LED大屏幕輸出電路的優(yōu)化設計

圖4 　加、減法模式下的數據組織與顯示

4 本方式使用時(shí)的注意事項

本方式使用時(shí)要注意計數器及RAM 芯片的讀寫(xiě)速度必須與SPSCK 相匹配。SPI 方式的速率比較高，電路各器件讀取速度越高，數據出錯的幾率就會(huì )越小。

此外還有其他一些原因也會(huì )引起讀數據時(shí)的錯誤。如軟件編寫(xiě)不當導致數據地址超出RAM空間，電路設計未重視計數器高速工作時(shí)發(fā)熱對周邊器件與布線(xiàn)帶來(lái)的影響等。

使用SPSCK 信號讀取外部?jì)Υ嫫鲿r(shí)，同樣會(huì )產(chǎn)生SPI 主、從模式下的溢出錯誤，即連續傳輸多個(gè)數據時(shí)， 后一個(gè)數據覆蓋了前一個(gè)數據而產(chǎn)生的錯誤。這種錯誤產(chǎn)生的原因是從器件的傳輸標志SPIF從相對于主器件的傳輸標志SPIF主有一定的滯后，在主器件連續發(fā)送數據時(shí)，會(huì )導致從器件的傳輸標志和主器件下一個(gè)數據的傳輸標志相重疊，而利用SPSCK 觸發(fā)計數器使地址遞加讀取數據，第一個(gè)收到的數據也會(huì )被覆蓋。

這種傳輸錯誤可以用軟、硬件的方法進(jìn)行改進(jìn)。在本文的設計中，后期在軟件編寫(xiě)上采用了如下解決方法：先啟動(dòng)SPI 模式，再進(jìn)入計數器讀并行RAM ,浪費一個(gè)時(shí)序?；蚴窃赗AM 中存入數據時(shí)，全部存到它后一位的地址單元上，再用SPI 方式產(chǎn)生的脈沖去讀RAM ,就可得到正確的數據。

理論上本文方式可使顯示數據的輸出速度高至fOSC的1/ 4 ,但實(shí)際運用時(shí)卻受到了RAM、鎖存器等輸出電路器件的參數限制。SPSCK 的速率設定要根據所選擇RAM 的參數確定，即要滿(mǎn)足RAM 最小的地址有效時(shí)間與數據有效時(shí)間的要求。

圖5 　主、從SPIF 時(shí)序下的數據溢出錯誤

5 結 語(yǔ)

在LED大屏幕的顯示過(guò)程中，讀取數據頻繁，且隨著(zhù)顯示面積的增加與色彩變化的豐富，對數據輸出速度的要求越來(lái)越高。普通方式讀取一個(gè)字節的RAM 數據，至少需要兩個(gè)機器周期，即24 T (時(shí)鐘周期)。而使用SPI 方式，數據的輸出速度由SPSCK(最高可設置為f OSC的1/ 4) 決定，而普通方式讀RAM 的速度只有1/ 24 f OSC ,即在SPI 模式下，此LED大屏幕電路的數據輸出速度最大可提高6 倍。通過(guò)此方法對輸出電路進(jìn)行改造，可極大地使原有控制系統滿(mǎn)足數據高速輸出的要求。本文給出的例子雖是基于LED大屏幕應用的，但在LCD 或是其他對數據有高速輸出要求的系統中，同樣具有借鑒運用意義。