shí)間間隔不能超過 20ms，并保持延時(shí)一段時(shí)間，以造成視覺暫留效果，給人看上去每個(gè)數(shù)碼管總在亮。如圖 所示，圖中采用 8155 并行擴(kuò)展口構(gòu)成的鍵盤、顯示器電路。圖中只設(shè)置了 12 個(gè)鍵，如果增加 PC 口線，可以增加按鍵多達(dá) 64 個(gè)。 6個(gè) LED 顯示器采用共陰極方式，斷選碼由 8155 的 PB 口提供，位控制信號(hào)由 PA 口提供。鍵盤的列掃描也由 PA 提供，查詢行輸入由 PC0～ PC1提供。 LED 采用動(dòng)態(tài)顯示軟件譯碼，鍵盤采用逐列掃描查詢工作方式。 11 圖 鍵盤 /LED 顯示硬件電路圖 復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。 而單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。 其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。本設(shè)計(jì)采用的是按鍵手動(dòng)復(fù)位方式，其包括兩種方式電平方式和 脈沖方式。本設(shè)計(jì)使用的是電平方式，其復(fù)位是通過是復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn) 的 MPU 和 SED1330 接口管腳說明 SED1330 液晶控制板是用于 MPU 系統(tǒng)與液晶顯示模塊之間的控制接口板， 它在整個(gè)液晶顯示控制系統(tǒng)中啟到了至關(guān)重要的作用，它是系統(tǒng)不可或缺的一部分。 SED1330 液晶控制板接收來自 MPU于 系統(tǒng)的指令與數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)序及數(shù)據(jù)控制液晶顯示模塊的 相應(yīng)的 顯示， SED1330 液晶控制板與 MPU 接口管腳 的詳細(xì) 說明如下表 和 。 表 MPU 接口 管腳 符號(hào) 有效電平 作用 1， 2 GND 0V 電源地 3 Vcc +5V 正電源 4 Vadj 負(fù) 顯示對比度調(diào)整 5 Vee 負(fù) 負(fù)電源 6 /WR 低 寫信號(hào) 7 /RD 低 讀信號(hào) 8 /CE 低 片選信號(hào) 12 9 A0 高 /低 高：寫命令字或讀數(shù)據(jù) 低：寫數(shù)據(jù)參數(shù)或讀狀態(tài) 10 NC 無連接 11 /RST 低 復(fù)位信號(hào) 1219 DB0DB7 高 /低 數(shù)據(jù)線 20 NC 無連接 表 LCD 接口 符號(hào) 有效電平 功能 J2管腳 FLM 高 楨起始信號(hào) 1 LP 高 低 數(shù)據(jù)鎖存信號(hào) 2 CP 高 低 數(shù)據(jù)移位信號(hào) 3 M 高 /低 交流驅(qū)動(dòng)信號(hào) 4 Vadj 負(fù) 對比度調(diào)整電壓 5 Vcc +5V 正電源 6 Vss 0V 電源地 7 Vee 負(fù) 負(fù)電源 8 D0D3 高 /負(fù) 顯示數(shù)據(jù)線 912 Doff 低 高：正常；低：關(guān)顯示 13 NC 無連接 14 點(diǎn)陣式液晶顯示器 DMF50174 的應(yīng)用 點(diǎn)陣平