基于多端口串行Flash的條形LED顯示屏控制

　　4 超長(zhǎng)LED 顯示屏顯示程序設(shè)計(jì)

　　在1 /16 單色LED 顯示屏硬件電路設(shè)計(jì)中，74HC595 采用直通方式連接。 根據(jù)直通方式特點(diǎn)，預(yù)先對(duì)單色顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化組織，將組織后的顯示數(shù)據(jù)預(yù)先存放在串行Flash 存儲(chǔ)器SST26VF016B 中。 如圖4 所示，單片機(jī)輸出顯示每行數(shù)據(jù)時(shí)按"輸出數(shù)據(jù)→送移位脈沖→地址加1"的順序重復(fù)進(jìn)行，顯示完一行后，RCK 鎖存顯示，通過(guò)ABCD 切換行選通線。

圖4 1 /16 掃描單色F3. 75 或F5. 0 單元板（ 64 × 32 點(diǎn)） 連接方式。

　　以LED 顯示屏的水平方向點(diǎn)數(shù)為4 096 點(diǎn)為例，其顯示一幀數(shù)據(jù)的程序代碼如下：

　　woid Display（ unsigned long begin_Addr）

　　{

　　unsigned char Ln

　　,Bv = 1;

　　unsigned int Data_Length,Lw = 4096;

　　unsigned long Addr;

　　Data_Length = Bv* Lw

　?。?;

　　for （ Ln = 0; Ln 16; Ln + + ）

　　{

　　Addr = Begin_Addr + Ln* Data_Length;

　　CS = 0;

　　SendSQI_Byte（ 0x0B） ; / /送讀命令

　　/ /送3 個(gè)字節(jié)地址

　　SendSQI_Byte（ （ Addr 》 16） 0xff） ;

　　SendSQI_Byte（ （ Addr 》 8） 0xff） ;

　　SendSQI_Byte（ （ Addr0xff） ;

　　SendSQI_Byte（ （ 0xff） ; / /送虛字節(jié)

　　P2 = P2 |0x0f;

　　SPCTL = 0xd0; / /允許SPI 接口

　　SPDAT = 0xff; / /啟動(dòng)第1 次SPI 發(fā)送

　　Data_Length = （ Data_Length 》 3） - 1;

　　while（ Data_Length! = 0）

　　{ / /SPI 時(shí)鐘每次傳輸8 個(gè)脈沖

　　while（ （ SPSTAT0x80） == 0） ;

　　SPSTAT = 0x80; / /清接收標(biāo)志

　　SPDAT = 0xff; / /啟動(dòng)SPI 發(fā)送

　　Data_Length -- ;

　　}

　　while（ （ SPSTAT0x80） == 0） ;

　　SPSTAT = 0x80; / /清接收標(biāo)志

　　SPCTL = 0x90; / /禁止SPI 接口

　　CS = 1; /* disable devicce * /

　　EN = 0;

　　RCK = 1; RCK = 0;

　　PI = （ （ P10xf0） | Ln

　　） ;

　　EN = 1;

　　}

　　}

　　在設(shè)計(jì)程序時(shí)，僅在換行時(shí)關(guān)閉顯示屏，避免它產(chǎn)生余輝，其余時(shí)間都點(diǎn)亮。 在該程序中，Bv為數(shù)據(jù)線在垂直方向使用595 的組數(shù)； Lw為L(zhǎng)ED 顯示屏水平方向像素點(diǎn)數(shù)； Ln為當(dāng)前LED 顯示屏顯示數(shù)據(jù)行號(hào)。 當(dāng)顯示數(shù)據(jù)時(shí)，采用存儲(chǔ)器和LED 顯示屏的數(shù)據(jù)輸出模式，單片機(jī)先向串行存儲(chǔ)器輸出"讀數(shù)據(jù)"命令字"0x0B",然后輸出24 位地址和虛擬字節(jié)，再使單片機(jī)數(shù)據(jù)口輸出高電平，就可以根據(jù)LED 顯示屏的長(zhǎng)度輸出SCK 脈沖。 送完一行數(shù)據(jù)后，禁止SPI 接口，RCK 鎖存信號(hào)有效，切換至下一行，按重復(fù)步驟繼續(xù)輸出顯示數(shù)據(jù)。

　　5 測(cè)試

　　經(jīng)過(guò)測(cè)試后，顯示屏顯示正常，沒(méi)有抖動(dòng)情況，使用邏輯分析儀測(cè)試了其刷新率，如圖5（ b） 所示，信號(hào)A 的電平寬度表示顯示1 行所需要的時(shí)間，其寬度為1. 036 16 ms,顯示1 幀的時(shí)間為16 ×1. 036 16 ms≈16 ms,所以LED 顯示屏的刷新率為1 /16 ms = 62. 5 Hz. 而當(dāng)LED 顯示屏的刷新率大于50 次/s 時(shí)，就可以滿足設(shè)計(jì)要求，故本設(shè)計(jì)能夠滿足正常顯示要求。 通過(guò)測(cè)試SCK 信號(hào)，如圖5（ a）所示，可以看出SCK 信號(hào)每8 個(gè)脈沖1 組，每組之間的時(shí)間間隔僅為570 ns,該時(shí)間主要消耗在判斷SPI 數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)志和循環(huán)控制上。

圖5 LED 屏信號(hào)測(cè)試

　　6 結(jié)論

　　本文提出了基于多端口串行Flash 存儲(chǔ)器的LED 顯示控制系統(tǒng)，利用單片機(jī)的SPI 接口產(chǎn)生可控時(shí)鐘，將多端口串行Flash 存儲(chǔ)器中的顯示數(shù)據(jù)以"DMA"方式直接輸出至超長(zhǎng)條形LED 顯示屏。

　　其制造成本低廉，根據(jù)本文程序及邏輯分析儀得到的時(shí)序圖可知，該方法可以控制4 096 × 64 點(diǎn)陣單色LED 顯示屏，在超長(zhǎng)顯示屏市場(chǎng)上有很好的應(yīng)用前景。