LED16×16点阵汉字显示设计(VHDL版)

XX科技职业学院毕业论文LED16×16点阵汉字显示屏LED 16 x 16 bitmap characters display screen院系：电子科技学院专业班级：08电信（1）班学生姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：二O一O 年十一月目录第一章绪论 (1)第二章任务设计………………………………………………………2.1 设计依据 (40)2.2 要求及主要内容………………………………………………………2.3 途径和方法.....................................................................第三章AT89C51单片机概述 (52)3.1 AT89C51单片机的结构……………………………………………3.2 管脚说明 (60)3.3 振荡器特性……………………………………………………………第四章方案设计 (66)4.1 总体设计………………………………………………………………4.2 系统硬件选择…………………………………………………………4.3 硬件电路实现…………………………………………………………4.4 软件的程序实现………………………………………………………结论 (71)致谢 (74)参考文献 (75)LED16×16点阵汉字显示屏摘要 :LED点阵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。

LED点阵显示屏可以显示数字或符号，通常用来显示时间、速度、系统状态等。

单片机课程设计16×16点阵LED电子显示屏的设计题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计姓名：学号：专业班级：指导老师：摘要：LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息。

本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。

此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但级联时要注意不要超过驱动负载范围。

关键词：MCS-51；LED；单片机一、概述当今社会在飞速发展无疑能源、健康、空间的利用，成了人们着重关注的对象。

而在这个信息传递极速的社会，LED的出现给人们带来了希望之光。

LED的特色之处一是节能（直接功耗，间接耗能），二是基本无电离辐射，三提高空间利用率。

而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。

然而LED点阵显示屏的特点不仅仅于此LED点阵显示屏用的是数码管，而数码管具有实用,便宜等优点。

做出来的LED点阵显示很耐用。

LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。

LED点阵显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。

二、简介组合型led点阵显示器以发光二极体为图素,它用高亮度LED晶粒进行阵列组合后,再透过环氧树脂和塑模封装而成。

具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。

点阵显示器有单色和双色两类,可显示红,黄,绿,橙等。

LED点阵有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40等多种;根据图素的数目分为等,双原色、三原色等,根据图素顏色的不同所显示的文字、图像等内容的顏色也不同,单原色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色,双原色和三原色点阵显示内容的顏色由图素内不同顏色发光二极体点亮组合方式决定,如红绿都亮时可显示黄色,如果按照脉冲方式控制二极体的点亮时间,则可实现256或更高级灰度显示,即可实现真彩色显示。

EDA技术实用教程实验报告实验名称：点阵汉字显示设计系别：XXX专业：电子信息工程姓名：X X X学号：XXXXXXXXX2010.12.216*16的点阵显示设计1、实验目的熟悉MAX+plu sⅡ的VHDL文本设计流程的全过程，学会用可编程逻辑器件设计制作一个16*16的点阵的显示设计。

16*16点阵显示是传统的点阵显示基本应用，它是很多复杂的显示的基础。

这种点阵的显示可以使用多种方法来实现，其中所用到的器件也不尽相同，但是很多基本算法和思想都是相同的，只是根据不同的硬件，具体的方法有所区别。

在此设计中，我所使用的点阵的列式有16个行信号组成的，每一行是由一个单独的位来控制，高电平有效，而列式由四个位矢量来控制的。

例如：“0000”表示第0行，“0000000000000001”表示第1行的点亮。

由于列式由一个矢量决定的，而每一时刻列只能有一个固定的值，因而只能是某一列的如干点亮，因此就决定了只能用逐列扫描的方法。

2、各模块及功能模块CHW控制每个字母显示时间Library ieee;Use ieee.std_logic_1164.all;Use ieee.std_logic_unsigned.all;Entity chw isPort (clk:in std_logic;Q:out std_logic_vector(1 downto 0));End chw;Architecture chw_arc of chw isBeginProcess(clk)Variable cnt:integer;Variable tmp:std_logic_vector(1 downto 0);beginIf clk'event and clk='1'thenif cnt<10000 thenCnt:=cnt+1;ElseCnt:=0;If tmp="11"thenTmp:="00";ElseTmp:=tmp+1;End if;End if;end if;Q<=tmp;End process;End chw_arc;模块CNTA产生列选择信号。

XX科技职业学院毕业论文LED16×16点阵汉字显示屏LED 16 x 16 bitmap characters display screen院系：电子科技学院专业班级：08电信（1）班学生姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：二O一O 年十一月目录第一章绪论 (1)第二章任务设计………………………………………………………2.1 设计依据 (40)2.2 要求及主要内容………………………………………………………2.3 途径和方法.....................................................................第三章AT89C51单片机概述 (52)3.1 AT89C51单片机的结构……………………………………………3.2 管脚说明 (60)3.3 振荡器特性……………………………………………………………第四章方案设计 (66)4.1 总体设计………………………………………………………………4.2 系统硬件选择…………………………………………………………4.3 硬件电路实现…………………………………………………………4.4 软件的程序实现………………………………………………………结论 (71)致谢 (74)参考文献 (75)LED16×16点阵汉字显示屏摘要 :LED点阵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。

LED点阵显示屏可以显示数字或符号，通常用来显示时间、速度、系统状态等。

综合实践总结报告综合实践名称： EDA技术与实践综合实践地点、时间一．题目功能分析和设计实验的要求有如下三点:1.用16*16点阵的发光二极管显示字符；2.可显示字符为0~9的数字字符与A~F英文字母的大写；3.输入为四位二进制矢量;按照要求可知，LED点阵模块，共由16×16=256个LED发光二极管组成，如何在该点阵模块上显示数字和字母是本实验的关键。

先将要显示的每一幅图像画在一个16×16共256个小方格的矩形框中，再在有笔划下落处的小方格里填上“1”，无笔划处填上“0”，这样就形成了与这个汉字所对应的二进制数据在该矩形框上的分布以数字8为例，点阵分布为：0000000000000000000000000000000000011111111110000001111111111000000110000001100000011000000110000001100000011000000111111111100000011111111110000001100000011000000110000001100000011000000110000001111111111000000111111111100000000000000000000000000000000000考虑到实际物理实验平台上点阵发光二极管的原理，以下为16×16点阵LED外观图，只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED 发亮。

例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。

所以我采用行列扫描的方法，用四位二进制数做列选信号（总共16列），如选中第一列，则扫描第一列之中哪些行是高电平（1），哪些行是低电平（0）；为高电平的则点亮，为低电平的不亮。

（列信号都接地）。

如此，列选信号由“0000”变到“1111”时，16列扫描完毕，一个字也就出来了，列选信号重新由“0000”开始扫描。

注意扫描频率必须要足够快，才能保证显示一个数字或字母时所有灯在肉眼看来是同时在闪烁的。

16×16点阵LED电子显示屏的设计摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。

本设计是1616××16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AT89C51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。

通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和两个列驱动器74L373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，采用4块8 x 8点阵LED显示模块来组成一个16x16点阵显示模式。

显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。

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。

关键词：AT89C51单片机 LED 点阵显示动态显示AbstractAs a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode).The LED dot-matrix display board can display the number or sign,and it is usually used to show time, speed, the state of system etc.This design is 1 16 ×16 lattice LED electron display monitor design.The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by the American ATMEL company at thecore, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver 74LS154 an two row driver 74L373 through thischip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese characters, four pieces of 8 x 8 dot-matrix LEDdisplay modules to form the 16x16 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper describes the of the LEDdot matrix display, and the principle function of the various parts ofthe circuit, the corresponding software program design and the use of some such. Key words: AT89C51 Micro Controller U nitUnit； LED； LatticeDisplay；Dynamic Display目录第1章绪论1.1 选题背景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，显示屏由几万……几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。

VHDL 16*16点阵本实验主要完成汉字字符在LED 上的显示，16*16 扫描LED 点阵的工作原理与8 位扫描数码管类似，只是显示的方式与结果不一样。

本实验的示例程序依次显示的是“湖南工程学院”，要求每隔一秒换下一个字显示。

源程序（带注释）library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity dzh is --建立实体dzh port( clk:in std_logic;r,c:out std_logic_vector(15 downto 0)); --两个输出信号end;architecture two of dzh is --建立结构体two type states is(st0,st1,st2,st3,st4,st5); --定义六个状态signal cs,ns:states:=st0;signal count:integer range 0 to 999:=0;begina1:process(clk)variable s:std_logic_vector(3 downto 0):="0000";beginif clk'event and clk='1' thens:=s+1;if cs=st0 thencase s is --“湖”字的显示when "0000" =>r<=not"0000000000000001";c<=not"0111111111111111";when "0001" =>r<=not"0000000000000010";c<=not"1011111011100000";when "0010" =>r<=not"0000000000000100";c<=not"1100111011101110";when "0011" =>r<=not"0000000000001000";c<=not"1111100000101110";when "0100" =>r<=not"0000000000010000";c<=not"1111111011101110";when "0101" =>r<=not"0000000000100000";c<=not"1111111011100000";when "0110" =>r<=not"0000000001000000";c<=not"0011100000101110";when "0111" =>r<=not"0000000010000000";c<=not"1100101110101110";when "1000" 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=>r<=not"0000000000000001";c<=not"1111111110111111";when "0010" =>r<=not"0000000000000100";c<=not"1011010000000001";when "0011" =>r<=not"0000000000001000";c<=not"1011010111111101";when "0100" =>r<=not"0000000000010000";c<=not"1010101111111011";when "0101" =>r<=not"0000000000100000";c<=not"1001111100001111";when "0110" =>r<=not"0000000001000000";c<=not"1010011111111111";when "0111" =>r<=not"0000000010000000";c<=not"1011010000000011";when "1000" =>r<=not"0000000100000000";c<=not"1011011101101111";when "1001" =>r<=not"0000001000000000";c<=not"1000111101101111";when "1010" =>r<=not"0000010000000000";c<=not"1011111101101111";when "1011" =>r<=not"0000100000000000";c<=not"1011111011101101";when "1100" =>r<=not"0001000000000000";c<=not"1011110111100001";when "1101" =>r<=not"0010000000000000";c<=not"1011111111111111";when "1110" =>r<=not"0100000000000000";c<=not"1111111111111111";when "1111" =>r<=not"1000000000000000";c<=not"1111111111111111";when others =>null;end case;else null;end if;end if;end process a1;a2:process(clk) --下一状态的转换beginif clk'event and clk='1' thenif count<999 thencount<=count+1;else count<=0;case cs iswhen st0=>ns<=st1;when st1=>ns<=st2;when st2=>ns<=st3;when st3=>ns<=st4;when st4=>ns<=st5;when st5=>ns<=st0;when others=>ns<=st0;end case;end if;end if;end process a2;a3:process(clk) --当前状态的转换beginif clk'event and clk='1' thencs<=ns;end if;end process a3;end architecture;。

毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题基于FPGA的LED 16×16点阵汉字显示设计目一、选题的背景和意义：LED点阵显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。

它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。

受到体育场馆用LED显示屏需求快速增长的带动，近年来，中国 LED显示屏应用逐步增多。

目前，LED已经广泛应用在银行、火车站、广告、体育场馆之中。

而随着奥运会、世博会的临近，LED显示屏将广泛的应用在体育场馆以及道路交通指示中，LED显示屏在体育广场中的应用将出现快速增长。

因此，本设计是很有必要的，之所以基于FPGA设计是因为现场可编程门阵列（FPGA）设计周期小，灵活度高，适合用于小批量系统，提高系统的可靠性和集成度。

并且采用编写灵活的VHDL语言编写主程序。

本设计可以方便的应用到各类广告宣传中。

二、课题研究的主要内容：1. 实现16×16点阵的汉字显示；2. 实现有限汉字显示；4. 实现汉字的滚动显示；5. 完成方案论证。

三、主要研究（设计）方法论述：通过去图书馆查阅书籍收集资料，同时在搜索引擎上检索资料，分析借鉴已有类似产品、设计方案与成功经验，选择几种可行方案比对，最后确定最切实可行的方案展开设计。

通过Multisim或Quartus软件对系统进行模拟仿真，对电路功能进行改进与完善。

在EDA试验箱上进行调试。

四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工作内容2010.5.17-5.23理解并确认毕业设计任务书，撰写完成毕业设计开题报告（第1周）2010.5.24-5.30完成调研与资料收集、整理（第2周）2010.5.31-6.6设计方案及原理框图确定（第3周）2010.6.7-7.4电路资料收集，单元电路设计（第4、5、6、7周）2010.7.5-7.18电路仿真与改进、完善（第8、9周）2010.19-8.1资料整理（第10、11周）2010..8.2-8.8书写毕业设计报告（第12周）2010.8.9-8.16（第13周）修改毕业设计报告并整理装订五、指导教师意见：指导教师签名：年月日六、系部意见：系主任签名：年月日目录摘要ABSTRACT第一章前言 (1)1.1本设计的研究背景和研究目的 (1)1.2LED点阵显示特点 (2)1.3FPGA设计的特点 (2)第二章系统设计 (4)2.1设计任务与要求 (4)2.1.1设计任务 (4)2.1.2设计要求 (4)2.2设计原理 (4)2.2.1总体设计方案 (4)2.2.2方案的比较 (5)2.3扫描控制模块 (6)2.3.1 LED的显示原理 (6)2.3.2汉字的存储 (7)2.4汉字显示 (7)2.4.1列循环扫描 (8)2.4.2字符样式设计 (10)2.4.3字母循环扫描及期间的延时环节 (14)2.5整个完整的程序 (15)第三章系统调试与仿真 (22)3.1开发环境介绍 (22)3.2调试与仿真 (22)3.2.1 创建工程 (22)3.2.2 编译前设置 (23)3.2.3 全程编译 (25)3.2.4时序仿真 (26)第四章结束语 (29)答谢辞 (29)参考文献 (29)摘要主要研究基于VHDL的 Led点阵汉字滚动显示。

《EDA技术综合设计》课程设计报告报告题目：基于VHDL的16×16汉字点阵动态显示系统的设计作者所在系部：电子工程系作者所在专业：电子信息工程摘要随着电子技术的不断革新，以二极管为基础的LED点阵随之获得了广泛的应用。

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和图案的动态显示。

而在不同的应用场合，点阵的设计要求是不同的。

传统的思路一般是应用单片机实现点阵控制，但这种方法会受到一定的硬件资源限制。

随着电子设计自动化技术的进展，基于可编程逻辑器件进行系统芯片集成的点阵控制不失为一种新的设计思路。

本设计以电子设计自动化（EDA）技术为核心，运用硬件描述语言（VHDL），在MAX+plus Ⅱ环境下进行编程并下载到可编程逻辑器件中实现LED点阵的控制电路。

主要程序除了常用的译码器、计数器之外，还包括了自定义功能的控制模块。

通过编程、调试、仿真、下载完成了汉字的动态显示。

彰显了EDA技术在当今电子领域中的重要地位。

关键词：EDA、可编程逻辑器件、计数器、点阵、动态目录一、概述 (5)二、方案设计与论证 (5)1、点亮点阵中一个点的原理 (5)2、点亮一个字的原理 (5)3、动态显示不同汉字的原理 (5)三、底层文件与程序设计 (6)1．十六进制计数器 (6)2．八进制计数器 (7)3．字显示控制模块 (8)四、系统调试与仿真 (12)1、开发环境介绍 (12)2、新建项目 (12)3、输入程序 (12)4、编译 (13)5、时序仿真 (13)6、设计顶层文件 (14)7、选择器件 (14)8、设置管脚 (14)9、下载 (14)五、硬件调试 (15)六、心得体会 (15)七、参考文献 (15)八、指导教师及评语 (16)课程设计任务书课题名称基于VHDL的16×16点阵汉字动态显示系统的设计完成时间指导教师职称学生姓名班级总体设计要求和技术要点1．在时钟信号的控制下，使点阵动态点亮，点亮方式自行设计，其中位选信号为16-4编码器编码输出。

三、16×16点阵LED电子显示屏的设计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。

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得多，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，把所有同1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。

从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。

综合实践总结报告综合实践名称： EDA技术与实践综合实践地点、时间题目功能分析和设计实验的要求有如下三点:1.用16*16点阵的发光二极管显示字符；2.可显示字符为0~9的数字字符与A~F英文字母的大写；3.输入为四位二进制矢量;按照要求可知，LED点阵模块，共由16×16=256个LED发光二极管组成，如何在该点阵模块上显示数字和字母是本实验的关键。

先将要显示的每一幅图像画在一个16×16共256个小方格的矩形框中，再在有笔划下落处的小方格里填上“1”，无笔划处填上“0”，这样就形成了与这个汉字所对应的二进制数据在该矩形框上的分布以数字8为例，点阵分布为：0000000000000000000000000000000000011111111110000001111111111000000110000001100000011000000110000001100000011000000111111111100000011111111110000001100000011000000110000001100000011000000110000001111111111000000111111111100000000000000000000000000000000000考虑到实际物理实验平台上点阵发光二极管的原理，以下为16×16点阵LED外观图，只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED 发亮。

例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。

所以我采用行列扫描的方法，用四位二进制数做列选信号（总共16列），如选中第一列，则扫描第一列之中哪些行是高电平（1），哪些行是低电平（0）；为高电平的则点亮，为低电平的不亮。

（列信号都接地）。

如此，列选信号由“0000”变到“1111”时，16列扫描完毕，一个字也就出来了，列选信号重新由“0000”开始扫描。

注意扫描频率必须要足够快，才能保证显示一个数字或字母时所有灯在肉眼看来是同时在闪烁的。

汉字显示屏16X16点阵制作汉字显示屏广泛应用与汽车报站器，广告屏等。

本文介绍一种实用的汉字显示屏的制作，考虑到电路元件的易购性，没有使用8*8的点阵发光管模块，而是直接使用了256个高量度发光管，组成了16行16列的发光点阵。

同时为了降低制作难度，仅作了一个字的轮流显示，实际使用时可根据这个原理自行扩充显示的字数。

1、汉字显示的原理：我们以UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示。

即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。

我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。

事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素。

我们以显示汉字“大”为例，来说明其扫描原理：在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。

如果用8位的AT89C51单片机控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个部分。

一般我们把它拆分为上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。

在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00---p07口。

方向为p00到p07 ,显示汉字“大”时，p05点亮,由上往下排列，为p0.0 灭，p0.1 灭, p0.2 灭p0.3 灭, p0.4 灭, p0.5 亮,p0.6 灭,p0.7 灭。

即二进制00000100，转换为16进制为 04h.。

上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从p27向p20方向扫描，从上图可以看到，这一列全部为不亮，即为00000000，16进制则为00h。

然后单片机转向上半部第二列，仍为p05点亮，为00000100，即16进制04h. 这一列完成后继续进行下半部分的扫描，p21点亮，为二进制00000010，即16进制02h.依照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字“大”的扫描代码为：04H,00H,04H,02H,04H,02H,04H,04H04H,08H,04H,30H,05H,0C0H,0FEH,00H05H,80H,04H,60H,04H,10H,04H,08H04H,04H,0CH,06H,04H,04H,00H,00H由这个原理可以看出，无论显示何种字体或图像，都可以用这个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。

课程设计题目4个8x8点阵LED电子显示屏的设计学院物流学院专业物流工程班级物流ZY1001姓名宋金龙指导教师朱宏辉2013 年 6 月25 日摘要本设计是基于MCS-51的16ｘ16点阵LED电子显示屏的设计，16ｘ16的点阵共有256个发光二极管，我们采用动态扫描的显示方法，更节省锁存器也就节省了成本。

扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套驱动器。

具体就16ｘ16的点阵来说，把所有同1行的发光管的阳极连在一起，把所有同1列的发光管的阴极连在一起（即我们采用共阳极的接法）。

采用扫描方式进行显示时，每一行和每一列都有一个行驱动器和列驱动器，各行的同名列和各列的同名行共用一个驱动器。

我们采用四个74LS273锁存器。

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。

编写点阵显示程序，利用proteus画出电路原理图并装入程序仿真调试，仿真成功后完成电路焊接并装入程序完成实物设计。

整个设计过程让我们学到许多实践知识!LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息，由点阵LED组成的汉字显示屏在工工程所应用非常广泛。

LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。

本文设计的是一个室内用16ｘ16的点阵LED图文显示屏，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。

本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。

此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的扩展，但级联时要注意不要超过驱动负载范围。

关键字：LED，点阵式，显示屏，AT89C51武汉理工大学《单片机课程设计》报告目录摘要 (2)第一章：绪论 (1)1.1掌握单片机应用系统的一般过程和方法 (1)1.2：设计要求 (1)第二章：硬件电路的设计 (1)2.1设计思路 (1)2.2实验器材 (1)2.2.1 锁存器74LS273介绍 (2)2.3硬件电路设计框图 (2)2.4 16*16点阵LED显示器汉字显示的工作原理 (3)2.5 如何将4片8x8的LED拼接成一片16x16的LED显示屏（显示屏的扩展） (5)2.6 点阵LED显示器与单片机的接口 (6)第三章：系统软件设计 (8)第四章：系统程序设计 (9)ORG 0000H (10)总结： (24)参考文献： (26)附：元件清单及仿真图 (27)武汉理工大学《单片机课程设计》实验报告第一章：绪论1.1掌握单片机应用系统的一般过程和方法综合运用单片机原理与接口技术课程和其它有关先修课程的理论及方法，分析和解决单片机应用系统的设计、分析和实验开发等相关问题，进一步巩固和加深对所学知识的理解。

课程设计题目4个8x8点阵LED电子显示屏的设计学院物流学院专业物流工程班级物流ZY1001姓名宋金龙指导教师朱宏辉2013 年 6 月25 日摘要本设计是基于MCS-51的16ｘ16点阵LED电子显示屏的设计，16ｘ16的点阵共有256个发光二极管，我们采用动态扫描的显示方法，更节省锁存器也就节省了成本。

扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套驱动器。

具体就16ｘ16的点阵来说，把所有同1行的发光管的阳极连在一起，把所有同1列的发光管的阴极连在一起（即我们采用共阳极的接法）。

采用扫描方式进行显示时，每一行和每一列都有一个行驱动器和列驱动器，各行的同名列和各列的同名行共用一个驱动器。

我们采用四个74LS273锁存器。

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。

编写点阵显示程序，利用proteus画出电路原理图并装入程序仿真调试，仿真成功后完成电路焊接并装入程序完成实物设计。

整个设计过程让我们学到许多实践知识!LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息，由点阵LED组成的汉字显示屏在工工程所应用非常广泛。

LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。

本文设计的是一个室内用16ｘ16的点阵LED图文显示屏，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。

本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。

此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的扩展，但级联时要注意不要超过驱动负载范围。

关键字：LED，点阵式，显示屏，AT89C51武汉理工大学《单片机课程设计》报告目录摘要 (2)第一章：绪论 (1)1.1掌握单片机应用系统的一般过程和方法 (1)1.2：设计要求 (1)第二章：硬件电路的设计 (1)2.1设计思路 (1)2.2实验器材 (1)2.2.1 锁存器74LS273介绍 (2)2.3硬件电路设计框图 (2)2.4 16*16点阵LED显示器汉字显示的工作原理 (3)2.5 如何将4片8x8的LED拼接成一片16x16的LED显示屏（显示屏的扩展） (5)2.6 点阵LED显示器与单片机的接口 (6)第三章：系统软件设计 (8)第四章：系统程序设计 (9)ORG 0000H (10)总结： (24)参考文献： (26)附：元件清单及仿真图 (27)武汉理工大学《单片机课程设计》实验报告第一章：绪论1.1掌握单片机应用系统的一般过程和方法综合运用单片机原理与接口技术课程和其它有关先修课程的理论及方法，分析和解决单片机应用系统的设计、分析和实验开发等相关问题，进一步巩固和加深对所学知识的理解。

一、方案设计本设计大概包括时钟源、CPLD芯片，显示器。

此次实验所用的可编程逻辑器件的主芯片为EPF10K10LC84-3。

通过VHDL语言进行编程分别把程序模块进行编译仿真。

所编的十六进制计数器控制花样信号对字符库进行选择，计数器产生的花样信号和时钟信号共同控制行选信号和列选信号（列选频率一定要比字选频率大很多）把相应的值输入点阵，控制显示器显示相应的字符。

时钟源信号要高于24HZ 。

所分模块有：1、字选模块：为十六进制计数器模块，其时钟源信号要比列选信号小得多。

2、列选信号：通过给定的时钟信号用来选中列，再对列进行扫描。

3、显示模块：经过字选信号和列选信号输出十六位二进制用来显示一行。

4、顶层模块：该模块采用图形模式（图3），把所有模块按要求连接起来，再加上顶层输入信号。

二、实验原理16×16扫描LED点阵的工作原理同8位扫描数码管类似。

它有16个共阴极输出端口，每个共阴极对应有16个LED显示灯。

所以其扫描译码地址需4位信号线。

2864E2PROM存贮器是电可擦除/编程的只读存贮器，容量为8k×8bit ,有13位并行地址线和8位并行数据线，而一个完整的字符所需的存贮容间为32字节即32×8 bit，也就是说2864最多可连续存256个16×16点阵字形。

存贮方式可事先约定好。

本实验就是要通过CPLD芯片产生读时序，将字形从2864中读出，然后产生写时序，写入16×16的点阵，使其扫描显示输出。

三、单元电路设计1）十六进制计数器用VHDL语言十六进制计数器进行设计，程序如下：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;USE ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY JISHU ISPORT(CLK,RST,LOAD:IN STD_LOGIC;DIN:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);DOUT:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END JISHU;ARCHITECTURE SHILIU OF JISHU ISBEGINPROCESS(CLK,RST,LOAD,DIN)BEGINIF (CLK'EVENT AND CLK='1') THENIF(RST='1')THEN DOUT<=(OTHERS=>'0');ELSIF (LOAD='1') THEN DOUT<=DIN;ELSIF (DOUT=8) THENDOUT<="0000";ELSEDOUT<=DOUT+1;END IF;END IF;END PROCESS;END SHILIU;设计完成后，器件图如图1图1十六进制计数器2）对行列控制模块进行及字库进行设计行列控制模块进行及字库程序如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity zhi isport( din : in std_logic_vector(3 downto 0);selout : buffer std_logic_vector(3 downto 0);clk,rst: in std_logic;dotout : out std_logic_vector(15 downto 0));end zhi;architecture one of zhi isbeginprocess(clk,rst,din,selout)variable b:std_logic_vector(15 downto 0);beginif rst='1'then selout<="0000";elsif clk'event and clk='1' thencase din iswhen "0000"=>selout<=selout+1;case selout iswhen "1111" =>b:="0000000000000000";when "0000" =>b:="0010001000011100";when "0001" =>b:="0001000100001000";when "0010" =>b:="0000100010010000";when "0011" =>b:="0000000000100010";when "0100" =>b:="0011100001000100";when "0101" =>b:="0001000000001000";when "0110" =>b:="0001000000010000";when "0111" =>b:="0111111111100000";when "1000" =>b:="0111111111111100";when "1001" =>b:="0001000000000100";when "1010" =>b:="0001010000000100";when "1011" =>b:="0001100000000100";when "1100" =>b:="0011000000000100";when "1101" =>b:="0000000000011100";when others =>b:="0000000000000000";end case;when"0001"=>selout<=selout+1;case selout iswhen "1111" =>b:="0000000000000000";when "0000" =>b:="0000000000000000";when "0001" =>b:="0000000110000000";when "0010" =>b:="0000001100000000";when "0011" =>b:="0000011000000000";when "0100" =>b:="0000110000010000";when "0101" =>b:="0000000000001000";when "0110" =>b:="0111111111111100";when "0111" =>b:="0111111111111110";when 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others =>null;end case;when others=>null;end case;end if;dotout<=b;end process;end one;设计完成后，该模块器件图如图2图2 行列控制模块四、总原理图把十六进制计数器和行列控制模块连接成一个器件，总原理图如图3图3 总原理图其引脚图如图4图4 总器件引脚图图5为部分字符仿真波形，如下图5 部分字符仿真波形五、结论16×16点阵显示综合设计基本符合要求。