應(yīng)對(duì)智能手機(jī)的背光驅(qū)動(dòng)干擾

單片機(jī)STC12C5616 的外部時(shí)鐘選擇22. 118 4 MHz,便于串行口波特率的精確控制; 引腳P3. 0和P3. 1為UART 接口，通過(guò)通信接口芯片MAX232 芯片實(shí)現(xiàn)控制卡和PC 機(jī)之間的通信連接; 引腳P2. 0 ~ P2. 3為4 位數(shù)據(jù)線(xiàn)，該數(shù)據(jù)線(xiàn)一方面連接存儲(chǔ)器SST26VF016B 的4 位數(shù)據(jù)口，另一方面通過(guò)74HC245 驅(qū)動(dòng)后連接到LED 單元板輸出接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)上。 在控制卡上設(shè)計(jì)有2 個(gè)單色LED單元板輸出接口，接口J1 使用數(shù)據(jù)線(xiàn)D0和D1,接口J2 使用數(shù)據(jù)線(xiàn)D2和D3; 引腳P1. 7為SPI 時(shí)鐘輸出，SPI 時(shí)鐘輸出線(xiàn)同時(shí)連接到串行Flash 存儲(chǔ)器SST26VF016B 和LED 單元板的時(shí)鐘輸入; 引腳P1. 4為串行Flash 存儲(chǔ)器SST26VF016B 的片選信號(hào); 引腳P3. 5為L(zhǎng)ED 單元板的數(shù)據(jù)鎖存信號(hào); 引腳P3. 7為L(zhǎng)ED 單元板的使能信號(hào)輸出; 引腳P1. 0 ~P1. 3為L(zhǎng)ED 單元板的行選擇信號(hào)輸出; J1 和J2 連接頭用來(lái)連接顯示屏在高度方向上的LED 單元板，以符合門(mén)頭屏64 點(diǎn)高度要求。

該電路的設(shè)計(jì)可以靈活地在單片機(jī)、串行存儲(chǔ)器和LED 單元板相互之間實(shí)現(xiàn)3 種不同的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)模式，分別是：

(1) 單片機(jī)和存儲(chǔ)器之間的正常訪(fǎng)問(wèn)。

由圖3 可以看出，單片機(jī)STC12C5616 和串行Flash 存儲(chǔ)器SST26VF016B 之間的連接是參照數(shù)據(jù)手冊(cè)進(jìn)行連接的，可以實(shí)現(xiàn)正常的數(shù)據(jù)存取，同時(shí)該數(shù)據(jù)也會(huì)進(jìn)入LED 單元板上的移位寄存器緩沖區(qū)，但只要LED 單元板上的數(shù)據(jù)鎖存RCK 沒(méi)有得到有效信號(hào)，進(jìn)入LED 單元板的數(shù)據(jù)是不顯示出來(lái)的無(wú)效數(shù)據(jù)。

(2) 單片機(jī)和LED 單元板之間數(shù)據(jù)通信。

將單片機(jī)引腳P1. 4置高電平，即將串行Flash存儲(chǔ)器的使能端無(wú)效，這時(shí)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)端口呈高阻狀態(tài)，單片機(jī)和LED 單元板之間數(shù)據(jù)通信就不會(huì)受到存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)口的影響，可以將單片機(jī)的數(shù)據(jù)正常輸出到LED 單元板上。

(3) 存儲(chǔ)器和LED 顯示屏之間的數(shù)據(jù)傳輸。

首先采用第( 1) 種模式，單片機(jī)先向串行存儲(chǔ)器輸出命令字、存儲(chǔ)地址和虛擬字節(jié)，然后將單片機(jī)的數(shù)據(jù)口P2. 0 ~ P2. 3全部置高電平，通過(guò)SPI 時(shí)鐘從串行存儲(chǔ)器讀取顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)以DMA方式進(jìn)入LED 單元板，當(dāng)讀取完一行數(shù)據(jù)后，在LED單元板上的數(shù)據(jù)鎖存端RCK 上產(chǎn)生有效信號(hào)，就可以顯示該行數(shù)據(jù)。 當(dāng)采用這種模式時(shí)，一定要將單片機(jī)STC12C5616 的引腳P2. 0 ~ P2. 3設(shè)置為弱上拉模式。

4 超長(zhǎng)LED 顯示屏顯示程序設(shè)計(jì)

在1 /16 單色LED 顯示屏硬件電路設(shè)計(jì)中，74HC595 采用直通方式連接。 根據(jù)直通方式特點(diǎn)，預(yù)先對(duì)單色顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化組織，將組織后的顯示數(shù)據(jù)預(yù)先存放在串行Flash 存儲(chǔ)器SST26VF016B 中。 如圖4 所示，單片機(jī)輸出顯示每行數(shù)據(jù)時(shí)按輸出數(shù)據(jù)→送移位脈沖→地址加1的順序重復(fù)進(jìn)行，顯示完一行后，RCK 鎖存顯示，通過(guò)ABCD 切換行選通線(xiàn)。

圖4 1 /16 掃描單色F3. 75 或F5. 0 單元板( 64 × 32 點(diǎn)) 連接方式。

以L(fǎng)ED 顯示屏的水平方向點(diǎn)數(shù)為4 096 點(diǎn)為例，其顯示一幀數(shù)據(jù)的程序代碼如下：

woid Display( unsigned long begin_Addr)

{

unsigned char Ln

,Bv = 1;

unsigned int Data_Length,Lw = 4096;

unsigned long Addr;

Data_Length = Bv* Lw

) ;

for ( Ln = 0; Ln 16; Ln + + )

{

Addr = Begin_Addr + Ln* Data_Length;

CS = 0;

SendSQI_Byte( 0x0B) ; / /送讀命令

/ /送3 個(gè)字節(jié)地址

SendSQI_Byte( ( Addr 》 16) 0xff) ;

SendSQI_Byte( ( Addr 》 8) 0xff) ;

SendSQI_Byte( ( Addr0xff) ;

SendSQI_Byte( ( 0xff) ; / /送虛字節(jié)

P2 = P2 |0x0f;

SPCTL = 0xd0; / /允許SPI 接口

SPDAT = 0xff; / /啟動(dòng)第1 次SPI 發(fā)送

Data_Length = ( Data_Length 》 3) - 1;

while( Data_Length! = 0)

{ / /SPI 時(shí)鐘每次傳輸8 個(gè)脈沖

while( ( SPSTAT0x80) == 0) ;

SPSTAT = 0x80; / /清接收標(biāo)志

SPDAT = 0xff; / /啟動(dòng)SPI 發(fā)送

Data_Length -- ;

}

while( ( SPSTAT0x80) == 0) ;

SPSTAT = 0x80; / /清接收標(biāo)志

SPCTL = 0x90; / /禁止SPI 接口

CS = 1; /* disable devicce * /

EN = 0;

RCK = 1; RCK = 0;

PI = ( ( P10xf0) | Ln

) ;

EN = 1;

}

}

在設(shè)計(jì)程序時(shí)，僅在換行時(shí)關(guān)閉顯示屏，避免它產(chǎn)生余輝，其余時(shí)間都點(diǎn)亮。 在該程序中，Bv為數(shù)據(jù)線(xiàn)在垂直方向使用595 的組數(shù); Lw為L(zhǎng)ED 顯示屏水平方向像素點(diǎn)數(shù); Ln為當(dāng)前LED 顯示屏顯示數(shù)據(jù)行號(hào)。 當(dāng)顯示數(shù)據(jù)時(shí)，采用存儲(chǔ)器和LED 顯示屏的數(shù)據(jù)輸出模式，單片機(jī)先向串行存儲(chǔ)器輸出讀數(shù)據(jù)命令字0x0B,然后輸出24 位地址和虛擬字節(jié)，再使單片機(jī)數(shù)據(jù)口輸出高電平，就可以根據(jù)LED 顯示屏的長(zhǎng)度輸出SCK 脈沖。 送完一行數(shù)據(jù)后，禁止SPI 接口，RCK 鎖存信號(hào)有效，切換至下一行，按重復(fù)步驟繼續(xù)輸出顯示數(shù)據(jù)。

5 測(cè)試

經(jīng)過(guò)測(cè)試后，顯示屏顯示正常，沒(méi)有抖動(dòng)情況，使用邏輯分析儀測(cè)試了其刷新率，如圖5( b) 所示，信號(hào)A 的電平寬度表示顯示1 行所需要的時(shí)間，其寬度為1. 036 16 ms,顯示1 幀的時(shí)間為16 ×1. 036 16 ms≈16 ms,所以L(fǎng)ED 顯示屏的刷新率為1 /16 ms = 62. 5 Hz. 而當(dāng)LED 顯示屏的刷新率大于50 次/s 時(shí)，就可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，故本設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足正常顯示要求。 通過(guò)測(cè)試SCK 信號(hào)，如圖5( a)所示，可以看出SCK 信號(hào)每8 個(gè)脈沖1 組，每組之間的時(shí)間間隔僅為570 ns,該時(shí)間主要消耗在判斷SPI 數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)志和循環(huán)控制上。

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