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(多图) 基于多端口串行Flash的条形LED显示屏控制

中国电子网?? 2012年09月03日 ?? 收藏0

3 超长LED 显示屏控制卡电路设计

利用串行Flash 存储器SST26VF016B 的多位数据口存储器和STC12C5616 单片机的SPI 部件能产生高速SCK 时钟的特点,将显示数据从串行Flash存储器旁路输出至LED 显示屏,电路如图3 所示。

图3 超长LED 显示屏控制卡电路图。
图3 超长LED 显示屏控制卡电路图。

当显示屏的动态刷新速率达到50 次/s 时,在1 /16 扫描的LED 显示屏上,一行显示时间要小于1 /50 /16 s,即1. 25 ms. 在控制卡设计上,当fosc =22 MHz时,串行Flash 时钟频率fclk = 1 /4 fosc =5. 5 MHz,故4 096 个CLK 时钟所需时间为4 096 × 1 /( 5. 5 × 106 ) s = 0. 744 ms,加上采用SQI协议发送存储器指令和地址的时间后也小于1. 25 ms,故在图3 中,单片机STC12C5616 的外部时钟选择22 MHz 时钟,就可以保证在SQI 协议方式下实现4 096 超长显示屏的显示。

单片机STC12C5616 的外部时钟选择22. 118 4 MHz,便于串行口波特率的精确控制; 引脚P3. 0和P3. 1为UART 接口,通过通信接口芯片MAX232 芯片实现控制卡和PC 机之间的通信连接; 引脚P2. 0 ~ P2. 3为4 位数据线,该数据线一方面连接存储器SST26VF016B 的4 位数据口,另一方面通过74HC245 驱动后连接到LED 单元板输出接口的数据线上。 在控制卡上设计有2 个单色LED单元板输出接口,接口J1 使用数据线D0和D1,接口J2 使用数据线D2和D3; 引脚P1. 7为SPI 时钟输出,SPI 时钟输出线同时连接到串行Flash 存储器SST26VF016B 和LED 单元板的时钟输入; 引脚P1. 4为串行Flash 存储器SST26VF016B 的片选信号; 引脚P3. 5为LED 单元板的数据锁存信号; 引脚P3. 7为LED 单元板的使能信号输出; 引脚P1. 0 ~P1. 3为LED 单元板的行选择信号输出; J1 和J2 连接头用来连接显示屏在高度方向上的LED 单元板,以符合门头屏64 点高度要求。

该电路的设计可以灵活地在单片机、串行存储器和LED 单元板相互之间实现3 种不同的数据访问模式,分别是:

(1) 单片机和存储器之间的正常访问。

由图3 可以看出,单片机STC12C5616 和串行Flash 存储器SST26VF016B 之间的连接是参照数据手册进行连接的,可以实现正常的数据存取,同时该数据也会进入LED 单元板上的移位寄存器缓冲区,但只要LED 单元板上的数据锁存RCK 没有得到有效信号,进入LED 单元板的数据是不显示出来的无效数据。

(2) 单片机和LED 单元板之间数据通信。

将单片机引脚P1. 4置高电平,即将串行Flash存储器的使能端无效,这时存储器的数据端口呈高阻状态,单片机和LED 单元板之间数据通信就不会受到存储器数据口的影响,可以将单片机的数据正常输出到LED 单元板上。

(3) 存储器和LED 显示屏之间的数据传输。

首先采用第( 1) 种模式,单片机先向串行存储器输出命令字、存储地址和虚拟字节,然后将单片机的数据口P2. 0 ~ P2. 3全部置高电平,通过SPI 时钟从串行存储器读取显示数据,同时以"DMA"方式进入LED 单元板,当???取完一行数据后,在LED单元板上的数据锁存端RCK 上产生有效信号,就可以显示该行数据。 当采用这种模式时,一定要将单片机STC12C5616 的引脚P2. 0 ~ P2. 3设置为"弱上拉"模式。

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LED显示屏? 多端口串行Flash? STC12C5616? SPI?

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