大屏幕LED智能顯示屏的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)論文

1、 PAGE 35湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 ： 大屏幕LED智能顯示屏的設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào) ： 信息0801班50號(hào) 系 (部)： 信息工程系 專 業(yè) ： 電子信息工程技術(shù) 2011年 2月 大屏幕LED智能顯示屏的設(shè)計(jì)信息0801班 50號(hào) 祁蕩摘 要在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在需要實(shí)時(shí)大量輸入漢字的顯控處理應(yīng)用中，利用傳統(tǒng)單片機(jī)顯控設(shè)計(jì)方法是無法實(shí)現(xiàn)的。通過對(duì)漢字內(nèi)碼的分析，系統(tǒng)以LED顯示屏的顯示電路、漢字點(diǎn)陣芯片電路和單片機(jī)控制電路為核心，設(shè)計(jì)一種具有通過鍵盤用漢語拼音輸入法輸入漢語拼音，利用相應(yīng)程序通過編碼檢索，在顯控系統(tǒng)中實(shí)時(shí)輸入漢字，并在LED顯示屏上顯示。該系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、

2、安全、節(jié)能、成本低、使用方便的特點(diǎn)。 關(guān)鍵字：智能顯示屏，漢字點(diǎn)陣芯片，RS-422目錄摘 要 PAGEREF _Toc230417287 h ITOC o 1-3 h u TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc230417289 1 緒論 PAGEREF _Toc230417289 h 1 HYPERLINK l _Toc230417290 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc230417290 h 2 HYPERLINK l _Toc230417291 2.1 系統(tǒng)工作過程 PAGEREF _Toc230417291 h 2 HYPERLINK l _T

3、oc230417292 2.2 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc230417292 h 2 HYPERLINK l _Toc230417293 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證與選擇 PAGEREF _Toc230417293 h 3 HYPERLINK l _Toc230417294 3.1 總體方案論證與選擇 PAGEREF _Toc230417294 h 3 HYPERLINK l _Toc230417295 3.2 模塊方案論證與選擇 PAGEREF _Toc230417295 h 3 HYPERLINK l _Toc230417296 3.2.1 時(shí)鐘模塊選擇 PAGEREF _Toc

4、230417296 h 3 HYPERLINK l _Toc230417297 3.2.2 驅(qū)動(dòng)芯片選擇 PAGEREF _Toc230417297 h 3 HYPERLINK l _Toc230417298 3.2.3 電源模塊選擇 PAGEREF _Toc230417298 h 4 HYPERLINK l _Toc230417299 3.2.4 漢字點(diǎn)陣芯片選擇 PAGEREF _Toc230417299 h 4 HYPERLINK l _Toc230417300 4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc230417300 h 4 HYPERLINK l _Toc230417301

5、4.1 AT89C52單片機(jī)1 PAGEREF _Toc230417301 h 4 HYPERLINK l _Toc230417302 4.2 LED顯示模塊 PAGEREF _Toc230417302 h 6 HYPERLINK l _Toc230417303 4.2.1 LED圖文顯示屏的基本工作原理2 PAGEREF _Toc230417303 h 6 HYPERLINK l _Toc230417304 4.2.2 LED圖文顯示屏驅(qū)動(dòng)3 PAGEREF _Toc230417304 h 6 HYPERLINK l _Toc230417305 4.3 漢字點(diǎn)陣芯片GT23L32S4W4 P

6、AGEREF _Toc230417305 h 11 HYPERLINK l _Toc230417306 4.3.1 芯片特點(diǎn) PAGEREF _Toc230417306 h 11 HYPERLINK l _Toc230417307 4.3.2 SPI接口引腳描述 PAGEREF _Toc230417307 h 11 HYPERLINK l _Toc230417308 4.3.3 PLII接口引腳描述 PAGEREF _Toc230417308 h 12 HYPERLINK l _Toc230417309 4.3.4 PLII 總線接口尋址說明 PAGEREF _Toc230417309 h 1

7、2 HYPERLINK l _Toc230417310 4.3.5 漢字字模轉(zhuǎn)換原理5 PAGEREF _Toc230417310 h 13 HYPERLINK l _Toc230417311 4.3.6 GT23L32S4W字庫芯片字模排列格式與提取 PAGEREF _Toc230417311 h 13 HYPERLINK l _Toc230417312 4.3.7 GT23L32S4W字庫芯片與單片機(jī)的電路連接 PAGEREF _Toc230417312 h 14 HYPERLINK l _Toc230417313 4.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊6 PAGEREF _Toc230417313 h 1

8、6 HYPERLINK l _Toc230417314 4.5 電源選擇7 PAGEREF _Toc230417314 h 16 HYPERLINK l _Toc230417315 4.6 時(shí)鐘與系統(tǒng)復(fù)位模塊8 PAGEREF _Toc230417315 h 17 HYPERLINK l _Toc230417316 4.6.1 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc230417316 h 17 HYPERLINK l _Toc230417317 4.6.2 系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc230417317 h 17 HYPERLINK l _Toc230417318 4.7 鍵盤模

9、塊 PAGEREF _Toc230417318 h 18 HYPERLINK l _Toc230417319 4.8 基于RS-422總線標(biāo)準(zhǔn)的PC通訊模塊 PAGEREF _Toc230417319 h 19 HYPERLINK l _Toc230417320 4.8.1 串口通訊9 PAGEREF _Toc230417320 h 19 HYPERLINK l _Toc230417321 4.8.2 RS-422接口標(biāo)準(zhǔn)10 PAGEREF _Toc230417321 h 20 HYPERLINK l _Toc230417322 4.8.3 基于RS-422總線標(biāo)準(zhǔn)的PC機(jī)與單片機(jī)通訊 PA

10、GEREF _Toc230417322 h 21 HYPERLINK l _Toc230417323 4.9 系統(tǒng)整體電路 PAGEREF _Toc230417323 h 22 HYPERLINK l _Toc230417324 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc230417324 h 23 HYPERLINK l _Toc230417325 5.1 主程序流程圖 PAGEREF _Toc230417325 h 23 HYPERLINK l _Toc230417326 5.2 動(dòng)態(tài)掃描顯示程序流程圖 PAGEREF _Toc230417326 h 24 HYPERLINK l _Toc

11、230417327 5.3 與PC串口通訊程序流程圖 PAGEREF _Toc230417327 h 25 HYPERLINK l _Toc230417328 6 調(diào)試及性能分析11-13 PAGEREF _Toc230417328 h 26 HYPERLINK l _Toc230417329 7 總結(jié) PAGEREF _Toc230417329 h 26 HYPERLINK l _Toc230417330 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc230417330 h 27 HYPERLINK l _Toc230417331 致謝 PAGEREF _Toc230417331 h 28 HYPERL

12、INK l _Toc230417331 第一章 緒論隨著社會(huì)科技的進(jìn)步和傳媒事業(yè)的發(fā)展，LED顯示屏得到了廣泛的運(yùn)用。LED顯示屏受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來是：LED顯示屏不僅畫面亮度高、對(duì)比度大，色彩鮮艷，而且可顯示動(dòng)態(tài)畫面和文字，它主動(dòng)光發(fā)，遠(yuǎn)距離分辨率高，即使在百米以外，視覺效果跟在家里看電視一樣，已廣泛用于人流量多的公共場(chǎng)所、交通要道。 其功能除廣告宣傳外，還可發(fā)布信息，豐富人們的文化娛樂生活，是觀眾喜愛的信息傳播媒體，在我國(guó)北京、上海、重慶等大城市已推，廣應(yīng)用，并收到了很好的效果。而近期，國(guó)內(nèi)著名的廣告公司分眾傳媒、東方明珠移動(dòng)紛紛進(jìn)

13、軍戶外LED市場(chǎng)，則更昭示了這一市場(chǎng)的勃勃生機(jī)。 據(jù)專家預(yù)測(cè)，今后幾年全球各類LED顯示屏需求每年均會(huì)達(dá)到幾十億美元，而且還在逐年遞增。而在中國(guó)，據(jù)全國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)LED顯示屏分會(huì)統(tǒng)計(jì)，去年LED顯示屏全行業(yè)的銷售額約為40億元，隨著加入WTO，又借助2008奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)帶來更多的眼球經(jīng)濟(jì)，以及國(guó)家對(duì)環(huán)保問題的重視等多種利好因素的影響下，LED顯示屏在體育、戶外廣告、交通等諸多領(lǐng)域的市場(chǎng)將有顯著的增加。專家預(yù)測(cè)認(rèn)為：國(guó)內(nèi)市場(chǎng)LED全彩屏需求增長(zhǎng)率將高達(dá)30%以上。 目前國(guó)際上著名的LED顯示屏廠商有比利時(shí)的Barco、美國(guó)的Daktronics和 Lighthouse等，

14、國(guó)內(nèi)比較好的的有上海三思、大連路明、深圳京東方、惠州德賽等。我國(guó)LED顯示屏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平相對(duì)先進(jìn)，主要產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)與國(guó)際同行業(yè)的先進(jìn)水平能保持一致，但工藝水平比較落后，在產(chǎn)品規(guī)范化、整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可靠性、制造工藝、檢測(cè)測(cè)試手段等方面與國(guó)際先進(jìn)水平有明顯的差距。這就突出體現(xiàn)了我們對(duì)LED智能顯示屏的研究的重要意義。在此背景下，本文介紹了一種簡(jiǎn)易的點(diǎn)陣LED顯示屏控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用上一下位機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)建，上位機(jī)PC可通過串行通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)LED顯示系統(tǒng)顯示參數(shù)的設(shè)定，下位機(jī)以漢字點(diǎn)陣芯片電路、LED顯示屏的顯示電路和單片機(jī)控制電路為核心，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣LED屏以多樣化的方式顯示各種信息的功能。該

15、屏具有運(yùn)行可靠、安全、節(jié)能、成本低、使用方便的特點(diǎn)。第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1 系統(tǒng)工作過程系統(tǒng)上電自檢后，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)信息的顯示。通過按鍵實(shí)現(xiàn)信息的移動(dòng)顯示、滾動(dòng)顯示、閃爍顯示。采用查詢方式讀按鍵，采用中斷方式接收上位機(jī)傳來所要顯示漢字的內(nèi)碼。系統(tǒng)通過內(nèi)碼計(jì)算出漢字在字庫中的地址，以計(jì)算所得的地址提取漢字庫中的漢字字模并取締原來顯示緩沖區(qū)的顯示內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)信息的更新。2.2 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì) 根據(jù)要求，初步確定系統(tǒng)由主控模塊、電源模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、漢字點(diǎn)陣芯片模塊、總線傳輸模塊七部分組成，電路的基本框圖如圖1所示。 電源模塊時(shí)鐘模塊顯示屏模塊鍵盤模塊CPUAT89C52數(shù)

16、據(jù)存儲(chǔ)器RS422標(biāo)準(zhǔn)串口通訊上位機(jī)漢字點(diǎn)陣芯片模塊 電源模塊圖1 系統(tǒng)總體框圖第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證與選擇3.1 總體方案論證與選擇 方案一：用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)。雖然可靠性增加，同時(shí)可以很好提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 但是成本相對(duì)較高，且系統(tǒng)的靈活性不夠。 方案二：采用AT89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心。時(shí)鐘功能采用晶振來實(shí)現(xiàn)，采用LED顯示屏顯示信息。由于使用了單片機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)可編程， 系統(tǒng)的靈活性大大增加了。 另外，本方案可以方便地實(shí)現(xiàn)其它功能的擴(kuò)展。 經(jīng)過以上的比較論證， 選用方案二來完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求。 3.2 模塊方案論證與選擇3.2.1 時(shí)鐘模塊選擇 方案一：基本門電路搭建。用

17、基本門電路來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘發(fā)生器，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障系數(shù)大，不易調(diào)試。 方案二：由晶振系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)鐘，雖然產(chǎn)生的時(shí)鐘不夠精確，但系統(tǒng)簡(jiǎn)單，價(jià)格適宜。 方案三：專用時(shí)鐘芯片。目前市場(chǎng)上已有很多實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，如DS12887、DS1302、 DS1307等，這些時(shí)鐘芯片雖然能夠產(chǎn)生比較精確的時(shí)鐘，但價(jià)格貴，所以不做選擇。 經(jīng)過以上的比較論證， 選用方案二來完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求。3.2.2 驅(qū)動(dòng)芯片選擇 方案一：采取并口輸入，占用大量I/O 口資源 方案二：選取串口輸入，使用較少。所以我們選用串口輸入。串口輸入我們可以選用芯片有74HC595、74LS164、TPIC6B595。但是74HC595 和74LS

18、164 兩種芯片必須加驅(qū)動(dòng)才能驅(qū)動(dòng)LED，而TI 公司的DMOS 器件TPIC6B595 , 除具有TTL 和CMOS 器件中移位寄存器595 的邏輯功能外, 其最大的特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)功率大, 可直接用作LED 的驅(qū)動(dòng)。綜合以上比較，我們選取TPIC6B595來驅(qū)動(dòng)LED 點(diǎn)陣。3.2.3 電源模塊選擇 方案一：現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多針對(duì)單片機(jī)的模塊電源，其性能穩(wěn)定，但是價(jià)格較高。 方案二：采用整流、濾波和穩(wěn)壓元件設(shè)計(jì)電源，其性能相對(duì)穩(wěn)定，能滿足單片機(jī)供電電源的基本要求，并且具有價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。 綜上所述,本系統(tǒng)采用方案二作為供電電源。3.2.4 漢字點(diǎn)陣芯片選擇 方案一：采用GT2X系列標(biāo)準(zhǔn)漢字點(diǎn)陣芯片

19、，此系列芯片含有豐富漢字點(diǎn)陣排列格式，如1112點(diǎn)漢字排列格式、15X16點(diǎn)漢字排列格式、5X7點(diǎn)ASCII字符排列格式、7X8點(diǎn)ASCII字符排列格式、6X12點(diǎn)ASCII擴(kuò)展字符排列格式等等。我們可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要選擇含有所需漢字格式的芯片,如GT23L32S4W等，這樣可以減少成本。 方案二：采用某些含有一定容量的存儲(chǔ)芯片，如AT27C020等，把系統(tǒng)所需的漢字點(diǎn)陣字庫燒錄到其中，這種方法不僅燒錄Flash不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且至少有2以上的燒錄損耗，增加了成本。除此之外，還必須從新設(shè)計(jì)一套取字模規(guī)則及相應(yīng)的配套軟件。使設(shè)計(jì)更加麻煩。綜上所述，本系統(tǒng)采用方案一作為漢字點(diǎn)陣芯片。第四章 系

20、統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)4.1 AT89C52單片機(jī)1 ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)采用高性能的靜態(tài)80C51設(shè)計(jì)，用先進(jìn)工藝制造，并且?guī)в蟹且资訤lash程序存取器。它是一種高性能、低功耗的8位CMOS微處理芯片，可尋址64KB字節(jié)的程序存儲(chǔ)器和64KB字節(jié)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。以此單片機(jī)為核心,配以一定的外圍電路和軟件，實(shí)現(xiàn)某些功能，就組成了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。其芯片引腳圖如圖2所示。 VCCAD0/P0.0VCCAD0/P0.0AD1/P0.1AD2/P0.2AD3/P0.3AD4/P0.4AD5/P0.5AD6/P0.6AD7/P0.7EA/Vpp ALE/PROGPSENA15/P2.7

21、A14/P2.6A13/P2.5A12/P2.4A11/P2.3P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8 T2/P1.0 T2 EX/P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST RXD/P3.0 TXD/P3.1 INT0/P3.2 INT1/P3.3 T1/P3.4 T2/P3.5 WR/P3.6 RD/P3.7 XTAL1 XTAL2 GND 1 402 393 384 375 366 357 348 339 3210 3111 3012 2913 2814 2715 2616 2517 2418 2319 2220 21 AT89C52 8KB Fl

22、ash ROM，可以擦除1000次以上，數(shù)據(jù)保存10年。 256字節(jié)內(nèi)部RAM。電源控制模式： 時(shí)鐘可停止和恢復(fù)。 空閑模式。 掉電模式。 4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。 6個(gè)中斷源。 4個(gè)8位I/O口。 全雙工增強(qiáng)型UART。 圖2 AT89C52芯片引腳圖 3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0、T1（標(biāo)準(zhǔn)80C51)和增加的T2（捕獲和比較）。 全靜態(tài)工作方式：024MHz。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，AT89C52芯片各I/O口的具體應(yīng)用如下：P0口：首先，它作為地址總線的低8位；其次，它用作數(shù)據(jù)傳輸通道。P1口：P1.0P1.3四位用作74HC154 4線16線譯碼器的輸入信號(hào)。P1.4作74HC154譯碼器的使能信號(hào)。

23、P1.5P1.7作鍵盤信號(hào)使用，以便系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)文本不同播放方式。P2口：P2.0P2.4作為讀取數(shù)據(jù)時(shí)的地址總線的高5位地址。P2.5用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和漢字點(diǎn)陣芯片的片選信號(hào)。P2.6、P2.7分別與漢字點(diǎn)陣芯片GT23L32S4W的A0、A1口相連實(shí)現(xiàn)不同寄存器的尋址。P3口：INT0、INT1、T0、T1各位，均作為通用輸出口使用，而不再起中斷申請(qǐng)和定時(shí)；RxD位在與上位機(jī)通訊時(shí)作串口通訊用，而不與上位機(jī)通訊時(shí)作通用輸出口用。INT0輸出信號(hào)作為控制電路并、串變換器的并聯(lián)輸入數(shù)據(jù)的打入脈沖使用。INT1信號(hào)是控制電路一側(cè)的并、串變換和驅(qū)動(dòng)電路一側(cè)的串、并變換的移位脈沖。T0輸出信號(hào)作為列驅(qū)

24、動(dòng)電路的輸出鎖存器的打入信號(hào)使用。T1輸出信號(hào)作為系統(tǒng)清屏信號(hào)使用。RxD位作通用輸出口時(shí)，輸出信號(hào)作為列驅(qū)動(dòng)電路的輸出鎖存器的打出信號(hào)使用。4.2 LED顯示模塊4.2.1 LED圖文顯示屏的基本工作原理2LED顯示屏的基本工作原理是動(dòng)態(tài)掃描。動(dòng)態(tài)掃描又分為行掃描和列掃描兩種方式，常用的方式是行掃描。行掃描方式又分為8行掃描和16行掃描兩種。在行掃描工作方式下，每一片LED點(diǎn)陣片都有一組列驅(qū)動(dòng)電路，列驅(qū)動(dòng)電路中一定有一片鎖存器或移位寄存器，用來鎖存待顯示內(nèi)容的字模數(shù)據(jù)。在行掃描工作方式下，同一排LED點(diǎn)陣片的同名行控制引腳是并接在一條線上的，共8條線，最后連接在一個(gè)行驅(qū)動(dòng)電路上；行驅(qū)動(dòng)電路中

25、也一定有一片鎖存器或移位寄存器，用來鎖存行掃描信號(hào)。單片機(jī)對(duì)LED顯示屏的控制過程是先讀后寫。按LED點(diǎn)陣片在屏幕上的排列順序，單片機(jī)先對(duì)第1排的第1片LED點(diǎn)陣片的列驅(qū)動(dòng)鎖存器，寫入從外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀得的字模數(shù)據(jù)，接著對(duì)第2片、第3片 直到這一排的最后一片都寫完字模數(shù)據(jù)后，單片機(jī)再對(duì)這一排的行驅(qū)動(dòng)鎖存器寫行掃描信號(hào)，于是第1排第1行與字模數(shù)據(jù)相關(guān)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。接著第2排第1行、第3排第1行 直到最后一排第1行的點(diǎn)亮。各排第1行都點(diǎn)亮后，延時(shí)一段時(shí)間，然后黑屏，這樣就算完成了單片機(jī)對(duì)LED顯示屏的一行掃描控制。單片機(jī)對(duì)LED顯示屏第2行的掃描控制、第3行的掃描控制 直到第8行的掃描控制，其

26、過程與第1行的掃描控制過程相同。對(duì)全部8行的控制過程都完成后，LED顯示屏也就完成了1幀圖像的完整顯示。雖然按這種工作方式，LED顯示屏是一行一行點(diǎn)亮的，每次都只有一行亮，但只要保證每行每秒鐘能點(diǎn)亮5O次以上，即刷新頻率高于50Hz，那么由于人的視覺惰性，所看到的LED顯示屏顯示的圖像還是全屏穩(wěn)定的圖像。4.2.2 LED圖文顯示屏驅(qū)動(dòng)3為有效利用單片機(jī)資源，點(diǎn)陣的16個(gè)行使用譯碼方式，列采用單片機(jī)的串口加串變并的器件來驅(qū)動(dòng)。行驅(qū)動(dòng)使用74HC154 4線-16線譯碼器，列驅(qū)動(dòng)使用74LS165芯片實(shí)現(xiàn)并變串操作再通過74HC595芯片實(shí)現(xiàn)串變并操作。下面對(duì)所用的芯片加以介紹：1.74HC15

27、4芯片，它是4線-16線譯碼器，雙列直插式封裝，在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)LED顯示屏行掃描依次點(diǎn)亮的功能。其各引腳的功能如下：AD: 4線輸入引腳。Y0Y15: 16線輸出引腳。OE1、OE2: 選通信號(hào)引腳。 2.74LS165芯片，它為 8 位移位寄存器，在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)并行輸入串行輸出的功能。其部分引腳功能如下：CLK1,CLK2：時(shí)鐘輸入端（上升沿有效） P0P7：并行數(shù)據(jù)輸入端 DS: 串行數(shù)據(jù)輸入端 Q7: 輸出端 Q7: 互補(bǔ)輸出端 PL: 移位控制（低電平有效） 當(dāng)移位控制端PL為低電平時(shí)，并行數(shù)據(jù)（P0P7）被置入寄存器，而時(shí)鐘（CLK1,CLK 2）及串行數(shù)據(jù)（DS）均無關(guān)。當(dāng) PL為

28、高電平時(shí)，并行置數(shù)功能被禁止。 CLK1和CLK2在功能上是等價(jià)的，可以交換使用。當(dāng)CLK1和CLK2有一個(gè)為低電平并且PL為高電平時(shí)，另一個(gè)時(shí)鐘可以輸入。當(dāng)CLK1和CLK2有一個(gè)為高電平時(shí)，另一個(gè)時(shí)鐘被禁止。只有在CLK1為高電平時(shí)CLK2才可變?yōu)楦唠娖健?3.TPIC6B595芯片，其內(nèi)部有一個(gè)8位串人并出的移位寄存器和一個(gè)8位輸出鎖存器各自獨(dú)立，因此可實(shí)現(xiàn)鎖存顯示當(dāng)前行的同時(shí)串行移位接收下一行各列數(shù)據(jù)。其部分引腳功能為：SERIN：串行數(shù)據(jù)輸入腳。SEROUT: 串行數(shù)據(jù)輸出腳。 SRCK：移位脈沖輸入腳，當(dāng)出現(xiàn)上升沿時(shí)將SER腳信號(hào)接收于最低位，原來各位逐位上移。 RCK：輸出鎖存器

29、控制腳，引腳出現(xiàn)上升沿時(shí)可將移位輸入信號(hào)鎖存到輸出器鎖器。 G：輸出控制腳，當(dāng)為低時(shí)輸出鎖存器三態(tài)門開門，否則為高阻態(tài)。 DRAIN0DRAIN7：并行輸出腳，在多片TPIC6B595系統(tǒng)中其中DRAIN7可與上片的DRAIN0連接實(shí)現(xiàn)多片逐位上移傳送。SRCLK：移位寄存器清0信號(hào)輸入腳，為低時(shí)移位寄存器清0。Texas Instruments 公司生產(chǎn)的TPIC6B595芯片是設(shè)計(jì)用于較高負(fù)載功率的高電壓中等電流的8bit移位寄存器。器件含有內(nèi)置的輸出電壓箝位電路用于感性負(fù)載的瞬變保護(hù)。功率驅(qū)動(dòng)可應(yīng)用于包括繼電器、線圈及其它中等電流或高電壓負(fù)載。該器件有一個(gè)8bit串行輸入、并行輸出的移位

30、寄存器，它將數(shù)據(jù)傳送給一個(gè)8bit D 型寄存器。在移位寄存器時(shí)鐘SRCK及寄存器時(shí)鐘RCK的上升沿，數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭莆患拇嫫骱痛鎯?chǔ)寄存器。當(dāng)移位寄存器清除信號(hào)SRCLK為高電平時(shí)，存儲(chǔ)寄存器傳輸數(shù)據(jù)到輸出緩沖區(qū)。當(dāng)SRCLK為低電平時(shí)，輸入移位寄存器被清除。當(dāng)輸出選通G為高電平時(shí)，輸出緩沖區(qū)的所有數(shù)據(jù)為低，并與輸出端斷開。當(dāng)G為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)寄存器傳輸?shù)捷敵鼍彌_區(qū)。輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)為低時(shí)，DMOS晶體管的輸出斷開。當(dāng)數(shù)據(jù)為高時(shí)，DMOS晶體管有吸收電流能力。串行輸出SEROUT允許移位寄存器數(shù)據(jù)級(jí)聯(lián)。輸出是漏極開路的DMOS晶體管，具有50V/150mA連續(xù)吸收電流能力。每一個(gè)輸出提供在T

31、=25攝氏度時(shí)典型500mA的電流極限（隨著結(jié)溫的上升，電流極限會(huì)下降）。該器件的邏輯功能與74LS595完全相同，但具有更強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)能力。TPIC6B595實(shí)用溫度設(shè)計(jì)為-40125。TPIC6B595芯片的原理框圖如圖3所示。圖3 TPIC6B595芯片的原理框圖 由上述幾種芯片組成的LED圖文顯示屏驅(qū)動(dòng)電路如圖4所示。圖中AT89C52單片機(jī)的P3口：INT0、INT1、T0、T1各位，均作為通用輸出口使用，而不再起中斷申請(qǐng)和定時(shí)；RxD位在與上位機(jī)通訊時(shí)作串口通訊用，而不與上位機(jī)通訊時(shí)作通用輸出口用，在本系統(tǒng)中單片機(jī)不主動(dòng)向上位機(jī)傳輸信息，所以它只作通用輸出口用。INT0輸出信號(hào)作為控

32、制電路并/串變換器74LS165的并聯(lián)輸入數(shù)據(jù)的打入脈沖CLK1使用，高電平有效。INT1信號(hào)是控制電路一側(cè)的并/串變換（74LS165）和驅(qū)動(dòng)電路一側(cè)的串/并變換（TPIC6B595）的移位脈沖CLK1、SRCK使二者的串行傳輸數(shù)據(jù)達(dá)到同步,高電平有效。T0輸出信號(hào)作為列驅(qū)動(dòng)電路的輸出鎖存器的打入信號(hào)RCK使用高電平有效。T1輸出信號(hào)作為系統(tǒng)清屏信號(hào)SRCLK使用。RxD位作通用輸出口時(shí)，輸出信號(hào)作為列驅(qū)動(dòng)電路的輸出鎖存器的打出信號(hào)G使用，低電平有效。此外，從圖中我們還可以看到系統(tǒng)手動(dòng)復(fù)位信號(hào)也與TPIC6B595的清屏信號(hào)SRCLK相連，這樣可以使系統(tǒng)達(dá)到更好的復(fù)位效果。 圖4 LED圖文

33、顯示屏驅(qū)動(dòng)電路圖4.3 漢字點(diǎn)陣芯片GT23L32S4W44.3.1 芯片特點(diǎn) 款內(nèi)含11X12點(diǎn)陣、15X16點(diǎn)、24X24點(diǎn)陣、32X32點(diǎn)陣的漢字庫芯片，支持GB2312國(guó)標(biāo)漢字（含有國(guó)家信標(biāo)委合法授權(quán)）及SCII字符，其芯片引腳圖如圖5所示。 字庫芯片內(nèi)含全拼輸入法的碼本 數(shù)據(jù)總線： SPI 串行總線接口 PLII 精簡(jiǎn)地址并行總線接口(本系統(tǒng)采用PLII總線結(jié)構(gòu)) 點(diǎn)陣排列方式：字節(jié)橫置橫排SPI_SO/D0VSSOE#SPI_SO/D0VSSOE#D1D2D3VCCVSSVSSD71234567891020191817161514131211SPI_SI/PLII_A0CE#PLI

34、I_A1SPI/PLII_SELD5D4HOLD#/WESPI_CLKVSSD6SPI 時(shí)鐘頻率：20MHz(max.)PLII 訪問速度：130ns(max.) 3.3V 工作電壓： 3.3V +10% 電流： 工作電流：12mA 待機(jī)電流：10uA 圖5 GT23L32S4W芯片引腳圖 封裝： SOP20 尺寸（SOP20）： 12.80mmX10.30mm 4.3.2 SPI接口引腳描述 串行數(shù)據(jù)輸出（SO）：該信號(hào)用來把數(shù)據(jù)從芯片串行輸出，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的下降沿移出。 串行數(shù)據(jù)輸入（SI）：該信號(hào)用來把數(shù)據(jù)從串行輸入芯片，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的上升沿移入。 串行時(shí)鐘輸入（SCLK）：數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿

35、移入，在下降沿移出。 片選輸入（ CE#）：所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于CE#下降沿，CE#在傳輸期間必須保持為低電平，在兩條指令之間保持為高電平。 總線掛起輸入（HOLD#）：4.3.3 PLII接口引腳描述PLII 接口引腳描述如表1所示。表1 PLII 接口引腳描述引腳INT/OUT描述A1.0INT地址寄存器尋址D7.0INT/OUT地址輸入/數(shù)據(jù)輸出CE#INT片選信號(hào)輸入，低有效OE#INT“輸出使能”信號(hào)輸入，OE# 為低時(shí)輸出使能WE#INT“寫使能”信號(hào)輸入，WE# 為低時(shí)寫使能4.3.4 PLII 總線接口尋址說明在 PLII總線模式下，芯片內(nèi)部有3個(gè)地址寄存器，主機(jī)需要把要讀取

36、數(shù)據(jù)的地址寫入這3個(gè)地址寄存器，然后再從數(shù)據(jù)寄存器中讀出數(shù)據(jù)，如圖6所示。主機(jī)每讀一次數(shù)據(jù)寄存器，芯片內(nèi)部的地址寄存器會(huì)自動(dòng)增一，從而使主機(jī)只寫一次首地址，就可以連續(xù)讀取數(shù)據(jù)。寫地址寄存器0寫地址寄存器0（ADDR7:0）地址寄存器自動(dòng)增一寫地址寄存器1（ADDR15:8）寫地址寄存器2（ADDR20:16）讀數(shù)據(jù)寄存器（DATA7:0）圖6 PLII總線模式下各寄存器寫/讀數(shù)據(jù)流程圖引腳A0、A1信號(hào)組合與各地址寄存器的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示。表2 引腳A0、A1信號(hào)組合與各地址寄存器的對(duì)應(yīng)關(guān)系A(chǔ)1 A0 （地址線）讀寫操作對(duì)應(yīng)地址寄存器0 0寫地址寄存器 0 ADDR7:00 1寫地址寄存器

37、1 ADDR15:81 0寫地址寄存器 2 ADDR20:161 1讀數(shù)據(jù)寄存器 DATA7:04.3.5 漢字字模轉(zhuǎn)換原理5 我國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定漢字用內(nèi)碼表示，內(nèi)碼為兩個(gè)字節(jié)。為了保證中西兼容，兩者之間不應(yīng)發(fā)和生沖突。目前規(guī)定每個(gè)字節(jié)只用七位，若兩個(gè)字節(jié)的最高位為1，則該字符為漢字。 國(guó)際將字庫分成若干個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)有94個(gè)漢字，每個(gè)漢字在字庫中有確定的區(qū)位，因此每個(gè)漢字各有一個(gè)區(qū)位碼，知道了區(qū)位碼也就相當(dāng)于知道了漢字在字庫中的位置，漢字的內(nèi)碼與區(qū)位碼有一定的關(guān)系，故查找一個(gè)漢字字模數(shù)據(jù)的過程為： 漢字內(nèi)碼一區(qū)位碼一記錄號(hào)一字模數(shù)據(jù) 一個(gè)1616點(diǎn)陣漢字其字模數(shù)據(jù)共有32字節(jié)，可以看作是一條記錄，在

38、程序中可以用一個(gè)數(shù)組存放。一個(gè)漢字占用兩個(gè)字節(jié)，其值稱為漢字的內(nèi)碼。其中第一個(gè)字節(jié)的值為區(qū)號(hào)加上32(20H)，第二個(gè)字節(jié)的值為位號(hào)加上32(20H)。為了與ASCII字符區(qū)別開，表示漢字的兩個(gè)字節(jié)的最高位都是1，也就是兩個(gè)字節(jié)的值都又加上了128(80H)。這樣，通過漢字的內(nèi)碼，就可以計(jì)算出漢字的區(qū)位碼。具體算式如下：；其中，qhwh為漢字的區(qū)號(hào)和位號(hào)，c1，c2為漢字的第一字節(jié)和第二字節(jié)。根據(jù)區(qū)號(hào)和位號(hào)可以得到漢字字模在文件中的位置：4.3.6 GT23L32S4W字庫芯片字模排列格式與提取每個(gè)漢字在芯片中是以漢字點(diǎn)陣字模的形式存儲(chǔ)的，每個(gè)點(diǎn)用一個(gè)二進(jìn)制位表示，存 1 的點(diǎn)，當(dāng)顯示時(shí)可以在

39、屏幕上顯示亮點(diǎn)，存 0 的點(diǎn)，則在屏幕上不顯示。點(diǎn)陣排列格式為橫置橫排：即一個(gè)字節(jié)的高位表示左面的點(diǎn)，低位表示右面的點(diǎn)（如果用戶按word mode讀取點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，請(qǐng)注意高低字節(jié)的順序），排滿一行的點(diǎn)后再排下一行。這樣把點(diǎn)陣信息用來直接在顯示器上按上述規(guī)則顯示，則將出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的漢字。15X16 點(diǎn)漢字的信息需要32 個(gè)字節(jié)（BYTE 0BYTE 31）來表示。該15X16 點(diǎn)漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)是橫置橫排的，其具體排列結(jié)構(gòu)如圖7所示。B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0B7 B6 B5 B4 B3 B2

40、 B1 B0B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0BYTE0BYTE1BYTE2BYTE3BYTE28BYTE29BYTE30BYTE3116行15 位空白圖7 15X16 點(diǎn)漢字排列格式因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用的GT23L32S4W字庫芯片內(nèi)含全拼輸入法的碼本，所以上位機(jī)可以通過全拼輸入法得到所要顯示漢字的機(jī)內(nèi)碼，然后上位機(jī)通過串口通訊把所要顯示漢字的機(jī)內(nèi)碼傳輸給系統(tǒng)單片機(jī)，系統(tǒng)單片機(jī)收到漢字機(jī)內(nèi)碼后再根據(jù) 4.

41、3.5 節(jié)的計(jì)算方式計(jì)算出漢字在1616字型碼表中的偏移地址，而漢字字模的實(shí)際首地址=偏移地址+1616字型碼表的首地址(000A 7700H)。4.3.7 GT23L32S4W字庫芯片與單片機(jī)的電路連接因?yàn)镚T23L32S4W字庫芯片的供電電壓為3.3V，為實(shí)現(xiàn)它與系統(tǒng)單片機(jī)之間的地址、數(shù)據(jù)和信號(hào)的傳輸，必須在系統(tǒng)中添加電平轉(zhuǎn)換裝置。考慮到信號(hào)傳輸方向的差異，即單向、雙向傳輸，系統(tǒng)采用不同的方式進(jìn)行電平的轉(zhuǎn)換。首先，GT23L32S4W字庫芯片的D0D7口在PLII總線模式下作地址、數(shù)據(jù)傳輸口，是雙向傳輸?shù)摹Ｏ到y(tǒng)添加集成芯片74LVX4245實(shí)現(xiàn)它與單片機(jī)P0口的電平轉(zhuǎn)換。74LVX4245

42、集成芯片的真值表如表3所示。表3 74LVX4245真值表輸入輸出OET/RLL數(shù)據(jù)從B口傳到A口LH數(shù)據(jù)從A口傳到B口HX成懸空狀態(tài) 其次，GT23L32S4W字庫芯片在PLII總線模式下的WE#、OE#、CE#、PLII_A0和PLII_A1五個(gè)信號(hào)為單向信號(hào)，為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路和節(jié)省設(shè)計(jì)成本，系統(tǒng)采用一片四輸入與門芯片74LS08和一片與門芯片74HC1G08作為其電平轉(zhuǎn)換裝置。GT23L32S4W字庫芯片在PLII總線模式下與單片機(jī)的電路連接圖如圖8所示。圖8 GT23L32S4W字庫芯片在PLII總線模式下與單片機(jī)的電路連接圖 圖中P2.5與GT23L32S4W字庫芯片的CE#和74L

43、VX4245芯片的OE相連作片選信號(hào)，之所以加個(gè)反相器，是為了避免與作為片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的芯片MCM6264被同時(shí)選中。芯片74LVX4245的輸入口T/R我們采用AT89C52的RD位控制，因?yàn)楦鶕?jù)單片機(jī)的時(shí)序知道RD在執(zhí)行讀操作指令時(shí)為低電平，執(zhí)行完后自動(dòng)轉(zhuǎn)為高電平，此時(shí)芯片74LVX4245執(zhí)行寫操作。所以我們就默認(rèn)74LVX4245芯片初始為寫狀態(tài)。4.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊6由于系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)10個(gè)漢字的顯示，而單獨(dú)的顯示緩沖區(qū)所需的RAM就已經(jīng)超過了AT89C52單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器256個(gè)字節(jié)。所以系統(tǒng)需要擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。在本系統(tǒng)中，我們選用MCM6264（8KB）作為系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

44、器。它與AT89C52單片機(jī)的電路接線圖如圖9所示。圖9 MCM6264與AT89C52單片機(jī)的電路接線圖 考慮到AT89C52單片機(jī)的P0口既作地址總線的低8位信號(hào)，又作數(shù)據(jù)總線用，系統(tǒng)添加了74HC373芯片作為地址信號(hào)的鎖存器，這樣就可以實(shí)現(xiàn)P0口的雙重功能。另外單片機(jī)系統(tǒng)通過P2.5位向片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器MCM6264提供片選信號(hào)。4.5 電源選擇7220W/5V的直流穩(wěn)壓電源更加安全，其電路圖如圖10所示?？紤]到系統(tǒng)需要3.3V的電壓，我們?cè)诘玫?V電壓后通過串電阻分壓的方式，系統(tǒng)采用3個(gè)分別為4.7K、47K、100K的電阻串聯(lián)如圖7所示，根據(jù)分壓公式可求得100K電阻處分得的電壓為：

45、 可以滿足系統(tǒng)的要求。在系統(tǒng)原理圖中我們規(guī)定VCC=5V,碰到需要3.3V電壓時(shí)我們直接在原理圖中給出。圖10 電源電路圖4.6 時(shí)鐘與系統(tǒng)復(fù)位模塊84.6.1 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)單片機(jī)執(zhí)行指令的過程可分為取指令、分析指令、執(zhí)行指令3個(gè)步驟，每個(gè)步驟又由許多微操作所組成，這些微操作必須在一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖的控制下才能按照正確的順序執(zhí)行。時(shí)鐘脈沖由時(shí)鐘振蕩器產(chǎn)生，MCS-51的時(shí)鐘振蕩是由單片機(jī)內(nèi)部反相放大器和外接晶振及微調(diào)電容組成的一個(gè)三點(diǎn)式振蕩器，將晶振和微調(diào)電容接到AT89C52的XTAL1和XTAL2端即可產(chǎn)生自激振蕩。通常振蕩器輸出的時(shí)鐘頻率為616MHz，調(diào)節(jié)微調(diào)電容可以微調(diào)振蕩頻率 ,M

46、CS-51也可以使用外部時(shí)鐘，本系統(tǒng)采用晶振時(shí)鐘如圖11所示。4.6.2 系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行是需要復(fù)位，使CPU以及其他功能部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作，單片機(jī)應(yīng)用程序必須以此作為設(shè)計(jì)前提。另外，在單片機(jī)工作過程中，如果出現(xiàn)死機(jī)時(shí)，也必須對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，使其重新開始工作。系統(tǒng)的復(fù)位電路接線如圖11所示。 圖11 晶振電路與系統(tǒng)復(fù)位電路圖4.7 鍵盤模塊LED顯示屏要求系統(tǒng)的能夠?qū)崿F(xiàn)不同的文本播放方式即普通動(dòng)態(tài)掃描顯示、移動(dòng)顯示，滾動(dòng)顯示，閃爍顯示之間的切換，為實(shí)現(xiàn)該要求，系統(tǒng)通過單片機(jī)P1口的P1.7P1.5三個(gè)位引出四個(gè)按鍵。系統(tǒng)運(yùn)行過程中通過查詢方式檢

47、測(cè)這三個(gè)位的組合值，根據(jù)查詢得到的組合值，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)入與該組合值對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序以實(shí)現(xiàn)播放方式的轉(zhuǎn)換操作。P1.7P1.5三個(gè)位的組合值與按鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系及所實(shí)現(xiàn)的文本播放方式如表4所示。表4 P1.7P1.5三個(gè)位組合值與按鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系及所實(shí)現(xiàn)的文本播放方式按鍵P1.7P1.5組合值播放方式K1001B右移顯示K2010B滾動(dòng)顯示K3011B閃爍顯示K4100B靜態(tài)顯示鍵盤模塊與單片機(jī)的電路連接圖如圖12所示。圖12 鍵盤接線圖4.8 基于RS-422總線標(biāo)準(zhǔn)的PC通訊模塊4.8.1 串口通訊9串行口是PC機(jī)一種常用的接口，具有連接線少，通訊簡(jiǎn)單，得到廣泛的使電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)

48、、調(diào)制解調(diào)器廠家及PC機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。目前較為常用的串口有9針串口（DB9）和25針串口（DB25），針腳信號(hào)說明如表5。通信距離較近時(shí)(12m)，可以用電纜線直接連接標(biāo)準(zhǔn)RS232端口，較遠(yuǎn)時(shí)可采用RS422,RS485。若距離很遠(yuǎn)，則需附加調(diào)制解調(diào)器（MODEM）。表5 針腳信號(hào)說明9針串口 9DB25針串口 DB25針號(hào) 功能說明縮寫針號(hào)功能說明縮寫1數(shù)據(jù)載波檢測(cè)DCD8數(shù)據(jù)載波檢測(cè) DCD2接收數(shù)據(jù)RXD3接收數(shù)據(jù)RXD3發(fā)送數(shù)據(jù)TXD2發(fā)送數(shù)據(jù)TXD4數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR20數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR5信號(hào)地GND7信號(hào)地GND6數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好DSR6數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好DS

49、R7請(qǐng)求發(fā)送RTS4請(qǐng)求發(fā)送RTS8清除發(fā)送CTS5清除發(fā)送CTS9鈴指示DELL22振鈴指示DELL4.8.2 RS-422接口標(biāo)準(zhǔn)10 由于RS-232標(biāo)準(zhǔn)是為數(shù)據(jù)設(shè)備以相對(duì)較慢的數(shù)據(jù)速率（20kbit/s）在較短的距離內(nèi)（典型值為15m）進(jìn)行單端數(shù)據(jù)傳輸而制定的，隨著數(shù)據(jù)傳輸速率越來越快、傳輸距離越來越遠(yuǎn)，為了彌補(bǔ)RS-232標(biāo)準(zhǔn)的不足，以獲得在更遠(yuǎn)的距離上傳輸比RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)更高的信號(hào)傳輸帶寬，EIA推出了RS-422標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)采用雙端電氣接口模塊，它的信號(hào)傳輸速率比RS-232標(biāo)準(zhǔn)的20kbit/s要高得多。 RS-422標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，它定義了

50、接口電路的特性。實(shí)際上還有一根信號(hào)地線，共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)，最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為從設(shè)備（Salve），從設(shè)備之間不能通信，所以RS-422支持點(diǎn)對(duì)多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k，故發(fā)端最大負(fù)載能力是104k+100（終接電阻）。RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必須的信號(hào)交換均可以按軟件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一對(duì)單獨(dú)的雙絞線）。 RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219米），最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s。 RS-422需要一終接電阻，要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時(shí)可不需終接電阻，即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸電纜的最遠(yuǎn)端。4.8.3 基于RS-422總線標(biāo)準(zhǔn)的PC機(jī)與單片機(jī)通訊遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸問題是上下位機(jī)之間在傳輸距離大于15米以后需要考慮的問題，本系統(tǒng)中采用422接口標(biāo)準(zhǔn)。上下位機(jī)之間必須進(jìn)行RS232C和422的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的目的是，將計(jì)算機(jī)的R