【正文】 周期和指令周期的區(qū)別和聯(lián)系、相關(guān)指令的用法等 。輸出的 低 態(tài) 掃描信號(hào)可直接接到 PNP 晶體管的基極，如果太大的話也可以先經(jīng)過限流電阻再接到 PNP 晶體管的基極，信號(hào)最后經(jīng)過晶體管的放大后即可推動(dòng) 16 個(gè) LED 點(diǎn)陣了。另外 OC 腳為輸出控制引腳，當(dāng) OC 腳為高態(tài)時(shí)，輸出呈現(xiàn)高阻抗； OC 為低態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)由鎖存器輸出。如 下圖 215 所 示。 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 214 共陰型低態(tài)掃描 低態(tài)顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路 若要并接多個(gè) LED 陣列，如連接使用 4 個(gè) 8 8LED 陣列，連接成16 16LED 陣列，則一個(gè)掃描信號(hào)同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè) LED 陣列。 所要的顯示信號(hào)連接到一個(gè) PNP 晶體管的基極，而該晶體管的射極連接到 VCC，同樣的，當(dāng)?shù)蛻B(tài)的顯示信號(hào)輸入時(shí)，晶體管的集電極電流將流入行 LED 的陽極，即可點(diǎn)亮該行的 LED。 掃描信號(hào)經(jīng)限流電阻接到 PNP 晶體管的基極，晶體管的集電極接地，射極則連至 LED 點(diǎn)陣的列引腳，若要同時(shí)點(diǎn)亮該列的 16 個(gè) LED，則晶體管的電流必須大于200 毫安才行。 圖 214 所示是針對(duì)共陰性 LED 陣列而設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路，在這種驅(qū)動(dòng)電路采用 低 態(tài)掃描，也就是任何時(shí)間只有一個(gè)高態(tài)信號(hào)，其他則為低態(tài)。針對(duì)輸出態(tài)的不同，分為：高態(tài)掃描 高態(tài)顯示，高態(tài)掃描 低態(tài)顯示，低態(tài)掃描 高態(tài)顯示和低態(tài)掃描 低態(tài)顯示四種方式。 因此，很難直接高態(tài)驅(qū)動(dòng) LED。也有：用數(shù)組數(shù)據(jù)循環(huán)左移子程序；不用子程序，而是用變量判斷控制實(shí)現(xiàn)數(shù)組數(shù)據(jù)的循環(huán)左移。 方法 2：數(shù)組數(shù)據(jù)“循環(huán)左移法”。第 2 次掃描從點(diǎn)陣數(shù)組中取第 2~17 個(gè)額數(shù)據(jù)（第 17 個(gè)數(shù)據(jù)與地 1個(gè)數(shù)據(jù)同），分別送列碼輸出口，對(duì)應(yīng)于這 16 個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用行碼輸出口輸出行碼，仍分別控制地 1~16 行。 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 213 字形法上下移動(dòng)示意圖 (2)行掃描方式上下移動(dòng) 行向組字顯示字符豎直方向的移動(dòng) 方法 1：延長(zhǎng)數(shù)組法。調(diào)整的動(dòng)作是先將 8 個(gè)編碼根據(jù)序填入儲(chǔ)存器，例如第 1 行編碼存入 20 地址，第 2 行編碼存入 21 地址， 要進(jìn)行上移調(diào)整時(shí)，則從 20 地址數(shù)據(jù)開始，每筆數(shù)據(jù)都右移一位即可。 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)字符掃描完成后，就進(jìn)行這樣的調(diào)整動(dòng)作，以產(chǎn)生第二個(gè)字型的編碼。如此，每進(jìn)行下一次的掃描，把上一次的 16 個(gè)行碼都循環(huán)右移一位，再進(jìn)行掃描就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的向上移動(dòng)。若是列向組字，希望顯示向上移動(dòng)一個(gè)字符，第 1 次掃描從行碼的點(diǎn)陣數(shù)組中取第 1~16 個(gè)數(shù)據(jù)，送行碼輸出口，對(duì)應(yīng)于這 16 個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用列碼輸出口輸出列碼，分別控制掃描第 1~16 列。 數(shù)據(jù)的右移與數(shù)據(jù)的左移相似，只是取碼的順序相反而已，在此就不再贅述。掃描完成這 16 個(gè)數(shù)據(jù)之后，第 2 次掃描的第 16 個(gè)數(shù)據(jù)，應(yīng)將原來第 1 次掃描的 16 列碼每一個(gè)都循環(huán)右移一位（如果是顯示右移則應(yīng)循環(huán)左移），再進(jìn) 行掃描。 (2) 行 掃描方式左移：行向組字顯示字符水平方向的左移。當(dāng)數(shù)組中的額數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)較多時(shí)，片內(nèi) RAM 將不夠大， 必須將數(shù)組定義在片外 RAM 中。 原來第 1 個(gè)移到第 16個(gè)。 原字符點(diǎn)陣數(shù)組中的 16 個(gè)數(shù)據(jù)不延長(zhǎng)，但下一幀取的 16 個(gè)數(shù)據(jù)，是把上一幀的 16 個(gè)數(shù)據(jù)的位置（先后順序）“循環(huán)左移”一次，即原來第 2 個(gè)移到第 1 個(gè)，原來第 3 個(gè)移到第 2 個(gè)注意，不是把二進(jìn)制數(shù)據(jù)按位循環(huán)左移，而 是把數(shù)組中的數(shù)據(jù)按其在數(shù)組中的位置循環(huán)左移。這個(gè)調(diào)整動(dòng)作時(shí)先將 16 個(gè)編碼根據(jù)序填 入存儲(chǔ)器，例如第 1 行編碼存入 20H,第二行編碼存入 21H， 要進(jìn)行左移調(diào)整時(shí)，則先將 20H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 36H 地址，再將 21H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 20H 地址，將 22H 地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 21H 地址，將 23H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 22H 地址，將 24H 地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 23H 地址，將25H 地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 24H 地址，將 26H 地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 25H 地址，將 27H 地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 26H 地址，將 28H 地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 27H 地址 。 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)字型掃描顯示完成之后，就進(jìn)行這樣的動(dòng)作調(diào)整，以產(chǎn)生第二個(gè)字型的編碼。 圖 212 字形法左右移動(dòng)示意圖 假設(shè) 如果原本某個(gè)漢字的字型（第一個(gè)字型），其編碼為 ： 00H,10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H, 80H,90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H,0E0H,0F0H； 第二個(gè)字型的編碼為： 10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H, 90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H0E0H,0F0H, 00H。 基于 AVR 單片機(jī)的點(diǎn)陣屏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 14 以上完成一個(gè)圖形移動(dòng)的方法，也可以看成是移動(dòng) 16 個(gè)不同的字形。掃描完前 16 個(gè)數(shù)據(jù)之后，第 2 次掃描從點(diǎn)陣數(shù)組中取第 2~14 個(gè)數(shù)據(jù)（第 17 個(gè)數(shù)據(jù)與地 1 個(gè)數(shù)據(jù)同），送行碼輸出口，對(duì)應(yīng)于這 16 個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用列碼輸出口輸出列碼，仍分別控制掃地 1~16 列。如此完成 16 幀畫面的掃描顯示，也就完成了整個(gè)一次移動(dòng)循環(huán)掃描、之后反復(fù)循環(huán)，即可呈現(xiàn)顯示字符沿水平向左移動(dòng)的圖像，如 圖 211 所示。循環(huán)一遍掃 16 幀。將原來字符點(diǎn)陣數(shù)組的 16 個(gè)數(shù)據(jù)重復(fù)一遍延長(zhǎng)，點(diǎn)陣數(shù)組的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為 32 個(gè)。無論哪一種組字方法，都既可以顯示字符的水平方向的移動(dòng)，又可以顯示豎直方向的移動(dòng)。 圖 210 漢字字模生成軟件 點(diǎn)陣的移動(dòng) 以下以 16 16 點(diǎn)陣為例 介紹點(diǎn)陣的移動(dòng)。 按照這個(gè) 方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描，一共掃描 32 個(gè) 8 位，可以得出漢字“ 西 ”的掃描代碼為 ： 40H,00H,4FH,FEH,48H,14H,48H,24H 48H,44H,7FH,84H,48H,04H,48H,04H, 48H,04H,7FH,84H,48H,44H,48H,44H, 48H,44H,4FH,FEH,40H,00H,00H,00H, 圖 29 點(diǎn)陣顯示原理圖 由這個(gè)原理可以看到，無論顯示何種字體或圖像，都可以用這種方法來分析出它的掃描代碼從而顯示在屏 幕上。方向?yàn)?P00 到 P07，顯示漢字“ 西 ”的時(shí)候， P00 到 P04 都是滅的 ， P05 亮，即二進(jìn)制 00100000，轉(zhuǎn)換為 16 進(jìn)制為 40H， 如圖 29 所示。一般我們把它分解成上部分和下部分，上部分由 8*16 的點(diǎn)陣組成，下部分也由 8*16 的點(diǎn)陣組成。事實(shí) 上這個(gè)漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在 256 像素范圍內(nèi)的任何圖形。一般我們使用的 16 16的點(diǎn)陣宋體字庫(kù)，即所謂的 16 16，是每一個(gè)漢字在縱橫各 16 點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)顯示的。 本設(shè)計(jì)應(yīng)用的是第一種的掃描方法，即 水平方向（ X 方向）掃描 。 （ 2）豎直方向（ Y 方向）掃描，即逐行掃描方式（簡(jiǎn)稱行掃描方式）：此時(shí)用一個(gè) P 口輸出決定哪一行能亮（相當(dāng)于位碼） ，另一個(gè) P 口輸出列碼（行數(shù)據(jù)，行數(shù)據(jù)為將列數(shù)據(jù)的點(diǎn)陣旋轉(zhuǎn) 90 度的數(shù)據(jù)）決定該行上哪些 LED 燈亮（相當(dāng)于段碼）。 LED 點(diǎn)陣顯示模塊進(jìn)行的方法有兩種： （ 1）水平方向（ X 方向）掃描，即逐列掃描的方式（簡(jiǎn)稱列掃描方式）：此時(shí)用一個(gè) P 口輸出列碼決定哪一列能亮（相當(dāng)于位碼），用另一個(gè) P 口輸出行碼（列數(shù)據(jù)），決定該行上那哪個(gè) LED 亮（相當(dāng)于段碼）。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來說，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)。對(duì)于串行傳輸方式來說，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到 LED 的亮度。 顯示數(shù)據(jù)傳輸采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無疑 是十分經(jīng)濟(jì)的。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒 24 次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 28 四塊 8 8 的 LED 點(diǎn)陣組成 16 16 的 LED 點(diǎn)陣 LED 驅(qū)動(dòng)顯示采用動(dòng)態(tài)掃描方法，動(dòng)態(tài)掃描方式是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。為了降低成本，使用了四塊 8 8 的LED 點(diǎn)陣發(fā)光管的模塊，組成了一個(gè) 16 16 的 LED 點(diǎn)陣顯示屏， 如圖28 所示。 圖 26 8 8單色點(diǎn)陣內(nèi)部圖 圖 27 8 8雙色點(diǎn)陣內(nèi)部圖 LED 顯示方式 漢字顯示屏用于顯示漢字 、 字符及 圖像 信息，在公共汽車 、 銀行 、醫(yī)院及戶外廣告等地方都有廣泛的應(yīng)用。要實(shí)現(xiàn)用兩種顏色顯示，只要在電路的設(shè)計(jì)中 適當(dāng)?shù)倪B線就可以了。實(shí)際使用時(shí)可以根據(jù)這個(gè)原理自行擴(kuò)充顯示的字?jǐn)?shù)。本設(shè)計(jì)是一種實(shí)用的漢字顯示屏的制作，制作的是雙色點(diǎn)陣。 T1AC1V+ 2AC3V4D6C41 0 0 u /1 6 VC61 0 0 u /1 6 vV C CV in1GND3+ 5 V 2U27 8 0 5C51 0 4C71 0 4 圖 24 單片機(jī)電源原理圖 注 : 該電源電路主要模塊為 IC7805,它能輸出穩(wěn)定的 5V電源 ,圖中整流橋是將市電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,電容起到慮波作用由 7805 的 OUT 引腳輸出5V電壓。 復(fù)位的實(shí)現(xiàn)通常用 2 種方式 : 開機(jī)上電復(fù)位和外部手動(dòng)復(fù)位，本設(shè)計(jì)用的是外部手動(dòng)復(fù)位。圖 21 為顯示屏電路實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)框圖。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來說，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并處的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來說，應(yīng)具有并行鎖存的功能。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有所存功能。 解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問題，可以采用重疊處理的方法。這樣，對(duì)于一行的顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩部分。 采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無疑是十分經(jīng)濟(jì)的。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。 采用掃描方式 進(jìn)行顯示時(shí)，每一行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。具體就 16ｘ 16的點(diǎn)陣來說，把所有同 1 行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同 1 列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽極的接法），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 1 行使其燃亮一定時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；以此類推，第 16 行之后，又重新燃亮第 1 行，反復(fù)輪回。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另外一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。 16ｘ 16 的點(diǎn)陣共有 256 個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多的端口，如果我采用鎖存器來擴(kuò)展端口，按 8 位的鎖存器來計(jì)算， 16ｘ 16 的點(diǎn)陣需要 256/8=32 個(gè)鎖存器。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。 ，向 MCU 階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了 SoC 化趨勢(shì)。 Philips 公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢(shì)，將 MCS51 從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。從這一角度來看， Intel 逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其客觀因素。 即微控制器（ Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對(duì)象的智能化控制能力。 “創(chuàng)新模式 ”獲得成功，奠定了 SCM 與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。 單片機(jī)的發(fā)展歷史簡(jiǎn)介 單片機(jī)誕生于 20世紀(jì) 70 年代末，經(jīng)歷了 SCM、 MCU、 SoC三大階段。內(nèi)嵌長(zhǎng)壽命的 EEProm可長(zhǎng)期保存關(guān)鍵數(shù)據(jù)，避免斷電丟失。故 AVR 單片機(jī)在軟 /硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優(yōu)化平衡，是高性價(jià)比西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 的單片機(jī)。 AVR單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)采取 8 位機(jī)與 16 位機(jī)的折中策略，即采用局部寄存器存堆 (32 個(gè)寄存器文件 )和單體高速輸入 /輸出的方案 (即輸入捕獲寄存器、輸出比較匹配寄存器及相應(yīng)控制邏輯 )。 1997 年，由 Atmel 公司 挪威 設(shè)計(jì)中心的 A先生和 V 先生，利用 Atmel 公司的 Flash 新技術(shù)，共同研發(fā)出 RISC精簡(jiǎn)指令集高速 8 位單片機(jī)，簡(jiǎn)稱 AVR。 AVR 單片機(jī) 的 發(fā)展歷史簡(jiǎn)介 AVR 單片機(jī) 是 1997 年由 ATMEL 公司 研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置 Flash 的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡(jiǎn)指令集高速 8 位單片機(jī)。 ③控制功能強(qiáng)：具有豐富的控制指令：如：條件分支轉(zhuǎn)移指令， I/O口的