畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)客運(yùn)汽車報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、 學(xué)科分類號 0810 本科學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目（中文）： 基于單片機(jī)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)客運(yùn)汽車 報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （英文）： design and implementation of the passenger car stops system based on single-chip microcomputer 姓 名 鄭家鑫 學(xué) 號 200808002115 院 （系） 計(jì)算機(jī)與通信工程系 專業(yè)、年級 通信工程 2008級 指導(dǎo)教師 黃文（教 授） 2012年 4月17日基于單片機(jī)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)客運(yùn)汽車報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要根據(jù)stc89c52單片機(jī)的特點(diǎn)和客運(yùn)汽車報(bào)站器的特點(diǎn)，本文提出了一種用單片

2、機(jī)控制語音芯片進(jìn)行客運(yùn)汽車語音自動(dòng)報(bào)站的方法。同時(shí)給出了軟硬件設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)過程中包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序編寫兩個(gè)方面，解釋了單片機(jī)在應(yīng)用過程中的方法和可能出現(xiàn)的問題。本文主要介紹硬件電路設(shè)計(jì)部分。利用stc89c52作為控制器，通過isd4004語音芯片建立語音信息庫，形成變化多樣 的語音信息，利用其功放播放語音信息以及提示語音，同時(shí)運(yùn)用lcd12864進(jìn)行站名顯示。當(dāng)客運(yùn)汽車到達(dá)某站點(diǎn)，用鍵盤控制本系統(tǒng)工作，通過語音電路輸出語音信息和提示，同時(shí)站數(shù)信息在led數(shù)碼管上顯示。整個(gè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括鍵盤電路、復(fù)位電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路、顯示電路、內(nèi)存擴(kuò)展電路模塊。本系統(tǒng)很大程度上提高客運(yùn)汽車報(bào)站

3、的準(zhǔn)確性，可靠性，提高了客運(yùn)汽車系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。該系統(tǒng)組成簡單，成本低廉，性價(jià)比高，在不發(fā)達(dá)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)能夠有廣泛的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：stc89c52單片機(jī)；isd4004語音芯片；lcd12864design and implementation of the passenger car stops system based on single- chip microcomputer abstractaccording to the characteristics of the st89c52 single-chip microcomputer and the passenger car stop

4、s system, this article aims to put forward an appropriate method for the passenger car stops system passenger car stops system, taking advantage of a speech chip under the control of scm. meanwhile, this article also puts forward the designation of software and hardware, including the hardware circu

5、it designation and the software programming. ways and problems of scm application are also explained.this article mainly introduces the hardware circuit designation. the stc89c52 is taken as a controller. with the isd4004 voice chip as a speech information database, various kinds of speech informati

6、on shall be produced. then the amplifier shall broadcast those speech information and speech prompt，and the lcd12864 is applied for stops. when a passenger car stops at a certain station, a keyboard is used to control the whole system. by way of speech circuit, speech information and prompt shall be

7、 output. in addition, the station shall be displayed at the nixie tube. the hardware designation of the whole system includes keyboard circuit, reset circuit, demonstration driving circuit, display circuit and internal storage expansion circuit module. to some extent, this system is efficient for th

8、e increasing of the accuracy and reliability of passenger car stops automatic system. it also makes great contributions to the quality of the passenger car service. the system with simple structure, low cost, high performance-price ratio, in underdeveloped villages and towns can have a wide range of

9、 practical.【key words】stc89c52 single- chip microcomputer；isd4004 voice chip；lcd12864目 錄1 緒論11.1 課題研究的背景及意義11.2 報(bào)站器的動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢11.3 設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)任務(wù)21.4 技術(shù)指標(biāo)21.5 本文所做的工作22 硬件電路的設(shè)計(jì)32.1 主控電路的設(shè)計(jì)32.1.1 關(guān)于stc89c52單片機(jī)32.1.2 振蕩器電路的設(shè)計(jì)52.1.3 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)72.2語音輸出電路的設(shè)計(jì)92.2.1 關(guān)于語音芯片92.2.2 錄音、放音電路的設(shè)計(jì)142.3 led顯示電路的設(shè)計(jì)162.3.1 led顯示

10、器件簡介162.3.2 led點(diǎn)陣漢字顯示電路的設(shè)計(jì)192.4 總電路圖設(shè)計(jì)202.5 小結(jié)203 軟件設(shè)計(jì)223.1 主控程序的設(shè)計(jì)223.2 語音報(bào)站程序的設(shè)計(jì)253.3 led漢字顯示程序的設(shè)計(jì)253.4小結(jié)264 系統(tǒng)測試274.1 各模塊調(diào)試274.1.1 .矩陣鍵盤的調(diào)試274.1.2 12864顯示調(diào)試274.1.3 語音芯片調(diào)試284.1.4系統(tǒng)調(diào)試284.2小結(jié)295 總 結(jié)31參考文獻(xiàn)32致 謝33附錄34iv1 緒論1.1 課題研究的背景及意義隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)城市化的加快，客運(yùn)汽車交通作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施之一，仍然是絕大多數(shù)出行者的首選交通方式。為使得人們特別是為外來旅游、出差、就醫(yī)

11、、求職等急需了解本地的客運(yùn)汽車路線的人提供高效、方便、快捷的客運(yùn)汽車系統(tǒng)，讓他們得到自己所需要的各種相關(guān)信息，以便減少各種可能產(chǎn)生不必要的交通流量,提高客運(yùn)汽車的運(yùn)作效率，客運(yùn)汽車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。在計(jì)算機(jī)還未普及之前客運(yùn)汽車報(bào)站管理都是由工作人員人工報(bào)站的方式來操作的。隨著社會(huì)的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)科學(xué)的迅速發(fā)展，便有了客運(yùn)汽車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的出現(xiàn)?？瓦\(yùn)汽車應(yīng)用系統(tǒng)帶給公交企業(yè)的將不僅是形象的提升，也是效益的增長?，F(xiàn)今社會(huì)，客運(yùn)汽車事業(yè)關(guān)乎到大多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)人民的出行，可客運(yùn)汽車的傳統(tǒng)的人工按鍵報(bào)站依然無法滿足大家對其的要求。主要表現(xiàn)為：傳統(tǒng)報(bào)站方式是由乘務(wù)人員進(jìn)行人工報(bào)站，因方言或擁擠等情況，該方式

12、工作強(qiáng)度太大其效果往往也太差。為了改變這種狀況，本文設(shè)計(jì)了客運(yùn)汽車的智能報(bào)站系統(tǒng)，在到站時(shí)進(jìn)行語音報(bào)站的同時(shí)并在液晶模塊上進(jìn)行漢字顯示站名。1.2 報(bào)站器的動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢從1831英國人沃爾特漢考克為他的國家制造出了世界上第一輛裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車起，到今天，客運(yùn)汽車已經(jīng)歷經(jīng)了將近200年的發(fā)展過程；從人工報(bào)站到半自動(dòng)語音報(bào)站，客運(yùn)汽車向著越來越人性化的方向發(fā)展。20世紀(jì)80年代中期，intel公司將8051內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售的形式轉(zhuǎn)給世界許多著名ic制造廠商，這樣8051就變成有眾多制造廠商支持的，發(fā)展出上百個(gè)品種的大家族。到目前為止，其它任何一個(gè)單片機(jī)系列均未發(fā)展到如此的規(guī)模?？瓦\(yùn)汽車自

13、動(dòng)報(bào)站器的設(shè)計(jì)主要是為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)人工語音報(bào)站的落后方式，使進(jìn)站、出站信息自動(dòng)播報(bào)站名及服務(wù)用語，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù)1。目前語音報(bào)站器技術(shù)主要有以下幾種2：一般語音報(bào)站器，到站前由乘務(wù)人員按動(dòng)進(jìn)站按鈕開始報(bào)站，出站時(shí)由乘務(wù)人員按下出站按鈕，開始預(yù)報(bào)下站的站名，通過序號來記錄各個(gè)站點(diǎn)；第二種是門控語音報(bào)站器，將開門、關(guān)門時(shí)轉(zhuǎn)換信號和語音報(bào)站器連接，開門和關(guān)門時(shí)自動(dòng)報(bào)站；第三種是無線信標(biāo)語音報(bào)站器，它是在每個(gè)客運(yùn)車站點(diǎn)設(shè)置發(fā)射信標(biāo)點(diǎn)，客運(yùn)汽車臨近到站點(diǎn)左右會(huì)收到信標(biāo)信號，開始自動(dòng)報(bào)站，出站后信號消失，開始預(yù)報(bào)下一站，此報(bào)站器報(bào)站準(zhǔn)確，但需要為每個(gè)站點(diǎn)組提供序號。1.3 設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)任

14、務(wù)本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)客運(yùn)汽車報(bào)站系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)客運(yùn)汽車的語音自動(dòng)報(bào)站，即在進(jìn)站、出站時(shí)候自動(dòng)播報(bào)語音提示信息及服務(wù)用語，同時(shí)利用led點(diǎn)陣電路進(jìn)行漢字顯示。本設(shè)計(jì)要求利用sct89c52作為主控芯片完成主控電路的設(shè)計(jì)，輔助電路要求包括語音電路、漢字點(diǎn)陣顯示電路、電源電路等。1.4 技術(shù)指標(biāo)工作電壓：12v(52單片機(jī)為5v,語音芯片3.3v)；靜態(tài)功耗：6w；音頻輸出：10w；信噪比 ：34db；系統(tǒng)容量：可容納300個(gè)站點(diǎn)信息和8分鐘語音廣告信息；環(huán)境溫度：-3080；最大廣告條數(shù) ：100條。1.5 本文所做的工作 本文主要介紹了本課題在研發(fā)和設(shè)計(jì)中的思路與過程。根據(jù)收集的資料及自己的見

15、解，決定將系統(tǒng)分為四個(gè)功能小模塊：按鍵、語音、液晶顯示、mcu模塊，重點(diǎn)分析語音、液晶顯示和按鍵模塊及各模塊軟硬的實(shí)現(xiàn)。硬件方面，首先是元器件的選取，經(jīng)過反復(fù)測試與對比，最后決定語音采用isd4004、液晶用lcd12864。其次為原理圖的設(shè)計(jì)及pcb的制版。軟件方面，先將自己所需路線進(jìn)行錄音，每到一個(gè)站點(diǎn)時(shí)，按下相應(yīng)的按鍵，將isd4004中的data傳送給mcu，通過mcu的處理在lcd12864液晶上顯示該站點(diǎn)的信息并用小喇叭播放聲音。基于以上的構(gòu)思，設(shè)計(jì)出硬件的原理圖及畫出軟件的流程圖，通過軟硬件反復(fù)調(diào)試，最后初步實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果。2 硬件電路的設(shè)計(jì)客運(yùn)汽車報(bào)站系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成，

16、即主控電路、語音電路及l(fā)ed點(diǎn)陣漢字顯示電路和鍵盤控制電路。各部分電路的設(shè)計(jì)在本章中做了詳細(xì)的說明。2.1 主控電路的設(shè)計(jì)2.1.1 關(guān)于stc89c52單片機(jī)stc89c52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有 8k 在系統(tǒng)可編程flash 存儲(chǔ)器3。在單芯片上，擁有靈巧的8 位cpu 和在系統(tǒng)可編程flash， 使得stc89c52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)flash，512字節(jié)ram， 32 位i/o 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4kb eeprom，max810復(fù)位電路，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級中斷結(jié)構(gòu)

17、，全雙工串行口。另外 stc89c52 可降至0hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，cpu 停止工作，允許ram、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35mhz，6t/12t可選。stc89c52引腳圖如圖2-1所示4。 圖2-1 stc89c52引腳圖vcc：供電電壓。vss：接地。p0口：p0口為一個(gè)8位漏級開路雙向i/o口，每腳可吸收8個(gè)ttl門電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低

18、八位。在fiash編程時(shí)，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)fiash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0輸出原碼，此時(shí)p0外部必須被拉高。p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口：p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)ttl門電流，當(dāng)p2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

19、器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。p3口：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。p3也可作為stc89c52的一些特殊功能口，如下所示：管腳 備選功能p3.0 rxd（串行輸入口）p3.1 txd（串行輸出口）p3.2 /int0（外部中斷0）p3.3

20、 /int1（外部中斷1）p3.4 t0（記時(shí)器0外部輸入）p3.5 t1（記時(shí)器1外部輸入）p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ale/prog：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一

21、個(gè)ale脈沖。電源（vpp）xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。xtal2：來自反向振蕩器的輸出。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時(shí)， ale只有在執(zhí)行movx，movc指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無效。/psen：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/psen信號將不出現(xiàn)。/ea/vpp：當(dāng)/ea保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/

22、ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程。2.1.2 振蕩器電路的設(shè)計(jì)89系列單片機(jī)的內(nèi)部振蕩器電路如圖2-2所示，由一個(gè)單級反相器組成。xtal1為反相器的輸入，xtal2為反相器的輸出。可以利用它內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘，只要在xtal1和xtal2引腳上外接一個(gè)晶體及電容組成的并聯(lián)諧振電路，便構(gòu)成一個(gè)完整的振蕩信號發(fā)生器，如圖2-3所示，此方法稱為內(nèi)部方式。xtal2xtal1內(nèi)部定時(shí)/pd400d1d2q1rfq2vccq3q4圖2-2 stc89c52單片機(jī)內(nèi)部振蕩器電路xtal1xtal289系列單片機(jī)gn

23、d內(nèi)部定時(shí)vcc/pdrf石英晶體或陶瓷振蕩器c1c2圖2-3 片內(nèi)振蕩器等效電路另一種使用方法如圖2-4所示，由外部時(shí)鐘源提供一個(gè)時(shí)鐘信號到xtal1端輸入，而xtal2端浮空。在組成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，多數(shù)采用圖2-3所示的方法，這種方式的結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，可靠性高。振蕩器的等效電路如圖2-3上部所示5。在圖中給出了外接元件，即外接晶體及電容c1，c2，并組成并聯(lián)諧振電路。在電路中，對電容c1和c2的值要求不是很嚴(yán)格，如果用高質(zhì)的晶振，則不管頻率為多少，c1，c2通常都選擇30pf。有時(shí)，在某些應(yīng)用場合，為了降低成本，晶體振蕩器可用陶瓷振蕩器代替。如果使用陶瓷振蕩器，則電容c1，c2的

24、值取47pf。xtal2xtal1gndnccmos門外部振蕩信號圖2-4 外部時(shí)鐘接法通常，在單片機(jī)中對所使用的振蕩晶體的參數(shù)要求如下：esr（等效串聯(lián)電阻）：根據(jù)所需頻率按圖2-5選取。c0（并聯(lián)電容）：最大7.0pf。cl（負(fù)載電容）：30pf+3pf。通常，其誤差及溫度變化的范圍要按系統(tǒng)的要求來確定6。6005004003002001000 4 8 12 16圖2-5 esr與頻率的關(guān)系曲線在本設(shè)計(jì)中，采用的是內(nèi)部方式，即如圖2-5所示，在xtal1和xtal2引腳上外接一個(gè)12mhz的晶振及兩個(gè)47pf的電容組成。2.1.3 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)89系列單片機(jī)與其他微處理器一樣，在啟動(dòng)的時(shí)

25、候都需要復(fù)位，使cpu及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始工作。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號是從rst引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如rst引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期），則cpu就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位時(shí)序如圖2-6所示，因外部的復(fù)位信號是與內(nèi)部時(shí)鐘異步的，所以在每個(gè)機(jī)器周期的s5p2都對rst引腳上的狀態(tài)采樣。當(dāng)在rst端采樣到“1”信號且該信號維持19個(gè)振蕩周期以后，將ale和/psen接成高電平 ，使器件復(fù)位。在rst端電壓變低后，經(jīng)過1-2個(gè)機(jī)器周期后退出復(fù)位狀態(tài)，重新啟動(dòng)時(shí)鐘，并恢復(fù)ale和/pse

26、n的狀態(tài)。如果在系統(tǒng)復(fù)位期間將ale和/psen引腳拉成低電平，則會(huì)引起芯片進(jìn)入不定狀態(tài)。| s5 | s6 | s1 | s2 | s3 | s4 | s5 | s6 | s1 | s2 | s3 | s4 | s5 | s6 | s1 | s2 | s3 |rst：inst addr inst addr inst addr inst addr inst addr instale：/psen：p0：11振蕩周期19振蕩周期圖2-6 內(nèi)部復(fù)位定時(shí)時(shí)序（1）手動(dòng)復(fù)位手動(dòng)復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端rst上加入高電平。一般采用的辦法是在rst端和正電源vcc之間接一個(gè)按鈕。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則vcc的

27、+5v電平就會(huì)直接加到rst端。由于人的動(dòng)作很快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，保證能滿足復(fù)位的時(shí)間要求。手動(dòng)復(fù)位的電路如圖2-7所示。vcc stc89c52rst gnd8.2k10uf+vcc 圖2-7 手動(dòng)復(fù)位電路（4）上電復(fù)位stc89c52的上電復(fù)位電路如圖2-8所示，只要在rst復(fù)位輸入引腳上接一電容至vcc端，下接一個(gè)電阻到地即可。對于cmos型單片機(jī)，由于在rst端內(nèi)部有一個(gè)下拉電阻，故可將外部電阻去掉，而將外接電容減至1uf。上電復(fù)位的過程是在加電時(shí)，復(fù)位電路通過電容加給rst端一個(gè)短暫的高電平信號，此高電平信號隨著vcc對電容的充電過程而逐漸回落，即rst端的高電平信

28、號必須維持足夠長的時(shí)間。上電時(shí)，vcc的上升時(shí)間約為10ms，而振蕩器的起振時(shí)間取決于振蕩頻率，如晶振頻率為10mhz，起振時(shí)間為1ms；晶振頻率為1mhz，起振時(shí)間則為10ms。在圖2-7的復(fù)位電路中，當(dāng)vcc掉電時(shí)，必然會(huì)使rst端電壓迅速下降到0v以下，但是，由于內(nèi)部電路的限制作用，這個(gè)負(fù)電壓將不會(huì)對器件產(chǎn)生損害。另外，在復(fù)位期間，端口引腳處于隨機(jī)狀態(tài)，復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全“1”態(tài)。如果系統(tǒng)在上電時(shí)得不到有效的復(fù)位，則在程序計(jì)數(shù)器pc中將得不到一個(gè)合適的初值，因此，cpu可能會(huì)從一個(gè)未被定義的位置開始執(zhí)行程序。vccstc89c52rst8.2k10uf+vccgnd圖2-8 上電復(fù)

29、位電路（3）復(fù)位后寄存器的狀態(tài)當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，內(nèi)部寄存器的狀態(tài)如表2.1所列，即在sfrs中，除了端口鎖存器、堆棧指針sp和串行口的sbuf外，其余的寄存器全部清0，端口鎖存器的復(fù)位值為0ffh，堆棧指針值為07h，sbuf內(nèi)為不定值。內(nèi)部ram的狀態(tài)不受復(fù)位的影響，在系統(tǒng)上電時(shí)，ram的內(nèi)容是不定的。表2.1各特殊功能寄存器的復(fù)位值專用寄存器復(fù)位值專用寄存器復(fù)位值pc0000htcon00hacc00hb00hpsw00hsp07hdptr0000hp0-p3ffhip00000bie000000btmod00hth000htl000hth100htl100hscon00hsbuf不定pcon

30、（chmos）00000b在本設(shè)計(jì)中復(fù)位電路采用的是上電復(fù)位，即如圖2-8所示。2.2語音輸出電路的設(shè)計(jì)2.2.1 關(guān)于語音芯片2.2.1.1 isdwinbond語音芯片概述美國isd（information storsge devices）公司是專業(yè)研制和生產(chǎn)先進(jìn)的半導(dǎo)體語音芯片的著名廠家和領(lǐng)導(dǎo)者，其開發(fā)的高密度“多級”存儲(chǔ)方法稱作“chipcorder”的專業(yè)技術(shù)，可以在一個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)256級的不同電平，即存儲(chǔ)相同信息僅需要用傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)1/8的存儲(chǔ)空間。該公司與1998年12月被臺灣華邦（winbond）并購，1990年改名為weca（winbond electronic corpr

31、ation american），但保留其isd名稱和標(biāo)識，這個(gè)合并將把isd公司領(lǐng)先的信息存儲(chǔ)、語音錄放技術(shù)和強(qiáng)大的用戶群與winbond公司的高效率的制造能力和分布于全時(shí)間的營銷能力結(jié)合起來。isd系列語音芯片有isd1100系列、isd1200系列、isd1400系列、isd2500系列、isd4000系列和isd5000系列幾種7。isd1100系列中有10s和12s的單片聲音錄放器件isd1110和isd1112。isd1200系列中有10s和12s的單片聲音錄放器件isd1210和isd1212。isd1400系列中有16s和20s的單片聲音錄放器件isd1416和isd1620。i

32、sd1800系列中有8s、10s、12s和16s的單片單段聲音錄放器件isd1810。isd2500系列中有32s、40s、48s、64s和60s、75s、90s、120s的單片聲音錄放器件isd2532、isd2540、isd2548、isd2564和isd2560、isd2575、isd2590、isd120。isd4000系列中有120s、150s、180s和240s的單片聲音錄放器件isd4001、isd4002、isd4003和isd4004。isd5000系列中有4min、5min、6min和8min的單片聲音錄放器件isd5008。其中isd1100系列、isd1200系列和is

33、d1400系列都是獨(dú)立使用；isd2500系列是手動(dòng)切換或則與微控制器兼容，放音時(shí)可以用邊沿或電平進(jìn)行觸發(fā)；isd4000系列、isd5000系列都帶有微控制器spi或microwire串行接口。2.2.1.2 語音芯片isd4004isd4000系列單片聲音錄放器件是用cmos工藝實(shí)現(xiàn)的高語音質(zhì)量、3v工作電壓的集成電路芯片，特別適用于移動(dòng)電話和各種便攜式產(chǎn)品8。按錄放時(shí)間又分isd4002、isd4003和isd4004三個(gè)子系列。片內(nèi)集成有振蕩器、抗混疊濾波器、平滑濾波器、自動(dòng)靜音電路、音頻放大器和高密度多級flash存儲(chǔ)陣列。這個(gè)系列的新片要求用于微處理器或微控制器系列，通過串行外圍接

34、口spi或microwire串行接口進(jìn)行尋址和控制。錄音數(shù)據(jù)被存放方法是通過isd的多級存儲(chǔ)專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，用聲音和聲頻信號的自然形式直接存放在故態(tài)存儲(chǔ)器中，從而提供高質(zhì)量回放語音的保真度。isd4004單片實(shí)現(xiàn)聲音錄放功能，主要性能及其特點(diǎn)如下： （1） 采用單一3v工作電壓（2） 低功耗：典型的錄音工作電流為25ma 典型的放音工作電流為15ma典型待機(jī)節(jié)能狀態(tài)電流為1ua （3） 單片錄放時(shí)間為8min、10min、12min和16min（4） 高質(zhì)量自然的聲音/音頻回放（5） 自動(dòng)靜音電路可以在無聲狀態(tài)時(shí)消除背景噪音（6） 不需要考慮實(shí)現(xiàn)算法（7） 具有微控制器spi或microwir

35、e串行接口（8） 可以對多段信息尋址控制（9） 可以通過spi或microwire控制寄存器控制功耗（10） 語音數(shù)據(jù)斷電不丟失，可以保存100年（11） 允許反復(fù)錄音10萬次（12） 片上帶有時(shí)鐘源（13） 有pdip、soic、tsop和csp多種封裝形式（14） 使用溫度范圍有商業(yè)用擴(kuò)展型和工業(yè)用兩種可供選擇：商業(yè)品擴(kuò)展型：-20+70工業(yè)品：-40+85外部引腳及其說明如圖2-9所示：圖2-9 isd4004引腳圖電源 (vcca,vccd)：為使噪聲最小,芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線,并且分別引到外封裝的不同管腳上,模擬和數(shù)字電源端最好分別走線,盡可能在靠近供電端處相連,而

36、去耦電容應(yīng)盡量靠近器件。地線(vssa,vssd)：芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。同相模擬輸入(ana in+)： 這是錄音信號的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。單端輸入時(shí),信號由耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值32mv,耦合電容和本端的3k電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，信號最大幅度為峰峰值16mv，為isd33000系列相同。反相模擬輸入(ana in-)：差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，這是錄音信號的反相輸入端。信號通過耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值16mv。音頻輸出(aud out)：提供音頻輸出,可驅(qū)動(dòng)5k的負(fù)載。片選(ss)：此端為低，即向該isd4004芯片

37、發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。串行輸入(mosi)：此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端，供isd輸入。串行輸出(miso)：isd的串行輸出端。isd未選中時(shí)，本端呈高阻態(tài)。串行時(shí)鐘(sclk)：isd的時(shí)鐘輸入端,由主控制器產(chǎn)生,用于同步mosi和miso的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在sclk上升沿鎖存到isd,在下降沿移出isd。中斷(/int)：本端為漏極開路輸出。isd在任何操作(包括快進(jìn))中檢測到eom或ovf時(shí)，本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個(gè)spi周期開始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用rint指令讀取。ovf標(biāo)志：指示isd的錄、放操作已到達(dá)存儲(chǔ)器的未尾。eom

38、標(biāo)志：只在放音中檢測到內(nèi)部的eom標(biāo)志時(shí)，此狀態(tài)位才置1。行地址時(shí)鐘(rac)：漏極開路輸出。每個(gè)rac周期表示isd存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行(isd4004系列中的存貯器共2400行)。該信號175ms保持高電平，低電平為25ms?？爝M(jìn)模式下，rac的218.75s是高電平，31.25s為低電平。該端可用于存儲(chǔ)管理技術(shù)。外部時(shí)鐘(xclk)：本端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校，誤差在 +1%內(nèi)。商業(yè)級芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)，頻率變化在+2.25%內(nèi)。工業(yè)級芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在-6/+4%內(nèi),此時(shí)建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度,可從本端輸入外部時(shí)鐘(如前

39、表所列)。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定,故上述推薦的時(shí)鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時(shí)鐘的占空比無關(guān)緊要，因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻。在不外接地時(shí)鐘時(shí),此端必須接地。自動(dòng)靜噪(amcap)：當(dāng)錄音信號電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時(shí),自動(dòng)靜噪功能使信號衰弱,這樣有助于養(yǎng)活無信號(靜音)時(shí)的噪聲。通常本端對地接1mf的電容，構(gòu)成內(nèi)部信號電平峰值檢測電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較，決定自動(dòng)靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。大信號時(shí)，自動(dòng)靜噪電路不衰減,靜音時(shí)衰減6db。1mf的電容也影響自動(dòng)靜噪電路對信號幅度的響應(yīng)速度。本端接vcca則禁止自動(dòng)靜噪。極限參數(shù)：（1） 支流電源電壓范圍（vccvss）：

40、-0.3+0.7v（2） 輸入電壓范圍（所有引腳）：（vss-0.3v）（vcc+0.3v）（3） 輸入電壓范圍（所有引腳，輸入電流不超過20ma）：（vss-1.0v）（vcc+1.0v）（4） 輸入電壓范圍（mosi、sclk、int、rac、ss引腳，輸入電流不超過20ma）：（vss-1.0v）5.5v（5） 結(jié)溫：+150（6） 存儲(chǔ)溫度范圍（tstg）：-65+150（7） 引腳焊接溫度（10s）：+300串行外圍接口spi：（isd4004的串行操作是通過spi串行接口實(shí)現(xiàn)的，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議設(shè)定微控制器spi的移位寄存器是有串行時(shí)鐘sclk的下降沿驅(qū)動(dòng)。而對isd4004數(shù)據(jù)輸入是

41、由mosi引腳上的上升沿驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)輸出是由miso引腳上的下降沿驅(qū)動(dòng)。）（1） 所有串行數(shù)據(jù)傳送都是由/ss引腳上的下降沿開始。（2） 在所有串行通信期間，/ss引腳上都保持低電平，而在兩條指令之間保持高電平。（3） 數(shù)據(jù)輸入由時(shí)鐘的上升沿驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)輸出由時(shí)鐘的下降沿驅(qū)動(dòng)。（4） 錄音和放音操作的初始化是通過把/ss引腳為低電平使能芯片，把操作碼和地址串行輸入。（5） 輸入操作碼和地址的格式如下：和（6） 每個(gè)由eom或溢出產(chǎn)生的結(jié)果信號都將產(chǎn)生中斷，包括報(bào)文周期插入周期。當(dāng)下一次初始化spi周期時(shí)，中斷將被清除。（7） 當(dāng)中斷數(shù)據(jù)被移位移出miso引腳時(shí)，控制和地址數(shù)據(jù)就同時(shí)被移進(jìn)mosi引

42、腳。需要注意的是，移入的數(shù)據(jù)與當(dāng)前系統(tǒng)的操作是一致的。有可能在同一個(gè)spi周期讀中斷數(shù)據(jù)和啟動(dòng)一個(gè)新的操作。（8） 任何一個(gè)操作都是從run位被置1開始，由run位清零結(jié)束。（9） 所有的操作都是有/ss的上升沿開始。spi控制寄存器用于各個(gè)期間功能的控制，這些控制包括放音、錄音、報(bào)文插入、上電和掉電、啟動(dòng)和停止操作以及忽略地址指針等。以下是控制寄存器的說明：（1） n控制寄存器：用于控制操作。當(dāng)其為1時(shí)，啟動(dòng)操作；當(dāng)其為0時(shí)，停止操作。（2） /控制寄存器：用于選擇放音和錄音操作。當(dāng)其為1時(shí)選擇放音操作；當(dāng)其為0時(shí)，選擇錄音操作。如圖2-10所示。mosic4 c3 c2 c1 c0 a15

43、 a14 a13 a12 a11 a10 a9 a8 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0報(bào)文插入(mc)忽略的地址(iab)上電(pu)放音/錄音(p/r)運(yùn)行misoovf eom p0 p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12 p13 p14 p15 0 0 0 0 0 0圖2-10 spi端口及其相關(guān)控制位示意圖（3） mc控制寄存器：用語控制報(bào)文插入功能。當(dāng)其為1時(shí)，允許報(bào)文插入；當(dāng)其為0時(shí)，關(guān)閉報(bào)文插入功能。（4） pu控制寄存器：用于主電源控制。當(dāng)其為1時(shí)，控制上電；當(dāng)其為0時(shí)，掉電進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)。（5） iab控制寄存器：忽略地址控制

44、位。當(dāng)其為1時(shí)，忽略輸入地址寄存器的內(nèi)容a9-a0/a15-a0。當(dāng)其為0時(shí)，使用在操作上使用的輸入地址寄存器的內(nèi)容a9-a0/a15-a0。當(dāng)iab被清0時(shí)，放音或錄音操作就從地址a9-a0/a15-a0開始。為了連續(xù)放音或錄音，iab應(yīng)該在相應(yīng)行結(jié)束前變?yōu)?，否則將會(huì)從同一行的地址處重復(fù)操作。存儲(chǔ)器管理時(shí)，rac（行地址時(shí)鐘）引腳和iab可以用來繞著存儲(chǔ)器分段移動(dòng)。（6） p9-p0/p15-p0：行指針寄存器的輸出。（7） a9-a0/a15-a0：輸入地址寄存器5。2.2.2 錄音、放音電路的設(shè)計(jì)isd4004聲音錄放器件的采樣頻率為6.4khz，它單片錄放時(shí)間有8min、10min、

45、12min和16min幾種，其采用內(nèi)置非易失性flash存儲(chǔ)器，這種快擦寫存儲(chǔ)器斷電不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，所以保存數(shù)據(jù)不需要耗電。典型的被存儲(chǔ)信息可以保存時(shí)間高達(dá)100年，同一個(gè)存儲(chǔ)單元可以反復(fù)被錄音10萬次5。（1）功放電路的設(shè)計(jì)isd4004芯片的音頻輸出引腳aud out可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)5k的負(fù)載，當(dāng)器件上電后，該引腳輸出的電源為1.2v。本設(shè)計(jì)中選用的放大器是lm386，lm386是為低電壓應(yīng)用設(shè)計(jì)的音頻功率放大器9，其工作電壓為6v，最大失真度為0.2，功率頻響為20100khz。功放電路連線圖如圖2-11所示。圖2-11 功放電路由于功率放大器lm386要接+6v電壓，因此還需要一個(gè)電壓變換電

46、路將24v電壓變換成+6v的電壓。這里選用的是芯片lm317。lm331是三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器，其電路結(jié)構(gòu)和外接元件如圖2-12所示。它的內(nèi)部電路有比較放大器、偏置電路（圖中未畫出）、恒流源電路和帶隙基準(zhǔn)電壓等，它的公共端改接到輸出端，器件本身無接地端。所以消耗的電流都從輸出端流出，內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓（約1.2v）接至比較放大器的同相端和調(diào)整端之間。若接上外部的調(diào)整電阻r1、r2后，輸出電壓為 （2-1） lm317的=1.2v，=50ua，由于調(diào)整端電流 * ，故可以忽略，所以上式化簡為 （2-2）基準(zhǔn)電壓比較放大器調(diào)整管vrefivbti1iadji2+-vivoadj+r1r2圖2-12三端

47、可調(diào)試集成穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)圖電壓變換電路連線圖如圖2-13所示。圖2-13 電壓變換電路（2）錄音電路的設(shè)計(jì)連線圖如圖2-14所示，mic是麥克風(fēng)，即語音信號的輸入端，輸出的模擬語音信號經(jīng)過三極管組成的放大器放大后加到isd4004語音芯片的ana in-反向模擬輸入端。vcc圖2-14 錄音電路2.3 led顯示電路的設(shè)計(jì)2.3.1 led顯示器件簡介2.3.1.1發(fā)光二極管特性發(fā)光二極管與普通二極管一樣具有單向?qū)щ娦?，但是因其使用的半?dǎo)體材料不同,其導(dǎo)通電壓較高，一般鍺二極管在0.2v左右，硅二極管在0.7v左右，而砷化鎵或磷化鎵發(fā)光二極管一般在1.1-2.4v，但其反向擊穿電壓不高，一般在5v

48、或稍許高一點(diǎn)（不能用500型萬用表的r10k檔測量，在反壓較高的電路中需要加鉗位二極管保護(hù)）。對小功率led，支流工作電流以1-15ma為宜（不同材料的led要求會(huì)相差較大），最大電流不得超過50ma，最大平均電流不超過30ma，所以使用中必須要加限流電阻。中功率led的電流工作電流可達(dá)200ma左右。led可看承具有恒壓特性，其正向壓降變化不大，有一定的穩(wěn)定作用，其發(fā)光強(qiáng)度隨工作電流增大而增大。對紅色led而言，工作電流一般為5-7ma較合適，當(dāng)工作電流大于15ma后，其發(fā)光強(qiáng)度就趨于飽和。另外led的發(fā)光強(qiáng)度還一環(huán)境溫度有關(guān)，溫度越低發(fā)光強(qiáng)度越高，隨溫度升高，發(fā)光強(qiáng)度呈準(zhǔn)線性下降，在75時(shí)

49、發(fā)光強(qiáng)度僅為25時(shí)的一半，在80時(shí)，led幾乎就不能工作，led的最大工作電流也隨溫度升高而線性下降。2.3.1.2 led顯示器類型led顯示器是用發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示器。構(gòu)成方式有兩大類：一是筆段字符式，一般又有三種：7段（/8段）數(shù)碼管、15段（/17段）數(shù)碼管和6段符號顯示器；二是點(diǎn)陣字符式，一般有57、58、88和1616等若干種點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)不同電路的需要，根據(jù)構(gòu)成led顯示器的發(fā)光二極管公共極的極性，有共陰極和共陽極兩種形式。對共陰極數(shù)碼管，公共陰極接地，當(dāng)各段陽極上的電平為高電平時(shí)，該段接通亮，電平為0時(shí)，該段關(guān)斷不亮。對共陽極數(shù)碼管則剛好相反，高電平時(shí)不亮，低電平時(shí)亮。這

50、種器件根據(jù)顯示數(shù)位分類，可以分為一位、雙位和多位led顯示器，一位led顯示器就稱作led數(shù)碼管，兩位以上的一般就稱作led顯示器。（1）7段（/8段）數(shù)碼管顯示器7段（/8段）數(shù)碼顯示器的每個(gè)數(shù)位都是由7段筆段組成，通過不同筆段的組合就可以顯示不同的數(shù)字和部分字母以及其他符號。其第8筆段一小數(shù)點(diǎn)形式位于字符的右下方。（2）15段（/17段）數(shù)碼管顯示器15段（/17段）數(shù)碼顯示器的每個(gè)數(shù)位都是由14（/16）段數(shù)碼管組成外框加“米”構(gòu)成，通過不同筆段的組合，不但可以顯示所有的數(shù)字，還可以顯示所有的26個(gè)英文字母和其他符號。15段與17段顯示器的區(qū)別在于外框上下兩橫結(jié)構(gòu)不一樣，17段顯示器的上

51、橫和下橫分別被分成兩個(gè)筆段，而15段顯示器則分別為一個(gè)筆段。17段顯示器可以顯示兩種尺寸不同的數(shù)字，一種為半尺寸瘦型數(shù)字，另一種為全尺寸的寬型數(shù)字；而15段顯示器則只能顯示全尺寸的數(shù)字。（3）6段符號顯示器6段符號顯示器經(jīng)常在或計(jì)量顯示中用于顯示最高位和符號位，因?yàn)樵?位半或4位半顯示器中，最高位最大僅為1，所以符號顯示器用6段筆段構(gòu)成“+1”，可以根據(jù)需要顯示“+1”、“-1”、“1”、“+”、“-”、“+1.”、“-1.”或“1.”等組合符號。（4）點(diǎn)陣式顯示器筆段式led顯示器只能顯示數(shù)字、部分簡單的英文字母和其他簡單字符等，不能顯示復(fù)雜的字母和符號，更不能顯示漢字和圖形，所以應(yīng)用范圍受

52、到限制。而點(diǎn)陣式led顯示器就可以解決這個(gè)問題，常見的點(diǎn)陣式led顯示器有57、58、88和1616等若干種點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。57、58、88點(diǎn)陣顯示器可以顯示大小寫英文字母、數(shù)字和其他字符，1616點(diǎn)陣顯示器則可以顯示漢字和簡單的圖形。2.3.1.3 led顯示譯碼方式要驅(qū)動(dòng)led顯示器顯示相應(yīng)字符，必須通過接口向其提供字符的筆段字形碼和數(shù)位代碼。如何得到字符的筆段字形碼，可以通過硬件譯碼方式，也可以通過軟件譯碼方式。（1）硬件譯碼常用的硬件譯碼器有bcd7段譯碼器mc14558，把譯碼器與驅(qū)動(dòng)電路集成在一起的bcd7段譯碼驅(qū)動(dòng)器mc14547，進(jìn)一步把鎖存器、譯碼器和驅(qū)動(dòng)器集成在一起的bcd7段鎖

53、存譯碼驅(qū)動(dòng)器mc14513和十六進(jìn)制輸出的鎖存譯碼驅(qū)動(dòng)器mc14495等。（2）軟件譯碼當(dāng)led顯示器用于微處理器或微控制器應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，利用微處理器的強(qiáng)大功能，通過軟件查表方式對所需要顯示的字符到筆段字形碼的變換實(shí)現(xiàn)譯碼不是一件困難的事，所以目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用都是采用這種軟件譯碼方式。2.3.1.4 led顯示器驅(qū)動(dòng)方式led顯示器驅(qū)動(dòng)方式可以分成靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)兩種。靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)一般是通過數(shù)字集成電路對所需要顯示的字符筆段連續(xù)施加電壓；而動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)則是利用矩陣少秒方式間斷向所需要顯示的字符筆段輪流施加電壓。（1）靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)當(dāng)led顯示器工作于靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，不同數(shù)位l

54、ed數(shù)碼管的公共極（共陰極或共陽極）將被連接在一起并接地或+5v，而每個(gè)數(shù)位的8段筆段分別與一個(gè)8位鎖存器相連。不同數(shù)位的數(shù)碼管相互獨(dú)立，分別用不同的驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，它們的顯示字符一旦確定，只要不改變顯示字符，相應(yīng)的鎖存器的輸出就將一直維持不變。這種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是編程容易、管理簡單、顯示亮度高、穩(wěn)定性好，占用cpu時(shí)間較少；但缺點(diǎn)是占用硬件電路和微處理器系統(tǒng)接口資源較多、引線多、印刷板布線復(fù)雜、硬件投入成本高。（2）動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)當(dāng)led顯示器工作于動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，通常把不同數(shù)位的同名筆段互連起來，共用一個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器。每一個(gè)數(shù)位上的字符顯示都需要靠筆段字形驅(qū)動(dòng)和數(shù)位驅(qū)動(dòng)相配合，如果數(shù)位顯示該位字符，持續(xù)施加一段時(shí)間的電壓，然后再顯示下一個(gè)數(shù)位的字符。這樣輪回掃描所有的數(shù)位，利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象，只要掃描時(shí)間恰當(dāng)，就會(huì)感覺到不同數(shù)位上在同時(shí)穩(wěn)定地顯示不同的字符。動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是引線少、線路簡單、硬件成本相對較低。其缺點(diǎn)是需要不斷刷新，當(dāng)采用軟件掃描時(shí)，占用cpu的時(shí)間較多；當(dāng)采用硬件掃描時(shí)，又會(huì)增加硬件成本，led顯示數(shù)位越多，顯示亮度越低，若處理不好或數(shù)位太多，將會(huì)引起顯示閃爍。2.3.1.5 數(shù)據(jù)輸入接口方式數(shù)據(jù)輸入接口方式有并行輸入方式和串行輸入方式兩種。（1）并行輸入數(shù)據(jù)并行輸入方式是以并行方式傳送數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)是傳