新图文屏控制系统芯片及硬件原理分析(已审)

图文屏控制系统芯片及硬件原理分析四川华迪信息技术有限公司Version1.1Overview课程介绍主题一主题二主题三主题四2/4/20232Hwadee课程介绍关于本次课程课程目标预备知识目标听众日程表词汇表2/4/20234Hwadee课程目标了解常用器件的使用；明确串并串换和并串转换器件的使用方法。掌握图文屏的显示控制原理2/4/20235Hwadee预备知识了解PROTE99SE了解数字电路,模拟电路,MCS51单片机2/4/20236Hwadee目标听众XXXXXXXX2/4/20237Hwadee日程表共计:<2>小时详细安排<0:05>课程介绍<0:45>图文屏控制系统设计原理分析<0:50>图文屏控制系统器件分析<0:00><0:00>Total:<2.0>hours2/4/20238Hwadee词汇表本讲义所用的词汇解释2/4/20239HwadeeLED图文屏系统总体架构RS232接口上微机：显示数据获取，对显示进行控制RS485接口单片机（MCU-----AT89S52）外部RAM，ROM74HC24574LS165LED显示屏P0P2数据控制信号RAM2/4/202310Hwadee涵盖知识及内容

上微机部分：串口控制软件设计，动画图像数据采集，位图数据采集，字符模数据提取等控制板部分：RS232/485电路，外部RAM/ROM扩展，总线型外设扩展，总线的隔离及驱动，串并转换与并串转换电路，LED驱动等逻辑时序及软件：串行通信，显示数据组织及发送，FLASROM的读写，整体亮度调节，汉字显示及字模提取，数据帧与动画显示，图片显示与灰度处理，图像显示与效率提高，显示方式实现与技巧等。2/4/202311Hwadee数据流程单片机ROM片外RAM屏体片外FLASHROM片外RAM屏体计算机片外RAM片外FLASHROM屏体2/4/202312Hwadee技术参数亮度：50~1000CD/平方米电源消耗：0.004/LED+0.25W(固定)像素组成：1R1G（1R）视角:100度最大控制点数:20000点（单色）控制距离:232<100m;485<1200m灰度层次:可达256显示内容:文字、符号、动画、图片显示方式：多样（流动、追逐、填充、扫描、左右移动、上下移动、淡入出等）2/4/202313Hwadee市场应用前景LED图文屏作为一种低成本，高亮度，大角度，节能环保、寿命长、易于数字化控制以及宽的环境适应能力的一种公用信息发布系统，已经得了广泛应用应用领域：车站，码头，商场，银行，企事业单位及其它一些公共场所2/4/202314Hwadee扫描原理12/4/202315Hwadee扫描原理2扫描显示是利用人的视觉暂停原理，分时分行显示，由于每行重复显示时间间隔足够小，以至于人眼根本不能分辨，最终达到整屏亮的效果。本项目采用显示单元板为1/16扫描驱动电路如果行扫描信号停止，会有什么后果？如果行扫描速度过低会有什么后果？如果行扫描速度过高会有什么后果？在程序调试过程中我们应特别注意什么？2/4/202316Hwadee74HC138引脚逻辑图2/4/202317Hwadee74HC138真值表2/4/202318Hwadee行译码时序电路2/4/202319Hwadee行译码时序DCBA行数DCBA行数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行扫描驱动时序2/4/202321Hwadee行信号(ABCD)2/4/202322Hwadee74HC574简介三态输出8D触发器时钟上升沿触发主要用于扩展外部输出口2/4/202323Hwadee74HC574引脚功能2/4/202324Hwadee74HC595简介串并转换器三态输出独立双8位锁存寄存器串行寄存器可清零时钟上长升沿移位沿锁存2/4/202325Hwadee74HC595引脚功能

串行数据输入输出使能锁存时钟移位时钟串行清零串行数据输出8位三态输出脚2/4/202326Hwadee74HC595真值表2/4/202327Hwadee

74HC595逻辑串行数据流向锁存数据流向输出数据流11010011DSQ7’11010011ST-CP上升沿11010011OE为0Q0---------Q72/4/202328Hwadee显示送数原理2/4/202329Hwadee74HC165概述8位并串转换器低电平锁存2个时钟输通过NOR(或非门)送入内部2个时钟允许其中一个作为inhibit使用数据输出高位在前，低位在后。2/4/202330Hwadee74HC165引脚图2/4/202331Hwadee74HC165逻辑框图2/4/202332Hwadee74HC165时序分析2/4/202333Hwadee74HC139概述双2-4译码器两个控制端2/4/202334Hwadee74HC139在电路中的应用1：产生165的数据锁存信号2：产生外部设备的片选信号2/4/202335Hwadee门电路组合逻辑电路电路中常用门电路（与门、或门、与非、或非）来实现一定的控制逻辑。本设计用到74HC02，74HC3274HC02主要用于场时钟的控制输出74HC32主要用于相关外部设备的读写2/4/202336Hwadee74HC02概述4-2输入或非门2/4/202337Hwadee74HC324-2输入或门2/4/202338Hwadee组合逻辑应用2/4/202339Hwadee组合逻辑应用2/4/202340Hwadee组合逻辑应用2/4/202341Hwadee地址锁存器单片机的P0口时分复用作系统的数据线和地址线，常用的地址锁存器有74HC373或74HC573我们一般选用74HC57374HC573概介8位并行锁存寄存器三态输出高电平锁存2/4/202342Hwadee74HC573引脚功能2/4/202343Hwadee74HC573的应用2/4/202344HwadeeDS12C887概述实时时钟芯片(RTC)具有完备的时钟、闹钟及到2100年的日历功能，可选择12小时制或24小时制计时，有AM和PM、星期、夏令时间操作，闰年自动补偿等功能。具有可编程选择的周期性中断方式和多频率输出的方波发生器功能。DS12887内部有14个时钟控制寄存器，包括10个时标寄存器，4个状态寄存器和114bit作掉电保护用的低功耗RAM。由于该芯片具有多种周期中断速率时钟中断功能，因此可以满足各种不同的待机要求，最长可达24小时，使用非常方便。时标可选择二进制或BCD码表示。工作电压：+4.5~5.5V。工作电流：7~15mA。工作温度范围：0~70℃。

2/4/202345HwadeeDS12C8872/4/202346HwadeeDS12C8872/4/202347Hwadee存贮器AT29C040概述4MBIT512K*8FLASHROM256BYTE写缓冲每次写入256BYTE数据保护功能普通读操作2/4/202348HwadeeAT29C040可电擦除、可编程的闪速存储器快速读取时间—70ns内部程序和定时器控制,2个8K的可锁定的自举模块,分区程序操作,擦除、编程单向循环方式.编程次数可超过10000次4096个分区(128字节/分区)，内部地址和128位数据锁存硬件和软件数据保护快速的的分区编程周期—10ms数据轮询检测编程是否结束低功率消耗—50mA有效电流，100mACMOS维持电流单一5V±10%电源供电CMOS和TTL可兼容的输入输出商用和工业用的温度可选范围

2/4/202349HwadeeAT

AT29C040引脚及功能地址线19根512K地址空间数据宽度为8BIT片选输出使能写使能2/4/202350HwadeeISSI62C1024概述1MBIT128K*8SRAM普通读写操作2/4/202351HwadeeISSI62C10242/4/202352Hwadee存贮器电路2/4/202353Hwadee通讯电路实现控制器和计算机之间的信息交换由于单片机采用TTL电平而计算机端采用其他接口电平如RS232、RS485等因此要进行相应的电平转换常用的电平转换器件有TTL/RS232：MAX232TTL/RS485：MAX1487E2/4/202354HwadeeMAX232概述双串口（2个TXD，2个RXD）5V单电源供电电压提升仅用电容完成TTL接口和RS232接口2/4/202355HwadeeMAX232的引脚功能2/4/202356HwadeeMAX1487E引脚功能TTL接口和RS485接口2/4/202357HwadeeMAX1487E真值表2/4/202358Hwadee通讯电路2/4/202359Hwadee控制器基本电路2/4/202360Hwadee基本接口电路2/4/202361Hwadee显示板行驱动部分原理图8位并行锁存寄存器三态输出高电平锁存2/4/202362Hwadee显示板列驱动部分原理图2/4/202363Hwadee系统数据通道模型

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