大屏幕显示中的数据传输.pdf

第 25 卷 第 5 期 河 南 科 技 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol. 25 No. 5 2004 年 　 10 月 Journal of Henan University of Science and Technology (Natural Science) Oct. 2004 ( ) 文章编号 :1672 - 6871 2004 05 - 0047 - 03 大屏幕显示中的数据传输 1 2 2 闫　萍 ,张锦龙 ,毛海涛 ( 1. 河南大学 计算机与信息工程学院 ,河南 开封 475001 ;2. 河南大学 物理与信息光电子学院 ,河南 开封 475001) 摘要 : 目前往往存在着微型处理器处理能力有余而端口资源不足的现象,本文对硬件电路并行接口中使用串 行传输模式的实现机制进行分析 ,通过 8031 控制大屏幕实例验证了在微处理器并行接口中传输串行数据的 基本方法 ,并通过硬件描述语言设计外围电路 ,进行了微处理器与 CPLD 综合应用的接口设计。 关键词 :微处理机 ;大屏幕显示 ;数据传输 中图分类号: TN919 文献标识码 :A 0 　前言 随着大规模集成电路的迅猛发展 ,微处理器的运算、控制能力大大增加 ,单片计算机已在很多工业 ( 及民用系统中承担智能化的任务 ,与迅猛发展的运算速度相比 ,其端口扩展能力则逊色的多 数目有限 ) 且扩展困难 ,因此研发过程中不得不在节省端口上投入大量精力 , 目前国内为解决端口扩展问题可采 用软件处理的方式减少端口的占用 ,提高了软件编写的难度 ,或采用扩展端口的专用芯片 ,这两种方法 将引起软件成本的提高或硬件电路的复杂度提高 ,不利于一些小型系统的研发 ,并行接口中使用串行传 输模式 ,在一定程度上解决了这个矛盾。LED 大屏幕显示牌应用非常广泛 ,不仅能显示文字 ,还能显示 各种图形、图表 ,甚至各种动画效果 ,是广告宣传、新闻传播的有力工具。本文以显示牌为例 ,采用在并 行接口中使用串行数据传输模式制作了由 8031 控制的 16 ×128 点阵显示牌 ,整个系统仅占用一个地址 空间 ,运行正常、稳定 ,证明该传输模式切实可行[1 ] 。 1 　硬件介绍 1. 1 　控制系统 由8031 外接 ROM 、RAM 各一片构成最基本的控制系统 ,CPU 时钟频率6MHz ,未进行 I/ O 端口扩展 , 采用键盘扫描和显示专用芯片 8279 控制键盘 ,键盘用来选择不同的显示模式 ,整个系统采用单一 + 5V 电源供电。该系统外围元件少,抗干扰能力强且工作稳定性强 ,可在较恶劣环境下长时间稳定工作。 1. 2 　显示方式 LED 大屏幕显示可以分为静态显示和动态扫描显示两种。静态显示每一个象素需要一套驱动电 路 ,若显示的屏幕为 n ×m 个象素屏, 则需要 n ×m 套驱动电路, 驱动电路复杂, 且成本高, 体积大。本 系统采用动态扫描显示方式, 这种显示方式采用多路复用技术, 如果是 p 路复用, 则每 p 个象素需要一 套驱动电路, n ×m 个象素仅需要 n ×m/ p 套驱动电路。p 越大驱动电路越少, 成本也就越低, 引线也 大大减少, 更有利于高密度显示牌的制作。 1. 3 　显示牌的工作原理 本系统的LED 显示牌为 16 ×128 点阵 ,共 2048 个 LED 发光二级管 , 由32 块 8 ×8 点阵显示模块组 成。32 个模块的 8 根行线对应连接在一起 ,形成 8 路复用 , 由阴极驱动电路提供的信号控制。32 个显 示块的 256 根列线则由阳极驱动电路提供的信号控制。这样 ,行信号在某一时刻控制着该行