成绩评定表
课程设计任务书
摘要
8X8LED点阵数字显示驱动电路就是简单地将要显示的信息进行编码后，输出相应的显示和扫描信号连接到点阵上显示。本文详细介绍了如何用FPGA在8X8LED点阵显示方案设计的过程，并在此基础上将整体电路分为ROM、数据编码、选择显示、扫描产生等主要功能块。
整体过程采用Verilog HDL语言对电路进行功能模块的逻辑设计，然后在Modelsim 上进行功能仿真，接着在Quartus II进行逻辑综合与管脚锁定，最后适配下载到Altare 公司的Cyclone II芯片的EP2C5T144C8上进行验证。在此过程中，顺利的建立了激励文件和测试平台，功能和时序的仿真，完成了对点阵显示的验证，从而保证了所设计电路的可行性和准确性。
关键词Verilog HDL；FPGA；仿真；综合；验证
目录
引言 (1)
1 总体电路结构设计 (2)
1.1 8X8点阵显示原理 (2)
1.2关键功能电路设计 (3)
1.3电路接口 (5)
1.4电路功能框图 (5)
1.5验证方案 (6)
2 模块设计 (7)
2.1ROM模块设计 (7)
2.2数据编码模块设计 (8)
2.3扫描产生模块设计 (10)
2.4选择显示模块设计 (10)
3 设计仿真与测试 (12)
3.1仿真与测试的功能列表 (12)
3.2仿真平台构建和仿真结果 (12)
3.2.1 顶层仿真平台与激励 (12)
3.2.2 电路功能仿真结果 (13)
3.3测试环境的搭建与测试结果 (15)
3.3.1 测试环境模拟 (15)
3.3.2 电路测试结果 (16)
4 电路约束与综合实现 (17)
4.1时序约束 (17)
4.2引脚锁定约束 (17)
4.3电路综合报告 (18)
4.4设计实现与下载 (18)
结论 (19)
参考文献 (20)
引言
FPGA是以硬件描述语言（Verilog或VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA 上进行测试，是现代IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器（Flip－flop）或者其他更加完整的记忆块。
系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。本设计就是通过对8X8点阵驱动电路的设计，来更熟悉地对FPGA进行学习和掌握。
本设计方案是在Cyclone II芯片的EP2C5T144C8上实现验证，Cyclone II芯片是Altera公司的2004年推出的新款FPGA器件，其成本比上一代产品Cyclone器件低了30%，逻辑容量大了三倍多。本设计的综合工具Quartus II是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、Verilog HDL以及AHDL等多种设计输入形式。本设计的仿真工具是Mentor公司的Modelsim10.1a，这是业界最优秀的HDL语言仿真软件，它能提供友好的仿真环境，是业界唯一的单内核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器。
基本流程是这样的：首先根据设计任务要求进行方案的设计，包括8X8点阵显示原理的熟悉、电路接口的确定、功能框图与模块的划分、验证方案等，然后就是用Verilog HDL对设计电路进行描述、建立测试平台和激励、在仿真工具上进行仿真和矫正，接着在综合工具上进行时序约束、管脚锁定，最后下载到芯片上实现和验证。
1 总体电路结构设计
1.18X8点阵显示原理
本设计所使用的为一个共阳极8X8单色LED点阵，型号为1588AB-5，点阵的外部引脚的图如图1-1，内部结构等效电路图如图1-3，共由64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，同一行的LED阳极连接在一起，同一列的阴极连在一起，仅当阳极和阴极的电压被加上，使LED为正偏时，LED才发亮，即当对应的某一行置1电平，某一列置0电平，则相应的二极管就亮；如要将第一个点点亮，则7脚接高电平A脚接低电平，则第一个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第7脚要接高电平，而（A、B、C、D、E、F、G、H）这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，则第A脚接低电平，而（7、6、5、4、3、2、1、0）接高电平，那么第一列就会点亮。
图1-1 8X8点阵外观及引脚图图1-2 0的显示图样
图1-3 8X8点阵LED等效电路图
LED的点亮方式可以按行顺序点亮（行扫描法），也可以按列顺序点亮（列扫描法），本电路设计采用行描方式。行扫描方式的扫描顺序为从下到上，依次点亮，则顺序输出的扫描码为8’h80，8’h40，8’h20，8’h10，8’h08，8’h04，8’h02，8’h01。如果想要显示“0”如图1-2，则只需从上到下各行的显示码分别为8’h e8，8’h db，8’h99，8’h88，8’h91，8’h99，8’h db，8’h e7，即可显示出“0”字样。对于扫描信号的频率，因为人的肉眼所能分辨的最大频率一般为25Hz左右，大于这个频率，肉眼所看到的点阵是连续点亮，所有本设计使用的工作时钟为1KHZ是绰绰有余的。
1.2 关键功能电路设计
本电路设计的主要难在于对数据信息的显示编码，即数据编码功能块的设计。任务要求显示0-9的数字和大小写的英文字符，共62个显示图样，则首先必须对这62个要显示的数据进行字模提取，就是要提取各个图样的显示码。
表1.1 各个字符（数字）对应的ASCLL码和显示码表
1.3 电路接口
驱动电路根据信号功能将接口分为4部分，分别是时钟信号、复位信号、扫描信号、显示信号。具体接口如下表1.2所示。
表1.2 接口信号表
1.4 电路功能框图
依照任务要求和功能，将电路分为4个功能模块：对ROM 的操作和读出数据模块、对数据的编码模块、产生扫描信号的模块、根据控制信号选择显示输出模块。
电路的功能框图如下所示。
图1.1 电路功能框图
图中输入信号只需时钟信号clk和复位信号rst，分别要接到有需要时钟和复位的模块，电路的输出为dout[7:0]和sel[7:0]接到8X8点阵上。
ROM模块包括一个1000进制计数器、一个64进制计数器、一个ROM，其中1000进制计数器是对工作频率为1KHz的时钟1000进行分频，产生cnt[9:0]的输出给64进制计数器，64进制计数器当cnt=999时加1计数，产生地址信号add[5:0]给ROM的地址端口，最后由ROM读取文件产生需要显示的信息给数据编码模块。
数据编码模块data coding主要是对ROM模块提供数据信息进行显示编码，对照上面的表1.1的编码方式进行编码，产生do0[7:0]、do1[7:0]……、do7[7:0]共64bit的编码输出给后面的选择显示模块。
扫描产生模块scanning out主要是通过时钟驱动产生需要的扫描信号s[7:0]，8’h80，8’h40，8’h20，8’h10，8’h08，8’h04，8’h02，8’h01循环输出。
选择显示模块select show还包括后面的8bit d触发器，根据扫描产生模块的s[7:0]来选择编码产生的64bit显示码对dout[7:0]赋值，如s=8’h80时，将do7[7:0]赋给dout[7:0]，最后通过d触发器输出。
扫描信号s[7:0]再输出前，也通过了8bit d触发器，因为显示码通过d触发器后时序延迟了一个工作周期，为了让扫描码与显示码同步，也必须加一个d触发器，产生最终的扫描信号sel[7:0]输出。
1.5 验证方案
设计验证主要有两部分内容：一是对HDL代码进行仿真验证，二是下载到硬件芯片上实现功能的验证。
对于仿真部分的验证主要在于构造激励上，仿真时不需要ROM模块，所以激励文件不仅要对时钟和复位信号进行设定，还要对数据data[7:0]信号进行设定。本设计需要显示10个数字、26个大写字母和26个小写字母共62个字符，所以要分别把这62个字符对应的ASCLL码赋给data，当然也可能输入其他字符，本设计对于其他字符一律LED 灯全亮。
对于硬件上的验证，本设计采用自动滚动显示方式，即只需要根据时钟和复位信号输入，硬件自己读出ROM模块里文件的数据，然后是点阵上点亮或熄灭对应的LED灯，显示出想要的图样。
2 模块设计
本设计共有4个主要的功能模块，分别是ROM 模块、数据编码模块、扫描产生模块和选择显示模块，这里对模块的详细功能和时序关系进行细致说明。
2.1 ROM 模块设计
ROM 模块功能是要自动读出文件中要显示的信息送到后面的驱动电路中，则需要一个1000进制计数器、一个64进制计数器、一个ROM 。
（1）因为整个电路的工作频率是1KHz ，设计显示一个图样的持续时间为1s ，则1000进制计数器的作用在于产生一个周期为1000个时钟周期的信号cnt[7:0]，给64进制计数器。
（2）64进制计数器功能在于自动产生地址add[5:0]给ROM 的地址端口，每当cnt=999时，add 自己加1一次，从地址0开始一直读到地址63再返回地址0，从而实现自动从ROM 读出数据。
（3）对于ROM 的应用，Quartus II 的宏单元中提供了ROM 的使用，可供用户自由调用和设置，如图2-1就是在宏里面调界面，图2-2是对ROM 进行设置，本设计只显示62个字符，随意ROM 的容量就设置64（第一个位置给00，最后一个给其他字符的ASCLL 码）。
图2-1 ROM 的调用 图2-2 ROM 的设置
ROM模块的接口信号有时钟clk、复位rst、数据data[7:0]，具体如下表2.1所示。
表2.1 ROM模块接口信号表
ROM模块的RTL级电路如下图2.3所示。
图2.3 ROM模块的RTL电路图
2.2数据编码模块设计
数据编码模块data coding主要是对ROM模块提供数据(ASCLL码)信息进行显示编码，通过case语句，把data对照上面的表1.1的编码方式进行编码，分别赋给do0[7:0]、do1[7:0]……、do7[7:0]共64bit的编码输出，如要显示图1.3 字样，则do7=8’he8，do6=8’hdb，do5=8’h99，do4=8’h88，do3=8’h91，do2=8’h99，do1=8’hdb，do0=8’he7即可在点阵上显示出“0”。
复位时，分别给64bit的输出赋为1（即全灭），如果data不是数字和字母的ASCLL 码，则输出全赋为0（即全亮）。
模块最后将do0、do1……do7输出给后面的选择显示模块。
数据编码模块data coding的接口信号有时钟clk、复位rst、数据data、编码输出do0、do1……do7，具体如下表2.2所示。
表2.2数据编码模块接口信号表
数据编码流程图如下图2.4所示。
图2.4 数据编码模块data coding流程图
2.3 扫描产生模块设计
扫描产生模块scanning out主要是通过时钟驱动产生需要的扫描信号s[7:0]，控制LED灯显示行位置，8’h80，8’h40，8’h20，8’h10，8’h08，8’h04，8’h02，8’h01循环输出，分别驱动第1行，第2行、……、第7行的LED灯，因为工作时钟频率是1KHz，所以s的扫描周期是8ms，大于人肉眼所能分辨的频率，所以在LED上显示是连续点亮的。
扫描产生模块的接口信号有时钟clk、复位rst、扫描码s[7:0]，具体如下表2.1所示。
表2.3 扫描产生模块接口信号表
扫描产生模块的工作波形图如图2-5。
图2-5 扫描产生模块的工作波形图
2.4 选择显示模块设计
选择显示模块select show功能是根据扫描产生模块的s[7:0]来选择编码产生的64bit 显示码对dout[7:0]赋值，从而避免了显示时无法点亮正确的LED灯而出现显示混乱，即让显示码和扫描码同步，如s=8’h80时，将do7[7:0]赋给dout[7:0]，s=8’h80即驱动第一行的8个LED灯，而dout[7:0]=do7[7:0]即用来点亮第一行8个LED灯。
考虑到组合电路输出的波形不够理想，dout[7:0]使用8bit的d触发器输出的从而得到理想的波形，但是于此同时延迟了一个工作周期，造成与扫描码不同步，所以最后扫描码s[7:0]也要接一个8bit d触发器输出sel[7:0]使二者同步。
选择显示模块的接口信号有时钟clk、复位rst、扫描码s[7:0]、编码输出do0、do1……do7、显示码dout[7:0]，具体如下表2.4所示。
表2.4 选择显示模块接口信号表
选择显示模块的工作波形图如图2-6。
图2-6 选择显示模块的工作波形图
3 设计仿真与测试
功能验证分为两部分，一部分是电路功能与时序的软件仿真，采用Moldsim完成；另一部分是将配置文件下载后在开发板上对设计进行测试，通过开关、按键、8X8点阵LED显示屏方式进行。
3.1仿真与测试的功能列表
功能仿真与测试要针对每一条设计需要实现的功能进行。设计中要求实现的、需要仿真与测试功能列表如下：
1)复位功能——当复位信号低有效时，电路应处于复位状态：任何输入没有响应、
输出全是复位状态；当复位信号变为高电平时，电路正常工作。
2)时钟信号——当有时钟时电路正常工作；没有时钟信号时，除复位外所有的输
入没有响应，所有的输出没有变化。
3)输入数据——数据改变时，数据只影响显示信号显示码的改变。
4)扫描信号——复位时，扫描信号sel[7:0]=8’h00；正常工作时，sel只能随着时钟
信号上升沿的到来以8’h80，8’h40，8’h20，8’h10，8’h08，8’h04，8’h02，8’h01
的循环顺序输出，与输入数据无关。
5)显示信号——当输入数据不变的时候，显示信号随着时钟和扫描信号同步变化，
并能表示出于数据相应的显示码；输入数据发生改变的时候，显示码随即改变。
6)点阵显示—测试时，当电路出于复位状态，点阵上的LED全灭；正常工作时，
点阵能自动有规律地显示预期的图样。
3.2 仿真平台构建和仿真结果
3.2.1 顶层仿真平台与激励
仿真激励的构造要尽可能多的构造出所有可能，并能验证电路功能。这里构造一个测试平台，相应文件为dianzhen_tb.v，其中将位于文件dianzhen_stim.v中的激励信号引入，加载到例化的功能模块中，测试平台设定时间单位为100ns，并引用电路模块。构
建激励文件，一是要构造时钟clk和异步复位信号rst，复位信号只要开始为零，之后让电路正常工作即可；二是输入数据data，要显示数字和字母，只需开始为0，之后让其按顺序自动变化为62个字符相应的ASCLL码，又因为可能数据不为相应的ASCLL码，最后加一两个其他ASCLL码即可。
3.2.2 电路功能仿真结果
这里仿真结果截取了仿真中最重要的几个点，如下图。
图3-1 仿真开始
开始复位信号为低电平，且第一个上升沿没来时，sel[7:0]和dout[7:0]都为x状态，上升沿来后二者进入复位状态，即sel=8’h0，dout=8’hff；然后进入工作状态后，第一个上升沿二者无变化，因为电路设计时输出加了d触发器，所以二者时序延迟1个周期，之后sel[7:0]以8’h80，8’h40，8’h20，8’h10，8’h08，8’h04，8’h02，8’h01的循环顺序变化，因为data[7:0]显示为8’h00，这个ASCLL码LED要全亮，所以dout一直为零。
图3-2 0显示的仿真图
1秒后data[7:0]变为8’b30，即0的ASCLL码，之后的第二个时钟上升沿，dout[7:0]变化为8’he7，此时sel=8’h01即在驱动最后一行数码管，此后8个时钟周期dout[7:0]分别为8’h e7,8’h db,8’h99,8’h89,8’h91,8’h99,8’h db,8’h e7，与sel[7:0]相对应，正是0的显示方式。
图3-3 1显示的仿真图
2秒后data变成1的ASCLL码8’h31，之后从第一个sel=8’h80开始8个工作周期，dout[7:0]依次为8’he7,8’hc7,8’he7,8’he7,8’he7,8’he7,8’he7,8’hc3，即1的显示码。
图3-4 2显示的仿真图
data变成2的ASCLL码8’h32，之后从第一个sel=8’h80开始8个工作周期，dout[7:0]依次为8’he7,8’hdb,8’h99,8’h99,8’hf3,8’he7,8’hcf,8’h81，即2的显示码。
图3-5 A显示的仿真图
data变成A的ASCLL码8’h41，之前是显示字符9，之后从第一个sel=8’h80开始8个工作周期，dout[7:0]依次为8’he7,8’hc3,8’hdb,8’h99,8’h81,8’h3c,8’h3c,8’h3c，即,A的显示码。
图3-6 a显示的仿真图
data变成a的ASCLL码8’h61，之前是显示字符Z之后，第一个sel=8’h80开始8个工作周期，dout[7:0]依次为8’hff,8’hff,8’hc7,8’hb7,8’hb7,8’hcb,8’hff,8’hff，即a的显示码。
图3-7 z显示和其他字符的仿真图
data变成ASCLL码8’h7b之前，是显示字符z的ASCLL码8’h7a，dout[7:0]依次为8’hff,8’hff,8’hc3,8’hf7,8’hef,8’hc3,8’hff,8’hff（从sel=8’h80到sel=8’h01的完整8个工作周期），即z的显示码，之后显示全为0，即除了数字和大小写字母的ASCLL外，其他字符的ASCLL码LED全亮。
3.3 测试环境的搭建与测试结果
3.3.1 测试环境模拟
本设计是在Kit_FPGA_V2.5的FPGA开发板进行测试的，如图3-8，然后外接一个8X8点阵屏，需要16个引脚，如图3-9、图3-10和图3-11，选取一个拨档开关作为复位，选取频率1KHz时钟，最后输出会在点阵屏上显示。
图3-8 Kit_FPGA_V2.5开发板图3-9 8X8点阵屏
图3-10 开发板的接线图3-11 点阵上的接线测试时，ROM所访问的.mif文件里的数据如图3-12所示。
图3-12 .mif文件
3.3.2 电路测试结果
复位开关低电平时，点阵无显示，复位拨到高电平随即全亮，之后按持续时间1秒依次显示：
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,S,T,U,V,W,X,Y,Z,a,b,c,d,e,f,g,h ,i,j,k,l,m,n,o,p,q,r,s,t,u,v,w,x,y,z；
然后全亮2秒，又接着上面的显示。
L E D显示屏驱动电路 设计
摘要 LED显示屏具有使用寿命长、响应速度快、可视距离远、规格品种多、数字化程度高、亮度高等特点，在信息显示领域已经得到了非常广泛的应用。它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元，组成大面积显示屏。其显示方法有静态显示和动态扫描显示。动态扫描显示耗用硬件资源少，但软件要不断处理，耗CPU。静态显示虽然软件简单但硬件价格稍贵。LED显示屏主要包括发光二极管构成的阵列、驱动电路、控制系统及传输接口和相应的应用软件。而驱动电路设计的好坏，对LED显示屏的显示效果、制作成本及系统的运行性能起着很重要的作用。 本文介绍了点阵式电子显示屏的硬件电路设计原理与软件设计方案，采用51系列单片机芯片，得到了一个能同时显示8个汉字16×16的LED点阵式电子显示屏。 关键词：LED显示屏动态扫描 AT89S52 74HC595
ABSTRACT The LED display monitor has the long of service life, quacking response speed, the far of it’s visual range , many specification variety, high of the digitized, the brightness higher characteristic. It in the information demonstrated the domain already obtained the extremely widespread application. It lattice module or picture element unit which constitutes using the light emitter, composes the big area display monitor. It’s demonstration method has the static demonstration and the dynamic scanning demonstration. The dynamic scanning demonstration consumes the hardware resources to be few, but the software must process unceasingly, and consumes CPU. Although the static state software for display is simple, the hardware price is slightly expensive. The LED display monitor mainly include the array which the light emitter diode constitutes , actuates the electric circuit ,the control system and the transmission connection and the corresponding application software. But actuates the circuit design the quality, to the LED display monitor demonstration effect, the manufacture cost and the system performance characteristic is playing the very vital role. Key words: LED display monitor Dynamic scanning AT89S52 74HC595
LED点阵书写显示屏设计方案 第一章设计任务及要求 1.1、任务 设计并制作一个基于32x32点阵LED模块的书写显示屏，其系统结构如图1所示。在控制器的管理下，LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及LED点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态(如下图中光笔接触处的深色LED点已被点亮)，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。 图1.1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图 1.2、要求 (1)在“点亮”功能下，当光笔接触屏上某点LED时，能即时点亮该点LED，并在控制器 上同步显示该点LED的行列坐标值(左上角定为行列坐标原点)。 (2)在“划亮”功能下，当光笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过的各点LED，其速度 要求2s能划过并点亮40点LED。 (3)在“反显”功能下，能对屏上显示的信息实现反相显示(即：字体笔画处不亮，无笔 画处高亮)。 (4)在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。
第二章系统整体框架 系统整体框架图如图一所示，分为控制模块、显示模块、光笔模块、LED点阵模块和辅助模块(包括键盘、数据存储等)。 图2.1 系统整体框架图
第三章方案论证与比较 3.1、控制模块 在数字信号处理中，常用的控制器有FPGA、DSP及嵌入式51单片机。 FPGA可以直接用硬件扫描、编码、解码、纠错，速度快、稳定性高，但其价格昂贵，很多的功能在本设计难以使用到。 DSP都有较快的数据处理速度，能实时地、快速地监测信号量的变化，但其受采样频率的限制，处理频率围有限。 AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案,具有硬件的设计十分简单，软件开发周期短等特点。 考虑到价格、功耗及系统的要求，最终选用AT89S52单片机为控制系统。 3.2、光笔模块 光笔设计的关键是选择合适的传感器件，只有具有很高的灵敏度和一定的响应时间的传感器才能完成系统的要求及功能。 方案一：采用核心部件为光敏电阻制成的光笔检测系统。光敏电阻是将光能转换为电能的一种传感器件，它是构成光电式传感器的主要部件。光敏电阻结构简单、使用方便、价格便宜，但其响应时间长，不易检测。 方案二：采用光敏二极管，与光敏电阻相比有较好的高频特性，具有较好的可靠性，功耗低，且同样价格低廉，使用方便。 比较两种器件，系统设计中选用光敏二极管制作光笔模块。 3.3、LED点阵模块 LED点阵的显示方式有以下几种： 1)在LED点阵上贴上一层触摸屏，形成压膜式LED点阵。把触摸屏的信息通过微处理器处理来控制LED点阵显示。这种显示方式准确，反应速度快，光笔制作简单，但造价高。 2)用普通的LED点阵，在LED点阵的边上加上红外线传感接收器，构成32×32的
直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 1. 功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。 2. 性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。 1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动
1．输入与电平转换部分： 输入信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。 高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放，因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上，压降较大，后面一级的三极管将无法截止。 2．栅极驱动部分： 后面三极管和电阻，稳压管组成的电路进一步放大信号，驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容（大约 1000pF）进行延时，防止H桥上下两臂的场效应管同时导通（“共态导通”）造成电源短路。 当运放输出端为低电平（约为1V至2V,不能完全达到零）时，下面的三极管截止，场效应管导通。上面的三极管导通，场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平（约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC）时，下面的三极管导通，场效
LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计 如何实现LCD平板显示屏驱动电路的高性能设计是当前手持设备设计工程师面临的重要挑战。本文分析了LCD显示面板的分类和性能特点，介绍了LCD显示屏设计中关键器件L DO和白光LED的选择要点，以及电荷泵LED驱动电路的设计方法。 STN-LCD彩屏模块的部结构如图1所示，它的上部是一块由偏光片、玻璃、液晶组成的LCD屏，其下面是白光LED和背光板，还包括LCD驱动IC和给LCD驱动IC提供一个稳定电源的低压差稳压器(LDO)，二到八颗白光LED以及LED驱动的升压稳压IC。 STN-LCD彩屏模块的电路结构如图2所示，外来电源Vcc经LDO降压稳压后，向LCD驱动IC如S6B33BOA提供工作电压，驱动彩色STN-LCD的液晶显示图形和文字；外部电源Vcc经电荷泵升压稳压，向白光LED如NACW215/NSCW335提供恒压、恒流电源，LED的白光经背光板反射，使LCD液晶的65K色彩充分表现出来，LED的亮度直接影响LCD色彩的靓丽程度。
LCD属于平板显示器的一种，按驱动方式可分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及有源矩阵驱动(Active Matrix)三种。其中，单纯矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic，TN)、超扭转式向列型(Super Twisted Nematic，STN)，以及其它无源矩阵驱动液晶显示器。有源矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型(ThinFilmTr ansistor，TFT)及二端子二极管型(Metal/Insulator/Metal，MIM)两种。TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理的不同，在视角、彩色、对比度及动画显示品质上有优劣之分，使其在产品的应用围分类亦有明显差异。以目前液晶显示技术所应用的围以及层次而言，有源矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型为主流，多应用于笔记本电脑及动画、影像处理产品；单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列以及STN为主，STN液晶显示器经由彩色滤光片(colorfilter)，可以分别显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例的调和，可以显示出全彩模式的真彩色。目前彩色STN-LCD的应用多以手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品以及文字处理器为主。 器件选择 1. LDO选择。由于手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品都是以电池为电源，随着使用时间的增长，电源电压逐渐下降，LCD驱动IC需要一个稳定的工作电压，因此设计电路时通常由一个LDO提供一个稳定的 2.8V或 3.0V电压。LCM将安装在手机的上方，与手机的射频靠得很近，为了防止干扰，必须选用低噪音的LDO，如LP2985、AAT3215。 2. 白光LED。按背光源的设计要求，需要前降电压(VF)和前降电流(IF)小、亮度高(500-1800mcd)的白光LED。以手机LCM为例，目前都使用3-4颗白光LED，随着LED 的亮度增加和手机厂商要求降低成本和功耗，预计到2004年中LCM都会选用2颗高亮度白光LED(1200-2000mcd)，PDA和智能手机由于LCD屏较大会按需要使用4-8颗白光LED。NAC W215/NSCW335和EL 99-21/215UCW/TR8是自带反射镜的白光LED，EL系列其亮度分为T、S、R三个等级，T为720-1000mcd，S为500-720mcd，都是在手机LCD背光适用之列。 LED驱动电路设计
西安邮电大学 开发性实验结题报告 学院：电子工程学院 班级：光信1201 姓名：袁云飞学号：05123010 班级：光信1201 姓名：赵晓伟学号：05123019 班级：光信1201 姓名：陶鹏江学号：05123018 237团队 2014年3月30日
16 32点阵LED电子显示屏 摘要： 本设计是一16×32点阵LED电子显示屏的设计。 整机以美国ATMEL 公司生产的40脚单片机AT89C52为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制两个行驱动器74HC573和四个列驱动器74HC573来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏采用8块8×8点阵LED显示模块来组成16×32点阵显示模式。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。 单片机控制系统程序采用单片机C语言进行编辑，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等特点得到广泛的应用。 关键词：AT89C51单片机；LED；点阵显示；动态显示；C语言。 一绪论 LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。 1 LED点阵显示屏概述 LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示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。 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，
《EDA技术与应用》 课程设计报告 题目： LED点阵显示屏控制系统设计院（系）：机电与自动化学院 专业班级：自动化 学生姓名： 学号： 2014 指导教师： 2017年6月 19日至2017年 6 月23 日 *******
《EDA技术及应用》课程设计任务书
摘要：我国经济正处于发展的高峰期，也需要广大的公共场合信息公示平台，而利用LED点阵滚动显示正好符合情况，且这种方式已经成为信息传递的一种重要手段。因此，在日常生活中，点阵随处可见。通过多种控制手段，点阵还可以实现各种文字甚至图案的动态显示。在不同的应用场合，点阵的设计要求也是不同的。传统思路一般是应用单片机实现点阵控制，但该方法有一定的局限性。 该次课程设计主要研究利用VHDL语言编程来设计汉字的显示。首先描述相应的设计电路；然后叙述在16*16矩阵显示汉字的原理；最后给出描述功能的VHDL设计语言。并通过编程、调试、仿真、下载正确实现汉字滚动、扫描显示结果。 关键词： LED点阵；FPGA；VHDL语言；汉字滚动显示。
目录 1．实验要求及总体方案 (1) 1.1 实验要求 (1) 1.2 扫描显示 (1) 1.3 滚动显示 (1) 2．LED点阵显示原理 (1) 2.1 LED点阵原理 (1) 2.2汉字取模 (2) 3．扫描显示 (3) 3.1 设计基本原理 (3) 3.2计数器设计 (3) 3.3 列驱动设计 (4) 3.4 行驱动设计 (4) 4.仿真图原理图及实物图 (4) 4.1仿真图 (4) 4.2原理图 (5) 4.3实物图 (6) 5.程序 (7) 参考文献： (10)
应用越来越广泛的直流电机，驱动电路设计 Source：电子元件技术| Publishing Date：2009-03-20 中心论题： ?在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑功能和性能等方面的因素 ?分别介绍几种不同的栅极驱动电路并比较其性能优缺点 ?介绍PWM调速的实现算法及硬件电路 ?介绍步进电机的驱动方案 解决方案： ?根据实际电路情况以及要求仔细选择驱动电路 ?使用循环位移算法及模拟电路实现PWM调速 ?对每个电机的相应时刻设定相应的分频比值，同时用一个变量进行计数可实现步进电机的分频调速 直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。 性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。 1。输出电流和电压围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2。效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 3。对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。
4。对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 5。可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 三极管-电阻作栅极驱动 1．输入与电平转换部分： 输入信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。 高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2。7V 基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。
摘要 TFT—LCD显示及驱动电路设计由视频解码电路，LCD显示电路，电源控制电路和单片机控制电路四个模块组成。视频源产生模拟视频信号，由TVP5150视频解码把模拟视频信号解码输出数字视频信号，由LCD液晶屏显示。对视频解码和液晶显示器的配置是通过单片机完成的。本设计主要针对高校电视技术实践课程设计，应用于视频解码输出教学，实现信号处理可视模块化教学方案。 关键字 视频解码 LCD显示单片机
毕业论文 目录 第一章概述 (3) 1.1 设计背景 (3) 1.2系统框图 (3) 第二章 TFT--LCD液晶显示技术 (1) 2.1液晶基本性质及显示原理 (1) 2.2 PT035TN01—V6液晶显示屏 (1) 2.2.1 PT035TN01—V6模式选择 (1) 2.2.2 PT035TN01—V6屏的交直流电路设计 (1) 2.2.3 PT035TN01—V6屏的SPI电路设计 (2) 第三章图像解码的电路设计 (4) 3.1视频解码芯片的选取 (4) 3.2 TVP5150视频解码芯片 (5) 3.2.1 TVP5150芯片引脚功能 (5) 3.2.2 TVP5150典型寄存器 (5) 3.3 TVP5150视频解码系统配置 (6) 3.3 TVP5150典型电路 (6) 3.3.1 复位电路 (6) 3.3.2 A/D采样电路 (6) 3.3.3 晶振电路 (6) 3.4 TVP5150的具体配置 (7) 第四章 MCU 控制电路 (9) 4. 1单片机概述 (9) 4.2单片机的总线控制 (9) 4.2.1单片机对液晶屏的控制 (9) 4.2.2单片机对TVP5150的控制 (9) 第五章开关电源设计 (11) 5.1设计要求 (11) 5.1.1 电源芯片的选取 (11) 5.1.2功能分析 (11) 5.2 升压电路 (11) 5.2.1升压原理 (11) 5.2.2 升压电路 (11) 5.2 降压电路 (11) 5.2.1降压原理 (11) 5.2.2降压电路 (11) 第六章软件系统 (12) 6.1软件流程图 (12) 6.1.1 PT035TN01—V6液晶显示屏软件流程图 (12) 6.1.2 TVP5150解码电路程序框图 (13) 6.2 TVP5150 IIC程序见附录一 (13) 第七章系统调试与结果 (14) 7.1 硬件调试 (14) 7.1.1 调试方法 (14) 7.1.2 调试数据 (14) 7.2软件调试 (14) 7.2.1 编译环境 (14) 7.2.2 调试波形 (14) 总结 (15) 谢辞 (16) 参考文献 (17) 附录一 (18)
本文基于单片机(AT89C51)讲述了16×16 LED汉字点阵显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术。 2 硬件电路组成及工作原理本产品拟采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74HC154)、16×16 LED点阵5部分组成，如图1所示。 其中，AT89C51是一种带4 kB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，能够进行1 000次写／擦循环，数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此，在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51芯片。 时钟电路由AT89C51的18，19脚的时钟端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、电容C2，C3组成，采用片内振荡方式。
复位电路采用简易的上电复位电路，主要由电阻R1，R2，电容C1，开关K1组成，分别接至AT89C51的RST复位输入端。 LED点阵显示屏采用16×16共256个象素的点阵，通过万用表检测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布，如图2所示。 我们把行列总线接在单片机的IO口，然后把上面分析到的扫描代码送人总线，就可以得到显示的汉字了。但是若将LED点阵的行列端口全部直接接入89S51单片机，则需要使用32条IO口，这样会造成IO资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。因此，我们在实际应用中只是将LED点阵的16条行线直接接在P0口和P2口，至于列选扫描信号则是由4-16线译码器74HC154来选择控制，这样一来列选控制只使用了单片机的4个IO口，节约了很多IO 资源，为单片机系统扩充使用功能提供了条件。考虑到P0口必需设置上拉电阻，我们采用4.7 kΩ排电阻作为上拉电阻。 汉字扫描显示的基本过程是这样的：通电后由于电阻R1，电容C1的作用，使单片机的RST复位脚电平先高后低，从而达到复位；之后，在C2，C3，X1以及单片机内部时钟电路的作用下，单片机89C51按照设定的程序在P0和P2接口输出与内部汉字对应的代码电平送至LED点阵的行选线(高电平驱动)，同时在P1.1，P1.2，P1.3，P1.4接口输出列选扫描信号(低电平驱动)，从而选中相应的象素LCD发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。
https://www.doczj.com/doc/e511877398.html,/gykz/2010/0310/article_2772.html 引言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。驱动器接收到一个脉冲信号后，驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。首先，通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；其次，通过控制脉冲顿率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到涮速的目的。目前，步进电机具有惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点，在机电一体化产品中应用广泛，常用作定位控制和定速控制。步进电机驱动电路常用的芯片有l297和l298组合应用、3977、8435等，这些芯片一般单相驱动电流在2 a左右，无法驱动更大功率电机，限制了其应用范围。本文基于东芝公司2008年推出的步进电机驱动芯片tb6560提出了一种步进电机驱动电路的设计方案 1步进电机驱动电路设计 1.1 tb6560简介 tb6560是东芝公司推出的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片。其主要特点有：内部集成双全桥mosfet驱动；最高耐压40 v，单相输出最大电流3.5 a(峰值)；具有整步、1／2、1／8、1／16细分方式；内置温度保护芯片，温度大于150℃时自动断开所有输出；具有过流保护；采用hzip25封装。tb6560步进电机驱动电路主要包括3部分电路：控制信号隔离电路、主电路和自动半流电路。 1.2步进电机控制信号隔离电路 步进电机控制信号隔离电路如图1所示，步进电机控制信号有3个(clk、cw、enable)，分别控制电机的转角和速度、电机正反方向以及使能，均须用光耦隔离后与芯片连接。光耦的作用有两个：首先，防止电机干扰和损坏接口板电路；其次，对控制信号进行整形。对clk、cw信号，要选择中速或高速光耦，保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动，且驱动板能满足更高脉冲频率驱动要求。本设计中选择2片6n137高速光耦隔离clk、cw，其信号传输速率可达到10 mhz，1片tlp521普通光耦隔离enable信号。应用时注意：光耦的同向和反向输出接法；光耦的前向和后向电源应该是单独隔离电源，否则不能起到隔离干扰的作用。
图形点阵液晶显示模块使用手册 FM12864I 深圳市潮丰实业有限公司 深圳市福田区香梅路华泰综合楼西座7楼 邮政编码:518036 电话:3913268 3913228 3922565 传真:3920100
目录 (一)概述 (1) (二) 外形尺寸图 (1) (三) 模块主要硬件构成说明 (2) (四) 模块的外部接口 (3) (五) 指令说明 (3) (六) 读写操作时序 (5) (七) 应用举例 (6)
一．概述 FM12864I是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。 主要技术参数和性能： 1.电源：VDD：+5V；模块内自带-10V负压，用于LCD的驱动电压。 2.显示内容：128(列)×64(行)点 3.全屏幕点阵 4.七种指令 5.与CPU接口采用8位数据总线并行输入输出和8条控制线 6.占空比1/64 7.工作温度：-10℃∽+50℃，存储温度：-20℃∽+70℃ 二．外形尺寸图 1．外形尺寸图 2．外形尺寸 表 1 ITEM NOMINAL DIMEN UNIT 模块体积54×50×6.5 mm 视域43.5×29 mm 行列点阵数128×64 dots 点距离0.28×0.35 mm 点大小0.32×0.39 mm
三．模块主要硬件构成说明(结构框图) IC3为行驱动器。IC1，IC2为列驱动器。IC1，IC2，IC3含有以下主要功能器件。了解如下器件有利于对LCD模块之编程。 1. 指令寄存器(IR) IR是用于寄存指令码，与数据寄存器数据相对应。当D/I=0时，在E信号下降沿的作用下，指令码写入IR。 2．数据寄存器(DR) DR是用于寄存数据的，与指令寄存器寄存指令相对应。当D/I=1时，在下降沿作用下，图形显示数据写入DR，或在E信号高电平作用下由DR读到DB7∽DB0数据总线。DR和DDRAM之间的数据传输是模块内部自动执行的。 3．忙标志：BF BF标志提供内部工作情况。BF=1表示模块在内部操作，此时模块不接受外部指令和数据。BF=0时，模块为准备状态，随时可接受外部指令和数据。 利用STATUS READ指令，可以将BF读到DB7总线，从检验模块之工作状态。4．显示控制触发器DFF 此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=1为开显示（DISPLAY OFF），DDRAM的内容就显示在屏幕上，DFF=0为关显示（DISPLAY OFF）。 DDF的状态是指令DISPLAY ON/OFF和RST信号控制的。 5．XY地址计数器 XY地址计数器是一个9位计数器。高3位是X地址计数器，低6位为Y地址计数器，XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM 的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y地址指针。 X地址计数器是没有记数功能的，只能用指令设置。 Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针从0到63。 6．显示数据RAM（DDRAM） DDRAM是存储图形显示数据的。数据为1表示显示选择，数据为0表示显示非选择。DDRAM与地址和显示位置的关系见DDRAM地址表（见第6页）。 7．Z地址计数器 Z地址计数器是一个6位计数器，此计数器具备循环记数功能，它是用于显示行扫描同步。当一行扫描完成，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描数据，RST复位后Z地址计数器为0。
实习名称：电子设计制作与工艺实习 学生姓名：周文生 学号：201216020134 专业班级：T-1201 指导教师：李文圣 完成时间： 2014年6月13日 报告成绩：
步进电机控制驱动电路设计 摘要： 本设计在根据已有模电、物电知识的基础上，用具有置位，清零功能的JK 触发器74LS76作为主要器件来设计环行分配器，来对555定时器产生的脉冲进行分配，通过功率放大电路来对步进电机进行驱动，并且产生的脉冲的频率可以控制，从而来控制步进电机的速度，环形分配器中具有复位的功能，在对于异常情况可以按复位键来重新工作。 关键字：555定时器脉冲源环行分配器功率放大电路 一、方案论证与比较： （一）脉冲源的方案论证及选择： 方案一：采用555定时器产生脉冲，它工作频率易于改变从而可以控制步进电机的速度并且工作可靠，简单易行。 C2 10uF 图一 555定时器产生的方法 方案二:采用晶振电路来实现，晶振的频率较大，不利于电机的工作，易失步，我们可以利用分频的方法使晶振的频率变小，可以使电机工作稳定，但分频电路较复杂，并且晶振起振需要一定的条件，不好实现。
X1 1kohm 1kohm 图二晶振产生脉冲源电路 综上所述，我们采用方案一来设计脉冲源。 （二）环形分配器的设计： 方案一：采用74ls194通过送入不同的初值来进行移位依此产生正确的值使步进电机进行转动。但此方案的操作较复杂，需要每次工作时都要进行置位，正反转的操作较复杂，这里很早的将此方案放弃。 方案二：使用单独的JK 触发器来分别实现单独的功能。 图三双三拍正转 图四单三拍正转
图五三相六拍正转 利用单独的做，电路图较简单，单具体操作时不方便，并且不利于工程设计。块分的较零散，无法统一。 方案三：利用JK触发器的自己运动时序特性设计，利用卡诺图来进行画简。 图六单，双三拍的电路图 单，双三拍的正，反转主要由键s1,s2的四种状态来决定四种情况的选择。
16?16点阵LED电子显示屏的设计 摘要：文章介绍了基于单片机AT89C51的16?16点阵LED电子显示屏的设计。分别阐述了显示屏显示的基本原理，硬件设计、控制方法及其程序的实现。经过调试和分析，设计的结果能够实现对汉字的静态和动态显示，动态显示的内容有多种方式，同时又可通过上位机更新显示的内容。 关键字：AT89C51；16?16点阵；LED；显示屏 一绪论 LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。 1 LED点阵显示屏概述 LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示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。 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，显示花样较单一。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，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。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便的缺点。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。 2 LED显示屏控制技术状况 显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其关键技术包括串行传输与并行传输技术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。
课程设计报告 课程《微机原理课程设计》 题目《LED点阵屏应用》 系别物理与电子工程学院 年级 10级专业光电信息工程 班级光电101 学号 0503101（02/28/33/34）学生姓名陈晨、周翔宇、翟付伟、朱易佳 指导教师居伟骏职称讲师 设计时间 2013年3月17日~29日
目录 目录 (1) 一、绪论 (2) 二、选题分析 (3) 2.1题目内容与要求 (3) 2.1.1具体要求： (3) 三、方案设计 (3) 3.1硬件设计 (3) 3.1.1设计所用元件 (3) 3.1.2硬件连接 (6) 3.2软件设计 (6) 3.2.1编程分析与程序框图 (6) 3.2.2 程序代码 (8) 四、结果及分析 (14) 4.1实验结果 (14) 4.2结果分析 (14) 五、总结与体会 (15) 六、参考文献 (16)
一、绪论 微机原理是一门专业基础课程，它的主要内容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系系统、汇编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。通过对微机原理课本以及实验的学习，我们可以了解包括微型计算机体系结构、汇编语言设计、8086微处理器和指令系统等内容。 作为一门计算机应用专业的一门必修课，微机原理与接口技术对于我们了解计算机内部的工作原理，各部件的作用，各部件间的联系是十分重要的。但是只学习课本知识是远远不够的。所以，我们只有通过真实的接触，实际的操作，才能将理论知识和实际应用联系在一起，真正的将理论实际化。我们知道学习和掌握计算机中常用的接口技术以及设计技术，充分理解理论知识对于应用的指导作用是很重要的，只有这样才能进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。因此，我们开展了这次历时两个星期的课程设计，通过这次设计实践能进一步加深我们对专业知识和理论知识学习的认识和理解，使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。 本次课程设计主要是为了了解8255芯片的工作原理和相关设计技术，并且通过此次设计，我们对于微型计算机的基本系统结构和软硬件的工作原理会有大体的认识。 学习和掌握计算机中常用接口电路的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。这不仅丰富巩固了我们在课堂上学的知识，而且还为我们日后步入社会打下了基础。
《电子线路CAD》课程论文题目：电机驱动电路的设计
1 电路功能和性能指标 此电路是用MCU发出的PWM波来控制电机的转速的电路，电路输入电压是7.2V。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 元器件截图： 图1 这个是图中的BTN7971的原理图，是一款电机驱动半桥芯片。 制作步骤： 1.点击菜单栏的放置，然后点击弹出的窗口中的矩形，如下图： 图2 2.然后鼠标光标下就会出现一个黄色的矩形边框，自己就可以随意设置边框的大小，之后框图的大小可以拖动修改，如下图：
图3 3.框图定好后,点击下图的图标，可以进行画引脚： 图4 4.放引脚时可以按table键设置引脚属性： 图5 2.2 原理图设计 ①原理图设计过程： 首先简历里一个PCB工程项目，保存命名为BTN驱动，然后在这个工程下面
建立一个原理图文件和一个PCB文件，并将其保存并重命名为BTN在与工程相同的目录下面，然后开始绘制原理图了，将所有设置默认为初始状态不需要更改，然后开始画原理图了，将其模块化绘图比较方便好看。 ②下面就是绘制成功后的原理图： 图6 ③下图为massage框图： 图7 其操作步骤为： 1.点击system中的message， 2.然后点击下图中高亮部分 图8
3.最后打开message就可以看见编译信息了 4.之后根据错误提示进行查找修改，直至没有错误和警告，如下图： 图9 ④该项目的元器件库截图如下： 图10 图11
生成原理图库的步骤为： 1.点击界面右下角的design compiler,然后点击如图高亮部分： 图12 2.点击界面上面的工具栏中的设计，然后点击高亮部分： 图13 3.最后可以查看刚才打开的navigater,如图：
4位7段数码管驱动电路 图1 开发板电路原理图 信号说明
1. iRST_N（异步复位） 当iRST_N信号为低时，Seg7_Driver模块中的所有寄存器异步复位为初值。 2. iCLK 模块的输入时钟40MHz。 3. iSeg_Val[15:0] 7段数码管输入二进制值，0x0~0xF iSeg_Val[15:12]，左侧第一位7段数码管的值。 iSeg_Val[11: 8]，左侧第两位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 7: 4]，左侧第三位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 3: 0]，左侧第四位7段数码管的值。 4. iDot_Val[3:0] 各位7段数码管小数点的显示，值为1表示显示小数点，0表示不显示小数点。 iDot_Val[3]，左侧第一位7段数码管的小数点。 iDot_Val[2]，左侧第两位7段数码管的小数点。 iDot_Val[1]，左侧第三位7段数码管的小数点。 iDot_Val[0]，左侧第四位7段数码管的小数点。 5. oDisplay[7:0] 7段数码管的数据信号。4位7段数码管共用数据信号。7段数码管为共阳极连接，各段数据线为0时，对应段发光。 6. oDis_En[3:0] 各位7段数码管的使能信号，低有效。
oDis_En[3]，左侧第一位7段数码管的使能信号。 oDis_En[2]，左侧第两位7段数码管的使能信号。 oDis_En[1]，左侧第三位7段数码管的使能信号。 oDis_En[0]，左侧第四位7段数码管的使能信号。 建议的分块： 将整个驱动电路分成Seg7_Ctrl模块与Seg7_Hex2seg模块 Seg7_Ctrl模块负责产生数码管动态显示的控制信号oDis_En的时序 Seg7_Hex2Seg模块负责将二进制值转换成数据码管显示的数据值，包括小数点的值。 注意点： 1. 动态显示过程是利用人眼的视觉残留现象来实现的，应选择适当的数码管扫描频率。可先 选择数码管的扫描显示的刷新率为125Hz（8ms），即每位数码管用2ms。 2. 完成基本功能后，可实验改变刷新率，观察数码管显示的效果，并思考原因。 3. 如果要使得数码管能够显示,A,b,C,n,o等其他字符，模块应该作怎样的修改？
按键控制8X8LED点阵屏显示图形 /* 名称：按键控制8X8LED点阵屏显示图形 说明：每次按下K1时，会使8X8LED点阵屏循环显示不同图形。 本例同时使用外部中断和定时中断。 */ #include