【正文】 9C52從串行口RS232讀取上位機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到RAM中 由于AT89C52單片機(jī)的中斷服務(wù)程序首地址固定安排在0003H到0023H之間，而程序的啟動(dòng)又是從0000H開(kāi)始的，所以在主程序的開(kāi)頭安排一條跳轉(zhuǎn)指令。顯示屏中可以看到漢字是向下而上滾動(dòng)顯示“重慶郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)”16個(gè)漢字。為了便于統(tǒng)一顯示控制，固化數(shù)據(jù)的顯示過(guò)程，是先從FLASHROM中把整個(gè)顯示數(shù)據(jù)讀到RAM中去，然后再?gòu)腞AM讀出進(jìn)行顯示。另一方面也便于脫開(kāi)上位機(jī)進(jìn)行維修，RAM的容量也是8KB，地址為8000H～9FFFH。1100H～1300H存儲(chǔ)的是固定的一屏16個(gè)字的顯示數(shù)據(jù)，這類固化的顯示數(shù)據(jù)在開(kāi)機(jī)時(shí)進(jìn)行顯示，直到單片機(jī)接收到上位機(jī)下載的顯示數(shù)據(jù)之后，改為顯示新收到的數(shù)據(jù)。下面分別介紹這兩種顯示的區(qū)別。中斷服務(wù)程序解決與上位機(jī)進(jìn)行通信的問(wèn)題。第四章 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中漢字顯示屏的軟件由系統(tǒng)主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成。與上位機(jī)通信的串型接口。(3)方式3的波特率 MCS51串行口方式3的波特率由定時(shí)器T1的溢出率和SMOD的值共同確定，即方式3的波特率=定時(shí)器T1的溢出率。(2)方式2的波特率 方式2的波特率由系統(tǒng)的振蕩頻率和PCON的最高位SMOD確定，即為。(1)方式0的波特率 方式0時(shí)，其波特率固定為振蕩頻率的1/12，并不受PCON中SMOD位的影響。可通過(guò)對(duì)串行口編程設(shè)定。方式2與方式3僅波特率不同，方式2的波特率為（SMOD＝1時(shí)）或（SMOD＝0時(shí)），而方式3的波特率由定時(shí)器／計(jì)數(shù)器具或定時(shí)器／計(jì)數(shù)器2及SMOD決定。串行接口工作方式2和與方式3串行口工作在方式方式3時(shí)，為9位異步通信接口。RXD為接收端，TXD為發(fā)送端。CPU執(zhí)行一條寫SBUF的指令如MOV SBUF ，A就啟動(dòng)了發(fā)送過(guò)程。 二、串行口工作方式和原理串行接口的工作方式0串行接口的工作方式有工作方式0、工作方式工作方式2和工作方式3。串行口中還有兩個(gè)特殊功能寄存器SCON、PCON，特殊功能寄存器SCON用來(lái)存放串行口的控制和狀態(tài)信息。DCD2接收數(shù)據(jù)RXD3發(fā)送數(shù)據(jù)TXD4數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR5信號(hào)地SG6數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好DSR7請(qǐng)求發(fā)送所以RS232適合本地設(shè)備之間的通信。由于 發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上雙絞線上的分布電容,其傳送距離最大為約15米,最高速率為20kb/s。當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí),線上為 TTL,從開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束,線上電平從TTL電平到RS232電平再返回TTL電平。收、 發(fā)端的數(shù)據(jù)信號(hào)是相對(duì)于信號(hào)地,如從DTE設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用DB25連接器時(shí)是2腳相對(duì)7腳（信號(hào)地）的電平,DB25各引腳定義參見(jiàn)下表。RS232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。而上位機(jī)（PC機(jī)）與單片機(jī)顯示控制部分的接口為標(biāo)準(zhǔn)RS232通訊方式。全部各行都掃過(guò)一遍之后(一個(gè)掃描周期)，又從第一行開(kāi)始下一個(gè)周期的掃描。接通的列，就在該行該列燃亮相應(yīng)的LED；未接通的列所對(duì)應(yīng)的LED熄滅。因此我們采用了動(dòng)態(tài)顯示方式.而動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，具體就1616的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，把所有同一行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)的接法），由行譯碼器給出的行選通信號(hào)，從第一行開(kāi)始，按順序依次對(duì)各行進(jìn)行掃描(把該行與電源的一端接通)。而動(dòng)態(tài)顯示方式在顯示時(shí)因?yàn)槭菕呙栾@示會(huì)有“閃”的感覺(jué)，但是控制好掃描的頻率，使得掃描輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就不容易感覺(jué)出閃爍現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。要是組成大顯示屏那功耗將更驚人。 列驅(qū)動(dòng)電路 顯示驅(qū)動(dòng)電路三、顯示單元顯示模式方案LED 顯示常用的有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示。移位過(guò)程結(jié)束之后，控制器輸出RCLK打入信號(hào)，16列顯示數(shù)據(jù)一起打入相應(yīng)的輸出鎖存器。兩片相應(yīng)的、端分別并聯(lián)，作為統(tǒng)一的串行數(shù)據(jù)移位信號(hào)、串行數(shù)據(jù)清除信號(hào)和輸出鎖存器打入信號(hào)。該圖由兩片74HC595組成16列的驅(qū)動(dòng)，由16個(gè)行驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)16行。 由于行驅(qū)動(dòng)電路一條行線上要帶動(dòng)16列的LED進(jìn)行顯示，按每一LED器件20mA電流計(jì)算，16個(gè)LED同時(shí)發(fā)光時(shí)，就需要的驅(qū)動(dòng)電流，選用三極管8550作為驅(qū)動(dòng)管可以在邏輯功能和驅(qū)動(dòng)能力上符合LED的驅(qū)動(dòng)要求。行選通按順序從～，全部各行都選通一遍之后又重新開(kāi)始，這就是行驅(qū)動(dòng)電路的逐行掃描過(guò)程。： 行驅(qū)動(dòng)電路圖行選通信號(hào)從74HC154的～端輸出，某一端輸出低電平即為有效，而其它端輸出均為高電平的信號(hào)無(wú)效。行驅(qū)動(dòng)電路行驅(qū)動(dòng)電路是采用74HC595芯片，行選通信號(hào)來(lái)源于單片機(jī)按照時(shí)序要求所給出的二進(jìn)制信號(hào)，每次更新行號(hào)（開(kāi)始掃描新的一行）時(shí)，由單片機(jī)輸出4位二進(jìn)制行號(hào)，行號(hào)經(jīng)4/16線譯碼器譯碼后，生成16條行選通信號(hào)線，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的行線。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，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)的顯示就需要具有鎖存功能。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(wèn)題，可以采用重疊處理的方法。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以分解列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)部分。與此同時(shí)，列驅(qū)動(dòng)器中每一列都把當(dāng)前數(shù)據(jù)傳向后一列，并從前一列接收新數(shù)據(jù)，一直到全部列數(shù)據(jù)都傳輸完為止。但是，串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)并行到串行和串行到并行兩次變換。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并行傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹目刂齐娐返搅序?qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式或串行方式。 主控制單元二、驅(qū)動(dòng)單元數(shù)據(jù)傳輸方案采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。T1信號(hào)是控制電路一側(cè)的并/串變換和驅(qū)動(dòng)電路一側(cè)的串/并變換的移位脈沖。INT1作為控制電路并/串變換器的并聯(lián)輸入打入脈沖。 AT89C52的控制口P3的INT0、INTT0、T1各位，均作為通用輸出口使用，而不再起中斷申請(qǐng)和定時(shí)的作用。 AT89C52的通用I/O口P1作為顯示數(shù)據(jù)。AT89C52的接口P2為高位地址輸出口。AT89C52內(nèi)部含有8K字節(jié)的FLASHROM，作為程序和固化顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，地址從0000H開(kāi)始，RAM地址從8000H開(kāi)始。一、主控制單元本系統(tǒng)主要由單片機(jī)AT89C52為核心進(jìn)行控制，它負(fù)責(zé)控制整個(gè)電路以及相應(yīng)的程序的運(yùn)行、以及給屏體電路部分發(fā)送命令。但是單片機(jī)的接口數(shù)量少，驅(qū)動(dòng)能力不強(qiáng)，必須擴(kuò)展一定的硬件電路，才能滿足顯示屏的需要。： 74HC595的管腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯圖SCKSERMCK 移位寄存和輸出鎖存的時(shí)序波形圖第三節(jié) 系統(tǒng)硬件布局設(shè)計(jì)由于漢字顯示屏的控制電路采用單片機(jī)方案，控制功能的實(shí)現(xiàn)應(yīng)在硬件和軟件兩方面進(jìn)行折中。芯片的輸出端為QA～QH，最高位QH可作為多片74HC595級(jí)連應(yīng)用時(shí)，向上一級(jí)的級(jí)連輸出。引腳是輸出三態(tài)門的開(kāi)放信號(hào)，只有當(dāng)其為低時(shí)鎖存器的輸出才開(kāi)放，否則為高阻態(tài)。移位后的各位信號(hào)出現(xiàn)在各移位寄存器的輸出端，也就是輸出鎖存器的輸入端。引腳SER是串行數(shù)據(jù)的輸入端。從真值表可知，每組4個(gè)變量輸入，在16個(gè)輸出中只有一個(gè)引腳為“0”（且正好與輸入代碼是一一對(duì)應(yīng)），其余15個(gè)全為“1”，這種譯碼輸出稱為低電平有效；四線—十六線譯碼器邏輯形式為：，。～為譯碼輸出端，輸出是低電平有效，即在選通時(shí)，每輸入一個(gè)二進(jìn)制代碼將使對(duì)應(yīng)的一個(gè)輸出端為低電平，而其它輸出端均為高電平的無(wú)效信號(hào)，也可以說(shuō)對(duì)應(yīng)的輸出端被“譯中”。74HC154為變量譯碼器，也稱二進(jìn)制譯碼器，它是一種四線—十六線譯碼器, 譯碼的輸入端有4個(gè)，輸出端有24=16個(gè)，并有兩個(gè)選通端（使能端），當(dāng)選通端2均為低電平時(shí)，譯碼器處于工作狀態(tài)，可將地址輸入端（A0～A3）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的是它的第二功能，如表3．1所示： P3各端口第二功能端口引腳第二功能——RXD串行口輸入端——TXD串行口輸出端——外部中斷0請(qǐng)求輸入端——外部中斷1請(qǐng)求輸入端——T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部信號(hào)輸入端——T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部信號(hào)輸入端——外RAM寫選通信號(hào)輸出端——外RAM讀選通信號(hào)輸出端二、 行驅(qū)動(dòng)芯片74HC154介紹譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路。P2 口是帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，向P2口寫入1時(shí)P2口被內(nèi)部上拉為高電平可用作輸入口，當(dāng)作為輸入腳時(shí)被外部拉低的P2口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。P0口是一組8位漏級(jí)開(kāi)路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。(4)、——內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。(2)、 ——外ROM讀選通信號(hào)。① 功能：用來(lái)鎖存P0口送出的低八位地址。所謂復(fù)用線是指具有兩種功能，正常使用時(shí)是一種功能，在某種條件下是另一種功能。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所以部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。同時(shí)，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。第二節(jié) 系統(tǒng)硬件介紹一、 AT89C52芯片介紹AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（EPROM）和256bytes的隨機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS—51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。該電路所設(shè)計(jì)的電子屏可顯示兩行共16個(gè)漢字，需要64個(gè)88 LED點(diǎn)陣模塊，可組成32128的矩形點(diǎn)陣。而上位機(jī)（PC機(jī)）與單片機(jī)顯示控制部分的接口為標(biāo)準(zhǔn)RS232通訊方式。為接下來(lái)一一敘述系統(tǒng)每個(gè)模塊做了個(gè)總體的概述。：控制電路電源 74HC595行驅(qū)動(dòng)器 LED 顯示點(diǎn)陣 74HC154列驅(qū)動(dòng)器 AT89C52 單 片 機(jī) P C 上 位 機(jī) 顯示屏電路框圖第三節(jié) 本章小節(jié)本章主要介紹了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能要求，以及各個(gè)模塊的功能方案設(shè)計(jì)。但是單片機(jī)的接口數(shù)量少，驅(qū)動(dòng)能力不強(qiáng)，必須擴(kuò)展一定的硬件電路，才能滿足顯示屏的需要。第二節(jié) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案由于漢字顯示屏的控制電路采用單片機(jī)方案，控制功能的實(shí)現(xiàn)應(yīng)在硬件和軟件兩方面進(jìn)行折中。本課題研究的單片機(jī)控制的漢字顯示屏要求既可以工作在普通方式下，也可以與微機(jī)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，是一種通用的漢字顯示屏，可以根據(jù)實(shí)際需要，應(yīng)用在各種場(chǎng)合。同時(shí)用戶也可以在PC機(jī)上進(jìn)行顯示效果的預(yù)覽，控制系統(tǒng)中必須具備RS232接口以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軟件，以通過(guò)RS232串行異步通信進(jìn)行LED顯示屏與上位機(jī)程序的連接，而如果與上位機(jī)PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，設(shè)計(jì)成為微機(jī)的一個(gè)顯示終端，顯示內(nèi)容就可以根據(jù)PC機(jī)的控制隨時(shí)變化，發(fā)布一些動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息。從控制方案來(lái)講，普通方式下，可以循環(huán)顯示一些事先設(shè)定的文字內(nèi)容。第二章 漢字顯示屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能描述本課題研究的是基于AT89C52單片機(jī)控制的1616點(diǎn)陣漢字顯示屏的設(shè)計(jì)，要求主要了解漢字顯示屏的結(jié)構(gòu)、原理及相應(yīng)的功能，同時(shí)，分析點(diǎn)陣式發(fā)光二極管的特性，研究單片機(jī)與計(jì)算機(jī)通訊的方法以及總線技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用技術(shù)。第四節(jié) 本章總結(jié) 本章主要介紹LED顯示屏的概況、發(fā)展背景，顯示屏顯示的原理和顯示特點(diǎn)；同時(shí)介紹了LED顯示屏的結(jié)構(gòu)。屏的一行可以短到只顯示幾個(gè)字，長(zhǎng)到顯示十幾、二十幾個(gè)字。所以，只要理解了單色顯示單元，那么雙色顯示單元自然也就明白了。例如32128的顯示屏，就需要64塊88顯示單元，按416塊方式組成。屏體的主要部分是顯示點(diǎn)陣，還有行列驅(qū)動(dòng)電路。每一種顏色的控制方法和單色的完全相同，因此掌握了單色漢字顯示屏的原理，雙色屏和多色屏就不難理解了。顯示的時(shí)候，各顏色的顯示點(diǎn)陣是分開(kāi)控制的。雙色顯示屏和多色顯示屏，在LED點(diǎn)陣的每一個(gè)“點(diǎn)”上布置有兩個(gè)或多個(gè)不同顏色的LED發(fā)光器件。最常用的是單色漢字顯示屏。還有一種情況，雖然顯示的圖形或文字比較復(fù)雜，但不需要變化，這時(shí)可以直接把LED發(fā)光燈按所需顯示的圖文布置在印刷電路板上，全部LED發(fā)光燈一齊控制，要么全部點(diǎn)燃，要么全部熄滅，控制電路自然非常簡(jiǎn)單。這時(shí)，在一個(gè)屏上混合使用數(shù)碼管和點(diǎn)陣顯示單元，這種屏稱之為混合屏。例如，在證券交易所的股票行情信息顯示屏上，主要顯示內(nèi)容可以分成兩大部分：一部分是股票名稱，另一部分是股票行情。因此，在有些場(chǎng)合顯示信息雖然需要變化，但其特點(diǎn)或格式有一定變化范圍的限制，也就是說(shuō)不要求顯示任意變化的信息。另一方面，由于數(shù)碼管可顯示的信息有限，只有0～9（或再擴(kuò)展到A～F）幾個(gè)字符，這些字符的變化是靠組合7段LED的發(fā)光與否實(shí)現(xiàn)的，由于段數(shù)不多，所以其顯示數(shù)據(jù)和控制電路都比較簡(jiǎn)單。而像數(shù)碼管一類的LED顯示器只在需要發(fā)光的七段位置上布置LED器件，其它位置是空白。點(diǎn)陣顯示方式適應(yīng)信息變化的優(yōu)點(diǎn)，是以點(diǎn)陣顯示器的價(jià)格和其復(fù)雜的控制電路為代價(jià)的。 條屏常用于簡(jiǎn)短明確的信息，例如顯示車站、機(jī)場(chǎng)的車次、航班信息，或者商廈的歡迎詞，或?qū)懽謽堑霓k公區(qū)的簡(jiǎn)短通知等等。 用點(diǎn)陣方式構(gòu)