【正文】 幀接收。 ? 異步通信 異步通信中，在異步通行中有兩個比較重要的指標：字符幀格式和波特率。數(shù)據(jù)字符在同步字符之后，個數(shù)沒有限制，由所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長度來決定；校驗字符有 1 到 2個，用于接收端對接收到的字符序列進行正確性的校驗。它們均由同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗字符（ CRC）組成。 ? 同步通 信 同步通信是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。 首先對串行通信作簡單的介紹，串行通信可以分為同步通信和異步通信兩類。由于人眼的暫留效應以及 LED 二極管余暉效應，當屏幕的刷新頻率高于 50Hz 時，此時人眼就會“誤認”為屏幕是連續(xù)顯示的。 按照這個原理，在某一時刻只能有一行 LED 二極管被點亮，為何我們看見的整張屏幕在顯示信息呢？由于單片機通過對 74 系列的驅(qū)動芯片高速控制，點陣屏每行都處于高速掃描。這樣的顯示方式，有些類似電視機的顯像管逐行掃描技術(shù)，它是指顯示屏顯示圖像進行掃描時，從屏幕左上角的第一行開始逐行進行，整個圖像掃描一次完成。經(jīng)過 16 次行循環(huán)顯示，則完成屏幕的一次顯示。 SendByte((display[i][j+1]mov )| (display[i+1][j]smov))。 SendByte((display[i+1][j+1]mov ) | (display[i+2][j]smov))。j31。 SendByte(display[i][j]mov | (display[i][j+1]smov))。 SendByte((display[i+1][j]mov) | (display[i+1][j+1]smov))。j31。 。 11100001 1110000x 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11110000 移動后 ： 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文 ) 21 1 1 X X X 11100001 11100001 。 。 。 11110000 。 。 11110000 。 。 11110000 。 。 11110000 。 。 數(shù)據(jù)移位從 SER 輸入 SCK 置為高電平 結(jié)束 電子廣告牌設計 20 。 。 。 第十七個 char 。 。 第二個 char 。 。 這里變量 i 代表是第幾個漢字，變量 j 帶便的是該 漢字的第幾個 char 數(shù)據(jù)。為什么呢 ?因為顯示一個完整的字符需要四塊點陣，每個點陣有 8 行，每行八個點。 點陣屏顯示的移動算法 本設計的 LED 點陣屏幕，可以對信息實現(xiàn)動態(tài)顯示，字符從右側(cè)往左側(cè)移動。開始將同步移位時鐘置為低電平，向數(shù)據(jù)位輸出 1位數(shù)據(jù)，接著 同步移位時鐘置為高電平，對需要發(fā)送的字節(jié)作右移位處理。此時如果 G 為低電平， 8 位數(shù)據(jù)從 Q0～ Q7 輸出，把 Q0～ Q7 與 LED 點陣的列項連接，當某行為低電平時，該行的 LED 等會按照輸出電平點亮。如果把第一個 74HC595 的 QH 和第二個 74HC595 SER 相接，數(shù)據(jù)即移入第二個 74HC595 中，按照如 此規(guī)律，數(shù)據(jù)會一個連接一個傳下去。與匯編相比， C51 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可移植性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢 點陣屏顯示程序 驅(qū)動芯片的控制程序 8 位數(shù)據(jù)從 SER 口送入 74HC595 ，在每個 SCK 的上升沿， SER 口上的數(shù)據(jù)移入寄存器。其功能強大，生成的代碼緊湊，是目前世界上使用最廣的 51 系列兼容單片機開發(fā)工具。為此，首選 Keil μ Vision 作為其開發(fā)工具。還需要將串行通信接口的第 5引腳與 MAX232電源共地連接。引腳 9與單片機的 Rx（第 10 引腳）相連接，引腳 10 與單片機的 Tx（第 11 引腳）相連接。12V 的傳輸電平，以達到 RS232 通信標準。采用單一 +5V 電源供電，外接只需 4個電容，便可以構(gòu)成標準的 RS232C 通信接口，硬件接口簡單，所以被廣泛運用。 MAX232 是單電源雙 RS232C 發(fā)送 /接收芯片。 15腳 GND、 16腳 VCC（ +5v）。 TTL/CMOS數(shù) 據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DB9 插頭； DB9插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。其中 13腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 2) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。常用于單片機的串口通信的電平轉(zhuǎn)換。單片機內(nèi)置 Uart 串口通信控制器，因此可以通過串口方便地與計算機進行數(shù)據(jù)的交換。四個 74LS595 級聯(lián)，四個部分的 Q0Q7 總共 32條引線分別為點陣屏的列，這樣就可以通過單片機控制點陣屏的每一列了。 74HC595 與點陣屏的列引腳連接前還需串聯(lián) 20 歐姆的限流電阻，其中用是保護點陣屏中的 LED 發(fā)光二極管，延長點陣屏的顯示壽命。其中第 13 引腳（ G）連接到電源地，第 10 引腳（ SCLR）連接電源正極。當輸出允許控制 (EN) 為高電平時，并行輸出 (Q0～ Q7) 為高阻態(tài)，而串行輸出 (QH) 不 受影響。當 SCLK從低到高電平跳變時，串行輸入數(shù)據(jù) (SDA) 移入寄存器；當 SLCK 從低到高電平跳變時，寄存器的數(shù)據(jù)置入鎖存器。下面對這款 74 系列的芯片作 介紹： 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文 ) 13 圖 74HC595 引腳圖 上圖為 74HC595 是一款 8 位的串入并出、串 / 并出移位寄存器和 8 位三態(tài)輸出鎖存器。設計選用74HC595 串入并出芯片。 電子廣告牌設計 12 圖 74HC154 引腳圖 將 74HC154 的 A0A3 接到單片機的 口， Y0Y15 分別接點陣的每一行，這樣就能控制點陣屏的每一行了。任選一個使能輸入端作為數(shù)據(jù)輸入， 74HC154 可充當一個 116 的多路分配器。74HC154 的兩個輸入使能門電路可用于譯碼器選通，以消除輸出端上的通常譯碼“假信號”，也可用于譯碼器擴展。 16 32LED 的點陣屏需要 2 行 16個引腳，為了節(jié)省引腳可以采用一個 416顯譯碼器 74HC154 是一款高速 CMOS 器件， 74HC154 引腳兼容低功耗肖特基 TTL（ LSTTL）系列。單片機僅有的 32 個 IO 是不能滿足設計的要求，而且單片機的 IO 負載只有 20mA，這個負載能力只可以點亮一個 LED 發(fā)光二極管。每一塊點陣屏有 16 根引腳， 4 個點陣模塊共有 64 根引腳。 。為了能更好的顯示功能，模塊多點是比較好的 ，但考慮到成本的問問題，所以本設計用 8個 8 8的 LED 模塊拼接成 32 16 的矩陣。 圖 單片機復位電路 LED 點陣屏驅(qū)動設計 16 32LED 點陣的設計 顯示一個簡體漢字，至少需要 16 16點陣來描述。 當復位按鍵按下后，復位端通過51歐姆的小店組與 +5V 電源接通，電容迅速放電，使得 RST 引腳為高電平；當復位鍵彈起后， +5V 電源通過 2KΩ電阻對 22μ F 電容重新充電， RST 引腳端出現(xiàn)復位正脈沖。單片機系統(tǒng)在上電啟動運行時，都需要先復位，其作用是使 CPU 和系統(tǒng)中其他部件都處于一個確定的狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始，因而，復位是一個很重要的操作方式，但是單片機本身不能自動進行復位的，必須配合相應的外部復位電路才能實現(xiàn)。 設計需要考慮到串行通信的使用，為了減少誤碼率提高通信質(zhì)量，因此選用 晶振。這兩個電容稱晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發(fā)，它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度。 晶振連接到單片機的 XTAL XTAL2 引腳處。 圖 USB 接口 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文 ) 9 單片機振蕩電路設計 單片機的運行需要一個時鐘頻率，類似我們的計算機的 CPU 主頻的高低，現(xiàn)在計算機的 CPU 一般用 GHz 來左單位。計算機上的 USB 接口（圖 32）可以輸出穩(wěn)定的 +5V 電壓，最大額定電流為 500mA，足以滿足本設計的要求。這里使用 USB 接口供電，這也是大多數(shù)單片機的供電方式。 ? XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加12V 編程電源（ VPP）。 ? /EA/VPP：當 /EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。此時， ALE只有在電子廣告牌設計 8 執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。在平時， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ? ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（計數(shù)器 0 外部輸入） T1（計數(shù)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） ? RST：復位輸入。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 ? P2口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高 ，且作為輸入。 ? P1口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。當P1口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。 ? GND：接電源地端。另外它還可以用串口直接仿真程序，不需要另外加用仿真器或者下載線。片內(nèi) SRAM 容量同樣是非常吸引的數(shù)字，最高可擁有 1280Byte的 SRAM。 STC89S52 單片機結(jié)構(gòu) 設計使用的是 STC89S52RC 單片機，原因是此款單片機具有眾多優(yōu)點。 設計中使用 51 系列單片機為核心控制器， 51 型單片機是指由美國 Intel 公司生產(chǎn)的一系列單片機的總稱，這一系列單片機包括了很多種類，如 803 805 875 895803 8052 和 8952 等，其中 8051 是最早，最典型的產(chǎn)品。 51 單片機還具有一個全雙工的可編程串行口，可以實現(xiàn) 8位數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受。 51 單片機還有定時器 /計數(shù)器結(jié)構(gòu)，中斷系統(tǒng)。RAM 又可以分為 3個區(qū)域：工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和便箋區(qū)（用戶區(qū)）。存儲器主要包括：程序存儲器 ROM,單片機之所有強大的處理功能，就是需要軟 件程序的支持，而程序員將設計好程序經(jīng)過編譯后寫入 ROM，當單片機開始運行時， CPU 就對 ROM 里面的指令進行調(diào)用，從而實現(xiàn)預期中的功能。 單片機的存儲器特點之一就是將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，并有各自的尋址方式和尋址單元，這種結(jié)構(gòu)叫做哈佛結(jié)構(gòu)。諾依曼所設想的計算機中的運算器和控制器的功能，是單片機最核心的部件。列驅(qū)動將 32 列通過所選的芯片級聯(lián)起來，與單片機連接起來。由于采用的是 8 8 的點陣屏，所以要采用驅(qū)動的方式使得點陣屏能夠正常的工作，顯示漢字。 MAX232 的作用就是實現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換，使得單片機和上位機之間能夠正常通信。 漢字點陣數(shù)據(jù)采用現(xiàn)成的字庫芯片，需要通過漢字的機內(nèi)碼作地址來取出相應漢字的點陣字模數(shù)據(jù)。并且當顯示漢字多于兩個時，進行左移的動態(tài)顯示。遠程控制即可以通過數(shù)據(jù)傳輸，控制端使用通信技術(shù)或者遙控技術(shù)，對目標器件進行控制。如一個 8*8 的點陣屏也是用靜態(tài)顯示技術(shù)，那么最少需要太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文 ) 3 65根控制引腳。 LED 顯示屏與 PC 的數(shù)據(jù)傳輸方式有串行和并行兩種，而使用串行傳輸可有效減少硬件設計的復雜程度，同時傳輸率也能得到保證。隨著 LED 器件材料性能的不斷提高， LED 顯示屏的應用領(lǐng)域和應用深度都必將猛擴大和加深，其中全彩色顯示屏、半導體照明交通信號、汽車等特種領(lǐng)域有巨大的市場，蘊含巨大的商機。 20xx 年，全國 LED 顯示屏的市場規(guī)模達到了 72 億元。 我國的 LED 顯示屏市場從上世紀 90 年代后期開始一直保持著增長的勢頭， 1998 年20xx 年間，年增長率基本在