應對智能手機的背光驅動(dòng)干擾
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單片機STC12C5616 的外部時(shí)鐘選擇22. 118 4 MHz,便于串行口波特率的精確控制; 引腳P3. 0和P3. 1為UART 接口，通過(guò)通信接口芯片MAX232 芯片實(shí)現控制卡和PC 機之間的通信連接; 引腳P2. 0 ~ P2. 3為4 位數據線(xiàn)，該數據線(xiàn)一方面連接存儲器SST26VF016B 的4 位數據口，另一方面通過(guò)74HC245 驅動(dòng)后連接到LED 單元板輸出接口的數據線(xiàn)上。 在控制卡上設計有2 個(gè)單色LED單元板輸出接口，接口J1 使用數據線(xiàn)D0和D1,接口J2 使用數據線(xiàn)D2和D3; 引腳P1. 7為SPI 時(shí)鐘輸出，SPI 時(shí)鐘輸出線(xiàn)同時(shí)連接到串行Flash 存儲器SST26VF016B 和LED 單元板的時(shí)鐘輸入; 引腳P1. 4為串行Flash 存儲器SST26VF016B 的片選信號; 引腳P3. 5為L(cháng)ED 單元板的數據鎖存信號; 引腳P3. 7為L(cháng)ED 單元板的使能信號輸出; 引腳P1. 0 ~P1. 3為L(cháng)ED 單元板的行選擇信號輸出; J1 和J2 連接頭用來(lái)連接顯示屏在高度方向上的LED 單元板，以符合門(mén)頭屏64 點(diǎn)高度要求。
該電路的設計可以靈活地在單片機、串行存儲器和LED 單元板相互之間實(shí)現3 種不同的數據訪(fǎng)問(wèn)模式，分別是：
(1) 單片機和存儲器之間的正常訪(fǎng)問(wèn)。
由圖3 可以看出，單片機STC12C5616 和串行Flash 存儲器SST26VF016B 之間的連接是參照數據手冊進(jìn)行連接的，可以實(shí)現正常的數據存取，同時(shí)該數據也會(huì )進(jìn)入LED 單元板上的移位寄存器緩沖區，但只要LED 單元板上的數據鎖存RCK 沒(méi)有得到有效信號，進(jìn)入LED 單元板的數據是不顯示出來(lái)的無(wú)效數據。
(2) 單片機和LED 單元板之間數據通信。
將單片機引腳P1. 4置高電平，即將串行Flash存儲器的使能端無(wú)效，這時(shí)存儲器的數據端口呈高阻狀態(tài)，單片機和LED 單元板之間數據通信就不會(huì )受到存儲器數據口的影響，可以將單片機的數據正常輸出到LED 單元板上。
(3) 存儲器和LED 顯示屏之間的數據傳輸。
首先采用第( 1) 種模式，單片機先向串行存儲器輸出命令字、存儲地址和虛擬字節，然后將單片機的數據口P2. 0 ~ P2. 3全部置高電平，通過(guò)SPI 時(shí)鐘從串行存儲器讀取顯示數據，同時(shí)以DMA方式進(jìn)入LED 單元板，當讀取完一行數據后，在LED單元板上的數據鎖存端RCK 上產(chǎn)生有效信號，就可以顯示該行數據。 當采用這種模式時(shí)，一定要將單片機STC12C5616 的引腳P2. 0 ~ P2. 3設置為弱上拉模式。
4 超長(cháng)LED 顯示屏顯示程序設計
在1 /16 單色LED 顯示屏硬件電路設計中，74HC595 采用直通方式連接。 根據直通方式特點(diǎn)，預先對單色顯示數據進(jìn)行優(yōu)化組織，將組織后的顯示數據預先存放在串行Flash 存儲器SST26VF016B 中。 如圖4 所示，單片機輸出顯示每行數據時(shí)按輸出數據→送移位脈沖→地址加1的順序重復進(jìn)行，顯示完一行后，RCK 鎖存顯示，通過(guò)ABCD 切換行選通線(xiàn)。
圖4 1 /16 掃描單色F3. 75 或F5. 0 單元板( 64 × 32 點(diǎn)) 連接方式。
以L(fǎng)ED 顯示屏的水平方向點(diǎn)數為4 096 點(diǎn)為例，其顯示一幀數據的程序代碼如下：
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(gè)字節地址
SendSQI_Byte( ( Addr 》 16) 0xff) ;
SendSQI_Byte( ( Addr 》 8) 0xff) ;
SendSQI_Byte( ( Addr0xff) ;
SendSQI_Byte( ( 0xff) ; / /送虛字節
P2 = P2 |0x0f;
SPCTL = 0xd0; / /允許SPI 接口
SPDAT = 0xff; / /啟動(dòng)第1 次SPI 發(fā)送
Data_Length = ( Data_Length 》 3) - 1;
while( Data_Length! = 0)
{ / /SPI 時(shí)鐘每次傳輸8 個(gè)脈沖
while( ( SPSTAT0x80) == 0) ;
SPSTAT = 0x80; / /清接收標志
SPDAT = 0xff; / /啟動(dòng)SPI 發(fā)送
Data_Length -- ;
}
while( ( SPSTAT0x80) == 0) ;
SPSTAT = 0x80; / /清接收標志
SPCTL = 0x90; / /禁止SPI 接口
CS = 1; /* disable devicce * /
EN = 0;
RCK = 1; RCK = 0;
PI = ( ( P10xf0) | Ln
) ;
EN = 1;
}
}
在設計程序時(shí)，僅在換行時(shí)關(guān)閉顯示屏，避免它產(chǎn)生余輝，其余時(shí)間都點(diǎn)亮。 在該程序中，Bv為數據線(xiàn)在垂直方向使用595 的組數; Lw為L(cháng)ED 顯示屏水平方向像素點(diǎn)數; Ln為當前LED 顯示屏顯示數據行號。 當顯示數據時(shí)，采用存儲器和LED 顯示屏的數據輸出模式，單片機先向串行存儲器輸出讀數據命令字0x0B,然后輸出24 位地址和虛擬字節，再使單片機數據口輸出高電平，就可以根據LED 顯示屏的長(cháng)度輸出SCK 脈沖。 送完一行數據后，禁止SPI 接口，RCK 鎖存信號有效，切換至下一行，按重復步驟繼續輸出顯示數據。
5 測試
經(jīng)過(guò)測試后，顯示屏顯示正常，沒(méi)有抖動(dòng)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(shí)間，其寬度為1. 036 16 ms,顯示1 幀的時(shí)間為16 ×1. 036 16 ms≈16 ms,所以L(fǎng)ED 顯示屏的刷新率為1 /16 ms = 62. 5 Hz. 而當LED 顯示屏的刷新率大于50 次/s 時(shí)，就可以滿(mǎn)足設計要求，故本設計能夠滿(mǎn)足正常顯示要求。 通過(guò)測試SCK 信號，如圖5( a)所示，可以看出SCK 信號每8 個(gè)脈沖1 組，每組之間的時(shí)間間隔僅為570 ns,該時(shí)間主要消耗在判斷SPI 數據傳輸完成標志和循環(huán)控制上。
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