串行FLASH存儲器在小型LED顯示系統(tǒng)中的應(yīng)用
LED顯示屏由于其具有耗電少、使用壽命長、成本低、亮度高、故障少、視角大、可視距離遠等特點，已經(jīng)成為新一代的信息傳播媒體工具。LED與LCD相比較最突出的特點是亮度高、成本低且屏幕尺寸可根據(jù)現(xiàn)場情況用標準LED單元板拼制。按安裝位置可分為：室外、半室外和室內(nèi)；按顏色可分為：單色、雙基色和彩色；按發(fā)光二極管點距可分為：φ5.0，φ3.75及φ3.0等。本文以市場上常見的室內(nèi)雙色LED單元板為控制對象，說明基于STC單片機的LED顯示屏控制系統(tǒng)工作原理以及數(shù)據(jù)組織方法。
1 標準雙色LED單元板的硬件組成及工作原理
市場上常見的室內(nèi)雙色LED單元板電路框圖如圖1(a)所示。其中行掃描電路由2片74HC138(3-8譯碼器)構(gòu)成的4-16譯碼器加上多個4953(MOS管)組成的，掃描方式為：1/16。上下半屏分別由2組用74HC595串行移位寄存器實現(xiàn)紅色、綠色顯示數(shù)據(jù)的列輸入，在圖1(a)所示的64×32標準LED單元板中每組串行移位寄存器中有8個74HC595級聯(lián)，4組共用了32個74HC595。74HC595內(nèi)部電路框圖如圖1(c)所示。所有4組74HC595的控制信號RCK，SCK，EN全部接在一起，74HC595的控制信號和4組串行移位寄存器的輸入以及行掃描控制信號A，B，C，D構(gòu)成整個LED單元板的輸入。74HC595的控制信號經(jīng)驅(qū)動后和4組串行移位寄存器的輸出以及行經(jīng)過驅(qū)動的掃描控制信號A，B，C，D構(gòu)成整個LED單元板的輸出，用于級聯(lián)下一個LED單元板的輸入。雙色LED單元板等效電路框圖如圖1(b)所示。
2 LED顯示控制系統(tǒng)的硬件組成及工作原理
LED顯示控制系統(tǒng)的硬件組成如圖2所示。從表面上看是一個普通的單片機簡單應(yīng)用，實際上在設(shè)計此系統(tǒng)時已經(jīng)考慮了很多硬件、軟件及硬軟件配合的因素。首先在使用51單片機的前提下，用其串行口方式0似乎可以利用單片機發(fā)出的移位脈沖將8位數(shù)據(jù)送入74HC595中，但要實現(xiàn)圖2中8位數(shù)據(jù)的同時輸入必須加入其他的輔助芯片，而且在減小數(shù)據(jù)傳輸時間上沒有什么好處。其次，采用FPGA，CPLD等可編程芯片設(shè)計成專用硬件電路與單片機接口可大幅度提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣�，但成本也將同步大幅度提高�?BR>
STC12C5410為IT高速低功耗單片機，其運行速度為一般標準51系列單片機的8～12倍，并具有標準的SPI和RS 232串行口。本文所述的LED顯示控制系統(tǒng)以其為核心控制芯片。圖2為雙色LED顯示屏控制系統(tǒng)電路原理圖，在圖2所示的LED控制系統(tǒng)中，SST25VF016B為16 Mb，具有SPI接口的8PIN串行FLASH存儲器，由于SST25VF016B工作電壓為3 V，故使用U3，U4兩片74LVC
