图1是高速控制方案LED显示屏的电路原理。
使用MCS51系列单片机控制LED显示;随机存取存储器62512用作LED显示器的数据存储器,以存储要显示的内容的字体数据。
采用8线扫描方式,多个LED点阵芯片共享一组行驱动电路;每个LED点矩阵芯片都有一组列驱动电路,使用74LS377作为列驱动锁存器,CPU通过并行总线将模数数据写入列驱动电路锁存器;地址解码电路用于产生LED点矩阵行驱动电路和列驱动电路的片选地址。
图1高速控制方案LED显示器的电气原理该方案具有两个特点:首先,尽管CPU仍通过并行总线将模数据写入列驱动电路的锁存器,但锁存器的锁存器信号却发生了变化。
CPU控制信号RD,不是常规的WR;其次,地址解码电路确保LED点矩阵芯片列驱动电路的芯片选择地址和数据存储器的特定段的逻辑地址重叠,而不是常规用法,这两组地址必须分开。
由于上述电路的一些简单变化,LED显示屏上单片机的显示控制效率将发生显着变化。
具体的工作过程如下:假设数据存储器的地址已经被加载到数据指针DPTR中,执行指令“ MOVXA,@ DPTR”。
该指令的功能是CPU根据DPTR方向从外部数据存储器中读取字体数据,并将其读取到累加器A中。
但是在该电路中,由于LED点矩阵芯片列驱动电路的芯片选择地址和一些数据存储器,一个段的逻辑地址重叠,也就是说,当指令“ MOVXA,@ DPTR”被设置为“ 0”时。
执行后,DPTR不仅指向外部数据存储器中的地址,而且还选择了某个LED点矩阵芯片驱动电路锁存器。
如果此时选择的锁存器的锁存器引脚恰好具有输入脉冲,则锁存器还将锁定从外部数据存储器发送的字体数据。
输入脉冲为RD。
RD是当CPU执行指令“ MOVXA,@ DPTR”时发送到外部数据存储器的读取控制信号。
因为MCS51系列单片机的读控制信号RD和写控制信号WR的时序完全相同[2],所以RD代替WR来实现锁存功能,当然没有任何悬念。
当执行该指令时,数据存储器的读取完成,LED点矩阵的写入也完成,从而加快了显示控制过程。
如前所述,CPU完成了一次将数据写入并行总线中的数据到LED点矩阵的列驱动电路的锁存器的编程过程。
大约需要十微秒。
现在只需要4μs,这要快得多。
由于现在仅需两个步骤即可完成将数据写入LED点矩阵芯片的列驱动电路的锁存器的编程过程。
首先,为数据指针DPTR分配一个有效地址,然后CPU根据DPTR的方向从外部数据存储器中读取数据。
同时,字体数据还将字体数据传输到LED点矩阵芯片列驱动电路的锁存器。
2条指令,4个机器周期,4 amps。
在这里,我想补充一点。
当对所有LED点矩阵芯片列驱动电路的锁存器写入模式数据进行编程时,不要使用循环命令,因为每个过程将不得不增加2μs。
必须使用LED点逐个芯片的编程方法,这种方式编译的程序占用空间,但节省时间。
有时,利用空间作为时间的设计方法也是值得设计人员尝试的方法。
该电路的行驱动锁存器的锁存控制仍使用CPU的写控制信号WR,未经修改。
行驱动锁存器的片选信号也来自地址解码电路。
为了避免数据存储器和LED点矩阵芯片之间的相互干扰,数据存储器的与该地址组相对应的存储空间的这一部分不需要它。
地址解码电路的设计应确保LED点矩阵芯片列驱动电路的芯片选择地址与数据存储器特定段的逻辑地址重叠。
具体设计示例如下:假设某个LED显示屏使用240个LED点矩阵芯片,这些芯片可以显示60个16和16个汉字,并使用1个MCS51系列si。