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LED显示屏硬件设计——控制信号

资讯来源:http://www.poysun.com    发布时间:2012-3-7 17:39:36

LED显示屏硬件设计方式:
由于LED显示屏的控制电路采用单片机方案,控制功能的实现应在硬件和软件两方面进行折中。单片机及相应软件,主要负责存储(或生成)显示数据、安排控制信号的定时与顺序、上位机进行通信等。但是单片机的接口数量少,驱动能力不强,必须扩展一定的硬件电路,才能满足显示屏的需要。

LED显示屏硬件设计电路部分:硬件电路大体上可以分成微机本身的硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分。

LED显示屏硬件设计:控制信号
为了使显示屏正常工作,需要有各种控制信号。其中有已经讨论过的行号及行选通信号、列数据移位信号、列数据输出锁存器打入信号等等。还要考虑产生上下 部分在时间上错开的SRCLK信号。
此外,在接收上位机发来显示数据时,由于执行串行通信程序的同时无法兼顾显示程序,所以需要把显示屏关闭,即需要一个清屏信号。下面就这些控制信号的产生进行说明。

一、LED显示屏硬件设计:与列显示数据有关的信号
列显示数据时以字节为单位存储的,使用时以8bit并行读出。为了适应列显示驱动电路串行输入的需要,就要进行并串变换。用74LS595并入串出移位寄存器, 可以满足这一要求。74LS595具有8位并行输入端P0~P7,在移位/置数信号PL*为低时,将8bit并行数据打入。PL*信号由单片机的控制口INT1提供。当PL*为高时可以 再CLK1的作用下进行移位。移位后最高位从Q7移出,成为串行数据流。74LS165的移位时钟信号CLK1由单片控制口T1端直接输出。为了使列显示驱动电路的移位信号 与74LS165 Q7端输出的串行数据同步,T1同时还作为列显示驱动电路的移位冲源。

二、LED显示屏硬件设计:行号锁存器打入信号
由于单片机接口有限,4bit的二进制行号和8bit的列显示数据都是从通用I/O口P1输出的。其中列显示数据可以通过74LS165的PL*为低锁存到其并行输入端。但 是,4/16译码器74LS154不具备锁存功能,所以行号需要专门的锁存器74LS373。有了锁存器就需要锁存器的打人信号。
同样由于单片机的接口有限,通过后面的叙述可以知道,所有无冲突的控制口都已经用完,锁存器的订人信号只能另外想办法解决。解决的思路是利用单片机的无效写操作,通过地址译码产生的信号来打入锁存器。单片机的EPROM地址在0000H~1FFFH之间,向这个地址范围的写操作是无效的。使用一片74LS154 4/16译码器,对地址线低4bit进行译码.可以在写0000H~000FH单元时产生译码输出。我们可以定义写0000H单元为行号锁存器的打入信号。

三、LED显示屏硬件设计:区分上下部分的控制信号
上下部分的控制,在时间上先准备上半部分某行的各列数据,然后再准备下半部分同名行各列数据,准备好后一起打入列锁存器,并同时选通上下两部分的同名 行。由于上下两部分的列数据是串行安排的,所以在74LS165并入串出移位寄存器上不会发生矛盾。
采用单片机控制输出口T0作为上下部分控制信号,当T0为0时,选通下半部分,为1时选通下半部分。用上下部分选通信号T0(一家它的非)和串行数据移位时钟 T1在74LS08与门上相与,分别产生上下部分的SRCLK信号。
当上下部分的列数据全部移位操作完成之后,采用单片机控制口INT0发出各列显示驱动器74LS595的RCLK信号,将准备好的列显示数据打入相应的输出锁存器。 然后给出行号,选通当前行进行显示。

四、LED显示屏硬件设计:清屏信号
清屏信号利用向地址0001H写这一无效操作,通过74LS154的相应译码输出端送出清屏信号。

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