点阵汉字电子显示屏.doc

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1、绪论单片机主要应用于控制领域，用以实现各种测试和控制功能，因此单片机又长称为微型控制器，现在单片机的应用已经相当广泛，包扩下面几个方面：工业自动化、仪器仪表方面、家用电器方面、信息和通信产品方面、军事装备方面等，可谓渗透到了社会生活的各个方面。LED电子显示屏是随着计算机及相关的微电子、光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。目前LED显示屏作为新一代的信息传播媒体，已经成为城市信息现代化

2、建设的标志。LED的应用方面有：证券交易、金融信息显示、机场航班动态信息显示、港口、车站旅客引导信息显示、体育场馆信息显示、道路交通信息显示、调度指挥中心信息显示、邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息、广告媒体新产品。随着社会经济的不断进步，以及LED显示技术的不断完善，人们对LED显示屏的认识将越来越深入，其应用领域将越来越广。1 总体方案设计LED点阵显示屏的构成形式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库，程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型

3、。目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样单一。一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内，当需要更换显示内容时就非常困难，这样是该类型的显示屏适用范围受到限制。国内的另一种LED显示屏可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不变的缺点。随着社会经济的迅速发展如今的广告牌都存在着显示内容丰富信息量大信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机及通信技术控制LED显示屏，则具有显示内容丰富，信息更换灵活等优点

4、。1.1设计思路这是一个以单片机为主控制器，扩展适当的接口电路，构成一个单片机系统，完成点阵汉字显示的显示屏。系统选用8031单片机，接口电路有系统监控程序存储器EPROM和显示汉字数据存储器E2PROM，以及输入键盘电路，通过键盘可对显示数据 进行输入和修改，完成不同汉字的显示。汉字输出采用的是LED发光二极管矩阵，以16*128点阵可完成16*16点阵的8个汉字的显示。1.2系统硬件框图程序存储器单片机8255键盘地址锁存器译码器数据锁存器16*128LED点阵图1.1系统硬件框图2 LED的基本知识2.1 LED的结构及发光原理50年前人们已经了解了半导体材料可产生光线的基本知识，第一个

5、商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于有引线的架子上，然后四周用环氧性树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。当其处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 2.2 LED光源的特点电压：LED使用低压电源，供电电压在624V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%。适用性：很小，每个单元LED小

6、片是35mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。稳定性：10万小时，光衰为初始的50%。响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳米级。对环境污染：无有害金属汞。颜色：改变电流可以变色，方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以一次变为橙色，黄色，最后为绿色。价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯价格相当，而通常每种信号灯需由上300500只二极管构成.汉字的显示原理LED汉字显示模块采用动态扫描的方法显示汉字的关键在与显示的亮度和显示

7、内容的稳定性。亮度的高低由单位时间内通过电流大小有关，内容的稳定性是指人眼对显示内容的感觉，在单位时间内，屏幕刷新的次数越多，人在视觉残留效应的影响下，就会感觉内容越稳定。3 MCS-51系列单片机简介 3.1单片机的应用领域由于单片机具有良好的控制性能和灵活的嵌入品质，近年来单片机在各种领域都获得了极为广泛的应用。概要的分为使以下几个方面： 1智能仪器仪表单片机用于各种仪器仪表，一方面提高了仪器仪表的实用功能和精度，使仪器仪表智能化，同时还简化了仪器仪表的硬件结构，从而可以方便的完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电器测量仪表、智能传感器等。2机电一体化产品机电一体化产品是集机械技术、微电

8、子技术、自动化技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。3实时工业控制单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便的实现。在这类系统中，利用单片机作为系统控制器，可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法，实现期望的控制目标，从而提高生产效率和产品质量。典型应用如点击转速控制、温度控制、自动生产线等。4分布系统的前端模块在较复杂的工业系统中，经常要采用分布式测控系统完成大量的分布参数

9、的采集。在这类系统中，采用单片机作为分布式系统的前端采集模块。系统具有运行可靠、数据采集方便灵活、成本低廉等一系列优点。5家用电器家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外，在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子等。3.2 MCS-51系列单片机及其特点MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，与MCS-48单片机相比，它的结构更先进，功能更强。一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品。MCS-51具有比较大的寻址空间，

10、地址线宽16条，即外部数据存储器和程序存储器的寻址范围是64KB，这作为单片机控制来说已是比较大的，这同时具备对I/O口的访问能力。MCS-51集成了几乎完善的8位中央处理单元，处理功能强，中央处理单元中集成了方便灵活的专用寄存器，硬件的加 减 乘 除法器和布尔处理机及各种逻辑运算和转移指令，这给应用提供了极大的便利。MCS-51的指令系统近乎完善，指令系统中包含了全面的数据传送指令，完善的算术和逻辑运算指令，方便的逻辑操作和控制指令，对于编程来说，是相当灵活和方便的。另外，MCS-51单片机的工作频率为212MHZ，当振荡频率为12MHZ时，一个机器周期为1us，这个速度来说是比较快的。MC

11、S-51系列单片机特性表如下：型号性能805180C518751803180C3180528032程序存储器4KB ROM4KB ROM4KB EPROM8KB ROM数据存储器128B128B128B128B128B256B256B程序存储器扩展64KB64KB64KB64KB64KB64KB64KB数据存储器扩展64KB64KB64KB64KB64KB64KB64KB最高时钟频率12MHZ12MHZ12MHZ12MHZ12MHZ12MHZ12MHZ16位定时/计数器2222233并行I/O线32323232323232串行I/O线同步方式或异步方式中断线55555663.3 MCS-51单

12、片机引脚及其功能Vcc（40脚）：电源端，接+5V。Vss（20脚）：接地端。RST/Vpd（9脚）：RST即为RESET，为备用电源。该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机震荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机回复到初始状态。当电源降低到低电平时，RST/线上的备用电源自动投入，以保证片内RAM中的信息不丢失。EA/Vpp（31脚）：为片内外程序存储器选用端。该引脚为低电平时，只选用片外程序存储器；该引脚为高电平时，先选用片内程序存储器，然后选用片外程序存储器。片内EPROM编程电压输入端，当选用编程时，输入21V编程电压。XTAL1（19脚）

13、：晶体振荡器接入的一个引脚。采用外部振荡时，此引脚接地。XTAL2（18脚）：晶体振荡器接入的另一个引脚。采用外部振荡时，此引脚作为外部振荡信号的输入端。ALE/PROG（30脚）：地址锁存允许信号输出/编程脉冲输入引脚。ALE为地址锁存允许信号输出引脚，当8051单片机上电正常工作时，自动在该引脚上输出频率为fosc/6的脉冲序列。当CPU访问外部存储器时，此信号作为锁存低8位地址的控制信号。PROG为编程脉冲输入引脚，在对片内ROM编程写入时，作为编程脉冲输入端。PSEN（29脚）：外部程序存储器选通信号，低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或数据期间，每个机器周期该信号两次有效，以通过

14、数据总线P0口读取指令或数据。P0.0P0.7：8位数据/低8位地址复用总线端口。P1.0P1.7：静态通用I/O口。P2.0P2.7：高位地址总线端口。4 系统硬件电路的设计4.1 LED点阵的控制方案用18片CT74LS373提供行，列线的驱动信号，其中（1）（2）号CT74LS373提供16条行线的驱动信号，经三极管送到LED点阵的行线上，（3）至（18）号CT74LA373提供128条列线信号送到LED点阵的列线上。当CT74LS373给出的行和列信号都为1时，其交叉点的LED发亮，用表示汉字字符的信号对LED点阵进行扫描就能显示出汉字。4.2 LED点阵驱动电路的设计图4.2.1所示

15、是单个发光二极管LED在脉冲信号作用下的发光情况，在脉冲的T1时间内LED发亮，在T2时间内熄灭，当脉冲不断变化时，LED周期性的闪烁。如果合理选择信号的周期T和低电平持续时间T1，利用人眼的视觉暂留效应，可以感觉到LED能稳定发亮。实验证明，取T1为1.2ms，T为24.15ms是合适的。9012LED6253KT1T2T图4.2.1 单个LED驱动电路对于用16*16个LED组成的发光点阵，由单片机给出行和列的扫描信号，使其中某些管发亮，某些管熄灭，就能显示出字形，图4.2.2给出了用74LS373作行和列信号的锁存器，用三极管作驱动电路的电路图图4.2.2 LED点阵的驱动及显示电路若单

16、片机通过CT74LS373（1）和（2）送出行信号0111 1111 1111 1111（B），仅使第一行选通，接着单片机从E2PROM2764中读出第一行的数据信号，依次送到74LS373（3）至（18），然后，单片机在P1.7端给出低电平，使第一行的LED发亮1.2ms，之后，P1.7变为高电平，使LED熄灭。接下来是选通第二行，送第二行的数据信号，并点亮1.2ms，再熄灭，直到最后一行。如此重复扫描。LED的显示数据内容，可参考国标GB2B12-80汉字点阵标准，通过键盘输入到E2PROM或写入EPROM中。每个汉字的数据信息究竟占几个字节可由具体字形的点阵进行计算。4.3 8279芯片

17、的功能介绍图4.3.1 8279引脚图数 据缓冲器vhuanchongqI/O控制FIFO/传感器RAM状态显示地址寄存器16*8显示RAM控制及定时寄存器8*8FIFO/传感器RAM键盘消抖及控制显示寄存器定时及控制扫 描计数器回送缓冲器OUTA0OUTA3OUTB0OUTB3BDSL0SL3内部数据总线CLKRESETDB0DB7IRQWR RD CS AORL0RL7CNTL/STBSHIFT图4.3.2 8279内部逻辑结构生产厂家：Intel公司特性:Intel8279芯片是一种通用的可编程序的键盘、显示接口器件，单个芯片就能完成键盘输入和LED显示控制两种功能。8279包括键盘输入

18、和显示输出两个部分。键盘部分提供的扫描方式，可以和64个按键或传感器的阵列相连。能自动消除开关抖动以及N 个键同时按下的保护。显示部分按扫描的方式工作。可以显示8或16位LED显示块。1.8279 电路工作原理根据结构框图，分别介绍各部分电路工作原理。（1）I/O控制及数据缓冲器数据缓冲器是双向缓冲器，连接内、外总线，用于传送CPU和8279之间的命令或数据;I/O控制线是CPU对8279进行控制的引线。CS是8279的片选信号，CS=0时，8279才被允许读出或写入信息。WR、RD为来自CPU的控制信号。A0用于区别信息特性：A0=1时，表示数据缓冲器输入为指令、输出为状态字：A=0时，输入

19、、输出皆为数据。（2）控制与定时寄存器及定时控制控制与定时寄存器用来寄存键盘及显示的工作方式，以及由CPU编程的其它操作方式。这些寄存器一旦接受并锁存送来的命令，就通过译码产生相应的信号，从而完成相应的控制功能。定时控制包括基本记数键。首级计数键是一个可编程的N级计数器。N可以231之间由软件编程，以便从外界时钟CLK分频得到内部所需要的100KHz时钟。然后再经过分频为键盘扫描提供适当的逐行扫描频率和显示扫描时间。（3）扫描计数器扫描计数器有两种工作方式。按编码方式工作时，计数器作二进制记数。4位记数状态从扫描线SL0SL3输出，经外部译码器译码后，为键盘和显示器提供扫描线：按译码方式工作时

20、，扫描技术起的最低二位被译码后，从SL0SL3输出。因此，SL0SL3提供了4中取1的扫描译码。（4）回复缓冲器、键盘去抖及控制来自RL0RL3的8根回复线的回复信号，由回复缓冲器缓冲并锁存。在键盘工作方式中，回复线作为行列式键盘的行列输入线。在逐行列输入时，在逐行列扫描时，回复线用来搜索每一行列中闭合的键。当某一键闭合时，去抖电路被置位，延时等待10ms后，再检查该键是否继续闭合，并将该键的地址和附加的移位、控制状态一起形成键盘数据被送入8279内部FIFO（先进先出）存储器。键盘数据格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0控制 移位 扫描 回复控制和移位（D6、 D7）的状

21、态由两个独立的附加开关来决定，而扫描（D5、 D4、 D3）和回复（D2、 D1、 D0）则是被按键置位的数据。D5、 D4、 D3来自动扫描计数器，是按下键的行列编码，而（D7D7D7）则来自行/列计数器，它们是根据回复信号而确定的行/列编码。在传感器开关状态矩阵方式中，回复线的内容直接被送往和相应的传感器RAM(即FIFO存储器)。在选通输入方式中，回复线的内容在CNTL/STB线的脉冲上升沿被送入FIFO存储器。（5）FIFO/传感器及其状态寄存器FIFO/传感器RAM是一个双重功能的88RAM。在键盘或选通方式工作时，它是FIFO存储器，其输入或读出遵循先入先出的原则。FIFO状态寄存

22、器用于存放FIFO的工作状态。例如，RAM是满还是空；其中存有多少数据；是否操作出错等。当FIFO存储器不空，状态逻辑将产生IRQ=1信号向CPU申请中断。在传感器矩阵方式工作时，这个存储器以是传感器不是存储器。他存放着传感器矩阵中的每一个传感器状态。在此方式中，若检索出传感器的变化，IRQ信号变为高电平，向CPU申请中断。（6）显示RAM和显示地址寄存器显示RAM用来存储显示数据。容量为1168位。在显示过程中，存储的显示数据轮流从显示寄存器输出。显示寄存器分别为A ,B两组，OUTA03 和OUTB03 可以单独送数，也可以组成一个8位的字。显示寄存器的输出与显示扫描配合，不断从显示RAM

23、中读出显示数据，同时轮流驱动被选中的显示器件，以达到多路复用的目的，使显示器件呈现稳定的显示状态。显示地址寄存器用来寄存由CPU进行读/写显示RAM的地址，它可以有命令设定，也可以设置成每次读写或写入之后自动增减。2.管脚、引线与功能8279采用40引脚封装，其管脚、引线功能如图4.3.1其引脚功能如下：D0D7（数据总线）：双向、三态总线，和系统数据总线相连；用于CPU和8279间的数据/命令传递。CLK（系统时钟）：输入线，为8279提供内部时钟的输入端。RESET（复位）：输入线，当RESET=1时，8279复位，其复位状态为：16个字符显示；编码扫描键盘双键锁定；程序时钟编码为31。C

24、S(片选)：输入线，当CS=0时8279被选中，允许CPU对其读，写，否则被禁止。A0（数据选择）：输入线，当A0=1时CPU写入数据为命令字，读出数据为状态字；A0=0时CPU读写的字节均为数据。RD WR(读、写信号)：输入线。低电平有效，来自CPU的控制信号，控制8279的读、写操作。IRQ(中断请求)：输出线。高电平有效。在键盘工作方式中，当FIFO/传感器RAM存有数据时，IRQ为高电平。CPU每次从RAM中读取数据时，IRQ变为低电平。若RAM中仍有数据，则IRQ再次恢复高电平。SL0SL3(扫描线)：输出线。用来扫描键盘和显示器。它们可以编程设定为编码（4中取1）或译码输出（16

25、取1）。RL0RL7(回复线)：输入线。他们是键盘矩阵或传感矩阵的列（或行）信号输入线。SHIFT(移位信号)：输入线、高电平有效。该输入信号是键盘数据的最高位（D7），通常用来扩充键开关的功能，作为控制功能键用。在选通输入方式时，该信号的上升沿可将来自RL0RL7的数据存入FIFO RAM中。在传感器输入下，该信号无效。OUTA0OUTA3(A组显示信号)：输出线。OUTB0OUTB3(B组显示信号)：输出线。这两组引线都是显示数据输出线，与多位数字显示的扫描线SL0SL3同步，两组可以独立使用，也可以合并使用。BD（显示消隐）：输出线、低电平有效。该信号在数字切换显示或使用消隐命令时，将显

26、示消隐3.命令格式与命令字8279的操作方式是通过CPU对8279送入命令时来实现编程的。当数据选择端A0置1时，CPU对8279写入数据为命令字，读出的数据为状态字。8279共有八条命令。其功能及命令字定义分述如下。（1）键盘/显示方式设置命令字命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 0 0 D D K K K其中：D7 D6 D5=000方式设置命令特征位。D D(D4 D3):来设定显示方式，其定义如下： 00：8个字符显示，左入口 00：16个字符显示，左入口 00：8个字符显示，右入口 00：16个字符显示，右入口所谓左入口，即显示位置从最左一位（最高位）开始，以

27、后逐次输入的显示字符逐个向右顺序排列；所谓右入口，即显示位置从最右一位（最低位）开始，以后逐次输入的显示字符时，意义已有的显示字符逐个向左顺序移动。KKK（D2 D1 D0）：用来设定七种键盘、显示工作方式： 000 编码扫描键盘，双键锁定 001 译码扫描键盘，双键锁定 010 编码扫描键盘，N键轮回 011 译码扫描键盘，N键轮回 100 编码扫描传感矩阵 101 译码扫描传感矩阵 110 选通输入，编码显示扫描 111 选通输入，译码显示扫描双键锁定与N键轮回是多键按下时的两种不同的保护方式。双键锁定为两键同时按下提供的保护方法。在消颤周期里，如果有两键同时按下，则只有其中一个键弹起，而

28、另一个键保持再按下位置时，才被认可。N键轮回为N键同时按下的保护方法。当有若干键按下时，键盘扫描能够根据发现它们的顺序，依次将它们的状态送入FIFO RAM中。（2）程序时钟命令命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 0 1 P P P P P其中：D7 D6 D5=001为时钟命令特征位。PPPPP(D4 D3 D2 D1 D0)用来设定外部输入CLK端的时钟进行分频的分频数N。N取值为231.例如外部时钟频率为2MHZ，PPPPP被置为10100（N=20），则对输入的外部时钟20分频，以获得8279内部要 求的100MHZ的基本频率。（3）读FIFO/传感器RAM命令

29、命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 1 0 AI X A A A其中：D7D6D5=010为读FIFO/传感器RAM命令特征位。该命令字只在传感器方式时使用。在CPU读传感器之前，必须使用这条命令来设定传感器RAM中的8个地址（每个地址一个字节）。AAA（D2 D1 D0）为传感器RAM中的八个字节地址。AI(D4)为自动增量特征位。当AI=1时，每次读出传感器RAM后地址自动加1使地址指针指向下一个存储单元。这样，下一个数据便从下一个地址读出，而不必重新设置读FIFO/传感器RAM命令。（4）读显示RAM命令命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00

30、1 1 AI A A A A其中：D7D6D5=011为读显示RAM命令字的特征位。该命令用来设定将要读出的显示RAM地址。A A A A（D3 D2 D1 D0）用来寻址显示RAM命令字的特征位。由位显示RAM中有16个字节单元故需要4位寻址。AI（D4）为自动增量特征位。当AI=1时，每次写入后地址自动加1指向下一次写入地址。（5）写显示RAM命令命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 0 0 AI A A A A其中：D7D6D5=100为写显示RAM命令字的特征位。在写显示器RAM之前用该命令用来设定将要写入的显示RAM地址。AAAA(D3 D2 D1 D0) 为将

31、要写入的存储单元地址。AI(D4)为自动增量特征位。当AI=1时，每次写入后地址自动加1指向下一次写入地址。（6）显示禁止写入/消隐命令特征位命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 0 0 X IWA IWB BLA BLB其中：D7D6D5=101为显示禁止写入/消隐命令特征位IW/A IW/B(D3 D2)为A、B组显示RAM写入屏蔽位。由于显示寄存器分成RAM禁止写入。因此，从CPU写入显示器RAM数据时，不会影响A的显示。这种情况通常在采用双4位显示器时使用。因为两个双四位显示器是相互独立的。为了给其中一个双四位显示器输入数据而又不影响另一个四位显示器，因此必须对另

32、一组的输入实行屏蔽。BL/A BL/B(D1 D0)为消隐显示位。用于对两组显示输出消隐。若BL=1时，对应组的显示输出被消隐。若BL=0时，则恢复显示。（7）消除命令命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 1 0 CD CD CD CF CA其中：D7D6D5=110为清除命令特征位。CDCDCD（D4D3D2）用来设定清除显示RAM方式。CF(D1)用来置空FIFO存储器，当=1时，执行清除命令后，FIFO RAM被置空，使中断输出线复位。同时，传感器RAM的读出地址也被置0.CA(D0)为总清的特征位。它兼有CD和CF的联合效能。在CD=1时，对显示的清除方式由D3

33、D2的编码决定。清楚显示RAM约需160s,在此期间FIFO状态时的最高位DU=1，表示显示无效。CPU不能向显示RAM写入数据。（8）结束中断/错误方式设置命令命令格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 1 1 E x x x x其中：D7D6D5=111为该命令的特征位。此命令有两种作用，一种作为结束中断命令，一种作为特定错误方式设置命令。4.状态格式与状态字8279的FIFO状态字，主要用于键盘和选通工作方式，以指示FIFO RAM中的字符数和有无错误发生。其格式为：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0DU S/E O U F N N N其中：DU(D7)为显示

34、无效特征位。当DU=1表示显示无效。当显示RAM由于清除显示或全清命令尚未完成时，DU=1。CD位定义的清除方式D4 D3 D2 清除方式0 将显示RAM全部清零1 0 将显示RAM清成20H（A组=0010；B组=0000）1 1 将显示RAM全部置10 不清除（若CA=1，则D3 D2仍有效）4.4 74LS373和74LS138芯片简介 图4.4.1 74LS373引脚图 图4.4.2 74LS138译码器引脚图如图4.4.1所示，74LS373是具有输出三态门的电平允许8D锁存器。当G（使能端）为高电平时，锁存器的数据输出端Q的状态与数据输入端D相同（透明的）；当G端从高电平返回到低电

35、平时（下降沿后），输入端的数据就被锁存在锁存器中，数据输入端D的变化不再影响Q端输出。74LS138 为3 线8 线译码器，如图4.4.2所示，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式，其74LS138工作原理如下： 当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。 74LS138的作用:利用 G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分

36、配器。图4.4.3 74ls138译码器内部电路表4.4.1 74ls138功能表无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出管脚，任何时刻要么全为高电平1芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出管脚全为高电平1。如果出现两个输出管脚在同一个时间为0的情况，说明该芯片已经损坏。当附加控制门的输出为高电平（S1）时，可由逻辑图写出由上式可以看出，在同一个时间又是这三个变量的全部最小项的译码输出，所以也把这种译码器叫做最小项译码器。71LS138有三个附加的控制端、和。当、时，输出为高电平（S1），译码器处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平。

37、这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。4.5 系统硬件控制电路的组成及原理在硬件控制电路中，EPROM27128用作监控程序存储器。由8279构成24键的键盘接口，用作显示数据的输入和修改，通过中断方式与单片机交换数据，汉字显示数据存放在E2PROM2864中。CT74LS74连成四分频电路，将系统时钟12MHZ分频成3MHZ的信号，再经8279内部分频得到100KHZ的信号，作为8279的内部扫描定时用。CT74LS138作地址译码器，将P2.6 和P2.7经译码产生各芯片的选通信号，如表4.5.1表4.5.1 地址译码器地址分配P2.6P2.

38、7选中芯片00827901286410825511CT74LS373(0)CT74LS373（0）的作用是将单片机输出的8位数据信号P0.0P0.7进行暂存缓冲，以便送往显示电路的行和列数据锁存器。8255三个通道的输出信号分别作为行和列数据锁存器的选通信号，当8255的输出选通CT74LS373(1)(18)中的某一个时，则单片机的8位数据送到CT74LS373中。图4.5.1 系统硬件控制电路原理图4.6 系统软件流程图 图4.6.1所示为显示一个汉字的程序流程图。置P1.7为低电平，显示一行的内容延时1.2ms取存储器中两字节数据送入373（3）（4）改变标志位20H初始化选通373（2

39、）已显示16行？显示前8行？选通373（1）数据地址指针设置已显示8行？YNYNNY图4.6.1 LED点阵显示软件流程图结束语 本文设计的是一个基于单片机原理控制的16*128的LED点阵汉字电子显示屏，能够显示8个16*16点阵的汉字。设计中给出了总体设计方案、硬件结构电路图以及软件流程图。LED点阵汉字电子显示屏的设计共分为两大部分，即显示部分和控制部分，电路主要是通过控制系统来控制汉字的内容显示，显示部分只是对二极管的驱动，控制系统的电路组成主要以8031单片机为主控制器，通过扩展，用8279做键盘输出接口，对数据进行修改，可以使显示屏显示不同的汉字，以8255的三个通道作输出选通信号

40、，连接地址锁存器，再经过三极管行和列的驱动可使显示屏工作。 谢辞本论文是在郭占苗老师的指导下完成的，用了一个多月的时间，完成了一个基于单片机原理的点阵汉字电子显示屏的设计，在这次课题的设计中，我加深了对单片机知识的了解，知道了单片机应用的广泛性和先进性。LED显示屏不仅能显示汉字，还能显示出各种各样的图形，在生活中随处可见，这就充分说明了单片机应用的普遍性。我非常感谢老师的细心指导，让我从这次的课题设计中学到了很多东西，也巩固了以前的单片机知识，课题设计需要很多资料，有些是我没有学过的陌生的知识，通过查找我了解了更多有关单片机的知识，这对我以后的学习有很大帮助，多学多用，才能将所学的知识融会贯

41、通。我感谢学校及老师的栽培，让我有锻炼自己的机会，这次的课题设计大多数需要我自己独立完成，所以，遇到一些困难需要我自己解决，克服这些困难就是对我独立能力的考验。通过这次的论文设计，我明白了知识的重要性，只有多了解一些知识，才不至于手忙脚乱，成功才更有希望。参考文献【1】李维諟, 郭强. 液晶显示应用技术M. 北京: 电子工业出版社, 2000.【2】赵争鸣,刘建政. 太阳能光伏发电及其应用M . 北京:科学出版社, 2005.【3】王海欣, 黄海宏.液晶显示器的汉字显示方法J. 液晶与显示, 2005(2).【4】黄海宏, 王海欣. 液晶显示汉字的字模提取新方法J.液晶与显示,2005(4).

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