点阵电子显示屏制作16x32
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LED显示屏分辨率怎么算1. 什么是LED显示屏分辨率LED显示屏分辨率是指显示屏能够显示的像素数量。
它由横向像素和纵向像素组成,通常用横向像素 x 纵向像素来表示,比如1920x1080代表了显示屏横向有1920个像素点,纵向有1080个像素点。
2. 如何计算LED显示屏分辨率计算LED显示屏分辨率的方法取决于显示屏的类型和显示效果的要求。
下面介绍几种常见的计算方法:2.1. 单色LED显示屏分辨率对于单色LED显示屏,它只能显示一种颜色,一般为红色或绿色。
计算分辨率的方法比较简单,只需要知道显示屏的行数和每行的字数即可。
如一个单色LED显示屏有16行,每行显示32个字符,则它的分辨率为16x32。
2.2. 双色LED显示屏分辨率双色LED显示屏可以同时显示两种颜色,一般为红色和绿色。
计算分辨率的方法与单色LED显示屏类似,只是每个像素点包含两种颜色。
以一个双色LED显示屏有16行,每行显示32个字符为例,它的分辨率为16x32。
2.3. 全彩LED显示屏分辨率全彩LED显示屏可以显示丰富多彩的图像和视频,它由红、绿、蓝三种基本颜色的LED灯组成。
计算全彩LED显示屏分辨率的方法比较复杂,需要考虑每个像素点包含的三原色LED灯的数量。
以一个全彩LED显示屏有16行,每行显示32个像素点为例,假设每个像素点包含一个红色LED灯、一个绿色LED灯和一个蓝色LED灯,则它的分辨率为16x32。
2.4. 以像素为单位计算分辨率除了以上基于字符数和行数计算分辨率的方法外,还可以以像素为单位直接计算LED显示屏分辨率。
例如,一个全彩LED显示屏的像素大小为2x2,显示屏的实际物理尺寸为2mx 1m,则其分辨率可以通过显示屏的实际物理尺寸除以像素大小来计算,即:分辨率 = (2m / 2) x (1m / 2) = 1,000 x 500 (像素)3. 分辨率与显示效果的关系LED显示屏的分辨率越高,显示的图像越清晰细腻。
16×16点阵LED显示屏整个过程及C语言程序7.1功能要求设计一个室内用16×16点阵LED图文显示屏,要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示图形和文字,显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
7.2方案论证从理论上说,不论显示图形还是文字,只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光,就可以得到我们想要的显示结果,这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。
16×16的点阵共有256个发光二极管,显然单片机没有这么多端口,如果我们采用锁存器来扩展端口,按8位的锁存器来计算,16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。
这个数字很庞大,因为我们仅仅是16×16的点阵,在实际应用中的显示屏往往要大的多,这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。
因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计,而采用另一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮,这样扫描驱动电路就可以实现多行(比如16行)的同名列共用一套列驱动器。
具体就16×16的点阵来说,我们把所有同一行的发光管的阳极连在一起,把所有同一列的发光管的阴极连在一起(共阳的接法),先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第一行使其燃亮一定的时间,然后熄灭;再送出第二行的数据并锁存,然后选通第二行使其燃亮相同的时间,然后熄灭;……第十六行之后又重新燃亮第一行,这样反复轮回。
当这样轮回的速度足够快(每秒24次以上),由于人眼的视觉暂留现象,我们就能看到显示屏上稳定的图形了。
采用扫描方式进行显示时,每行有一个行驱动器,各行的同名列共用一个列驱动器。
显示数据通常存储在单片机的存储器中,按8位一个字节的形式顺序排放。
显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去,这就存在一个显示数据传输的问题。
单片机应用系统实验设计 16X16点阵LED电子显示屏设计班级:物电学院电信2班组员:吕勇军学号:201011020219 黄波 201011020220指导老师:彭建英日期:2012年12月1号第一章绪论1.1 单片机的应用单片机是生活必不可缺的,顾名思义单片机的应用是很广泛的,导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯和数据传输、工业自动化过程和实时控制数据处理、广泛使用的智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录像机和摄像机、全自动洗衣机的控制、以及程控玩具、电子宠物等等。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。
1.2电子显示屏随着现代光电技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展和普及,LED显示屏已遍及社会的各个领域。
简单的讲,显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元构成屏体,再加上一套适当的控制器。
所以多种规格的显示板配合不同技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏,以满足不同环境,不同显示要求的需要。
LED显示屏是由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。
目前应用最广的是红色、绿色、黄色。
而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境,具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
LED显示屏的分类:按颜色可以分为单基色显示屏、双基色显示屏、全基色显示屏;按显示器分类LED数码显示屏、LED点阵图文显示屏;按实用场合分类有室内显示屏和室外显示屏。
仔细分解一个LED显示屏,它有以下一些要素构成:金属结构框架、显示单元、扫描控制板、开关电源、双绞线传输电缆、主控制仪、专用显示卡及多媒体卡、电脑及其外设、其它信息源。
第二章系统整体方案2.1 需要实现的功能用移动显示屏来显示汉字,通过单片机AT89C52的行扫描和74LS138芯片的列扫描使点阵显示屏移动显示“湖南文理学院物电”的字幕。
LED点阵显示屏设计原理及制作汉字显示屏到处可见,被广泛应用于与汽车报站器,广告屏等。
本文中的16*16LED显示屏是采用4块8*8LED合并而成的。
下图是4个8*8LED组成的显示屏。
(图1)这里我把点阵LED显示屏制作的电路原理分成两个部分来介绍即显示屏电路和显示屏驱动电路。
一、显示屏电路本人用的是共阴极的8*8点阵屏,在市场上是比较容易买到,下图是8*8点阵屏的实物图。
(图2)点阵屏有两个类型,一类为共阴极(左),另一类则为共阳极(右),下图给出了两种类型的内部电路原理及相应的管脚图。
(图3)LED阵列的显示方式是按显示编码的顺序,一行一行地显示。
每一行的显示时间大约为4ms,由于人类的视觉暂留现象,将感觉到8行LED是在同时显示的。
若显示的时间太短,则亮度不够,若显示的时间太长,将会感觉到闪烁。
本文采用低电平逐行扫描,高电平输出显示信号。
即轮流给行信号输出低电平,在任意时刻只有一行发光二极管是处于可以被点亮的状态,其它行都处于熄灭状态。
为了方便调试本文把4块8*8组成的16*16的点阵屏的行信号扫描输出管脚和列信号显示输出管脚分别引到显示屏的两边。
Prot EL原理图如下:(图4)如图4 所示的原理图中的Si(i=1,2,3,...,16) 代表行扫描信号输出,Di(i=1,2,3, (16)代表列显示信号输出。
实物电路图的正反面如下:(图5)二、显示屏驱动电路显示屏驱动电路的原理图如下:显示屏驱动电路主要由主芯片控制电路、电源电路、控制信号放大电路等组成。
1、主芯片控制电路该部分电路主要由AT89S52和74LS154组成。
单片机的P0和P2号控制显示信号的输出,P1号的低4位控制74LS154的译码输入,从而控制扫描信号的输出。
2、电源电路整个电路的供电由USB电源提供,利用我们的电脑主机USB接口可以输出+5V电压,方便我们在实验室调试3、控制信号放大电路为提供负载能力,在P0和P2口接16个常用9013的NPN三极管放大驱动信号。
单片机课程设计-- 16x16点阵LED电子显示屏的设计第一章系统总体方案设计LED驱动显示采用动态扫描方法, 动态扫描方式是逐行轮流点亮, 这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。
以16×16点阵为例, 把所有同一行的发光管的阳极连在一起, 把所有同一列的发光管的阴极连在一起(共阳的接法), 先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存, 然后选通第1行使其燃亮一定的时间, 然后熄灭;再送出第2行的数据并锁存, 然后选通第2行使其燃亮相同的时间, 然后熄灭;…第16行之后, 又重新燃亮第1行, 反复轮回。
当这样轮回的速度足够快(每秒24次以上), 由于人眼的视觉暂留现象, 就能看到显示屏上稳定的图形。
该方法能驱动较多的LED, 控制方式较灵活, 而且节省单片机的资源。
显示数据传输采用串行传输的方法, 控制电路可以只用一根信号线, 将列数据一位一位传往列驱动器, 在硬件方面无疑是十分经济的。
但串行传输过程较长, 数据按顺序一位一位地输出给列驱动器, 只有当一行的各列数据都已传输到位之后, 这一行的各列才能并行地进行显示。
对于串行传输方式来说, 列数据准备时间可能相当长, 在行扫描周期确定的情况下, 留给行显示的时间就太少了, 以致影响到LED的亮度。
采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾, 可以采用重叠处理的方法。
即在显示本行各列数据的同时, 传送下一行的列数据。
为了达到重叠处理的目的, 列数据的显示就需要有锁存功能。
对于列数据准备来说, 它应能实现串入并出的移位功能。
这样, 本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时, 串行移位寄存器就可以准备下一行的列数据, 而不会影响本行的显示。
系统框图如图一图一点阵显示器硬件系统框图第二章系统硬件电路的设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。
一. 单片机系统及外围电路单片机采用89C51或更高频率的晶振, 以获得较高的刷新频率, 使得显示更稳定。
摘要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。
它是多个独立的LED发光二极管封装而成,LED点阵显示屏可以显示汉字、数字、符号等,通常用来显示文字、时间、速度、系统状态等。
由于它具有发光率高、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,所以广泛应用于广告、证券、信息广播、新闻发布等方面,是目前国际上级为先进的显示媒体。
文章给出了一种基于AT89C52单片机的32 x 64点阵LED显示屏的设计方案。
包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和C语言程序等方面。
LED点阵显示屏是将要显示的汉字字模代码保存在某个存储空间,单片机通过读取字模并做相应的处理,然后以不同的显示方式显示在点阵屏上,主要适用于室内外汉字显示。
在负载范围内,只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。
关键词:LED点阵屏AT89C52 74HC595 行列驱动AbstractThe LED display monitor is uses the light emitter diode lattice module or the picture element unit composition plane formula screen. It is made of a number of independent LED light-emitting diode package. LED dot matrix can display Chinese characters, numbers, symbols. It usually used to display text, time, speed, system status and so on. Because it has the luminosity factor high, the service life long, the configuration nimble, the color rich as well as to the room inside and outside environment adaptiveness strong and so on the merits, therefore widely applies in aspects and so on advertisement, negotiable securities, information broadcast, news issue, is the present international higher authority for the advanced demonstration media.This paper gives an dot matrix 32 x 64 LED display design based on AT89C52 microcontroller.This system include specific hardware design,software flow chart.a code language procedures and so on. LED dot matrix display is to show the character font code stored in a storage space,MCU read the font codes and make the appropriate treatment,then show the font codes in different ways on the dot matrix display screen.It is mainly used suitable for indoor and outdoor display.In the load range,this system can be expanded the number of dot-matrix LED dot-matrix LED.So this is a low-cost graphics display options.Keywords:LED lattice screen, AT89C52, 74HC595, Line and column driver目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 绪论 (2)1.1 LED显示屏的研究背景及经历过程 (2)1.1.1 LED显示屏的优势 (2)1.1.2 LED显示屏的发展经历 (3)1.2 显示屏发展趋势 (4)1.3 论文主要研究内容 (5)1.4 论文的主要工作 (5)2 LED和LED显示屏 (6)2.1 LED (6)2.1.1 LED简介 (6)2.1.2 LED优点 (7)2.1.3 LED分类 (8)2.2 LED显示屏 (8)2.2.1 LED显示屏简介 (8)2.2.2 LED显示屏分类 (9)3 系统基本组成及元器件 (10)3.1 系统基本组成 (10)3.2 系统的主要元器件介绍 (11)3.2.1 AT89C52单片机简介 (11)3.2.2 74HC595简介 (14)3.2.3 74HC138简介 (16)3.2.4 74HC04简介 (18)4 8×8点阵模块及驱动电路 (19)4.1 8×8点阵屏的内部结构及扫描原理 (19)4.2 驱动电路 (22)4.2.1 行驱动电路 (22)4.2.2 列驱动电路 (22)5 系统软件设计 (24)5.1 字模提取 (24)6系统仿真 (26)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附件 (30)前言LED 显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体,是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示系统。
单片机原理及接口技术课程设计报告题目:基于51单片机的16*32点阵显示设计学院:专业班级:学生姓名:学号:指导教师:日期:一、设计题目与要求点阵屏以其醒目、快速换字等特点,已经进入了我们的生活,大街小巷每个地方都能看到点阵式广告屏,本课题设计一个基于51单片机的16*32点阵屏,能够实现2个字的静态显示、滚屏显示等。
二、总体设计方案本设计以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(74HCl54、74HC04)、行驱动电路(74HC245)、键盘、16×16LED点阵7部分组成。
将LED点阵的16条行线经行驱动电路与P2口和P3口连接,而LED点阵的32条列线则与5—32线译码器相连,列扫描信号由P1输出到译码器,P0号与键盘相连。
这样,单片机89C51按照设定的程序在P2和P3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,P1.5接口输出列选扫描信号(低电平驱动),从而选中相应的像素LED发光,并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。
三、各模块电路设计1、16×32LED点阵16×32LED点阵可以用2个16×16LED点阵拼成,把2个16×16LED点阵相同的行连在一起就是1个16×32LED点阵。
LED点阵结构图如下:2、单片机最小系统单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。
3、列扫描驱动电路列扫描驱动电路是由反相器、译码器组成的5线—32线译码器。
译码器采用74HC154 4线—16线译码器,74HC154译码器可接受4位高电平有效二进制地址输入,并提供16个互斥的低有效输出。
反相器采用74HC04。
编号:A乙0301点阵电子显示屏制作目录摘要 (2)前言 (4)一、设计要求 (4)二、方案论证与比较 (5)1、扫描方式的选择 (5)2、行列控制方式的方案论证与选择 (5)3、数字时钟显示模块的设计方案论证与选择 (6)三、系统硬件电路设计 (6)1、系统总体框图 (6)2、各单元电路设计 (6)2.1、LED点阵的选择 (6)2.2、行列控制和驱动电路设计 (7)2.3、实时时间控制电路的设计 (11)2.4、系统电源参数的核算 (13)2.5、单片机与PC机通信单元设计 (13)2.6、键盘控制电路设计 (14)三、软件设计 (15)1、主程序设计 (15)2、基于CPLD的行列控制逻辑电路的程序设计 (16)3. PC机串口通信子程序设计 (16)四、系统测试 (16)五、设计总结 (17)六、参考文献 (17)点阵电子显示屏制作摘要:本设计是以AT-89S52单片机为控制核心,基于CPLD独立扫描的实用、高效的智能型LED大屏幕显示屏系统,该系统实现了按键切换、显示屏亮度连续可调、信息上下左右滚屏显示、预存信息定时循环显示,利用DS1302实现实时时间显示等功能,并能通过PC机串口直接对显示信息进行控制更新,具有刷新速度快、亮度高、功耗低等特点。
关键字:点阵LED CPLD MAX232 DS1302Abstract:The Design of Graph Matrix Display Screen Based on MCS-51 Microprocessor,consists of Micro Control Unit (MCU) as its core, Base on CPLD carry out self-help scan , this system carry out follow function: using key-press shift the display content, adjust the time , continuum adjust the lightness, roll screen display ,timing circle display the pre-store information , using DS1302carry out real time display, etc. utilize PC , via serial interface , directly control the display content. This Graph Matrix Display Screen display screen with quickrefurbish, high luminance, and Low power consumption , and so on peculiarity.Keywords: MCU, Graph Matrix Display Screen,CPLD,MAX232, DS1302前言社会的信息化,促进了显示技术的发展,LED大屏幕点阵显示系统作为一项高科技产品已经渐渐融入了人们的生活。
与传统的显示媒体相比,由于其亮度高、动态影像显示效果好、耗能少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式灵活、性价比高等优势,已经开始广泛应用于各行各业。
采用单片机控制的LED点阵显示屏显示形式美观大方,显示内容灵活可变,具有低功耗,结构简单,操作方便等优点,已广泛应用于银行,证券,影视,体育和公路交通等各个方面,显示了其良好的市场前景。
一、设计要求1、基本要求:设计并制作LED电子显示屏和控制器。
(1)自制一台简易16行*32列点阵显示的LED电子显示屏;(2)自制显示屏控制器,扩展键盘和相应的接口实现多功能显示控制,显示屏显示数字和字母亮度适中,应无闪烁。
(3)显示屏通过按键切换显示数字和字母;(4)显示屏能显示4组特定数字或者英文字母组成的句子,通过按键切换显示内容;(5)能显示4组特定汉字组成的句子,通过按键切换显示内容。
2、发挥部分1)自制一台简易16行*64列点阵显示的LED电子显示屏;2)LED显示屏亮度连续可调。
3)实现信息的左右滚屏显示,预存信息的定时循环显示;4)实现实时时间的显示,显示屏数字显示:时∶分∶秒(例如18∶38∶59);5)增大到10组(每组汉字8个或16个数字和字符)预存信息,信息具有掉电保护;6)实现和PC机通讯,通过PC机串口直接对显示信息进行更新(须做PC机客户程序);7)其他发挥功能。
二、方案论证与比较1、扫描方式的选择方案一:静态显示,所谓的静态显示就是对LED电子显示屏中的每一像素点都通过硬件单独控制,整个LED显示屏所有的LED的同时显示。
此方式最大优点是程序设计简单,且画面无闪烁。
但这种设计存在致命的缺点:电路复杂,硬件利用率低,成本巨大。
所以此方式一般不被采用。
方案二:采用动态扫描法并行输出数据,所谓的动态扫描法是利用人眼的视觉暂留特点而实现的一种显示方法,即当刷新速率足够高时,人眼就察觉不出显示屏画面更迭的闪烁。
若要显示一帧画面,先送出第一行的数据,然后选通并点亮第一行,延时;此后送出第二行的数据,同样选通、点亮并延时;依次将所有行扫描完,即给出了一帧的画面。
方案三:采用动态扫描法串行输出数据,方案二和方案三同样采用动态扫描实现显示过程。
但方案二的缺点也是明显的,比较而言,方案二的译码电路比较复杂,相对硬件开销大一些;方案三电路构成简单,译码电路简洁。
为使电路设计简洁易行,我们采用方案三2、行列控制方式的方案论证与选择方案一:采用传统方案,应用行扫描和列送数据的方式,横向取模,从AT89C52串口发送出来的数据通过74LS595进行串-并行数据转换输出给LED MATRIX UINT的各个列,从AT89C52出来的输出口的数据通过一级总线驱动器74LS245后进入4-16线译码器74LS154,译码以后通过限流电阻进入驱动管阵列放大,直接驱动LED点阵的各行。
但要组成16×64的点阵显示电路,必须采用多片芯片,硬件电路复杂。
方案二:采用超大规模可编程逻辑阵列器CPL构成行扫描和列控制模块,利用VHDL语言设计控制逻辑,可充分发挥CPLD和数字电路EDA设计的优势,只用一片CPLD芯片,通过简单的编程模拟8片74LS595和一片74LS154,就可以代替方案一中利用多块芯片实现的功能,硬件电路设计简单可靠,具有极高的稳定性。
本设计采用Altera公司的EPM7128SQC160-10芯片。
3、数字时钟显示模块的设计方案论证与选择方案一:因为题目中只要求显示时、分、秒,因此可以用门电路组合构成时钟发生器,但此方案硬件复杂,稳定性低,且不易控制。
方案二:本方案完全用软件定时、计数功能实现数字时钟。
该方案具有硬件电路简单的特点。
但由于每次执行程序时,定时器都要重新赋初值,所以该时钟精度不高。
而且,由于是软件实现,当单片机不上电、程序不执行时,时钟将不工作。
方案三:本方案采用实时时钟芯片DS1302,它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,且具有闰年补偿功能,采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据,时钟芯片自备电池,只需要设置初始时间即可。
基于上述分析,本设计采用方案三完成数字时钟部分的功能。
三、系统硬件电路设计1、系统总体框图图1 系统总体框图整个显示系统可以分为①CPU主控电路部分②串行数据的传送和时序控制部分③CPLD行列译码扫描部分④实时时钟控制电路部分⑤与PC机串口通讯部分⑥按键控制电路部分⑦三极管驱动电路部分⑧点阵显示部分。
2、各单元电路设计2.1 LED点阵的选择LED基本阵列选用6寸的8×8点阵, 16片8×8点阵组成整个显示屏。
该种点阵的规格为双列直插,标准引脚距(2.54mm),LED规格为Ф5,单色红色。
8×8点阵LED结构如下图所示:图2 8×8点阵LED外观及等效电路图2.2、扫描控制和驱动电路设计1. EPM7128SQC160-10简述EPM7128SQC160-10是Altera公司推出的MAX7000S 系列CPLD(Complex Programmable Logic Device);采用CMOS E2PROM工艺,传输延迟仅为5ns;内部具有丰富的资源--128个触发器、2500个用户可编程门;而且具有102个用户可编程的I/O口,为系统定义输入、输出和双向口提供了极大的方便;为了比较适合混合电压系统,通过配置,输入引脚可以兼容3.3V/5V逻辑电平,输出可以配置为3.3V/5V逻辑电平输出。
EPM7128同时还提供了JTAG接口,可进行ISP编程,极大地方便了用户。
2、行列扫描电路的设计对大型LED点阵显示屏而言,由于其数据量大,必须有很快的刷新频率,如刷新速度跟不上,会造成点阵屏画面晃动和闪烁。
解决这个问题有很多方法,例如,采用PC机的DMA控制器来提高数据传输速率,采用并行数据传输方式,分单元多CPU控制方式等等。
我们采用CPU控制,利用CPLD (EPM7128SQC160-10)设计扫描逻辑,串行列数据分时传输,行扫描的方式,从而使整个显示屏可以顺序工作,并利用CPU控制扫描频率,实现了屏幕无闪烁显示。
该部分控制电路原理如图3、图4、图5所示,采用行扫描的方式,行扫描与列送数据电路均采用CPLD 芯片编程构成的通用数字电路来控制,在16×64点阵显示时,扫描输出需要大量的I/O端口,因此我们采用具有160个I/O端口的EPM7128SQC160-10芯片,仅用一片即可满足设计要求。
列数据传输控制电路如图3所示,由单片机输出的显示信息串行输入到CPLD,用VHDL语言编写其总线读逻辑,在CPLD芯片中实现八片8位3态串行输入、并行输出,带锁存功能的移位寄存器,完成数据的串并转换,由CPLD 的64列数据输出控制LED点阵的64列。
图3为由CPLD实现的八片74LS595的示意图,其中,L1-L64为列选通控制信号输出,RCK、SCK、SCLR是由单片机送来得控制信号,RCK为锁存控制信号,SCK为时钟控制信号,SCLR为清零信号,各片的RCK、SCK、SCLR均接在一起,Si接单片机的扫描数据输出,第一片74LS595(由CPLD实现)移位输出端接第二片74LS595的数据输入Si2,八片进行级连,实现一次扫描一个字节即:八位并行输出和串行移位功能。
图3 用CPLD实现的64列数据传输逻辑示意图行扫描的控制是利用CPLD编程实现四线十六线译码器74LS154的功能,如图4所示,AA、BB、CC、DD接单片机行控制数据输出,H1-H16为CPLD输出的行扫描控制信号,接行三极管驱动电路。