自單片機出現(xiàn)至今，單片機技術已走過了近20年的發(fā)展路程?？v觀20年來驅動電路的設計，與所用控制系統(tǒng)相配合.通常驅動方式是指顯示屏上的“4行、8行、16行”等發(fā)光二極管共用一組列驅動寄存器。通過行驅動管的分時工作，使得每行LED的點亮時間占總時間的1/x,只要每行的刷新速率大于50Hs,利用人眼的視覺暫留效應、人們就可以驅動，而以PNP三極管如TIP127等作為行掃描管。2.1單片機的發(fā)展歷史及其分類資源配置子系列片內片內定時器無51子系列552子系列6強。例如片內ROM容量從4KB增加到8KB,片內RAM單元數(shù)從128字節(jié)增加到256字節(jié)，定時器/計數(shù)器的數(shù)目從2個增加到3個，中斷源從5個增加到6個等。為“E2PROM”或“FlashROM”為：80631、8051、8751和8951。到目前為止，盡管計算機科學和技術得到了充分的發(fā)展，但計算機的體系結構仍然沒能突破有計算機的開拓者、數(shù)字家約翰.馮.諾曼最先提出來的經(jīng)典體系結構框架，即一臺計算機是由運算器、控制器、存儲器、輸入設備以及輸出設備共五個基本部分組成的。微型機是這樣，單片機也不例外。計數(shù)器計數(shù)器3個16位定可編程I/O頻率基準源64KB總線擴展控制串行口輸出因此我們要從計算機五個基本組成部分的觀點來理解單片機的系統(tǒng)結構，所不同的只是單片機是把那些作為控制應用所必需的內容，包括運算器、控制器、少量的存儲器、最基本的輸入/輸出口電路、串行口電路、中斷和定時電路等都集成在一個尺寸有限的芯片上。2.2單片機的結構特點1.片內的RAM采用寄存器結構形式，這樣可以提高存取的速度；2.在存儲器結構上，嚴格的將程序存儲器ROM和數(shù)據(jù)存儲器RAM在空間上分3.它的引出管腳一般都設計成多功能的；4.增加了一個全雙工的串行接口，以擴充I/0口和外接同步輸入和輸出設5.有21個特殊功能寄存器；6.有豐富的指令系統(tǒng)，內部設置了可以位尋址的位地址空間。1.中央處理器(CPU)中央處理器簡稱CPU,是單片機的核心，完成運算和MCS-52共有4個8位的I/0口(P?、P?、P?、P?),以實現(xiàn)反、等于“0”轉移、等于“1”轉移且清“0”以及C可尋址位之間的傳送、邏3硬件系統(tǒng)設計多行(比如16行)的同名列共用一套列驅動器。具體就32×16點陣來說，把所 復輪回。當這樣的輪回速度足夠快(每秒24次以上),由于人眼的視覺暫留現(xiàn)而不會影響本行的顯示。圖3-1為顯示屏電路實現(xiàn)的結構框圖。行驅動器行驅動器3.3系統(tǒng)硬件電路的設計件原理圖如圖3-2所示：單片機P1口輸出的行號經(jīng)74LS154譯碼后產(chǎn)生32條行選通信號線，再經(jīng)過期間20mA電流計算，16個LED同時發(fā)光，需要320mA電流，選用三極管85503.4主要芯片介紹74LS245內部結構圖 表3-1 HX隔離狀態(tài) ×:代表忽略工作方式二：管腳E和管腳DIR均為高電平時，數(shù)據(jù)輸出方向是由B口流向A符號最小典型5V5元件運行溫度范圍度03.4.24—16線譯碼器功能：1.74154進行高速緩存和解碼處理的譯碼器。2.將4位編碼轉變?yōu)楸舜嘶コ獾?6位編碼。6.完全適用于絕大多數(shù)的TTL及MSI電路。23456789通過對其管腳圖及真值表進行觀察不難看出，G1,G2為74LS154的片選端，3-5所示：也就是說當G1和G2同為低電平時74154,可以正常工作。除此之外的另外3種情況74154的16位輸出均為高電平。74154的情況下，當A,B,C,D輸入都為低電平時，其16位輸出中0腳的輸出為低電平其他各腳均為高電平，當A為低電按此規(guī)律如圖3-4所示，當A,B,C,D輸入都為高電平時，其16位輸出中的15腳輸出為低電平其他各腳均為高電平。利用它的擴展功能，能夠解決89C51在本電路中口線不足的難題。74LS154是本電路的重要元器件之一。輸出DCA13579LLLLLLLHHHHHHHHHHHHHHHLLLLLHHLHHHHHHHHHHHHHHLLLLHLHHLHHHHHHHHHHHHHLLLLHHHHHLHHHHHHHHHHHHLLLHLLHHHHLHHHHHHHHHHHLLLHLHHHHHHLHHHHHHHHHHLLLHHLHHHHHHLHHHHHHHHHLLLHHHHHHHHHHLHHHHHHHHLLHLLLHHHHHHHHLHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHHLHHHHHHLLHLHLHHHHHHHHHHLHHHHHLLHLHHHHHHHHHHHHHLHHHHLLHHLLHHHHHHHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHHHHHHHHHLHHLLHHHLHHHHHHHHHHHHHHLHLLHHHHHHHHHHHHHHHHHHHLLHXX××HHHHHHHHHHHHHHHHLXXXXHHHHHHHHHHHHHHHHHHXX×XHHHHHHHHHHHHHHH32×16LED數(shù)碼顯示屏是由8塊8×8LED數(shù)碼管分兩排拼湊而成，數(shù)碼管為共陽極，是由64個發(fā)光二極管組合而成，以4×4的內部結構圖為例，如圖當0.1.2.3四列中其中任何一列選通(為低電平)那么那一列所在的四行A.B.C.D如有高電平輸入，它所對應的二可以用單片機的P1口經(jīng)過兩個74LS154擴展出32位低電平選通端，再通過單片機的P3口輸出高低電平將發(fā)光二極管導通，此時的反向電流一般小于10UA。小尺寸的LED顯示器每段只其正向壓降約為1.5V。一般最大不大于2V。大尺寸的LED顯示器每段可能由數(shù)片機，與MCS-51系列完全兼容，有超強的加密功完全用電實現(xiàn)；數(shù)據(jù)不易揮發(fā)，可保存10年；編程/擦除速度快，全4K字節(jié)編程只需時3s,擦除時間約用10ms;AT89系列了實現(xiàn)在線編程；也可借助電話線AT89S52是一種低功耗、高性能內含8K字節(jié)閃電存儲器(FlashMemory)PORTODRIVERSGND-OSCPORT1率1.8KB可改編程序Flash存儲器(可經(jīng)受1,000次的寫入/擦除周期)5.32條可編程I/0線6.3個16位定時器/計數(shù)器7.6個中斷源兩種可用軟件來選擇的省電方式——空閑方式(IdleMode)和掉電方式(PowerDownMode)。在空閑方式中，CPU停止工作，而RAM、定時器/計數(shù)器、串行口(1)RES復位輸入端。當振蕩器運行時，在該引腳上出現(xiàn)兩個機器周期(2)ALE//PROG當訪問外部存儲器時，ALE(地址鎖存允許)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率(此頻率為振蕩器頻率的1/6)周期性地出現(xiàn)正脈沖信號。因此，它可用作對外輸出的時(3)/PSEN程序存儲允許(/PSEN)輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。(4)/EA/Vpp外部訪問允許端。要使CPU只訪問外部程序存儲器(地1.PO端口(P0.0~P0.7)P出口用時，每位能以吸收電流的方式驅動8個TTL輸入，對端口寫1時，又可在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，它是分時多路轉換的地址(低8位)/2.P1端口(P1.0~P1.7)P1是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口。P1的輸出緩沖器可驅動(吸收或輸出電流方式)4個TTL輸入。對端口寫1時，3.P2端口(P2.0~P2.7)P2是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口。P2的輸出緩沖器可驅動(吸收或輸出電流方式)4個TTL輸入。對端口寫在訪問外部程序存儲器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(如執(zhí)行MOVX4.P3端口(P3.0~P3.7)P3是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口。P2的輸出緩沖器可驅動(吸收或輸出電流方式)4口使用時，因為有內部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電常是處于已擦除狀態(tài)(既存儲單元的內容為FFH),隨時可對它進行編程。編程接口可接收高電壓(12V)或低電壓(Vcc)的允許編程信號。低電壓編程方式可很方便地對AT89S52內的用戶系統(tǒng)進行編程；而高電壓編程端口引腳(串行輸入口)(串行輸出口)(外部中斷0)(外部中斷1)(定時器0的外部輸入)(定時器1的外部輸入)(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)在對Flash編程和程序驗證時，P3還接收一些控制信號。元的地址加在P1端口和P2端口的P2.0~P2.3(11位地址為0000H~OFFFH),數(shù)每對Flash存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加一個HLLHHHHLHHLHHHHLLHHHHLLHHHHLLHHHHLLHHHHLHHLHHHAT89S52單片機用數(shù)據(jù)查詢方式來檢測一個寫周期是否結束。在一個寫周期期間，如果想讀出最后寫入的哪個字，則讀出數(shù)據(jù)的最高位(P0.7)是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。寫周期一旦完成后，有效的數(shù)據(jù)圖3-9Flash編程圖3-10程序的校驗P2.7tELOv-4軟件設計顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號，使屏幕按設計的要求顯示。根據(jù)軟件分層次設計的原理，可把顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩大層：第一層是底層的顯示驅動程序，第二層是上層的系統(tǒng)應用程序。顯示驅動程序負責向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負責產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅動程序由定時器TO中斷程序實現(xiàn)。系統(tǒng)應用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設置(初始化)、顯示效果處理等工作，由主程序來實現(xiàn)。從有利于實現(xiàn)較復雜的算法(顯示效果處理)和有利于程序結構化考慮，顯示屏程序適宜采用C語言編寫。4.1刷新頻率的計算及驅動程序流程圖顯示驅動程序在進入中斷后首先要對定時器T0重新賦初值，以保證顯示屏刷新頻率的穩(wěn)定，1/16掃描顯示屏的刷新頻率(楨頻)計算公式如下：刷新率(幀頻)=1/16×TO溢出率=1/16×{f(osc)/[12×(655其中f(osc)為晶振頻率，t0為定時器T0處值(工作在16位定時器模式)。然后顯示驅動程序查詢當前燃亮的行號，從顯示緩存區(qū)內讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅動程序先要關閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出