基于CPLD和Embedded System的LED點(diǎn)陣顯示系統的實(shí)

　LED點(diǎn)陣顯示屏是顯示公共信息的一種重要顯示終端，其中大屏幕LED點(diǎn)陣顯示屏在許多場(chǎng)合得以應用。大屏幕顯示所采用的技術(shù)比中小屏幕顯示難度更大，因為其屏幕大、LED點(diǎn)數多，要求在極短的時(shí)間內刷新每個(gè)點(diǎn)，使得其掃描速率必須非常高，所以只有設計合理的控制電路才能達到這個(gè)要求。本文著(zhù)重解決大屏幕LED點(diǎn)陣顯示這一技術(shù)難題。通過(guò)采用自頂向下的設計思想，綜合運用高速CPLD、雙口RAM等技術(shù)和芯片，設計出了大、小屏幕皆適合的顯示控制電路。特別是利用單片機、CPLD與雙口RAM的無(wú)縫結合，將復雜的任務(wù)分配給不同的硬件處理，滿(mǎn)足了對實(shí)時(shí)性的要求。本系統不僅給大屏幕LED點(diǎn)陣顯示提供了優(yōu)良的控制電路，而且為CPLD器件和EDA技術(shù)提供了切實(shí)的應用實(shí)例。其中，共享雙口RAM的應用，為高速總線(xiàn)與低速總線(xiàn)的通信提供了一個(gè)新的解決方案。

　　1 硬件設計

　　顯示系統由信號處理電路和掃描電路兩大塊構成，其系統原理框圖如圖1所示，實(shí)際電路框圖如圖2所示。微處理器MCU采用8位單片機AT89C51，它通過(guò)串口接收來(lái)自PC機的待顯示數據。由于PC機串行總線(xiàn)標準RS232的邏輯電平與單片機電路使用的TTL電平不同，所以PC機與MCU之間的通信數據必須經(jīng)過(guò)RS232電平轉換芯片MAX232進(jìn)行轉換。從PC機接收到的數據存放在8K字節的電可擦寫(xiě)存儲器EEPROM 28C64中，這樣可方便地隨時(shí)修改待顯示的信息，并且在掉電情況下不至于丟失數據。由于系統軟件要進(jìn)行大批量的數據處理，所以擴充了單片機緩存區大小，采用了8K字節的外部靜態(tài)RAM 6264。

　1.1 雙口RAM的應用

　　采用雙口RAM是本設計的一個(gè)主要特色。一般的RAM（如6116）只有一套地址總線(xiàn)、數據總線(xiàn)和控制總線(xiàn)，在同一時(shí)間只能執行同一總線(xiàn)操作。而標準雙口RAM有左側和右側兩套地址總線(xiàn)、數據總線(xiàn)和控制總線(xiàn)，可供兩套總線(xiàn)對其進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。在本系統中，單片機通過(guò)共享的雙口RAMIDT7132與CPLD通信，單片機將數據寫(xiě)入IDT7132中，而CPLD則從IDT7132中讀取數據并通過(guò)掃描邏輯電路輸出出去。