基于led的模擬時(shí)鐘設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于LED的模擬時(shí)鐘設(shè)計(jì)THEDESIGNOFSIMULATIONCLOCKBASEDONTHELEDSCREEN畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)題目：基于LED的模擬時(shí)鐘設(shè)計(jì)本論文的目的、意義LED時(shí)鐘作為L(zhǎng)ED顯示屏的一種應(yīng)用，以其低耗，高亮的特性得到了廣泛的認(rèn)可和贊許。在火車(chē)站、飛機(jī)場(chǎng)等這樣大型的公共場(chǎng)合，普通的指針時(shí)鐘由于其自身的限制，在光線等周?chē)h(huán)境不是很好的情況下，不能很清楚，明白的指明時(shí)間，這樣給出行或辦事的人們帶來(lái)諸多的不便。LED時(shí)鐘的出現(xiàn)就很好解決了這一問(wèn)題。以其高亮的特性，可以在幾乎任何場(chǎng)合下告知人們準(zhǔn)確的時(shí)間。本論文研究的主要內(nèi)容就是在LED顯示屏的框架下實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，設(shè)計(jì)一套小型的LED時(shí)鐘顯示系統(tǒng)。其標(biāo)準(zhǔn)在于一方面要實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，另一方面要能比較準(zhǔn)確的表示時(shí)間。其研究的意義在于：為設(shè)計(jì)小型的LED時(shí)鐘顯示提供了有用的參考，為進(jìn)一步的研究提供了有效的途徑。拓展了LED的應(yīng)用范圍，為L(zhǎng)ED的應(yīng)用提出了新的思路。在一定程度上推動(dòng)了LED顯示系統(tǒng)的小型化發(fā)展。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，能更熟悉單片機(jī)編程和控制電路的設(shè)計(jì)原理。2、學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù)（1）完成LED屏幕的時(shí)鐘程序編寫(xiě)；（2）完成時(shí)鐘程序嵌入電路的設(shè)計(jì)；（3）尋找與撰寫(xiě)論文相關(guān)的資料；（4）要求所編制的軟件在答辯時(shí)演示；（5）撰寫(xiě)論文并統(tǒng)一排版；3、論文各部分內(nèi)容及時(shí)間分配：（共10周）第一部分?jǐn)M定詳細(xì)的規(guī)劃和制作步驟 （2周）第二部分制作模型并予以調(diào)試（3周）第三部分一萬(wàn)英文字符的翻譯（1周）第四部分撰寫(xiě)畢業(yè)論文（2周）第五部分完善，排版與定稿（1周）評(píng)閱及答辯（1周）備注答辯前應(yīng)向指導(dǎo)老師交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)（書(shū)面文檔應(yīng)不少于2萬(wàn)8千個(gè)漢字）和電子文檔（含畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)及應(yīng)用軟件）。摘要LED時(shí)鐘作為L(zhǎng)ED顯示屏的一種應(yīng)用，以其低耗，高亮的特性得到了廣泛的認(rèn)可和贊許。在火車(chē)站、飛機(jī)場(chǎng)等這樣大型的公共場(chǎng)合，普通的指針時(shí)鐘由于其自身的限制，在光線等周?chē)h(huán)境不是很好的情況下，不能夠很清楚、明白的指明時(shí)間，這樣給出行或辦事的人們帶來(lái)諸多的不便。而LED時(shí)鐘就很好的解決了這一問(wèn)題。本設(shè)計(jì)采用專用時(shí)鐘芯片，通過(guò)對(duì)LED顯示屏的研究和分析，設(shè)計(jì)出能實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的模擬時(shí)鐘。在設(shè)計(jì)中，通過(guò)編寫(xiě)LED顯示屏控制程序和時(shí)鐘芯片讀寫(xiě)程序，將生成的機(jī)器碼通過(guò)IAP模式下載到單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了LED模擬時(shí)鐘的顯示?；贚ED的模擬時(shí)鐘設(shè)計(jì)是以單片機(jī)與時(shí)鐘芯片結(jié)合為基礎(chǔ)的。其確定時(shí)間的方式采用了DS1302時(shí)鐘芯片，更為簡(jiǎn)單、有效的方法，而沒(méi)有選擇延時(shí)的方法。采用的DS1302時(shí)鐘芯片只要接上電源以后就會(huì)自動(dòng)運(yùn)作。以此為基礎(chǔ)，在程序中設(shè)置寫(xiě)入和讀取時(shí)間模塊，來(lái)達(dá)到獲得時(shí)間的目的。LED顯示屏采用了行掃描列控制的方式，通過(guò)1/16掃描，將顯示數(shù)據(jù)串行輸入74HC595芯片，然后通過(guò)A、B、C、D四個(gè)行選通信號(hào)的控制并行輸出顯示在LED屏上。LED模擬時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分為以下幾部分進(jìn)行介紹。第一部分對(duì)LED顯示屏系統(tǒng)進(jìn)行了宏觀的概述，就其發(fā)展方向與應(yīng)用作了分析；第二部分針對(duì)SST89系列單片機(jī)作了詳細(xì)的介紹，特別對(duì)時(shí)鐘芯片的操作和功能作了分塊的介紹和分析；第三部分是串行通信部分，以SST89系列為基礎(chǔ)對(duì)串行通信的基礎(chǔ)知識(shí)及串行接口的應(yīng)用作了介紹；第四部分則是對(duì)LED屏幕的工作原理及組成作了介紹，突出的說(shuō)明了其驅(qū)動(dòng)原理；第五部分根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，對(duì)顯示系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)及工作原理作了分析，并對(duì)要實(shí)現(xiàn)的基本功能作了介紹；第六部分，在基本工作原理的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)刻度與程序的各個(gè)模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)并通過(guò)主程序?qū)⒏鱾€(gè)模塊聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了時(shí)鐘功能；最后一部分是對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的展望。關(guān)鍵詞：LED模擬時(shí)鐘；LED顯示屏；時(shí)鐘芯片；單片機(jī)AbstractLEDclockasanapplicationofLEDdisplay,withthecharacteristicsoflowconsumptionandhighlightedhasbeenwidelyrecognized.Inpublicareassuchasrailwaystations,airfields,theordinaryclockcan’tshowtimeclearlybecauseofitsownrestriction,especiallyinthedarkconditions,whichcauseslotsofinconveniencetothetouristsandbusinessmen.However,theLEDclocksolvestheseproblemsverywell.ThroughtheLEDresearchandanalysis,thisdesignusesspecialclockchiptoshowthereal-timesimulationclock.Inthedesign,weprogramLEDcontrolproceduresandclockchipreadingandwritingprocedurestogeneratecodes,andthendownloadthesecodestotheMCUthroughIAPmode.Afterallthesesteps,wecandisplaysimulationclockontheLEDaccuratully.ThedesignofLEDsimulationclockisbasedonthesingle-chipcomputerandclockchip.WeuseDS1302clockchipratherthandelaymethodtoinitializethetime,whichismoresimpleandeffective.OncetheDS1302clockchipispowered-on,itwillworkautomatically.Onthisbasis,theproceduressettimewritingandreadingmoduletogettime.LEDscreenadopteslinescanning,rowcontrollingmethodtoinputdatatothe74HC595chipserially,andthenshowthedataontheLEDscreenparallelly.ThedesignandimplementofLEDsimulationclockaredividedintothefollowingsections.ThefirstpartsummarizestheLEDdisplaysystemmacroscopically,andanalyzesitsdirectionandapplication;thesecondpartintroducestheSST89single-chipcomputerdetailedly,andespeciallyintroducesandanalyzesthemanipulationandfunctionoftheclockchip;thethirdpartisabouttheserialcommunication,whichintroducesitsbasicknowledgeandtheapplicationoftheserialinterfacebasedonSST89;theforthpartintroducestheprincipleofworkandthecomposingofLEDscreen,anddiscusstheprincipleofdrivechiefly;thefifthpartanalyzesthecircuitstructureandtheprincipleofworkinthedisplaysystem,besidesthispartalsointroducesthebasicfunctionrequiredinthedesign;thesixthpartilluminatesdatascalesandeverymoduleofthedesign,andconnectsallmodulesthroughthemainprogram,whichfinallyimplementsclockfunctions;thelastpartisabriefprospectofthisdesign.Keywords:LEDsimulationclock,LEDdisplayscreen,clockchip,single-chipcomputer目錄第1章緒論 11.1引言 11.2本論文的學(xué)術(shù)背景及理論 1目前LED顯示屏系統(tǒng)的狀況 21.2.2LED顯示屏系統(tǒng)的發(fā)展方向 21.2.3LED顯示屏系統(tǒng)的應(yīng)用 31.3本論文研究課題的來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容 4第2章相關(guān)背景知識(shí)的介紹 52.1SST89系列單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 52.1.1SST89系列單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 52.1.2DS1302芯片的原理及結(jié)構(gòu) 92.2串行通行 142.2.1MAX232芯片簡(jiǎn)介 142.2.2SST89系列串行接口 152.3系統(tǒng)中的顯示技術(shù) 172.3.1LED器件的工作原理 172.3.2基于LED的屏幕顯示系統(tǒng)組成 192.3.3標(biāo)準(zhǔn)雙基色LED顯示屏幕單元板工作原理 21第3章LED時(shí)鐘顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 243.1顯示系統(tǒng)的基本功能 243.2顯示系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu) 253.2.1單片機(jī)與PC的RS232串口的電路 253.2.2LED顯示屏電路 253.3顯示系統(tǒng)的工作原理 34第4章LED顯示系統(tǒng)模塊的實(shí)現(xiàn) 354.1軟件認(rèn)識(shí) 35單片機(jī)的開(kāi)發(fā)流程 354.1.2KeiluVision2軟件的操作 35數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計(jì) 364.2.1刻度的設(shè)計(jì) 36時(shí)針的設(shè)計(jì) 364.2.3分針的設(shè)計(jì) 384.2.4秒針的設(shè)計(jì) 384.3時(shí)鐘模塊的設(shè)計(jì) 384.3.1寫(xiě)入部分的設(shè)計(jì) 394.3.2讀取部分的設(shè)計(jì) 40中斷及主程序的設(shè)計(jì) 41中斷的程序設(shè)計(jì) 414.4.2主程序的設(shè)計(jì) 42第5章課題展望 455.1新型實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片展望 455.1.1實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12887概述 455.1.2DS12887與DS1302比較 485.2對(duì)本設(shè)計(jì)的展望 48總結(jié) 50致謝 52參考文獻(xiàn) 53附錄1：程序部分主要代碼 54附錄2：串口通信板設(shè)計(jì)實(shí)物圖及原理圖 58第1章緒論1.1引言進(jìn)入二十一世紀(jì)，以計(jì)算機(jī)為代表的IT產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，各類計(jì)算機(jī)應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科研及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)一方面向著高速、智能化的巨型機(jī)方向發(fā)展，另一方面向著微型機(jī)方向發(fā)展。單片機(jī)做為微型機(jī)發(fā)展方向的一部分，以其體積小、功耗低的特點(diǎn)，成為日常生活中不可缺少的一部分而得到廣泛應(yīng)用。早些時(shí)候單片機(jī)種類稀少，開(kāi)發(fā)工具奇缺。8035、8048、Z80等型號(hào)的單片機(jī)現(xiàn)在在主流市場(chǎng)上基本沒(méi)有蹤影，而利用匯編語(yǔ)言開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的艱苦工作也逐步被C語(yǔ)言所取代。

硬件方面日趨多樣化，4位、8位、16位、32位等型號(hào)在不同的領(lǐng)域共存，如家電、玩具、工業(yè)設(shè)備、儀器、通訊等。價(jià)格也從幾元到幾百元不等。每種單片機(jī)都有它擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，如PIC系列較多用于機(jī)、玩具，51系列較多用于設(shè)備控制和儀器，DSP較多用于DVD、通訊等。

軟件方面發(fā)展主要為匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言、嵌入式操作系統(tǒng)。速度、穩(wěn)定性需特別要求的場(chǎng)合較多的采用了匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言，如電機(jī)控制，UPS控制、信號(hào)處理等。功能復(fù)雜、內(nèi)容較多的系統(tǒng)多采用嵌入式操作系統(tǒng)，如PDA、電子詞典、游戲機(jī)等。單片機(jī)在目前的發(fā)展形勢(shì)下，表現(xiàn)出幾大趨勢(shì)，一是所集成的部件越來(lái)越多：某些公司的單片機(jī)已把語(yǔ)音、圖像部件也集成到單片機(jī)中，也就是說(shuō)，如果從功能上講它可以是萬(wàn)用機(jī)。其原因內(nèi)部已集成各種應(yīng)用電路。另一個(gè)趨勢(shì)是功耗越來(lái)越低，大容量化與高性能化。再有就是與模擬電路結(jié)合更緊密，可靠性越來(lái)越高，特別是和互聯(lián)網(wǎng)的連接已是一種明顯的走向。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平的提高，單片機(jī)還會(huì)不斷產(chǎn)生新的變化和進(jìn)步，最終人們可能發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)與微機(jī)系統(tǒng)之間的差別越來(lái)越小，甚至難以辨認(rèn)。1.2本論文的學(xué)術(shù)背景及理論早在1962年，貝爾實(shí)驗(yàn)室、惠普，IBM等公司就著手開(kāi)發(fā)商用型發(fā)光二極管（LED），并在1968年利用GaAsP研制出了商用655nm紅色LED，1971年，HP公司推出了利用GaAsPLED作為顯示器的5300A500MHz便攜式頻率計(jì)。由于七十年代HP公司，德州儀器公司出產(chǎn)的便攜式計(jì)算器普遍采用數(shù)字顯示器，LED顯示器便進(jìn)入了它的興盛時(shí)期。然而，數(shù)字手表的出現(xiàn)（更傾向于采用LCD顯示器）使LED的用量大大減少。但是，由于LED是主動(dòng)發(fā)光器件，它具有體積小，全固體化、色彩豐富、低電壓工作、易與CMOS電路接口等特點(diǎn)，被廣泛由于替代白熾燈、氖燈作為狀態(tài)指示，并成為儀器上標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字、字符顯示器。目前LED顯示屏系統(tǒng)的狀況被譽(yù)為“照亮未來(lái)的技術(shù)”的LED（Light-Emitting-Diode-發(fā)光二極管），漸漸走近了我們的日常生活，并將推動(dòng)顯示器領(lǐng)域發(fā)生一次革命性巨變。LED顯示器技術(shù)的發(fā)展速度超出了專家的預(yù)測(cè)，作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，10年內(nèi)，LED顯示器有望達(dá)到30億美元的產(chǎn)值。液晶顯示器也將和CRT顯示器一樣，退出主流舞臺(tái)！目前，世界上對(duì)省能源、輕量化、小型化、高可信度的產(chǎn)品需求極為迫切，而LED完全符合這些條件。LED屬于全固體冷光源，更小、更輕、更堅(jiān)固，工作電壓僅有兩伏特，使用壽命長(zhǎng)達(dá)十多年。按照通常的光效定義，LED的發(fā)光效率并不高，但由于LED的光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻段，效率可達(dá)80-90%。LED顯示器件問(wèn)世至今已有20余年，由于原材料的采用和工藝上的限制，前10年間很難普及。進(jìn)入九十年代后，隨著工藝的不斷改進(jìn)以及原材料的發(fā)展，LED顯示器件在壽命和亮度指標(biāo)上都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，成本也大大降低。在性能上，LED發(fā)展十分迅速。2001年，紅色LED的亮度為1000mcd，比1982年的3mcd高出500-3300倍，轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到20%。高亮度LED的出現(xiàn)具有劃時(shí)代意義，它將是人類繼愛(ài)迪生發(fā)明白熾燈泡之后最偉大的發(fā)明之一。最早研制的LED只能發(fā)出紅色的光，用于電子設(shè)備中的指示燈，隨著黃色、綠色和藍(lán)色LED相繼問(wèn)世，如今，LED已能發(fā)出紅色、黃色、藍(lán)色、綠色、橙色、琥珀色、藍(lán)綠雙色、紅綠雙色、黃綠色、純綠色、翠綠色、白色各種光束。LED的技術(shù)進(jìn)步是擴(kuò)大市場(chǎng)需求及應(yīng)用的最大推動(dòng)力。最初，LED只是作為微型指示燈，在計(jì)算機(jī)、音響和錄像機(jī)等高檔設(shè)備中應(yīng)用，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，LED顯示器正在迅速崛起，近年來(lái)逐漸擴(kuò)展到證券行情股票機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、PDA以及領(lǐng)域。LED顯示器集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理于一體，以其色彩鮮艷、動(dòng)態(tài)范圍廣、亮度高、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，成為最具優(yōu)勢(shì)的新一代顯示媒體。LED顯示屏系統(tǒng)的發(fā)展方向現(xiàn)代信息社會(huì)中，作為人機(jī)信息視覺(jué)傳播媒體的顯示產(chǎn)品和技術(shù)得到迅速發(fā)展，進(jìn)入二十一世紀(jì)的顯示技術(shù)將是平板顯示的時(shí)代，LED顯示屏作為平板顯示的主導(dǎo)產(chǎn)品之一無(wú)疑會(huì)有更大的發(fā)展，并有可能成為二十一世紀(jì)平板顯示的代表性主流產(chǎn)品。.1高亮度、全彩化藍(lán)色及純綠色LED產(chǎn)品自出現(xiàn)以來(lái)，成本逐年快速降低，已具備成熟的商業(yè)化條件?；A(chǔ)材料的產(chǎn)業(yè)化。使LED全彩色顯示產(chǎn)品成本下降，應(yīng)用加快。以全彩色戶外φ26顯示屏為例，1996年的產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格每平方米在12萬(wàn)元左右，1999年已降至7－8萬(wàn)人民幣/m2，LED產(chǎn)品性能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達(dá)到比較理想的效果，完全可以滿足戶外全天候的環(huán)境條件要求，同時(shí)，由于全彩色顯示屏價(jià)格性能比的優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年的發(fā)展中，全彩色LED顯示屏在戶外廣告媒體中會(huì)越來(lái)越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈箱、霓紅燈、磁翻板等產(chǎn)品，體育場(chǎng)館的顯示方面全彩色LED屏更會(huì)成為主流產(chǎn)品。全彩色LED顯示屏的廣泛應(yīng)用會(huì)是LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。.2標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化材料、技術(shù)的成熟及市場(chǎng)價(jià)格的基本均衡之后，LED顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化將成為L(zhǎng)ED顯示屏發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)。近幾年業(yè)內(nèi)的發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)在傳統(tǒng)產(chǎn)品條件下是以價(jià)格作為主要的競(jìng)爭(zhēng)手段，幾番價(jià)格回落調(diào)整達(dá)到基本均衡，產(chǎn)品質(zhì)量，系統(tǒng)的可靠性等將成為主要的競(jìng)爭(zhēng)因素，這就對(duì)LED顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化有了較高要求，業(yè)內(nèi)一些骨干企業(yè)已開(kāi)始在企業(yè)實(shí)施ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系的形成，對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)有了相對(duì)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和評(píng)判依據(jù)，生產(chǎn)條件差、技術(shù)性不強(qiáng)、售后服務(wù)體系不完善的企業(yè)將受到市場(chǎng)的淘汰，預(yù)計(jì)今后幾年內(nèi)一批小規(guī)模LED顯示屏廠商會(huì)逐步淡出，行業(yè)的發(fā)展趨于有序。.3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣化信息化社會(huì)的形成，信息領(lǐng)域愈加廣泛，LED顯示屏的應(yīng)用前景更為廣闊。預(yù)計(jì)大型或超大型LED顯示屏的主流產(chǎn)品局面將會(huì)發(fā)生改變，適合于服務(wù)行業(yè)特點(diǎn)和專業(yè)性要求的小型LED顯示屏?xí)休^大提高，面向信息服務(wù)領(lǐng)域的LED顯示屏產(chǎn)品門(mén)類和品種體系將更加豐富，部分潛在市場(chǎng)需求和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)有所突破，如公共交通、停車(chē)場(chǎng)、餐飲、醫(yī)院等綜合服務(wù)方面的信息顯示屏需求量將有更大的提高，大批量、小型化的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)LED顯示屏在LED顯示屏市場(chǎng)總量中將會(huì)占有多數(shù)份額。LED顯示屏系統(tǒng)的應(yīng)用LED顯示屏的應(yīng)用涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域，主要包括：1.證券交易、金融信息顯示。這一領(lǐng)域的LED顯示屏占到了前幾年國(guó)內(nèi)LED顯示屏需求量的50%以上，目前仍為L(zhǎng)ED顯示屏的主要需求行業(yè)。上海證券交易所、深圳證券交易所及全國(guó)上萬(wàn)家證券、金融營(yíng)業(yè)機(jī)構(gòu)廣泛使用了LED顯示屏。2.機(jī)場(chǎng)航班動(dòng)態(tài)信息顯示。民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)對(duì)信息顯示的要求非常明確，LED顯示屏是航班信息顯示系統(tǒng)FIDS(FlightinformationDisplaysystem)的首選產(chǎn)品，首都機(jī)場(chǎng)、上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)、?？诿捞m機(jī)場(chǎng)、珠海機(jī)場(chǎng)、廈門(mén)高崎機(jī)場(chǎng)、深圳黃田機(jī)場(chǎng)、廣州白云機(jī)場(chǎng)及全國(guó)數(shù)十家新建和改擴(kuò)建機(jī)場(chǎng)都選用了國(guó)產(chǎn)的LED顯示屏產(chǎn)品。3.港口、車(chē)站旅客引導(dǎo)信息顯示。以LED顯示屏為主體的信息系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)、列車(chē)到發(fā)揭示系統(tǒng)、票務(wù)信息系統(tǒng)等共同構(gòu)成客運(yùn)樞紐的自動(dòng)化系統(tǒng)，北京站、北京西站、南昌站、大連港等國(guó)內(nèi)重要火車(chē)站和港口都安裝了國(guó)內(nèi)廠家提供的產(chǎn)品和系統(tǒng)。4.體育場(chǎng)館信息顯示。LED顯示屏已取代了傳統(tǒng)的燈泡及CRT顯示屏，四十三屆世乒賽主場(chǎng)地天津體育中心首次采用了國(guó)產(chǎn)彩色視頻LED顯示屏，受到普遍好評(píng)，上海體育中心、大連體育場(chǎng)等許多國(guó)內(nèi)重要體育場(chǎng)館相繼采用了LED顯示屏作為信息顯示的主要手段。5.道路交通信息顯示。智能交通系統(tǒng)（ITS）的興起，在城市交通、高速公路等領(lǐng)域，LED顯示屏作為可變情報(bào)板、限速標(biāo)志等，替代國(guó)外同類產(chǎn)品，得到普遍采用。6.調(diào)度指揮中心信息顯示。電力調(diào)度、車(chē)輛動(dòng)態(tài)跟蹤、車(chē)輛調(diào)度管理等，也在逐步采用高密度的LED顯示屏。7.郵政、電信、商場(chǎng)購(gòu)物中心等服務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)宣傳及信息顯示。遍布全國(guó)的服務(wù)領(lǐng)域均有國(guó)產(chǎn)LED顯示屏在信息顯示方面發(fā)揮作用。8.廣告媒體新產(chǎn)品。除單一大型戶內(nèi)、戶外顯示屏做為廣告媒體外，國(guó)內(nèi)一些城市出現(xiàn)了集群LED顯示屏廣告系統(tǒng)；列車(chē)LED顯示屏廣告發(fā)布系統(tǒng)也已在全國(guó)數(shù)十列旅客列車(chē)上得到采用并正在推廣。1.3本論文研究課題的來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容發(fā)光二極管（LED）是六十年代末發(fā)展起來(lái)的一種半導(dǎo)體顯示器件，七十年代，隨著半導(dǎo)體材料合成技術(shù)、單晶制造技術(shù)和P-N結(jié)形成技術(shù)的研究進(jìn)展，發(fā)光二極管在發(fā)光顏色、亮度等性能得以提高并迅速進(jìn)入批量化和實(shí)用化。進(jìn)入八十年代后，LED在發(fā)光波長(zhǎng)范圍和性能方面大大提高，并開(kāi)始形成平板顯示產(chǎn)品即LED顯示屏。LED時(shí)鐘作為L(zhǎng)ED顯示屏的一種應(yīng)用，以其低耗，高亮的特性得到了廣泛的認(rèn)可和贊許。在火車(chē)站、飛機(jī)場(chǎng)等這樣大型的公共場(chǎng)合，普通的指針時(shí)鐘由于其自身的限制，在光線等周?chē)h(huán)境不是很好的情況下，不能很清楚，明白的指明時(shí)間，這樣給出行或辦事的人們帶來(lái)諸多的不便。LED時(shí)鐘的出現(xiàn)就很好解決了這一問(wèn)題。以其高亮的特性，可以在幾乎任何場(chǎng)合下告知人們準(zhǔn)確的時(shí)間。本論文研究的主要內(nèi)容就是在LED顯示屏的框架下實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，設(shè)計(jì)一套小型的LED時(shí)鐘顯示系統(tǒng)。其標(biāo)準(zhǔn)在于一方面要實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，另一方面要能比較準(zhǔn)確的表示時(shí)間。其研究的意義在于：1.為設(shè)計(jì)小型的LED時(shí)鐘顯示提供了有用的參考，為進(jìn)一步的研究提供了有效的途徑。2.拓展了LED的應(yīng)用范圍，為L(zhǎng)ED的應(yīng)用提出了新的思路。3.在一定程度上推動(dòng)了LED顯示系統(tǒng)的小型化發(fā)展。第2章相關(guān)背景知識(shí)的介紹2.1SST89系列單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)SST89系列單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu).1結(jié)構(gòu)框圖美國(guó)SST89系列單片機(jī)的高可靠性，獨(dú)特的超級(jí)FLASH技術(shù)的小扇區(qū)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)和制造MCU方面有較大的優(yōu)勢(shì)，其在應(yīng)用可編程（IAP），系統(tǒng)可編程（ISP）中不占用戶資源。SST89系列單片機(jī)通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真，無(wú)需專用仿真器。由于生產(chǎn)廠家和型號(hào)的不同，單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的大小、程序存儲(chǔ)器的類型、串行口及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的數(shù)量與功能、特殊功能寄存器數(shù)量都會(huì)有一些差異，但89系列單片機(jī)的總體基本結(jié)構(gòu)是一致的。89系列單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。CPU核心CPU核心ALU，ACC，B寄存器，指令寄存器，程序計(jì)數(shù)器，定時(shí)和控制中斷控制安全鎖振蕩器看門(mén)狗定時(shí)器SuperFlashEEPROM主模塊32K/64K×8次模塊8K×8定時(shí)器0（16bit）定時(shí)器1（16bit）定時(shí)器2（16bit）PCAI/O口0I/O口1I/O口2I/O口3SPI8字節(jié)擴(kuò)展的UARTI/OFlash控制單元RAM1K×88中斷I/OI/OI/O8888圖2-189系列單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖.2SST89系列單片機(jī)的主要部件時(shí)鐘電路板主要包括以下功能部件：1.大容量?jī)?nèi)部數(shù)據(jù)RAM：1K字節(jié)RAM，C語(yǔ)言編程更方便，RTOS應(yīng)用更容易2.雙DPTR數(shù)據(jù)指針，查表、尋址更方便3.在應(yīng)用可編程（IAP），在系統(tǒng)可編程（ISP），可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)，再不用編程器4.非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（內(nèi)部擴(kuò)展的4K/8KEEPROM），掉電后數(shù)據(jù)不丟失5.雙倍速，6clock/機(jī)器周期，燒錄時(shí)可選擇（缺省為標(biāo)準(zhǔn)速度12clock/機(jī)器周期）6.看門(mén)狗定時(shí)器（WDT，缺省時(shí)為關(guān)閉，不用考慮）7.可編程計(jì)數(shù)器陣列（PCA，PWM），兼容P89C51RD2，價(jià)格更低，功能更強(qiáng)8.增強(qiáng)型UART（支持幀數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)和自動(dòng)地址識(shí)別），SPI串行接口9.低電壓：，您的電源選擇余地更大；低功耗：2.5MA/12MHz(89V564RD)10.Brown-outDetectionVoltage(低壓檢測(cè)，防止低壓時(shí)CPU誤動(dòng)作，可靠性更高)5V單片機(jī)，產(chǎn)生復(fù)位（缺省時(shí)為復(fù)位，可設(shè)置成低壓中斷）3V單片機(jī)，產(chǎn)生復(fù)位（缺省時(shí)為復(fù)位，可設(shè)置成低壓中斷）11.9個(gè)中斷源，中斷級(jí)別可達(dá)4級(jí)，三個(gè)高電流驅(qū)動(dòng)引腳（可直接驅(qū)動(dòng)LED）12.全兼容8051系列（MCS-51）單片機(jī)13.降低EMI模式（禁止ALE輸出時(shí)鐘，89E564RD超強(qiáng)抗干擾可靠性更高）表2-1為SST89系列單片機(jī)選型一覽表，全部具備在應(yīng)用可編程（IAP），系統(tǒng)可編程（ISP）中。表2-1SST89系列單片機(jī)選型一覽表型號(hào)時(shí)鐘頻率Flash存儲(chǔ)器RAM串口PCA中斷DPTR數(shù)據(jù)指針WDT雙倍速5VUARTPWM源優(yōu)級(jí)SST89C540-33MHz0-12MHz16KB+4KB256B1ch621√SST89C580-33MHz0-12MHz32KB+4KB256B1ch621√SST89E554RC0-40MHZ32KB+8KB1KB1ch+5ch942√√SST89E564RD0-40MHz64KB+8KB1KB1ch+5ch942√√SST89V554RC0-40MHz32KB+8KB1KB1ch+5ch942√√SST89V564RD0-40MHz64KB+8KB1KB1ch+5ch942√√.3SST89系列單片機(jī)的引腳功能以SST公司的SST89E564RD為例，對(duì)SST89單片機(jī)的引腳功能加以說(shuō)明。SST89E564RD有PDIP、TQFP、PLCC多種封裝方式，圖2-2為SST89E564RD的PDIP的引腳圖，其引腳功能說(shuō)明如下：圖2-2SST89E564RD的PLCC的引腳圖1.主電源引腳：VDD（40）：電源輸入：通用、省電、備用模式下的電源供應(yīng)VSS（20）：接地端：電源接地端（參考電壓為0V）2.外接晶振引腳： XTAL1(19)：片內(nèi)振蕩器反向器輸入端 XTAL2(18)：片內(nèi)振蕩器反向器輸出端在使用單片機(jī)內(nèi)部振蕩電路時(shí)，用來(lái)外接石英晶體和微調(diào)電容，如圖2-3所示，C1和C2為反饋電容(一般取值為5~30pF)。在使用外部脈沖時(shí)，用以輸入時(shí)鐘脈沖。3.輸入輸出（I/O）引腳：P0口（32-39）：8位標(biāo)準(zhǔn)的I/O口，尋址外部存儲(chǔ)器時(shí)，作數(shù)據(jù)總線和外部存儲(chǔ)器低8位地址線，采用分時(shí)使用方式，有8個(gè)TTL負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力P1口（1-8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口，4個(gè)TTL負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力P2口（21-28）：8位8位準(zhǔn)雙向I/O口，4個(gè)TTL負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，在訪問(wèn)片XTAL2XTAL2XTAL1C1C2圖2-3外接晶振引腳外接電路圖外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O口且尋址范圍超過(guò)256字節(jié)時(shí)，P2口用作高8位地址總線P3口（10-17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口，P3口的每一個(gè)引腳還具有第二功能，其功能見(jiàn)表2-2所示表2-2P3口的引腳功能表口線引腳第二功能10RXD串行接收輸入11TXD串行發(fā)送輸出12INT0#外部中斷0請(qǐng)求輸入，低電平或下降沿有效13INT1#外部中斷1請(qǐng)求輸入，低電平或下降沿有效14T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部輸入15T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部輸入16WR#外部RAM寫(xiě)信號(hào)輸出，低電平有效17RD#外部RAM讀信號(hào)輸出，低電平有效RST（9）：復(fù)位信號(hào)輸入端（高電平有效）EA#（31）：外部程序存儲(chǔ)器選擇為了使單片機(jī)能從片外程序存儲(chǔ)器取指令，EA#必為低電平。內(nèi)部程序執(zhí)行時(shí)，EA#必為高電平。然而，程序只能從片內(nèi)程序存儲(chǔ)器開(kāi)始執(zhí)行。EA#能承受12V的高電壓。PSEN#（29）：程序存儲(chǔ)器允許：PSEN#是外部程序存儲(chǔ)器讀選通當(dāng)從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行時(shí)，PSEN#不激活。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期PSEN#兩次有效，除了當(dāng)進(jìn)入外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期都有一個(gè)PSEN#信號(hào)跳過(guò)。當(dāng)RST輸入能持續(xù)保持高電平多于10個(gè)機(jī)器周期時(shí)，迫使PSEN#由低到高的轉(zhuǎn)換會(huì)使單片機(jī)進(jìn)入主編程模式。ALE/PROG#(30)：地址允許在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低8位地址。此引腳PROG也是外部主模式編程脈沖輸入端（PROG#）。除了訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，ALE在每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，在第二個(gè)機(jī)器周期有一個(gè)ALE有效被跳過(guò)。然而，如果AO置“1”，ALE則被禁止。.4SST89系列單片機(jī)的I/O結(jié)構(gòu)89E564RD有四個(gè)雙向I/O口P0、P1、P2和P3。每個(gè)端口都是8位雙向口，共占32根引腳。每個(gè)端口都包括一個(gè)鎖存器（即專用寄存器P0～P3）、一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。P1、P2和P3三個(gè)端口內(nèi)部有上拉電阻，稱為準(zhǔn)雙向口，在讀這些端口之前應(yīng)先寫(xiě)1，否則讀入的數(shù)據(jù)不能保證正確。P0口為開(kāi)漏極輸出，內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，為三態(tài)雙向I/O口，是標(biāo)準(zhǔn)的雙向口，可自由讀寫(xiě)。注意：1.作為輸出口使用時(shí)，內(nèi)部帶鎖存器，可以直接與外設(shè)相連，不必再加鎖存器。2.作為輸入口使用時(shí)，有兩種工作方式，即所謂“讀端口”和“讀引腳”。讀端口：實(shí)際上不是從外部讀入數(shù)據(jù)，而只把端口鎖存器中的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線。讀引腳：將外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。此時(shí)先通過(guò)指令把端口鎖存器置“1”，然后才能讀引腳。2.1.2DS1302芯片的原理及結(jié)構(gòu)通常用的單片機(jī)沒(méi)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘部件，如果需要此功能就得使用定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，而一旦系統(tǒng)掉電時(shí)鐘就不能運(yùn)行，這在需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘的系統(tǒng)中是不允許的，即便使用備用電池，通用單片機(jī)系統(tǒng)的功耗較大而通常堅(jiān)持不久。這就要求一種功能強(qiáng)、功耗小、計(jì)時(shí)精度高的高性能日歷時(shí)鐘芯片，即DS1302。DS1302是美國(guó)Dallas公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償功能，時(shí)鐘可以工作于24小時(shí)模式或AM/PM的12小時(shí)模式。其內(nèi)部數(shù)據(jù)分為10個(gè)時(shí)鐘寄存器和31字節(jié)RAM，對(duì)時(shí)鐘寄存器進(jìn)行初始化可以設(shè)定當(dāng)前時(shí)間，從而控制芯片的運(yùn)行。時(shí)間是用BCD碼保存的，RAM可以用來(lái)存取用戶數(shù)據(jù)，在使用備用電池后RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)掉電時(shí)能夠保持不丟失。芯片采用了簡(jiǎn)單的IC三線通信方式，便于節(jié)省芯片和與之接口的微處理器間的引腳，芯片有著2.0~5.5V的寬供電電壓范圍，在5V供電時(shí)其接口與TTL電平兼容；并且有著很低的功耗，在2.0V供電時(shí)僅耗300nA的電流。.1DS1302引腳的功能及結(jié)構(gòu)圖DS1302的引腳如圖2-4所示。VCC1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由VCC1或VCC2兩者中的較大者供電。當(dāng)VCC2大于VCC1+0.2V時(shí)，VCC2給DS1302供電。當(dāng)VCC2小于VCC1時(shí)，DS1302由VCC1供電。X1、X2為振蕩源，外接32.768Hz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過(guò)把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：（1）RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；（2）RST提供了終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中置RST為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，并且I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在VCC≧2.5V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端（雙向）。SCLK為時(shí)鐘輸入端。圖2-5為DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖2-4DS1302的引腳圖圖2-5DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖.2DS1302基本控制操作為了初始化任何數(shù)據(jù)的傳輸，引腳信號(hào)應(yīng)由低變高，并且應(yīng)將具有地址和控制信息的8位數(shù)據(jù)（控制字節(jié)）裝入芯片的移位寄存器內(nèi)，數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)可以用單字節(jié)或多字節(jié)的突發(fā)模式方式進(jìn)行。所有的數(shù)據(jù)應(yīng)在時(shí)鐘的下降沿變化，而在時(shí)鐘的上升沿，芯片或與之相連的設(shè)備進(jìn)行輸入。1.命令字節(jié)命令字節(jié)的格式如圖2-6所示。圖2-6命令字節(jié)的格式每次數(shù)據(jù)的傳輸都是由命令字節(jié)開(kāi)始的，這里的最高有效位必須是1。D6是RAM（為1）或時(shí)鐘/日歷（為0）的標(biāo)識(shí)位。D1～D5定義片內(nèi)寄存器的地址。最低有效位（D0）定義了寫(xiě)操作（為0時(shí)）或讀操作（為1時(shí)）。命令字節(jié)的傳輸始終從最低有效位開(kāi)始。2.數(shù)據(jù)的寫(xiě)入或讀出在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開(kāi)始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0至高位7。DS1302共有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘有關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類，一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元阻態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH（寫(xiě)）、FFH（讀）。對(duì)芯片的所有寫(xiě)入或讀出操作都是由命令字節(jié)為引導(dǎo)的。每次僅寫(xiě)入或讀出1B數(shù)據(jù)的操作稱為單字節(jié)操作。每次對(duì)時(shí)鐘/日歷的8B或31個(gè)RAM字節(jié)進(jìn)行全體寫(xiě)入或讀出操作，稱其為多字節(jié)突發(fā)模式操作。包括命令字節(jié)在內(nèi)，對(duì)于單字節(jié)操作，每次需要16個(gè)時(shí)鐘；對(duì)于時(shí)鐘/日歷多字節(jié)突發(fā)模式操作，每次需要72個(gè)時(shí)鐘；而對(duì)于RAM多字節(jié)突發(fā)模式操作，每次則需要多達(dá)256個(gè)時(shí)鐘。單字節(jié)傳送操作格式如圖2-7所示。圖2-7單字節(jié)傳送操作格式訪問(wèn)DS1302片內(nèi)各寄存器地址命令格式如表2-3所示。表2-3DS1302片內(nèi)各寄存器地址命令格式時(shí)鐘/RAM固定1地址秒1000000分1000001小時(shí)1000010日1000011月1000100星期1000101年1000110控制1000111涓流充電1001000時(shí)鐘突發(fā)模式1011111RAM01100000···11···············RAM301111110RAM突發(fā)模式1111111訪問(wèn)DS1302片內(nèi)各寄存器數(shù)據(jù)格式如表2-4所示。表2-4DS1302片內(nèi)各寄存器數(shù)據(jù)格式及控制字寄存器名命令字格式取值范圍位內(nèi)容寫(xiě)操作讀操作76543210秒寄存器80H81H00~59CH10SECSEC分寄存器82H83H00~59010MINMIN小時(shí)寄存器84H85H01~12或11~2312/24010APHRHR日期寄存器86H87H01~28，29，30，310010DATADATA月份寄存器88H89H01~1200010MMONTH星期寄存器8AH8BH01~0700000DAY年份寄存器8CH8DH00~9910YEARYEAR寫(xiě)保護(hù)寄存器8EH8FH00H/80HWP0涓流充電寄存器90H91H—TSDSRS時(shí)鐘突發(fā)寄存器BEHBFH——續(xù)表2-4DS1302片內(nèi)各寄存器數(shù)據(jù)格式及控制字寄存器名命令字格式取值范圍位內(nèi)容寫(xiě)操作讀操作76543210RAM突發(fā)寄存器FEHFFH——RAM寄存器0C0HC1H00~FFHRAM數(shù)據(jù)00~FFH30FCHFDH00~FFH時(shí)鐘/日歷寄存器共有秒、分、時(shí)、日、月、星期和年份共7個(gè)寄存器。秒寄存器的最高位CH標(biāo)志位是時(shí)鐘的暫時(shí)標(biāo)志。當(dāng)這位被置為邏輯1時(shí)，時(shí)鐘振蕩電路停止振蕩，且DS1302進(jìn)入低功耗空閑狀態(tài)，這時(shí)芯片消耗電流將小于100nA。當(dāng)這位被置為邏輯0時(shí)，時(shí)鐘將工作?？刂萍拇嫫骷磳?xiě)保護(hù)寄存器，該寄存器的最高位是芯片的寫(xiě)保護(hù)位，D0～D6應(yīng)強(qiáng)迫寫(xiě)0，且讀出時(shí)始終為0。對(duì)任何片內(nèi)時(shí)鐘/日歷寄存器或RAM，在寫(xiě)操作之前，寫(xiě)保護(hù)位必須為0，否則將不可寫(xiě)入。因此，通過(guò)置寫(xiě)保護(hù)位，可提高數(shù)據(jù)的安全性。涓流充電寄存器控制著DS1302的涓流充電特性。寄存器的D4～D7決定是否具備充電性能，1010編碼的條件下才具備充電性能，其他編碼組合不允許充電。D2和D3可以選擇VCC2腳和VCC1腳之間串聯(lián)一個(gè)二極管或是兩個(gè)二極管。如果編碼是01，選擇一個(gè)二極管；如果編碼是10，選擇兩個(gè)二極管；其他編碼將不允許充電。該寄存器的D0和D1選擇與二極管相串聯(lián)的電阻值，其中編碼01為2kΩ，10為4kΩ，11為8kΩ，而00將不允許進(jìn)行充電。因此根據(jù)涓流充電寄存器的不同編程，可得到不同的充電電流。其充電電流具體計(jì)算公式見(jiàn)公式（2-1）所示：（2-1）式中，；VD；R為寄存器0和1位編碼決定的電阻值；VE為VCC1腳所接入的電池電壓。在RAM尋址空間依次排布的31B靜態(tài)RAM可為用戶使用，VCC1引腳的備用電源為RAM提供了失電保護(hù)功能。寄存器和RAM的操作通過(guò)命令字節(jié)的D6加以區(qū)別。當(dāng)D6為0時(shí)對(duì)RAM區(qū)進(jìn)行尋址，否則將對(duì)時(shí)鐘/日歷寄存器尋址，其操作方法如前所述。2.2串行通行MAX232芯片簡(jiǎn)介MAX232芯片是MAXIM公司生產(chǎn)的，包含兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器的IC芯片。MAX232芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓轉(zhuǎn)換器，可以把輸入的+5V電壓變換為RS232輸出電平所需的-10~+10V電壓。所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只需單一的+5V電源就可以了。對(duì)于沒(méi)有-12~+12V的場(chǎng)合，其適應(yīng)性更強(qiáng)。加之其價(jià)格適中，硬件接口簡(jiǎn)單，所以被廣泛采用。MAX232芯片的引腳結(jié)構(gòu)和運(yùn)作方式如圖2-8所示。CPUCPUMAX232單片機(jī)TTLRS232圖2-8MAX232芯片的引腳結(jié)構(gòu)和運(yùn)作方式實(shí)際應(yīng)用中，T1IN，T2IN可直接連接TTL/CMOS電平的MCS51的單片機(jī)的串行發(fā)送端TXD；R1OUT，R2OUT可直接連接TTL/CMOS電平的MCS51的單片機(jī)的串行接收端RXD/TXD；T1OUT，T2OUT可直接連接PC機(jī)的RS232串口的接收端RXD/TXD；R1IN，R2IN可直接連接PC機(jī)的RS232串口的發(fā)送端TXD。另外，當(dāng)傳輸?shù)乃俣缺容^快，傳輸?shù)木嚯x比較短，對(duì)它進(jìn)行轉(zhuǎn)換一下，現(xiàn)在通用的是MAX232，-15V和-3V表示信號(hào)1，0V到5V表示信號(hào)0轉(zhuǎn)換的目的就是傳輸?shù)乃俣雀臁Ａ硗庖环N就是450的方式，它是通過(guò)一種電流環(huán)的方式，有電流的時(shí)候表示1，沒(méi)有電流的時(shí)候表示0，在這種情況下來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。歸根結(jié)底，真正在通信的時(shí)候，都要把它轉(zhuǎn)換為T(mén)TL的形式。計(jì)算機(jī)在輸出的時(shí)候，也是通過(guò)TTL來(lái)輸出。如果傳輸?shù)木嚯x特別短的時(shí)候可以不要這個(gè)芯片。計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)出來(lái)以后要通過(guò)這樣的芯片，把它調(diào)制成RS232，RS232再發(fā)到單片機(jī)板上，再通過(guò)這樣的芯片轉(zhuǎn)換成TTL送給單片機(jī)，這樣就處理完成一次數(shù)據(jù)。SST89系列串行接口對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，為了進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通信，同樣也需要有相應(yīng)的串行接口電路。只不過(guò)這個(gè)接口電路不是單獨(dú)的芯片，而是集成在單片機(jī)芯片的內(nèi)部，成為單片機(jī)芯片的一個(gè)組成部分。SST89系列單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行通信口，即串行接收和發(fā)送緩沖器（SBUF），這個(gè)在物理上獨(dú)立的接收發(fā)送器，既可以接收數(shù)據(jù)，也可以發(fā)送數(shù)據(jù)。但接收緩沖器只能讀出不能寫(xiě)入，而發(fā)送緩沖器則只能寫(xiě)入不能讀出，它們的地址為99H。這個(gè)通信口既可用于網(wǎng)絡(luò)通信，也可實(shí)現(xiàn)串行異步通信，還可以構(gòu)成同步移位寄存器使用。如果在通信口的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器，還可方便地構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的RS-232和RS-485接口。.1串行口結(jié)構(gòu)與特殊功能寄存器SST89系列單片機(jī)串行口是由發(fā)送緩沖器SBUF、發(fā)送控制器、發(fā)送控制門(mén)、接收緩沖寄存器SBUF、接收控制寄存器、移位寄存器和中斷等部分組成的，如圖2-9所示。發(fā)送SBUF（99H）發(fā)送SBUF（99H）接收SBUF（99H）TI（發(fā)送中斷）TXD串行輸出系統(tǒng)總線輸入移位寄存器移位時(shí)鐘RXD串行輸入RI（接收中斷）圖2-9串行口組成示意圖SBUF是串行口的緩沖寄存器。它是一個(gè)可尋址的專用寄存器，其中包括發(fā)送寄存器和接收寄存器，以便能以全雙工方式進(jìn)行通信。這兩個(gè)寄存器具有同一地址（99H），串行接收時(shí)，從接收SBUF讀出數(shù)據(jù)。發(fā)送、接收控制器的速率由波特率發(fā)生器TI控制。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后，將TI置1向CPU發(fā)中斷，當(dāng)接收到一幀數(shù)據(jù)后，將RI置1向CPU發(fā)中斷。TB8為發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位，RB8為接收數(shù)據(jù)的第9位。此外，在接收寄存器之前還有移位寄存器，從而構(gòu)成了串行接收的雙緩沖結(jié)構(gòu)，以避免在數(shù)據(jù)接收過(guò)程中出現(xiàn)幀重疊錯(cuò)誤。與接收數(shù)據(jù)情況不同，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由于CPU是主動(dòng)的，不會(huì)發(fā)生幀重疊錯(cuò)誤，因此發(fā)送電路就不需要雙重緩沖結(jié)構(gòu)。.2SST89系列串行口波特率SST89系列串行通信的各工作方式波特率如下：方式0時(shí)波特率是固定的，為單片機(jī)晶振頻率的1/12，即BR=fosc/12。如晶振頻率用fosc表示，按此波特率也就是一個(gè)機(jī)器周期進(jìn)行一次移位。當(dāng)fosc=6MHz，則波特率為500kbps,即2移位一次；如fosc=12MHz，則波特率為1Mbps，即1移位一次。方式2的波特率也是固定的，且有兩種。一種是晶振頻率的1/32，另一種是晶振頻率的1/64，即fosc/32和fosc/64。見(jiàn)公式（2-2）所示：（2-2）式中，SMOD為PCON寄存器最高位的值，SMOD=1表示波特率加倍。方式1和方式3的波特率是可變的，其波特率由定時(shí)器1的計(jì)數(shù)溢出（對(duì)SST89系列來(lái)說(shuō)，也可使用定時(shí)器2的計(jì)數(shù)溢出）決定，見(jiàn)公式（2-3）所示：（2-3）式中，SMOD為PCON寄存器最高位的值，SMOD=1表示波特率加倍。而定時(shí)器1溢出率計(jì)算見(jiàn)公式（2-4）所示：（2-4）使用定時(shí)器1的計(jì)數(shù)溢出，方式1和方式3的常用波特率如表2-5所示。表2-5方式1和方式3的常用波特率串行口工作方式波特率SMODTMODTH1SMODTMODTH1SMODTMODTH1方式1或方式357600120FFH28800120FEH19200120FDH9600020FDH4800120F3H020FAH2400120F3H020F3H020F4H1200120E6H020E6H020E8H600120CCH020CCH020D0H300020CCH02098H020A0H從表2-5中可以看出，當(dāng)選擇晶振時(shí)，波特率最為齊全，如無(wú)特別要求，通常在SST89系列單片機(jī)系統(tǒng)中選擇晶振頻率為11.0592MHz。2.3系統(tǒng)中的顯示技術(shù)LED器件的工作原理.1LED器件發(fā)光的基本原理發(fā)光二極管（lightemittingdiode,LED），是一種把電能變成光能的特種器件，當(dāng)電流如圖2-10所示通過(guò)它的時(shí)候，可以產(chǎn)生可視的光。圖2-10開(kāi)啟一個(gè)LED示意圖發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)主要由PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。我們知道，發(fā)光是一種能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。當(dāng)系統(tǒng)受到外界激發(fā)后，會(huì)從穩(wěn)定的低能態(tài)躍遷到不穩(wěn)定的高能態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)有不穩(wěn)定的高能態(tài)重新回到穩(wěn)定的低能態(tài)時(shí)，能量差以光的形式輻射出來(lái)，就會(huì)產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)在PN結(jié)上加以正向電壓之后，P區(qū)的空穴注入至N區(qū)，N區(qū)的電子注入至P區(qū)，相互注入的電子與空穴相遇后即產(chǎn)生復(fù)合，這些少數(shù)載流子在結(jié)的注入和復(fù)合中產(chǎn)生輻射而發(fā)光。它是自發(fā)輻射發(fā)光，不需要較高的注入電流產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，也不需要光學(xué)諧振腔，發(fā)射的是非相干光。.2LED器件的驅(qū)動(dòng)從LED器件的發(fā)光機(jī)理可以知道，當(dāng)向LED器件施加正向電壓時(shí)，流過(guò)器件的正向電流使其發(fā)光。因此LED的驅(qū)動(dòng)就是要使它的PN結(jié)處于正偏置，同時(shí)為了控制它的發(fā)光強(qiáng)度，還要解決正向電流的調(diào)節(jié)問(wèn)題。具體的驅(qū)動(dòng)方式有直流驅(qū)動(dòng)、恒流驅(qū)動(dòng)、脈沖驅(qū)動(dòng)和掃描驅(qū)動(dòng)等，本課題LED器件的驅(qū)動(dòng)為掃描驅(qū)動(dòng)。1.脈沖驅(qū)動(dòng)利用人眼的視覺(jué)暫留特性，采用向LED器件重復(fù)通斷供電的方法使之點(diǎn)亮，就是通常所說(shuō)的脈沖驅(qū)動(dòng)方式。采用這種方式時(shí)應(yīng)該注意兩個(gè)問(wèn)題：脈沖電流幅值的確定和重復(fù)頻率的選擇。首先，要想獲得與直流驅(qū)動(dòng)方式相當(dāng)?shù)陌l(fā)光強(qiáng)度，脈沖驅(qū)動(dòng)電流的平均值就應(yīng)該與直流驅(qū)動(dòng)的電流值相同。脈沖驅(qū)動(dòng)原理如圖2-11所示。脈沖源脈沖源RLED圖2-11LED的脈沖驅(qū)動(dòng)原理圖其次是脈沖重復(fù)頻率的問(wèn)題，通過(guò)視覺(jué)暫留特性的分析，知道脈沖重復(fù)頻率必須高于24Hz，否則會(huì)產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。脈沖驅(qū)動(dòng)的主要應(yīng)用有兩個(gè)方面：掃描驅(qū)動(dòng)和占空比驅(qū)動(dòng)。掃描驅(qū)動(dòng)是通過(guò)數(shù)字邏輯電路，使若干LED器件輪流導(dǎo)通，用以節(jié)省控制驅(qū)動(dòng)電路。LED顯示屏是將發(fā)光燈按行按列排布的，驅(qū)動(dòng)時(shí)也按行按列驅(qū)動(dòng)。在掃描驅(qū)動(dòng)方式下可以按行掃描，按列控制；也可以按列掃描，按行控制。所謂“掃描”的含義，就是指一行一行地循環(huán)接通整行的LED器件，而不考慮這行的哪一列LED器件是否應(yīng)該點(diǎn)亮，某一列的LED器件是否應(yīng)該點(diǎn)亮，由所謂的列控制電路來(lái)負(fù)責(zé)。本課題采用按行掃描按列控制的方式。圖2-12所示為一個(gè)m行n列結(jié)構(gòu)的LED顯示屏，當(dāng)采用行掃描列控制的驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，從H1到Hm輪流將高位接通各行線，使連接到各行的LED器件接通正電源，但具體哪一個(gè)LED導(dǎo)通，還要看它的負(fù)電源是否接通，這就是列控制所要完成的工作。例如在LED顯示屏上需要LED11熄滅，LED21點(diǎn)亮，那么當(dāng)掃描到H1行時(shí)，L1列的電位就應(yīng)該為高；當(dāng)掃描到H2行時(shí)，L1列的電位就應(yīng)該為低。圖2-12行掃描列控制原理圖圖2-12行掃描列控制原理圖基于LED的屏幕顯示系統(tǒng)組成LED顯示屏包括LED圖文顯示屏、LED圖像顯示屏和視頻LED顯示屏。本文所指的是LED圖文顯示屏。LED圖文顯示屏并沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的嚴(yán)格的定義，一般把顯示圖形及文字的LED顯示屏稱為圖文屏。LED圖文屏的主要特征是只控制LED點(diǎn)陣中發(fā)光器件的通斷，而不控制LED的強(qiáng)弱。不論顯示圖形還是文字，都是與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)像素所在位置相對(duì)應(yīng)的LED器件是否發(fā)光有關(guān)。.1屏幕顯示系統(tǒng)組成如圖2-13所示，該系統(tǒng)是由PC機(jī)和一臺(tái)單片機(jī)組成的LED顯示系統(tǒng)，PC機(jī)在控制中心作為上位機(jī)，下位機(jī)采用單片機(jī)?；趩纹瑱C(jī)的LED顯示屏控制電路是系統(tǒng)的核心，完成對(duì)LED顯示屏的動(dòng)態(tài)掃描控制，PC機(jī)用于后級(jí)管理和控制。PC機(jī)與單片機(jī)之間采用RS232/485通信標(biāo)準(zhǔn)，由上位機(jī)發(fā)送信號(hào)，下位機(jī)同時(shí)接收。當(dāng)圖文屏需要顯示不同內(nèi)容時(shí)，可以通過(guò)對(duì)下位機(jī)傳送不同的顯示數(shù)據(jù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。基于單片機(jī)的LED控制電路基于單片機(jī)的LED控制電路LED顯示屏RS232-485轉(zhuǎn)換器PC圖2-13PC機(jī)和LED組成的顯示系統(tǒng)圖.2各部分組成及功能LED顯示屏以發(fā)光二級(jí)管為像素，由LED顯示單元拼接而成。最常見(jiàn)的LED點(diǎn)陣顯示單元有5X7,7X9,8X8結(jié)構(gòu)，前兩種主要用于顯示各種西文字符，后一種常用于顯示各種漢字字符，8X8LED點(diǎn)陣的外觀如圖2-14所示。圖2-148X8LED點(diǎn)陣顯示單元2.以單片機(jī)為核心的動(dòng)態(tài)掃描電路圖2-15所示以單片機(jī)為核心的動(dòng)態(tài)掃描電路是由單片機(jī)、顯示控制電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路組成。單片機(jī)及相應(yīng)軟件，主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)顯示數(shù)據(jù)、安排控制信號(hào)的定時(shí)與順序、和PC機(jī)進(jìn)行通信等。行掃描電路及控制行掃描電路及控制行驅(qū)動(dòng)LED顯示點(diǎn)陣列驅(qū)動(dòng)列顯示數(shù)據(jù)單片機(jī)系統(tǒng)PC機(jī)通信圖2-15以單片機(jī)為核心的動(dòng)態(tài)掃描電路框圖根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同，LED屏幕顯示方式可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示兩種。靜態(tài)顯示是指將一幅畫(huà)面輸入以后要保持到下一幅畫(huà)面的輸入；動(dòng)態(tài)顯示是指將畫(huà)面分為若干部分分別進(jìn)行刷新。靜態(tài)顯示每一個(gè)像素需要一套驅(qū)動(dòng)電路，如果顯示屏為n×m個(gè)像素屏，則需要n×m套驅(qū)動(dòng)電路；動(dòng)態(tài)掃描顯示則采用多路復(fù)用技術(shù)，如果是采用P路復(fù)用，則每P個(gè)像素需要一套驅(qū)動(dòng)電路，n×m個(gè)像素僅需n×m/P套驅(qū)動(dòng)電路。另外，對(duì)于靜態(tài)顯示方式，需要較多的譯碼驅(qū)動(dòng)裝置，需要的引線也比較多；對(duì)于動(dòng)態(tài)掃描顯示方式，可以避免以上不足，但是容易造成顯示亮度低、屏幕閃爍等問(wèn)題。在實(shí)際的LED屏幕顯示中，很少有采用靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的。顯示數(shù)據(jù)通常以字節(jié)的形式順序存放在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中。在行掃描列控制顯示時(shí)，把顯示數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中取出傳送到每一行對(duì)應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上，這就存在一個(gè)列數(shù)據(jù)傳輸方式的問(wèn)題。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式或串行方式，它們各有優(yōu)缺；數(shù)據(jù)并行傳輸?shù)乃俣缺容^快，但是隨著屏幕的增大，點(diǎn)陣模塊數(shù)量的增多，線路會(huì)越來(lái)越復(fù)雜；數(shù)據(jù)串行傳輸?shù)乃俣缺容^慢，但它可以大大簡(jiǎn)化傳輸線路，對(duì)于如果采用比較大的屏幕來(lái)說(shuō)，采用串行傳輸方式比較合適。采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，與此同時(shí)，列驅(qū)動(dòng)中每一列都把當(dāng)前數(shù)據(jù)傳向后一列，并從前一列接收新數(shù)據(jù)，直到一行的各列數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)轿缓?，才能并行地進(jìn)行顯示。對(duì)于串行傳輸來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)并行到串行和串行到并行兩次變換，因此列數(shù)據(jù)的準(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)間就少一些，以至影響到LED的亮度。解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問(wèn)題，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)，準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，這就需要列數(shù)據(jù)的顯示具有鎖存功能。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)，串并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。3.顯示時(shí)間的分析對(duì)于以動(dòng)態(tài)掃描方式工作的顯示系統(tǒng)，掃描時(shí)間的確定較為重要，根據(jù)人眼的視覺(jué)暫留時(shí)間，若每秒顯示二十四幀以上，便可得到穩(wěn)定的顯示，以每秒二十五幀，即完成對(duì)全屏的一次掃描時(shí)間為40ms，那么，只要每次完成對(duì)全屏的掃描時(shí)間不超過(guò)該值，將會(huì)得到較為穩(wěn)定的顯示。從理論上講，顯示屏的大小是任意的，但從上面的分析可知，顯示屏做得越大，即屏幕的點(diǎn)陣規(guī)模越大，往顯示屏上所送的數(shù)據(jù)就越多，數(shù)據(jù)傳輸與控制的時(shí)間也會(huì)增加，即完成一屏掃描的時(shí)間也將越長(zhǎng)，然而，40ms的時(shí)間卻是固定的，多于40ms會(huì)有閃爍感。在設(shè)計(jì)顯示屏的大小時(shí)，該因素是必須考慮的。為了滿足這一要求，關(guān)鍵在于提高微機(jī)的程序執(zhí)行速度，可以選擇更快的CPU，或數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）。事實(shí)上，LED顯示屏控制器要求的數(shù)字信號(hào)處理能力并不高，主要要求的是顯示數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和控制信號(hào)的產(chǎn)生。對(duì)于這兩項(xiàng)功能，采用基于ARM核的32位嵌入式RISC微處理器是完全可以勝任的。基于ARM核的32位微處理器的速度不僅比8位/16位單片機(jī)執(zhí)行程序的速度要高得多，而且存儲(chǔ)容量要大得多，因此，采用基于ARM核的32位嵌入式RISC微處理器組成的LED屏幕顯示系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的基于8位/16位單片機(jī)的LED顯示系統(tǒng)相比，在不顯著增加系統(tǒng)成本的情況下，可支持更大的可視區(qū)域穩(wěn)定顯示，同時(shí)可存儲(chǔ)更多的顯示內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)雙基色LED顯示屏幕單元板工作原理LED顯示屏由于具有耗電少、使用壽命長(zhǎng)、成本低、亮度高、故障少、視角大、可視距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，已經(jīng)成為新一代的信息傳播媒體工具。LED與LCD相比較最突出的特點(diǎn)是亮度高、成本低且屏幕尺寸可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況用標(biāo)準(zhǔn)LED單元板拼制。標(biāo)準(zhǔn)雙基色LED單元板的硬件組成及工作原理如圖2-16、2-17、2-18所示：圖2-16雙基色LED單元板電路框圖圖2-17雙基色LED單元板等效電路框圖圖2-1874HC595串行移位寄存器電路框圖市場(chǎng)上常見(jiàn)的室內(nèi)雙基色LED單元板電路框圖如圖2-16所示。其中行掃描電路由兩片74HC138（3-8譯碼器）構(gòu)成的4-16譯碼器加上多個(gè)4953（MOS管）組成的，掃描方式為：1/16。上下半屏分別由兩組用74HC595串行移位寄存器實(shí)現(xiàn)紅色、綠色顯示數(shù)據(jù)的列輸入，在圖2-17所示的64×32標(biāo)準(zhǔn)LED單元板中每組串行移位寄存器中有8個(gè)74HC595級(jí)聯(lián)，四組共用了32個(gè)74HC595，74HC595內(nèi)部電路框圖如圖2-18所示。所有四組74HC595的控制信號(hào)RCK、SCK、EN全部接在一起。74HC595的控制信號(hào)和四組串行移位寄存器的輸入以及行掃描控制信號(hào)A、B、C、D構(gòu)成整個(gè)LED單元板的輸入；74HC595的控制信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)后和四組串行移位寄存器的輸出以及行驅(qū)動(dòng)的掃描控制信號(hào)A、B、C、D構(gòu)成整個(gè)LED單元板的輸出，用于級(jí)聯(lián)下一個(gè)LED單元板的輸入。LED單元板的接口電路如2-19所示。112345678910111213141516GNDGNDGNDER1R2GNDGNDABCDG1G2RCKSCK圖2-19LED單元板的接口電路圖其中，E（7）：LED屏使能引腳R1（9）：上16行紅色數(shù)據(jù)線R2（11）：下16行紅色數(shù)據(jù)線G1（10）：上16行綠色數(shù)據(jù)線G2（12）：下16行綠色數(shù)據(jù)線A、B、C、D（2、4、6、8）：行選通信號(hào)引腳RCK