基于多端口串行Flash的条形LED显示屏控制

1 /( 5. 5 × 106 ) s = 0. 744 ms,加上采用SQI协议发送存储器指令和地址的时间后也小于1. 25 ms,故在图3 中，单片机STC12C5616 的外部时钟选择22 MHz 时钟，就可以保证在SQI 协议方式下实现4 096 超长显示屏的显示。

单片机STC12C5616 的外部时钟选择22. 118 4 MHz,便于串行口波特率的精确控制; 引脚P3. 0和P3. 1为UART 接口，通过通信接口芯片MAX232 芯片实现控制卡和PC 机之间的通信连接; 引脚P2. 0 ~ P2. 3为4 位数据线，该数据线一方面连接存储器SST26VF016B 的4 位数据口，另一方面通过74HC245 驱动后连接到LED 单元板输出接口的数据线上。 在控制卡上设计有2 个单色LED单元板输出接口，接口J1 使用数据线D0和D1,接口J2 使用数据线D2和D3; 引脚P1. 7为SPI 时钟输出，SPI 时钟输出线同时连接到串行Flash 存储器SST26VF016B 和LED 单元板的时钟输入; 引脚P1. 4为串行Flash 存储器SST26VF016B 的片选信号; 引脚P3. 5为LED 单元板的数据锁存信号; 引脚P3. 7为LED 单元板的使能信号输出; 引脚P1. 0 ~P1. 3为LED 单元板的行选择信号输出; J1 和J2 连接头用来连接显示屏在高度方向上的LED 单元板，以符合门头屏64 点高度要求。

该电路的设计可以灵活地在单片机、串行存储器和LED 单元板相互之间实现3 种不同的数据访问模式，分别是：

(1) 单片机和存储器之间的正常访问。

由图3 可以看出，单片机STC12C5616 和串行Flash 存储器SST26VF016B 之间的连接是参照数据手册进行连接的，可以实现正常的数据存取，同时该数据也会进入LED 单元板上的移位寄存器缓冲区，但只要LED 单元板上的数据锁存RCK 没有得到有效信号，进入LED 单元板的数据是不显示出来的无效数据。

(2) 单片机和LED 单元板之间数据通信。

将单片机引脚P1. 4置高电平，即将串行Flash存储器的使能端无效，这时存储器的数据端口呈高阻状态，单片机和LED 单元板之间数据通信就不会受到存储器数据口的影响，可以将单片机的数据正常输出到LED 单元板上。

(3) 存储器和LED 显示屏之间的数据传输。

首先采用第( 1) 种模式，单片机先向串行存储器输出命令字、存储地址和虚拟字节，然后将单片机的数据口P2. 0 ~ P2. 3全部置高电平，通过SPI 时钟从串行存储器读取显示数据，同时以"DMA"方式进入LED 单元板，当???取完一行数据后，在LED单元板上的数据锁存端RCK 上产生有效信号，就可以显示该行数据。 当采用这种模式时，一定要将单片机STC12C5616 的引脚P2. 0 ~ P2. 3设置为"弱上拉"模式。

4 超长LED 显示屏显示程序设计

在1 /16 单色LED 显示屏硬件电路设计中，74HC595 采用直通方式连接。 根据直通方式特点，预先对单色显示数据进行优化组织，将组织后的显示数据预先存放在串行Flash 存储器SST26VF016B 中。 如图4 所示，单片机输出显示每行数据时按"输出数据→送移位脉冲→地址加1"的顺序重复进行，显示完一行后，RCK 锁存显示，通过ABCD 切换行选通线。

图4 1 /16 扫描单色F3. 75 或F5. 0 单元板( 64 × 32 点) 连接方式。

以LED 显示屏的水平方向点数为4 096 点为例，其显示一帧数据的程序代码如下：

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) ; / /送读命令

/ /送3 个字节地址

SendSQI_Byte( ( Addr 》 16) &0xff) ;

SendSQI_Byte( ( Addr 》 8) &0xff) ;

SendSQI_Byte( ( Addr&0xff) ;

SendSQI_Byte( ( 0xff) ; / /送虚字节

P2 = P2 |0x0f;

SPCTL = 0xd0; / /允许SPI 接口

SPDAT = 0xff; / /启动第1 次SPI 发送

Data_Length = ( Data_Length 》 3) - 1;

while( Data_Length! = 0)

{ / /SPI 时钟每次传输8 个脉冲

while( ( SPSTAT&0x80) == 0) ;

SPSTAT = 0x80; / /清接收标志

SPDAT = 0xff; / /启动SPI 发送

Data_Length -- ;

}

while( ( SPSTAT&0x80) == 0) ;

SPSTAT = 0x80; / /清接收标志

SPCTL = 0x90; / /禁止SPI 接口

CS = 1; /* disable devicce * /

EN = 0;

RCK = 1; RCK = 0;

PI = ( ( P1&0xf0) | Ln

) ;

EN = 1;

}

}

在设计程序时，仅在换行时关闭显示屏，避免它产生余辉，其余时间都点亮。 在该程序中，Bv为数据线在垂直方向使用595 的组数; Lw为LED 显示屏水平方向像素点数; Ln为当前LED 显示屏显示数据行号。 当显示数据时，采用存储器和LED 显示屏的数据输出模式，单片机先向串行