基于單片機(jī)的LED顯示屏硬件設(shè)計(jì)方案

3 總體設(shè)計(jì)

3.1 屏體接口模塊

屏體接口包括屏體接口頭文件、屏幕緩沖區(qū)的定義、屏體接口初始化、刷新定時(shí)器中斷服務(wù)程序和SPI中斷服務(wù)程序幾個(gè)部分。

屏體接口的頭文件screen.h 應(yīng)該使屏幕緩沖區(qū)對(duì)其他應(yīng)用可見(jiàn)， 并提供屏體初始化函數(shù)。具體定義如下：

　　#ifndef _SCREEN_H_

　　#define _SCREEN_H_

　　#include incboard.h

　　extern u8 xdata SCR_BUF[16][16];

　　void screen_init（void）；

　　#endif

這樣就把屏幕緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu)暴露給應(yīng)用， 但應(yīng)用不必關(guān)心具體的屏幕刷新操作。

具體屏體接口的實(shí)現(xiàn)集中在一個(gè)文件screen.c 中定義。具體如下：

首先是屏幕緩沖區(qū)定義：

u8 xdata SCR_BUF[16][16]_at_0x0000;//~0x00ff 256Bytes其次是當(dāng)前顯示行和輸出列變量定義， 屬于靜態(tài)變量， 應(yīng)用程序不可見(jiàn)。

static u8 data row,col;

然后是屏幕初始化， 包括刷新定時(shí)器0 的初始化、SPI 的初始化、鎖存bLatch 信號(hào)的初始化、屏幕緩沖區(qū)的初始清零以及定時(shí)器和SPI 中斷的優(yōu)先權(quán)和使能位的初始化代碼略。

SPI 和定時(shí)器0 的中斷服務(wù)程序是屏體接口的關(guān)鍵。

定時(shí)器0 的中斷服務(wù)程序首先進(jìn)行掃描行增量取模運(yùn)算，并將掃描行輸出。然后依據(jù)掃描行取出屏幕緩沖區(qū)對(duì)應(yīng)行的第一個(gè)字節(jié)發(fā)送到SPI 端口。同時(shí)列增量。

　　void display_ONe_screen（void）interrupt 1 using 3{

　　row = （++row）0x0f;

　　P0 = （P0 0xf0）|（（~row） 0xf）；

　　col = 0;SPDAT = ~SCR_BUF[row][col++];

　　}

這樣編寫(xiě)的屏體驅(qū)動(dòng)， 應(yīng)用只要在初始化屏體后，向屏幕緩沖區(qū)中寫(xiě)入要顯示的數(shù)據(jù)即可， 而不必關(guān)心屏幕顯示的細(xì)節(jié)。

3.2 UART 接口

UART 接口負(fù)責(zé)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)收發(fā)， 盡管發(fā)送可以同步進(jìn)行， 但接收必須異步進(jìn)行。因而UART 接口的核心仍然應(yīng)該是一個(gè)中斷服務(wù)程序。

UART 接口的頭文件uart.h 隱藏了接收緩沖區(qū)的信息， 用戶(hù)可調(diào)用的函數(shù)只有初始化、發(fā)送和接收。

　　#ifndef _UART_H_

　　#define _UART_H_

　　void uart_init（void）；

　　void uart_put_c（u8 ch）；

　　u8 uart_get_c（u8 *）；

　　#endif

UART 的接口實(shí)現(xiàn)首先定義一個(gè)接收緩沖FIFO, 以及對(duì)FIFO 的讀下標(biāo)uart_rd 和寫(xiě)下標(biāo)uart_wr, 他們都是文件內(nèi)可見(jiàn)的靜態(tài)變量：

　　static u8 xdata uart_buf[64];

　　static u8 uart_rd,uart_wr;

　　bit fSend

UART 的初始化包括進(jìn)行FIFO 的初始化和UART格式、波特率、中斷的初始化。代碼略。

UART 的ISR 主要是服務(wù)于接收， 無(wú)條件地將數(shù)據(jù)裝入FIFO, 并調(diào)整寫(xiě)入指針。

　　static void uart_isr（void）interrupt 4 using 1{

　　if（RI）{RI = 0;

　　uart_buf[uart_wr++] = SBUF;

　　uart_wr = 0x0f;

　　}

　　}

提供給用戶(hù)的發(fā)送程序首先檢測(cè)發(fā)送結(jié)束標(biāo)記， 如果為0, 表示上次發(fā)送尚未結(jié)束， 直接返回錯(cuò)誤信息1。