新圖文屏控制系統(tǒng)芯片及硬件原理分析(已審)

圖文屏控制系統(tǒng)芯片及硬件原理分析四川華迪信息技術(shù)有限公司Version1.1Overview課程介紹主題一主題二主題三主題四2/4/20232Hwadee課程介紹關(guān)于本次課程課程目標(biāo)預(yù)備知識(shí)目標(biāo)聽(tīng)眾日程表詞匯表2/4/20234Hwadee課程目標(biāo)了解常用器件的使用；明確串并串換和并串轉(zhuǎn)換器件的使用方法。掌握?qǐng)D文屏的顯示控制原理2/4/20235Hwadee預(yù)備知識(shí)了解PROTE99SE了解數(shù)字電路,模擬電路,MCS51單片機(jī)2/4/20236Hwadee目標(biāo)聽(tīng)眾XXXXXXXX2/4/20237Hwadee日程表共計(jì):<2>小時(shí)詳細(xì)安排<0:05>課程介紹<0:45>圖文屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理分析<0:50>圖文屏控制系統(tǒng)器件分析<0:00><0:00>Total:<2.0>hours2/4/20238Hwadee詞匯表本講義所用的詞匯解釋2/4/20239HwadeeLED圖文屏系統(tǒng)總體架構(gòu)RS232接口上微機(jī)：顯示數(shù)據(jù)獲取，對(duì)顯示進(jìn)行控制RS485接口單片機(jī)（MCU-----AT89S52）外部RAM，ROM74HC24574LS165LED顯示屏P0P2數(shù)據(jù)控制信號(hào)RAM2/4/202310Hwadee涵蓋知識(shí)及內(nèi)容

上微機(jī)部分：串口控制軟件設(shè)計(jì)，動(dòng)畫(huà)圖像數(shù)據(jù)采集，位圖數(shù)據(jù)采集，字符模數(shù)據(jù)提取等控制板部分：RS232/485電路，外部RAM/ROM擴(kuò)展，總線型外設(shè)擴(kuò)展，總線的隔離及驅(qū)動(dòng)，串并轉(zhuǎn)換與并串轉(zhuǎn)換電路，LED驅(qū)動(dòng)等邏輯時(shí)序及軟件：串行通信，顯示數(shù)據(jù)組織及發(fā)送，F(xiàn)LASROM的讀寫(xiě)，整體亮度調(diào)節(jié)，漢字顯示及字模提取，數(shù)據(jù)幀與動(dòng)畫(huà)顯示，圖片顯示與灰度處理，圖像顯示與效率提高，顯示方式實(shí)現(xiàn)與技巧等。2/4/202311Hwadee數(shù)據(jù)流程單片機(jī)ROM片外RAM屏體片外FLASHROM片外RAM屏體計(jì)算機(jī)片外RAM片外FLASHROM屏體2/4/202312Hwadee技術(shù)參數(shù)亮度：50~1000CD/平方米電源消耗：0.004/LED+0.25W(固定)像素組成：1R1G（1R）視角:100度最大控制點(diǎn)數(shù):20000點(diǎn)（單色）控制距離:232<100m;485<1200m灰度層次:可達(dá)256顯示內(nèi)容:文字、符號(hào)、動(dòng)畫(huà)、圖片顯示方式：多樣（流動(dòng)、追逐、填充、掃描、左右移動(dòng)、上下移動(dòng)、淡入出等）2/4/202313Hwadee市場(chǎng)應(yīng)用前景LED圖文屏作為一種低成本，高亮度，大角度，節(jié)能環(huán)保、壽命長(zhǎng)、易于數(shù)字化控制以及寬的環(huán)境適應(yīng)能力的一種公用信息發(fā)布系統(tǒng)，已經(jīng)得了廣泛應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域：車站，碼頭，商場(chǎng)，銀行，企事業(yè)單位及其它一些公共場(chǎng)所2/4/202314Hwadee掃描原理12/4/202315Hwadee掃描原理2掃描顯示是利用人的視覺(jué)暫停原理，分時(shí)分行顯示，由于每行重復(fù)顯示時(shí)間間隔足夠小，以至于人眼根本不能分辨，最終達(dá)到整屏亮的效果。本項(xiàng)目采用顯示單元板為1/16掃描驅(qū)動(dòng)電路如果行掃描信號(hào)停止，會(huì)有什么后果？如果行掃描速度過(guò)低會(huì)有什么后果？如果行掃描速度過(guò)高會(huì)有什么后果？在程序調(diào)試過(guò)程中我們應(yīng)特別注意什么？2/4/202316Hwadee74HC138引腳邏輯圖2/4/202317Hwadee74HC138真值表2/4/202318Hwadee行譯碼時(shí)序電路2/4/202319Hwadee行譯碼時(shí)序DCBA行數(shù)DCBA行數(shù)0000第1行0001第2行0010第3行0011第4行0100第5行0101第6行0110第7行0111第8行1000第9行1001第10行1010第11行1011第12行1100第13行1101第14行1110第15行1111第16行2/4/202320Hwadee行掃描驅(qū)動(dòng)時(shí)序2/4/202321Hwadee行信號(hào)(ABCD)2/4/202322Hwadee74HC574簡(jiǎn)介三態(tài)輸出8D觸發(fā)器時(shí)鐘上升沿觸發(fā)主要用于擴(kuò)展外部輸出口2/4/202323Hwadee74HC574引腳功能2/4/202324Hwadee74HC595簡(jiǎn)介串并轉(zhuǎn)換器三態(tài)輸出獨(dú)立雙8位鎖存寄存器串行寄存器可清零時(shí)鐘上長(zhǎng)升沿移位沿鎖存2/4/202325Hwadee74HC595引腳功能

串行數(shù)據(jù)輸入輸出使能鎖存時(shí)鐘移位時(shí)鐘串行清零串行數(shù)據(jù)輸出8位三態(tài)輸出腳2/4/202326Hwadee74HC595真值表2/4/202327Hwadee

74HC595邏輯串行數(shù)據(jù)流向鎖存數(shù)據(jù)流向輸出數(shù)據(jù)流11010011DSQ7’11010011ST-CP上升沿11010011OE為0Q0---------Q72/4/202328Hwadee顯示送數(shù)原理2/4/202329Hwadee74HC165概述8位并串轉(zhuǎn)換器低電平鎖存2個(gè)時(shí)鐘輸通過(guò)NOR(或非門(mén))送入內(nèi)部2個(gè)時(shí)鐘允許其中一個(gè)作為inhibit使用數(shù)據(jù)輸出高位在前，低位在后。2/4/202330Hwadee74HC165引腳圖2/4/202331Hwadee74HC165邏輯框圖2/4/202332Hwadee74HC165時(shí)序分析2/4/202333Hwadee74HC139概述雙2-4譯碼器兩個(gè)控制端2/4/202334Hwadee74HC139在電路中的應(yīng)用1：產(chǎn)生165的數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)2：產(chǎn)生外部設(shè)備的片選信號(hào)2/4/202335Hwadee門(mén)電路組合邏輯電路電路中常用門(mén)電路（與門(mén)、或門(mén)、與非、或非）來(lái)實(shí)現(xiàn)一定的控制邏輯。本設(shè)計(jì)用到74HC02，74HC3274HC02主要用于場(chǎng)時(shí)鐘的控制輸出74HC32主要用于相關(guān)外部設(shè)備的讀寫(xiě)2/4/202336Hwadee74HC02概述4-2輸入或非門(mén)2/4/202337Hwadee74HC324-2輸入或門(mén)2/4/202338Hwadee組合邏輯應(yīng)用2/4/202339Hwadee組合邏輯應(yīng)用2/4/202340Hwadee組合邏輯應(yīng)用2/4/202341Hwadee地址鎖存器單片機(jī)的P0口時(shí)分復(fù)用作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線和地址線，常用的地址鎖存器有74HC373或74HC573我們一般選用74HC57374HC573概介8位并行鎖存寄存器三態(tài)輸出高電平鎖存2/4/202342Hwadee74HC573引腳功能2/4/202343Hwadee74HC573的應(yīng)用2/4/202344HwadeeDS12C887概述實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片(RTC)具有完備的時(shí)鐘、鬧鐘及到2100年的日歷功能，可選擇12小時(shí)制或24小時(shí)制計(jì)時(shí)，有AM和PM、星期、夏令時(shí)間操作，閏年自動(dòng)補(bǔ)償?shù)裙δ?。具有可編程選擇的周期性中斷方式和多頻率輸出的方波發(fā)生器功能。DS12887內(nèi)部有14個(gè)時(shí)鐘控制寄存器，包括10個(gè)時(shí)標(biāo)寄存器，4個(gè)狀態(tài)寄存器和114bit作掉電保護(hù)用的低功耗RAM。由于該芯片具有多種周期中斷速率時(shí)鐘中斷功能，因此可以滿足各種不同的待機(jī)要求，最長(zhǎng)可達(dá)24小時(shí)，使用非常方便。時(shí)標(biāo)可選擇二進(jìn)制或BCD碼表示。工作電壓：+4.5~5.5V。工作電流：7~15mA。工作溫度范圍：0~70℃。

2/4/202345HwadeeDS12C8872/4/202346HwadeeDS12C8872/4/202347Hwadee存貯器AT29C040概述4MBIT512K*8FLASHROM256BYTE寫(xiě)緩沖每次寫(xiě)入256BYTE數(shù)據(jù)保護(hù)功能普通讀操作2/4/202348HwadeeAT29C040可電擦除、可編程的閃速存儲(chǔ)器快速讀取時(shí)間—70ns內(nèi)部程序和定時(shí)器控制,2個(gè)8K的可鎖定的自舉模塊,分區(qū)程序操作,擦除、編程單向循環(huán)方式.編程次數(shù)可超過(guò)10000次4096個(gè)分區(qū)(128字節(jié)/分區(qū))，內(nèi)部地址和128位數(shù)據(jù)鎖存硬件和軟件數(shù)據(jù)保護(hù)快速的的分區(qū)編程周期—10ms數(shù)據(jù)輪詢檢測(cè)編程是否結(jié)束低功率消耗—50mA有效電流，100mACMOS維持電流單一5V±10%電源供電CMOS和TTL可兼容的輸入輸出商用和工業(yè)用的溫度可選范圍

2/4/202349HwadeeAT

AT29C040引腳及功能地址線19根512K地址空間數(shù)據(jù)寬度為8BIT片選輸出使能寫(xiě)使能2/4/202350HwadeeISSI62C1024概述1MBIT128K*8SRAM普通讀寫(xiě)操作2/4/202351HwadeeISSI62C10242/4/202352Hwadee存貯器電路2/4/202353Hwadee通訊電路實(shí)現(xiàn)控制器和計(jì)算機(jī)之間的信息交換由于單片機(jī)采用TTL電平而計(jì)算機(jī)端采用其他接口電平如RS232、RS485等因此要進(jìn)行相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換常用的電平轉(zhuǎn)換器件有TTL/RS232：MAX232TTL/RS485：MAX1487E2/4/202354HwadeeMAX232概述雙串口（2個(gè)TXD，2個(gè)RXD）5V單電源供電電壓提升僅用電容完成TTL接口和RS232接口2/4/202355HwadeeMAX232的引腳功能2/4/202356HwadeeMAX1487E引腳功能TTL接口和RS485接口2/4/202357HwadeeMAX1487E真值表2/4/202358Hwadee通訊電路2/4/202359Hwadee控制器基本電路2/4/202360Hwadee基本接口電路2/4/202361Hwadee顯示板行驅(qū)動(dòng)部分原理圖8位并行鎖存寄存器三態(tài)輸出高電平鎖存2/4/202362Hwadee顯示板列驅(qū)動(dòng)部分原理圖2/4/202363Hwadee系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道模型

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