基于多端口串行Flash的條形LED顯示屏控制
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4 超長LED 顯示屏顯示程序設(shè)計
在1 /16 單色LED 顯示屏硬件電路設(shè)計中，74HC595 采用直通方式連接。 根據(jù)直通方式特點，預(yù)先對單色顯示數(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 存儲器SST26VF016B 中。 如圖4 所示，單片機(jī)輸出顯示每行數(shù)據(jù)時按"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ABCD 切換行選通線。
圖4 1 /16 掃描單色F3. 75 或F5. 0 單元板（ 64 × 32 點） 連接方式。
以LED 顯示屏的水平方向點數(shù)為4 096 點為例，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; / /啟動第1 次SPI 發(fā)送
Data_Length = （ Data_Length 》 3） - 1;
while（ Data_Length! = 0）
{ / /SPI 時鐘每次傳輸8 個脈沖
while（ （ SPSTAT0x80） == 0） ;
SPSTAT = 0x80; / /清接收標(biāo)志
SPDAT = 0xff; / /啟動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)計程序時，僅在換行時關(guān)閉顯示屏，避免它產(chǎn)生余輝，其余時間都點亮。 在該程序中，Bv為數(shù)據(jù)線在垂直方向使用595 的組數(shù)； Lw為LED 顯示屏水平方向像素點數(shù)； Ln為當(dāng)前LED 顯示屏顯示數(shù)據(jù)行號。 當(dāng)顯示數(shù)據(jù)時，采用存儲器和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 測試
經(jīng)過測試后，顯示屏顯示正常，沒有抖動情況，使用邏輯分析儀測試了其刷新率，如圖5（ b） 所示，信號A 的電平寬度表示顯示1 行所需要的時間，其寬度為1. 036 16 ms,顯示1 幀的時間為16 ×1. 036 16 ms≈16 ms,所以LED 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，就可以滿足設(shè)計要求，故本設(shè)計能夠滿足正常顯示要求。 通過測試SCK 信號，如圖5（ a）所示，可以看出SCK 信號每8 個脈沖1 組，每組之間的時間間隔僅為570 ns,該時間主要消耗在判斷SPI 數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)志和循環(huán)控制上。
圖5 LED 屏信號測試
6 結(jié)論
本文提出了基于多端口串行Flash 存儲器的LED 顯示控制系統(tǒng)，利用單片機(jī)的SPI 接口產(chǎn)生可控時鐘，將多端口串行Flash 存儲器中的顯示數(shù)據(jù)以"DMA"方式直接輸出至超長條形LED 顯示屏。
其制造成本低廉，根據(jù)本文程序及邏輯分析儀得到的時序圖可知，該方法可以控制4 096 × 64 點陣單色LED 顯示屏，在超長顯示屏市場上有很好的應(yīng)用前景。
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