畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于單片機(jī)霓虹燈廣告牌的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　基于單片機(jī)霓虹燈廣告牌的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2011年9月5日</b></p><p>　學(xué)生姓名</p><p>　所 在 系機(jī)械工程系</p><p>　班 級(jí)09級(jí)機(jī)電3班&l

2、t;/p><p>　專(zhuān) 業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展，各種商家不斷的追求低成本，而點(diǎn)陣電子顯示屏的性價(jià)比越來(lái)越明顯，而電子顯示屏的關(guān)鍵就是單片機(jī)的運(yùn)用。</p><p>　　由于單片機(jī)價(jià)格的低成本、高性

3、能，在自動(dòng)控制產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)利用Atmel公司的AT89S52單片機(jī)對(duì)點(diǎn)陣電子顯示屏進(jìn)行開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)所需功能的硬件電路，應(yīng)用匯編語(yǔ)言進(jìn)行軟件編程，并用實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行演示、驗(yàn)證。</p><p>　　隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，人們正處于一個(gè)信息時(shí)代。每天都要通過(guò)電視，廣播，通信，互聯(lián)網(wǎng)等多種每體獲取大量的信息。而現(xiàn)代信息的存儲(chǔ)和傳輸越來(lái)越趨于高科技化，LED電子顯示屏作為一個(gè)信息傳遞的媒介，在人們?nèi)粘?/p>

4、生活，生產(chǎn)中，起著不可替代的作用。在本文中對(duì)LED顯示屏的顯示技術(shù)，做了全面的分析。以及國(guó)內(nèi)外的最新動(dòng)態(tài)和研究方向，并有大量的程序和電路圖，以及各種核心器件的介紹，使研究更加深刻，易懂。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要V</b></p><p><b>　　1 緒論

5、3</b></p><p><b>　　1.1 背景3</b></p><p>　　1.2 LED顯示屏的發(fā)展與應(yīng)用3</p><p>　　1.3 本章小節(jié)4</p><p>　　2LED顯示方式5</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件介紹8</p><p&g

6、t;　　3.1 單片機(jī)介紹8</p><p><b>　　TYP14</b></p><p><b>　　OE15</b></p><p>　　3.3復(fù)位電路的分析18</p><p>　　3.4振蕩電路22</p><p>　　3.5 驅(qū)動(dòng)電路23</p

7、><p>　　3.6顯示電路24</p><p>　　3.7本章小節(jié)24</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)25</b></p><p>　　4.1單片機(jī)延時(shí)子程序25</p><p>　　4.2點(diǎn)陣的移動(dòng)27</p><p>　　4.3主程序模塊設(shè)計(jì)31&l

8、t;/p><p>　　4.4 本章小節(jié)31</p><p><b>　　5 系統(tǒng)調(diào)試33</b></p><p>　　附錄A：實(shí)驗(yàn)板原理圖34</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p

9、><p><b>　　1.1 背景</b></p><p>　　隨著微處理器和微型計(jì)算機(jī)的問(wèn)世，加之超大規(guī)模集成電路的發(fā)展以及軍事、通信、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電一體化技術(shù)的需求，使微型機(jī)向兩個(gè)方向發(fā)展：一個(gè)是向高速、性能優(yōu)異的高檔微型機(jī)方向發(fā)展；另一個(gè)是向簡(jiǎn)單可靠、小巧便宜的單片機(jī)方向發(fā)展。單片機(jī)自1974年美國(guó)仙童公司生產(chǎn)出世界上第一塊單片機(jī)F8，迄今已有二十多年了。由于單片

10、機(jī)集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費(fèi)產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化、汽車(chē)電子、PC機(jī)外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。</p><p>　　本文討論的單片機(jī)點(diǎn)陣電子顯示屏的核心是目前應(yīng)用極為廣泛的51系列單片機(jī)，配置了16×16的顯示屏，構(gòu)成了一個(gè)可編程的LED顯示器，

11、具有可靠性高，功能多、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。不僅能滿足所需要求而且還有很多功能可供擴(kuò)展，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p>　　1.2 LED顯示屏的發(fā)展與應(yīng)用 </p><p>　　LED顯示器(屏)的優(yōu)點(diǎn)，具有視角大、亮度高、色彩艷麗的特點(diǎn)，現(xiàn)已十分廣泛的應(yīng)用在體育場(chǎng)館，大屏幕顯示系統(tǒng)可以顯示比賽實(shí)況及比賽比分、時(shí)間、精彩回放等；在交通運(yùn)輸行業(yè)，可以顯示道路運(yùn)行情況；在金融行業(yè)，可以實(shí)

12、時(shí)顯示金融信息，如股票、匯率、利率等：在商業(yè)郵電系統(tǒng)，可以向廣大顧客顯示通知、消息、廣告，在商業(yè)領(lǐng)域可以顯示新品信息、促銷(xiāo)方式等等。具調(diào)查顯示，人們接收的信息有2／3的信息是通過(guò)眼睛取得的。顯示技術(shù)還應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、軍事、醫(yī)療單位、公安系統(tǒng)乃至宇航事業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活和軍事領(lǐng)域中，并起著重要作用，顯示技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)生活的一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)。</p><p><b>　　1.3 本章小節(jié)&l

13、t;/b></p><p>　　本章主要介紹了課題背景和課題意義，對(duì)單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)要敘述，也對(duì)本系統(tǒng)的應(yīng)用及概況進(jìn)行了說(shuō)明。</p><p><b>　　LED顯示方式</b></p><p><b>　　2.1顯示的步驟</b></p><p>　　漢字顯示屏用于顯示漢字、字符及圖

14、像信息，在公共汽車(chē)、銀行、醫(yī)院及戶外廣告等地方都有廣泛的應(yīng)用。下面是簡(jiǎn)單的漢字顯示屏的制作，由單片機(jī)控制漢字的顯示內(nèi)容。為了降低成本，使用了四塊8×8的LED點(diǎn)陣發(fā)光管的模塊，組成了一個(gè)16×16的LED點(diǎn)陣顯示屏，如圖2.10所示。在這里僅做了四個(gè)漢字的顯示，在實(shí)際的使用中可以根據(jù)這個(gè)原理自行的擴(kuò)展顯示的漢字，下面是介紹漢字顯示的原理。 </p><p>　　圖2.10 四塊8×

15、8的LED點(diǎn)陣組成16×16的LED點(diǎn)陣</p><p>　　LED驅(qū)動(dòng)顯示采用動(dòng)態(tài)掃描方法，動(dòng)態(tài)掃描方式是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。以16×16點(diǎn)陣為例，把所有同一行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)的接法），先送出對(duì)應(yīng)第1行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第2行的數(shù)據(jù)并鎖存，

16、然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；….第16行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。該方法能驅(qū)動(dòng)較多的LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機(jī)的資源。</p><p>　　顯示數(shù)據(jù)傳輸采用串行傳輸?shù)姆椒ǎ刂齐娐房梢灾挥靡桓盘?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無(wú)疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順

17、序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢螅@一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到LED的亮度。</p><p>　　采用串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要有鎖存功能

18、。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串行移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。</p><p>　　LED點(diǎn)陣顯示模塊進(jìn)行的方法有兩種：</p><p>　?。?）水平方向（X方向）掃描，即逐列掃描的方式（簡(jiǎn)稱列掃描方式）：此時(shí)用一個(gè)P口輸出列碼決定哪一列能亮（相當(dāng)于位碼），用另一個(gè)P口輸出行碼（列數(shù)據(jù)）

19、，決定該行上那哪個(gè)LED亮（相當(dāng)于段碼）。能亮的列從左到右掃描完16列（相當(dāng)于位碼循環(huán)移動(dòng)16次）即顯示出一個(gè)完整的圖像。</p><p>　?。?）豎直方向（Y方向）掃描，即逐行掃描方式（簡(jiǎn)稱行掃描方式）：此時(shí)用一個(gè)P口輸出決定哪一行能亮（相當(dāng)于位碼），另一個(gè)P口輸出列碼（行數(shù)據(jù)，行數(shù)據(jù)為將列數(shù)據(jù)的點(diǎn)陣旋轉(zhuǎn)90度的數(shù)據(jù)）決定該行上哪些LED燈亮（相當(dāng)于段碼）。能亮的行從上向下掃描完16行（相當(dāng)于位碼循環(huán)移位16

20、次）即顯示一幀完整的圖像。</p><p>　　本設(shè)計(jì)應(yīng)用的是第一種的掃描方法，即水平方向（X方向）掃描。</p><p>　　每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣形成顯示，即每個(gè)字均由256個(gè)點(diǎn)陣來(lái)表示，我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素。一般我們使用的16×16的點(diǎn)陣宋體字庫(kù)，即所謂的16×16，是每一個(gè)漢字在縱橫各16點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)顯示的。漢字庫(kù)從該位置起的32字節(jié)信息記錄了該

21、字的字模信息。事實(shí)上這個(gè)漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。</p><p>　　我們以水平方向（x方向）掃描顯示漢字的“江”為例來(lái)說(shuō)明其掃描原理，每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示，如圖下的，如果用8位的AT89S51的單片機(jī)來(lái)控制，由于單片機(jī)的總線為8位，一個(gè)字需要拆分成兩個(gè)部分。一般我們把它分解成上部分和下部分，上部分由8*16的點(diǎn)陣組成，下部分也由8*16的</p>

22、;<p>　　點(diǎn)陣組成。在本例中單片機(jī)首先顯示的是左上角的第一列的部分，即第0列的P00~P07口。方向?yàn)镻00到P07，顯示漢字“江”的時(shí)候，P00到P04都是滅的，P05亮，即二進(jìn)制00001000，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為08H，如圖2.11所示。</p><p>　　上半部分第一列完成之后，繼續(xù)掃描下半部分的第一列，為了接線的方便，我們?nèi)栽O(shè)計(jì)成由上往下的掃描方式，即從P27向P20方向掃描，從上圖可

23、以看到，這一列所有的都不亮，所以代碼為00000000，16進(jìn)制為00H，然后單片機(jī)轉(zhuǎn)向上半部的第二列，除了P05亮，其他的都不亮，即為00000100，16進(jìn)制為04H，這一列掃描完成之后繼續(xù)進(jìn)行下半部分的掃描，除了P21亮，其他的為不亮，為二進(jìn)制00100000，即16進(jìn)制20H。</p><p><b>　　2.2 本章小結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本章

24、的的學(xué)習(xí)，能正確的理解LED的顯示方式，為后續(xù)的硬件和編程打好理論基礎(chǔ)。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)硬件介紹</b></p><p><b>　　3.1 單片機(jī)介紹</b></p><p>　　單片機(jī)（Microcontroller,又稱微處理器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型機(jī)，這些部件包括中央處理器CPU

25、、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種I/O接口電路。</p><p>　　8051單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。</p><p>　　圖2 8051單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　8051系列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以劃分為CPU、存儲(chǔ)器、并行口、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷邏輯幾部分。</p><p><b>　?。?）

26、中央處理器</b></p><p>　　8051的中央處理器由運(yùn)算器和控制器構(gòu)成，其中包括若干特殊功能寄存器（SFR）。算術(shù)邏輯單元ALU能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算；“與”、“或”、“異或”等邏輯運(yùn)算以及位操作運(yùn)算。</p><p>　　ALU只能進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的操作數(shù)可以事先存放到累加器ACC或寄存器TMP中，運(yùn)算結(jié)果可以送回ACC或通用寄存器或存儲(chǔ)單元中，累加器A

27、CC也可以寫(xiě)成A。B寄存器在乘法指令中可以用來(lái)存放一個(gè)乘數(shù)，在除法指令中用來(lái)存放除數(shù)，運(yùn)算后B中為部分運(yùn)算結(jié)果。ALU主要用于完成二進(jìn)制數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算，并通過(guò)對(duì)運(yùn)算結(jié)果的判斷影響程序狀態(tài)字寄存器PSW中有關(guān)位的狀態(tài)。 </p><p>　　程序狀態(tài)字PSW是個(gè)8位寄存器，用來(lái)寄存本次運(yùn)算的特征信息，用到其中七位。PSW的格式如下所示，其各位的含義如表1。</p><p>　　表1程序

28、狀態(tài)字PSW</p><p>　　CY：進(jìn)位標(biāo)志。在進(jìn)行加法或減法運(yùn)算時(shí)，若運(yùn)算結(jié)果的最高位有進(jìn)位或借位，CY=1，否則CY=0，在執(zhí)行位操作指令時(shí)，CY作為位累加器。</p><p>　　AC：輔助進(jìn)位標(biāo)志。在進(jìn)行加法或減法運(yùn)算時(shí)，若低半字節(jié)向高半字節(jié)有進(jìn)位或借位， AC=1，否則AC=0，AC還作為BCD碼運(yùn)算調(diào)整時(shí)的判別位。</p><p>　　F0：用戶可設(shè)

29、定的標(biāo)志位，可置位/復(fù)位，也可供測(cè)試。</p><p>　　RS1和RS0：工作寄存器組選擇，如表2所示。</p><p>　　表2 RS1和RS0工作寄存器組選擇</p><p>　　OV：溢出標(biāo)志。當(dāng)兩個(gè)帶符號(hào)的單字節(jié)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果超出-128～+127的范圍時(shí)，OV=1，表示有溢出，否則OV=0表示無(wú)溢出。</p><p>　　P：奇

30、偶校驗(yàn)標(biāo)志。每條指令指行完畢后，都按照累加器A中“1”的個(gè)數(shù)來(lái)決定P值，當(dāng)“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，P=1，否則P=0。 </p><p>　　PSW中的D1位為保留位，對(duì)于8051來(lái)說(shuō)沒(méi)有意義，對(duì)于8052來(lái)說(shuō)為用戶標(biāo)志，與F0相同。</p><p>　　控制器包括程序計(jì)數(shù)器PC、指令寄存器、指令譯碼器、數(shù)據(jù)指針DPTR、堆棧指針SP、緩沖器以及定時(shí)與控制電路等?？刂齐娐吠瓿芍笓]控制工作，協(xié)

31、調(diào)單片機(jī)各部分正常工作。</p><p>　　程序計(jì)數(shù)器PC：當(dāng)一條指令按PC所指向的地址從程序存儲(chǔ)器中取出之后，PC的值會(huì)自動(dòng)增量，即指向下一條指令。</p><p>　　堆棧指針SP：用來(lái)指示堆棧的起始地址。80C51單片機(jī)的堆棧位于片內(nèi)RAM中，而且屬于“上長(zhǎng)型”堆棧，復(fù)位后SP被初始化為07H，使得堆棧實(shí)際上由08H單元開(kāi)始。</p><p>　　指令譯碼器

32、：當(dāng)指令送入指令譯碼器后，由譯碼器對(duì)該指令進(jìn)行譯碼，CPU根據(jù)譯碼器輸出的電平信號(hào)使定時(shí)控制電路產(chǎn)生執(zhí)行該指令所需要的各種控制信號(hào)。</p><p>　　數(shù)據(jù)指針寄存器DRTR：它是一個(gè)16位寄存器，由高位字節(jié)DPH和低位字節(jié)DPL組成，用來(lái)存放16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址，以便對(duì)片外64kB的數(shù)據(jù)RAM區(qū)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。片內(nèi)RAM有256個(gè)字節(jié)，其中00H～7FH地址空間是直接尋址區(qū)，該區(qū)域內(nèi)從00H～1FH地址為工作

33、寄存器區(qū)，安排了4組工作寄存器，每組都為R0～R7，在某一時(shí)刻，CPU只能使用其中任意一組工作寄存器，由程序狀態(tài)字PSW中RS0和RS1的狀態(tài)決定。</p><p><b>　?。?）存儲(chǔ)器組織</b></p><p>　　8051單片機(jī)在物理上有三個(gè)存儲(chǔ)空間：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM 、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM 、程序存儲(chǔ)器ROM 。</p><p>

34、;　　程序存儲(chǔ)器ROM地址空間為64kB，片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM也有64kB的尋址區(qū)，在地址上是與ROM重迭的。8051單片機(jī)通過(guò)不同信號(hào)來(lái)選通ROM或RAM。當(dāng)從外部ROM中取指令時(shí)，采用選通信號(hào)PSEN，而從外部RAM中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)則采用讀RD和寫(xiě)WR信號(hào)或來(lái)選通，因此不會(huì)因地址重迭而發(fā)生混亂。 </p><p>　　片內(nèi)RAM的20H～2FH地址單元為位尋址區(qū)，其中每個(gè)字節(jié)的每一位都規(guī)定了位地址。每個(gè)地址單元除

35、了可進(jìn)行字節(jié)操作之外，還可進(jìn)行位操作。</p><p>　　片內(nèi)RAM的80H～FFH地址空間是特殊功能寄存器SFR區(qū)，對(duì)于51子系列在該區(qū)域內(nèi)安排了21個(gè)特殊功能寄存器，對(duì)于52子系列則在該區(qū)域內(nèi)安排了26個(gè)特殊功能寄器，同時(shí)擴(kuò)展了128個(gè)字節(jié)的間接尋址片內(nèi)RAM，地址也為80～FFH，與SFR區(qū)地址重迭。</p><p>　　8051的存儲(chǔ)器組成結(jié)構(gòu)如圖3所示。</p>

36、<p>　　圖3 8051的存儲(chǔ)器組成結(jié)構(gòu)</p><p><b>　?。?）管腳說(shuō)明</b></p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口（P0.0～P0.7）：該端口為漏極

37、開(kāi)路的8位準(zhǔn)雙向口，它為外部低8位地址線和8位數(shù)據(jù)線復(fù)用端口驅(qū)動(dòng)能力為8個(gè)LSTTL負(fù)載。</p><p>　　P1口（P1.0～P1.7）：它是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，P1口的驅(qū)動(dòng)能力為4個(gè)LSTTL負(fù)載。</p><p>　　P2口（P2.0～P2.7）：它為一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，P2口的驅(qū)動(dòng)能力也為4個(gè)LSTTL負(fù)載。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，作為高8

38、位地址線。</p><p>　　P3口（P3.0～P3.7）：為內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，P3口除了作為一般的I/O口使用之外，每個(gè)引腳都具有第二功能。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：</p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）

39、</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.4 T0（計(jì)時(shí)器0 外部輸入）</p><p>　　P3.5 T1（計(jì)時(shí)器1 外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）</p><

40、;p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）</p><p>　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。</p><p>　　時(shí)鐘電路引腳XTAL1和XTAL2：</p><p>　　XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，若使用外部TTL時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。 XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另

41、一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出，若使用外部TTL時(shí)鐘時(shí)，該引腳為外部時(shí)鐘的輸入端。</p><p>　　地址鎖存允許ALE：</p><p>　　系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE用于控制地址鎖存器鎖存P0口輸出的低8位地址，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與低位地址的復(fù)用。</p><p>　　外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)PSEN：</p><p>　　PSEN是外部程序

42、存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，低電平有效。</p><p>　　程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端EA /VPP： </p><p>　　當(dāng)EA為高電平時(shí)，CPU執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器指令，但當(dāng)PC中的值超過(guò)0FFFH時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。當(dāng)EA為低電平時(shí)，CPU只執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。</p><p><b>　　復(fù)位信號(hào)RST：</b></

43、p><p>　　該信號(hào)高電平有效，在輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平后，就可以完成復(fù)位操作。</p><p><b>　　3.2零件介紹</b></p><p>　　3.2.1發(fā)光二極管</p><p>　　普通發(fā)光二極管的正向飽和壓降為１．６Ｖ～２．１Ｖ, 正向工作電流為５～２０MA</p><p>

44、<b>　　LED的特性：</b></p><p><b>　　1．極限參數(shù)的意義</b></p><p>　　（1）允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過(guò)它的電流之積的最大值。超過(guò)此值，LED發(fā)熱、損壞。 </p><p>　?。?）最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過(guò)此值可損壞二極管。

45、 </p><p>　?。?）最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過(guò)此值，發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。 </p><p>　?。?）工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低</p><p><b>　　電參數(shù)的意義</b></p><p>

46、;　　正向工作電流If：它是指發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)的正向電流值。在實(shí)際使用中應(yīng)根據(jù)需要選擇IF在0.6?IFm以下。 </p><p>　　正向工作電壓VF：參數(shù)表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時(shí)測(cè)得的。發(fā)光二極管正向工作電壓VF在1.4～3V。在外界溫度升高時(shí)，VF將下降。 </p><p>　　(3)V-I特性：發(fā)光二極管的電壓與電流的關(guān)系

47、 </p><p>　　在正向電壓正小于某一值（叫閾值）時(shí)，電流極小，不發(fā)光。當(dāng)電壓超過(guò)某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，發(fā)光。由V-I曲線可以得出發(fā)光管的正向電壓，反向電流及反向電壓等參數(shù)。正向的發(fā)光管反向漏電流IR<10μA以下。</p><p>　　3.2.2譯碼器74HC595的介紹</p><p>　　8位串行輸入/輸出或者并行輸出移位寄存器，具有

48、高阻關(guān)斷狀態(tài)。三態(tài)。 </p><p><b>　　1 特點(diǎn)</b></p><p><b>　　8位串行輸入</b></p><p>　　8位串行或并行輸出 </p><p>　　存儲(chǔ)狀態(tài)寄存器，三種狀態(tài)</p><p>　　輸出寄存器可以直接清除</p>

49、<p>　　100MHz的移位頻率</p><p><b>　　2 輸出能力</b></p><p><b>　　并行輸出，總線驅(qū)動(dòng)</b></p><p><b>　　串行輸出；標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p><b>　　中等規(guī)模集成電路</b>

50、;</p><p><b>　　3 應(yīng)用</b></p><p>　　串行到并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　4 描述</b></p><p>　　595是告訴的硅結(jié)構(gòu)的CMOS器件，</p><p>　　兼容低電壓TTL電路，遵守JEDEC標(biāo)準(zhǔn)。</p&g

51、t;<p>　　595是具有8位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能。</p><p>　　移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。</p><p>　　數(shù)據(jù)在SCHcp的上升沿輸入，在STcp的上升沿進(jìn)入的存儲(chǔ)寄存器中去。如果兩個(gè)時(shí)鐘連在一起，則移位寄存器總是比存儲(chǔ)寄存器早一個(gè)脈沖。</p><p>　　移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（Ds），和一個(gè)串行輸出（

52、Q7’）,和一個(gè)異步的低電平復(fù)位，存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能OE時(shí)（為低電平），存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。</p><p><b>　　5 參考數(shù)據(jù)</b></p><p>　　CPD決定動(dòng)態(tài)的能耗，</p><p>　　PD＝CPD×VCC×f1+∑(CL×VCC2×f0)

53、</p><p>　　F1＝輸入頻率，CL＝輸出電容 f0＝輸出頻率（MHz） Vcc=電源電壓</p><p><b>　　6 引腳說(shuō)明</b></p><p><b>　　7 功能表</b></p><p><b>　　H＝高電平狀態(tài)</b></p>&l

54、t;p><b>　　L＝低電平狀態(tài)</b></p><p><b>　　↑＝上升沿</b></p><p><b>　　↓＝下降沿</b></p><p><b>　　Z＝高阻</b></p><p><b>　　NC＝無(wú)變化</b&

55、gt;</p><p><b>　　×＝無(wú)效</b></p><p>　　當(dāng)MR為高電平，OE為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)在SHCP上升沿進(jìn)入移位寄存器，在STCP上升沿輸出到并行端口。</p><p>　　3.2.3譯碼器74HC138的介紹</p><p>　　CD74HC138 ，CD74HC238和CD74HCT1

56、38 ， CD74HCT238是高速硅柵CMOS解碼器，適合內(nèi)存地址解碼或數(shù)據(jù)路由應(yīng)用。74HC138 作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時(shí)間短的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),在 高性能存貯器系統(tǒng)中,用這種譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。將快速賦能電路用于高速存貯器時(shí),譯碼器的延遲時(shí)間和存貯器的賦能時(shí)間通常小于存貯器的典型存取時(shí)間,這就是說(shuō)由肖特基鉗位的系統(tǒng)譯碼器所引起的有效系統(tǒng)延遲可以忽略不計(jì)。HC138 按照三位二進(jìn)制輸入碼和賦能輸入條件,從8

57、 個(gè)輸出端中譯出一個(gè) 低電平輸出。兩個(gè)低電平有效的賦能輸入端和一個(gè)高電平有效的賦能輸入端減少了擴(kuò)展所需要的外接門(mén)或倒相器,擴(kuò)展成24 線譯碼器不需外接門(mén);擴(kuò)展成32 線譯碼器,只需要接一個(gè)外接倒相器。在解調(diào)器應(yīng)用中,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。</p><p>　　74hc138引腳圖</p><p>　　1，2，3 A0--A1

58、 地址輸入端</p><p>　　4，5 /E1，/E2 輸入使能端（低電平有效）</p><p>　　6 E3 輸入使能端（高電平有效）</p><p>　　8

59、 GND 接地端</p><p>　　15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 7/Y0 -- /Y7輸出端（低電平有效）</p><p>　　16 VCC 電源</p>&l

60、t;p>　　74HC138功能表</p><p>　　3.3復(fù)位電路的分析</p><p>　　復(fù)位信號(hào)RST高電平有效，在輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平后，就可以完成復(fù)位操作。</p><p>　　復(fù)位的實(shí)現(xiàn)通常用2種方式：開(kāi)機(jī)上電復(fù)位和外部手動(dòng)復(fù)位，本設(shè)計(jì)用的是外部手動(dòng)復(fù)位。電路圖6如下：</p><p><b>　　圖6

61、 單片機(jī)復(fù)位圖</b></p><p>　　圖7 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)原理圖</p><p>　　注：該最小系統(tǒng)由按鍵復(fù)位RESET電路、晶體振蕩電路以及I/O接口電路組成。</p><p><b>　　硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本系統(tǒng)硬件部分主要由:51最小系統(tǒng)、16*16點(diǎn)陣模塊、列控制模塊

62、、行控制模塊這幾個(gè)模塊組成。各模塊的原理圖如下：</p><p>　　我們運(yùn)用的是將四個(gè)8*8的點(diǎn)陣焊接成為一個(gè)16*16的點(diǎn)陣屏</p><p><b>　　16*16點(diǎn)陣模塊</b></p><p><b>　　列控制模塊</b></p><p><b>　　行控制模塊</b&g

63、t;</p><p><b>　　51最小系統(tǒng)</b></p><p><b>　　3.4振蕩電路</b></p><p>　　單片機(jī)的定時(shí)控制功能是由片內(nèi)的時(shí)鐘電路和定時(shí)電路來(lái)完成的，而片內(nèi)的時(shí)鐘產(chǎn)生有兩種方式：一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式；一種是外部時(shí)鐘方式，如圖3-3（a）、（b）所示。</p><p>

64、;　　圖3-3 HMOC型MCS—51單片機(jī)時(shí)鐘產(chǎn)生方式</p><p>　　內(nèi)部振蕩器方式 （b）外部振蕩器方式</p><p>　　采用內(nèi)部時(shí)鐘方式時(shí)，如圖3-3（a）所示。片內(nèi)的高增益反相放大器通過(guò)XTAL1、XTAL2外接作為反饋元件的片外晶體振蕩器（呈感性）與電容組成的并聯(lián)諧振回路構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器，向內(nèi)部時(shí)鐘電路提供振蕩時(shí)鐘。振蕩器的頻率主要取決于晶體的振蕩頻率，一般晶體

65、可在1.2～12MHz之間任選，電容C1、C2可在5～30pF之間選擇，電容的大小對(duì)振蕩頻率有微小的影響，可起頻率微調(diào)作用。</p><p>　　采用外部時(shí)鐘方式時(shí)，如圖2-4（b）所示。外部振蕩信號(hào)通過(guò)XTAL2端直接接至內(nèi)部時(shí)鐘電路，這時(shí)內(nèi)部反相放大器的輸入端XTAL1端應(yīng)接地。通常外接振蕩信號(hào)為低于12MHz的方波信號(hào)。</p><p>　　本電路選用的是內(nèi)部振蕩器方式，如圖3-3（

66、a）所示。選用內(nèi)部振蕩器比選用外部時(shí)鐘電路簡(jiǎn)單并且易于實(shí)現(xiàn)。最重要的是此電路易于調(diào)試，而且精度高。</p><p><b>　　3.5 驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　3.5.1 驅(qū)動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu) </p><p>　　本文采用的驅(qū)動(dòng)器是74LS04（也就是六反相器），內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖3-7所示。此集成片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，內(nèi)部由6個(gè)非

67、門(mén)構(gòu)成，主要達(dá)到驅(qū)動(dòng)的作用。因顯示器是共陽(yáng)極的，需要一定的電流才能達(dá)到顯示的作用，而單片機(jī)輸出為低電平，不能直接對(duì)顯示器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，需要驅(qū)動(dòng)電路，也就是六個(gè)非門(mén)對(duì)單片機(jī)輸入的</p><p>　　信號(hào)進(jìn)行反相后，得到所需的高電平，提</p><p>　　供給顯示器，使顯示器能夠正常工作，因</p><p>　　此達(dá)到了驅(qū)動(dòng)的作用。</p><p&g

68、t;　　3.5.2驅(qū)動(dòng)控制原理</p><p>　　用于發(fā)布消息、顯示漢字的點(diǎn)陣式LED顯示屏通常由若干塊LED點(diǎn)陣顯示模塊組成；用于顯示漢字、圖形的8*8單色LED顯示點(diǎn)陣模塊，每塊有64個(gè)LED器件。為了減少引腳且便于封裝，各種LED顯示點(diǎn)陣模塊都采用陣列形式排布，即在行列線的交點(diǎn)處接有顯示LED器件。因此，LED點(diǎn)陣顯示模塊的顯示驅(qū)動(dòng)只能采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式，每次最多只能點(diǎn)亮一行LED（共陽(yáng)形式LED顯示點(diǎn)陣模

69、塊）或一列LED（共陰形式LED顯示點(diǎn)陣模塊）。通過(guò)單片機(jī)總線操作控制來(lái)完成對(duì)每一個(gè)LED點(diǎn)陣顯示模塊內(nèi)每個(gè)LED顯示點(diǎn)的亮、暗控制操作。以此類(lèi)推，可實(shí)現(xiàn)整屏LED點(diǎn)陣的亮、暗控制，從而實(shí)現(xiàn)LED顯示屏漢字或圖象的顯示控制操作。 由此可知，選用此驅(qū)動(dòng)電路，可以很方便的達(dá)到所需要的驅(qū)動(dòng)電流，使顯示器能夠正常發(fā)光。同時(shí)，使整個(gè)電路簡(jiǎn)單化，易于實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　3.6顯示電路<

70、;/b></p><p>　　在數(shù)字系統(tǒng)和裝置中，經(jīng)常需要把數(shù)字、文字和符號(hào)等的二進(jìn)制編碼，翻譯成人們習(xí)慣的形式直觀的顯示出來(lái)，以便于查看和對(duì)話。在計(jì)算機(jī)中，漢字以內(nèi)碼的形式進(jìn)行表示、交換、處理。需要顯示時(shí)，由內(nèi)碼轉(zhuǎn)換成區(qū)位碼，利用區(qū)位碼在字庫(kù)中提取要顯示漢字的字模，然后根據(jù)字模信息在屏幕上以畫(huà)點(diǎn)的方法顯示出來(lái) 。用LED點(diǎn)陣模塊代替計(jì)算機(jī)屏幕，則每個(gè)LED對(duì)應(yīng)字模中的一個(gè)位，在控制器的控制下，讓LED根據(jù)

71、字模信息亮或滅，就可顯示漢字。</p><p><b>　　3.7本章小節(jié)</b></p><p>　　本章主要對(duì)芯片作了介紹，對(duì)其內(nèi)存單元作了詳細(xì)說(shuō)明，并對(duì)系統(tǒng)硬件（實(shí)驗(yàn)板）的結(jié)構(gòu)框圖和各功能電路作了說(shuō)明，以及這些電路在本設(shè)計(jì)中的用途。</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p&

72、gt;　　4.1單片機(jī)延時(shí)子程序</p><p>　　延時(shí)程序在單片機(jī)編程中使用非常廣泛,也很重要，在本畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序中用到了延時(shí)子程序，所以在此詳細(xì)的敘述一下。在弄清延時(shí)程序指令的用法之前，要清楚的了解延時(shí)程序的基本概念,機(jī)器周期和指令周期的區(qū)別和聯(lián)系、相關(guān)指令的用法等。 </p><p>　　我們知道程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開(kāi)發(fā)最重要的工作，而程序在執(zhí)行過(guò)程中常常需要完成延時(shí)的功能。例如在本設(shè)

73、計(jì)中，行向的掃描要控制每行的掃描時(shí)間，還有所有的字移動(dòng)有一定的時(shí)間間隔，而在所有的字移動(dòng)一遍結(jié)束的一瞬間到下一遍移動(dòng)開(kāi)始的一瞬間要有延時(shí)，這時(shí)的延時(shí)可以和移動(dòng)的時(shí)間相同以保持移動(dòng)的連貫性，也可以不同作為每次從頭開(kāi)始的停頓，在上述就可以通過(guò)延時(shí)程序來(lái)完成。</p><p>　　1. 機(jī)器周期和指令周期 </p><p>　?。?）機(jī)器周期是指單片機(jī)完成一個(gè)基本操作所花費(fèi)的時(shí)間，一般使用微秒來(lái)

74、計(jì)量單片機(jī)的運(yùn)行速度，51單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期包括12 個(gè)時(shí)鐘振蕩周期，也就是說(shuō)如果51 單片機(jī)采用12MHz 晶振，那么執(zhí)行一個(gè)機(jī)器周期就只需要1μs；如果采用的是6MHz 的晶振，那么執(zhí)行一個(gè)機(jī)器周期就需要2 μs。 </p><p>　?。?）指令周期是指單片機(jī)執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間，一般利用單片機(jī)的機(jī)器周期來(lái)計(jì)量指令周期。 </p><p>　　在51 單片機(jī)里有單周期指令（執(zhí)行

75、這條指令只需一個(gè)機(jī)器周期），雙周期指令（執(zhí)行這條指令只需要兩個(gè) 機(jī)器周期），四周期指令（執(zhí)行這條指令需要四個(gè)機(jī)器周期）。除了乘、除兩條指令是四周期指令，其余均 為單周期或雙周期指令。也就是說(shuō)，如果51 單片機(jī)采用的是12MHz 晶振，那么它執(zhí)行一條指令一般只需 1~2 微秒的時(shí)間；如果采用的是6MHz 晶振，執(zhí)行一條指令一般就需2~4微秒的時(shí)間。</p><p>　　以12MHZ晶振為例，指令周期、機(jī)器周期與時(shí)鐘

76、周期的關(guān)系是： </p><p>　　指令周期：CPU執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期，它是以機(jī)器周期為單位的，指令不同，所需的機(jī)器周期也不同。 </p><p>　　時(shí)鐘周期：也稱為振蕩周期，一個(gè)時(shí)鐘周期＝晶振的倒數(shù)。 </p><p>　　MCS-51單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期=6個(gè)狀態(tài)周期=12個(gè)時(shí)鐘周期。 </p><p>　　MCS-

77、51單片機(jī)的指令有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)的，它們的指令周期不盡相同，一個(gè)單周期指令包含一個(gè)機(jī)器周期，即12個(gè)時(shí)鐘周期，所以一條單周期指令被執(zhí)行所占時(shí)間為12×（1/12000000）=1μs。 </p><p>　　了解以上概念后，那么可以依據(jù)單片機(jī)器件手冊(cè)中89C51的指令執(zhí)行周期和其所用晶振頻率來(lái)完成需要精確延時(shí)時(shí)間的延時(shí)程序。 </p><p><b>　　2.

78、延時(shí)指令 </b></p><p>　　在單片機(jī)編程里面并沒(méi)有真正的延時(shí)指令，從上面的概念中我們知道單片機(jī)每執(zhí)行一條指令都需要一 定的時(shí)間，所以要達(dá)到延時(shí)的效果，只須讓單片機(jī)不斷地執(zhí)行沒(méi)有具體實(shí)際意義的指令，從而達(dá)到了延時(shí) 的效果。 </p><p>　　（1）數(shù)據(jù)傳送指令 MOV </p><p>　　數(shù)據(jù)傳送指令功能是將數(shù)據(jù)從一個(gè)地方復(fù)制、拷貝到另一

79、個(gè)地方。 </p><p>　　如：MOV R7，#80H   ；將數(shù)據(jù)80H 送到寄存器R7，這時(shí)寄存器R7 里面存放著80H，就單這條 指令而言并沒(méi)有任何實(shí)際意義，而執(zhí)行該指令則需要一個(gè)機(jī)器周期。 </p><p>　?。?）空操作指令 NOP </p><p>　　空操作指令功能只是讓單片機(jī)執(zhí)行沒(méi)有意義的操作，消耗一個(gè)機(jī)器周期。 </

80、p><p>　?。?）循環(huán)轉(zhuǎn)移指令 DJNZ </p><p>　　循環(huán)轉(zhuǎn)移指令功能是將第一個(gè)數(shù)進(jìn)行減1 并判斷是否為0，不為0 則轉(zhuǎn)移到指定地點(diǎn)；為0 則往下執(zhí)行。 </p><p>　　如：DJNZ R7，KK ；將寄存器R7 的內(nèi)容減1 并判斷寄存器R7 里的內(nèi)容減完1 后是否為0，如果 不為0 則轉(zhuǎn)移到地址標(biāo)號(hào)為KK 的地方；如果為0 則執(zhí)行下一條指令。這條指令

81、需要2個(gè)機(jī)器周期。 </p><p>　　循環(huán)轉(zhuǎn)移指令（DJNZ ）除了可以給定地址標(biāo)號(hào)讓其跳轉(zhuǎn)外，還可以將地址標(biāo)號(hào)改成$，這樣 程序就跳回本指令執(zhí)行。例如： DJNZ R7，$ ；R7 內(nèi)容減1 不為0，則再次執(zhí)行本指令；為0 則往下執(zhí)行，當(dāng)R7 的值改為10 時(shí)，則執(zhí)行完該條程序所需的時(shí)間為2*10=20 μs。</p><p>　　利用以上三條指令的組合就可以比較精確地編寫(xiě)出所需要的

82、延時(shí)程序。</p><p><b>　　4.2點(diǎn)陣的移動(dòng)</b></p><p>　　以下以16×16點(diǎn)陣為例介紹點(diǎn)陣的移動(dòng)。要顯示一個(gè)字符，該字符的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)可以列向（縱向）16點(diǎn)組字，又可以行向（橫向）16點(diǎn)組字。無(wú)論哪一種組字方法，都既可以顯示字符的水平方向的移動(dòng)，又可以顯示豎直方向的移動(dòng)。</p><p>　　4.2.1．顯示字

83、符的左右移動(dòng)</p><p>　　(1)列掃描方式左移動(dòng)：列向組字顯示字符水平方向的移動(dòng)（左滾動(dòng)）</p><p><b>　　在這里有兩個(gè)方法：</b></p><p>　　方法1：延長(zhǎng)數(shù)組法。將原來(lái)字符點(diǎn)陣數(shù)組的16個(gè)數(shù)據(jù)重復(fù)一遍延長(zhǎng)，點(diǎn)陣數(shù)組的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為32個(gè)。每掃描儀幀取8個(gè)數(shù)據(jù)顯示，下一幀取數(shù)要在數(shù)組中后移一個(gè)數(shù)取數(shù)。循環(huán)一遍掃16幀

84、。可以假想有兩塊16×16的點(diǎn)陣模塊（共32幀）水平平行排列，用一個(gè)恰好能罩住8列點(diǎn)陣的中空方框去罩這個(gè)點(diǎn)陣，第1（第1幀）罩住最左邊數(shù)起第一列開(kāi)始的16列，就掃描顯示這16列；第2次（第2幀）使方框右移一列，罩住做左邊數(shù)起第2列開(kāi)始的16列，就掃描顯示這16列；······；這樣每掃描完一幀使方框右移一列，最后第16次（第16幀）時(shí)，罩住左邊數(shù)起的第16列開(kāi)始的16

85、列，就掃描顯示這16列。如此完成16幀畫(huà)面的掃描顯示，也就完成了整個(gè)一次移動(dòng)循環(huán)掃描、之后反復(fù)循環(huán)，即可呈現(xiàn)顯示字符沿水平向左移動(dòng)的圖像，如圖2.13所示。</p><p>　　圖2.13 方框圖法左右移動(dòng)示意圖</p><p>　　因?yàn)槭橇邢蚪M字（列掃描方式，點(diǎn)陣數(shù)據(jù)為行碼，上邊為地位下面為高位），希望顯示移動(dòng)的一個(gè)字符，第1次掃描從行碼的點(diǎn)陣數(shù)組中取第1~16個(gè)數(shù)據(jù)，送行碼輸出口，對(duì)應(yīng)

86、于這8個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用列碼輸出口輸出列碼，分別控制第1~16列。掃描完前16個(gè)數(shù)據(jù)之后，第2次掃描從點(diǎn)陣數(shù)組中取第2~14個(gè)數(shù)據(jù)（第17個(gè)數(shù)據(jù)與地1個(gè)數(shù)據(jù)同），送行碼輸出口，對(duì)應(yīng)于這16個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用列碼輸出口輸出列碼，仍分別控制掃地1~16列。第3次掃描從點(diǎn)陣數(shù)組中取第3~18個(gè)數(shù)據(jù)（第18個(gè)數(shù)據(jù)碼與地2個(gè)數(shù)據(jù)碼相同）掃描······；如此實(shí)現(xiàn)字符向左移動(dòng)。</p>

87、<p>　　以上完成一個(gè)圖形移動(dòng)的方法，也可以看成是移動(dòng)16個(gè)不同的字形。如圖2.13所示，首先掃描第一個(gè)字型，同樣是16行，16次掃描，16次顯示；完成一個(gè)字型的掃描以后，再掃描第二個(gè)字型；完成第二個(gè)字型的掃描之后，再掃描第三個(gè)字型······依此類(lèi)推，即可產(chǎn)生該文字的左移的感覺(jué)。</p><p>　　圖2.13字形法左右移動(dòng)示意圖<

88、;/p><p>　　假設(shè)如果原本某個(gè)漢字的字型（第一個(gè)字型），其編碼為：</p><p>　　00H,10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H,90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H0E0H,0F0H；</p><p>　　第二個(gè)字型的編碼為：</p><p>　　10H,20H,30H,40H,50H,60H,70

89、H,80H,90H,0A0H,0B0H,0C0H,0D0H0E0H,0F0H, 00H,</p><p>　　也就是把第一個(gè)字型的編碼中，第1行顯示數(shù)據(jù)，變?yōu)榈?行顯示數(shù)據(jù)；第2行顯示數(shù)據(jù)，變成第3行顯示數(shù)據(jù)；第3行顯示數(shù)據(jù)，變成第4行顯示數(shù)據(jù)；第4行顯示數(shù)據(jù)，變成第5行顯示數(shù)據(jù)······以此類(lèi)推。</p><p>　　當(dāng)?shù)谝粋€(gè)

90、字型掃描顯示完成之后，就進(jìn)行這樣的動(dòng)作調(diào)整，以產(chǎn)生第二個(gè)字型的編碼。同樣的，當(dāng)?shù)诙€(gè)字型掃描完成之后，就進(jìn)行這樣的調(diào)整動(dòng)作，以產(chǎn)生第三個(gè)字型的編碼。這個(gè)調(diào)整動(dòng)作時(shí)先將16個(gè)編碼根據(jù)序填入存儲(chǔ)器，例如第1行編碼存入20H,第二行編碼存入21H······要進(jìn)行左移調(diào)整時(shí)，則先將20H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到36H地址，再將21 H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到20 H地址，將22 H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到2

91、1 H地址，將23 H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到22 H地址，將24 H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到23 H地址，將25 H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到24 H地址，將26 H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到25 H地址，將27 H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到26 H地址，將28 H地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到27H地址······</p><p>　　方法2：數(shù)組數(shù)據(jù)“循環(huán)左移法” （適合用C語(yǔ)言編寫(xiě)，在此僅作了解）。注意，

92、不是把二進(jìn)制數(shù)據(jù)按位循環(huán)左移，而是把數(shù)組中的數(shù)據(jù)按其在數(shù)組中的位置循環(huán)左移。具體的方法入下。</p><p>　　原字符點(diǎn)陣數(shù)組中的16個(gè)數(shù)據(jù)不延長(zhǎng)，但下一幀取的16個(gè)數(shù)據(jù)，是把上一幀的16個(gè)數(shù)據(jù)的位置（先后順序）“循環(huán)左移”一次，即原來(lái)第2個(gè)移到第1個(gè)，原來(lái)第3個(gè)移到第2個(gè)······原來(lái)第1個(gè)移到第16個(gè)。實(shí)現(xiàn)數(shù)組數(shù)據(jù)循環(huán)左移的方法有：第一，遍一個(gè)“

93、數(shù)組數(shù)據(jù)循環(huán)左移子程序”，該子程序每執(zhí)行一次可把數(shù)組中的額數(shù)據(jù)循環(huán)左移一次，主程序中先調(diào)用一次該子程序，時(shí)數(shù)組中的數(shù)據(jù)循環(huán)左移這一次，然后再?gòu)臄?shù)組中取數(shù)據(jù)顯示。當(dāng)數(shù)組中的額數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)較多時(shí)，片內(nèi)RAM將不夠大，必須將數(shù)組定義在片外RAM中。第二，不用子程序，而是用變量判斷控制實(shí)現(xiàn)數(shù)組數(shù)據(jù)的循環(huán)左移。</p><p>　　(2) 行掃描方式左移：行向組字顯示字符水平方向的左移。如果是行向組字（行掃描方式，點(diǎn)陣數(shù)據(jù)為列

94、碼，左邊為敵位右邊為高位），希望顯示向左移動(dòng)的一個(gè)字符，第1次掃描從列碼的點(diǎn)陣數(shù)組中取第1~16個(gè)數(shù)據(jù)，送到列碼輸出口，對(duì)應(yīng)的8個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用行碼輸出口輸出行碼，分別控制掃描第1~16行。掃描完成這16個(gè)數(shù)據(jù)之后，第2次掃描的第16個(gè)數(shù)據(jù)，應(yīng)將原來(lái)第1次掃描的16列碼每一個(gè)都循環(huán)右移一位（如果是顯示右移則應(yīng)循環(huán)左移），再進(jìn)行掃描。如此，每進(jìn)行下一次掃描，把上一次掃描的16個(gè)列碼都循環(huán)右移一位，再進(jìn)行掃描。</p><

95、p>　　數(shù)據(jù)的右移與數(shù)據(jù)的左移相似，只是取碼的順序相反而已，在此就不再贅述。</p><p>　　4.2.2數(shù)據(jù)的上下移動(dòng)</p><p>　　(1)列掃描方式向上移動(dòng)</p><p>　　列向組字顯示字符豎直方向的移動(dòng)。若是列向組字，希望顯示向上移動(dòng)一個(gè)字符，第1次掃描從行碼的點(diǎn)陣數(shù)組中取第1~16個(gè)數(shù)據(jù)，送行碼輸出口，對(duì)應(yīng)于這16個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用列碼輸出口輸

96、出列碼，分別控制掃描第1~16列。由于是列向組字（上高下低），掃描完成這16個(gè)數(shù)據(jù)后，第2次掃描的16個(gè)數(shù)據(jù)，應(yīng)將原來(lái)的第1次掃描的16個(gè)行碼每一個(gè)都循環(huán)右移一位，使顯示的點(diǎn)都上移一行（如果是顯示向下滾動(dòng)則應(yīng)循環(huán)左移），再進(jìn)行掃描。如此，每進(jìn)行下一次的掃描，把上一次的16個(gè)行碼都循環(huán)右移一位，再進(jìn)行掃描就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的向上移動(dòng)。</p><p>　　也可以用字型的方法容易理解，以下的16×16的LED顯示

97、一個(gè)字是8個(gè)字型，首先掃描的而是第一個(gè)字型，同樣是16行，16列掃描，16次顯示；完成一個(gè)字型后，再掃描第二個(gè)字型；完成第二個(gè)字型后，再掃描第三個(gè)字型······以此類(lèi)推，即可產(chǎn)生該文字向上移動(dòng)的感覺(jué)</p><p>　　當(dāng)把第一個(gè)字型編碼中，每行顯示的數(shù)據(jù)都右移一位，以產(chǎn)生第二個(gè)字型編碼，即可產(chǎn)生字符向上滾動(dòng)的感覺(jué)。</p><p&

98、gt;　　當(dāng)?shù)谝粋€(gè)字符掃描完成后，就進(jìn)行這樣的調(diào)整動(dòng)作，以產(chǎn)生第二個(gè)字型的編碼。同樣的，當(dāng)?shù)诙€(gè)字型完成之后，就進(jìn)行這樣的調(diào)整動(dòng)作，以產(chǎn)生第三個(gè)字型的編碼。調(diào)整的動(dòng)作是先將8個(gè)編碼根據(jù)序填入儲(chǔ)存器，例如第1行編碼存入20地址，第2行編碼存入21地址······要進(jìn)行上移調(diào)整時(shí)，則從20地址數(shù)據(jù)開(kāi)始，每筆數(shù)據(jù)都右移一位即可。

99、

100、 </p><p>　　(2)行掃描方式上下移動(dòng)</p><p>　　行向組字顯示字符豎直方向的移動(dòng)</p><p>　　方法1：延長(zhǎng)數(shù)組法。如果是行向組字，希望顯示向上移動(dòng)的一個(gè)

101、字符，第1次掃描從列碼的點(diǎn)陣數(shù)組中取第1~16個(gè)數(shù)據(jù)，送列碼輸出口，對(duì)應(yīng)于這8個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用行碼輸出口輸出行碼，分別控制掃描第1~16行。第2次掃描從點(diǎn)陣數(shù)組中取第2~17個(gè)額數(shù)據(jù)（第17個(gè)數(shù)據(jù)與地1個(gè)數(shù)據(jù)同），分別送列碼輸出口，對(duì)應(yīng)于這16個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)用行碼輸出口輸出行碼，仍分別控制地1~16行。第3次掃描從點(diǎn)陣數(shù)組中取第3~18個(gè)數(shù)據(jù)（第18個(gè)數(shù)據(jù)與地2個(gè)數(shù)據(jù)同）掃描；·····&#

102、183;如此就實(shí)現(xiàn)了字符的向上移動(dòng)。</p><p>　　方法2：數(shù)組數(shù)據(jù)“循環(huán)左移法”。實(shí)現(xiàn)數(shù)組數(shù)據(jù)循環(huán)左移的方法與上類(lèi)似。也有：用數(shù)組數(shù)據(jù)循環(huán)左移子程序；不用子程序，而是用變量判斷控制實(shí)現(xiàn)數(shù)組數(shù)據(jù)的循環(huán)左移。</p><p>　　4.3主程序模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　整個(gè)程序進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，主程序只需調(diào)用相應(yīng)的程序即可。主程序流程如附件一所示。</p&

103、gt;<p><b>　　4.4 本章小節(jié)</b></p><p>　　本章主要對(duì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，從數(shù)據(jù)單元及標(biāo)志單元的分配，到各子程序模塊的實(shí)現(xiàn)方法，以及對(duì)時(shí)鐘的誤差分析、校正，定時(shí)音與顯示相沖突問(wèn)題及解決方案。</p><p><b>　　5 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　附錄A：實(shí)

104、驗(yàn)板原理圖</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1996.</p><p>　　[2] 胡健.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.</p><p>　　[3] 胡健.單片機(jī)實(shí)用教程[M].北京:兵器工業(yè)

105、出版社,2001.</p><p>　　[4] 周行慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1991.</p><p>　　[5] 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)[M].修訂本,北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001.</p><p>　　[6] 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M],簡(jiǎn)明修訂版.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1999.</p>