基于CPLD和Embedded System的LED點陣顯示系統(tǒng)的實

　LED點陣顯示屏是顯示公共信息的一種重要顯示終端，其中大屏幕LED點陣顯示屏在許多場合得以應(yīng)用。大屏幕顯示所采用的技術(shù)比中小屏幕顯示難度更大，因為其屏幕大、LED點數(shù)多，要求在極短的時間內(nèi)刷新每個點，使得其掃描速率必須非常高，所以只有設(shè)計合理的控制電路才能達到這個要求。本文著重解決大屏幕LED點陣顯示這一技術(shù)難題。通過采用自頂向下的設(shè)計思想，綜合運用高速CPLD、雙口RAM等技術(shù)和芯片，設(shè)計出了大、小屏幕皆適合的顯示控制電路。特別是利用單片機、CPLD與雙口RAM的無縫結(jié)合，將復(fù)雜的任務(wù)分配給不同的硬件處理，滿足了對實時性的要求。本系統(tǒng)不僅給大屏幕LED點陣顯示提供了優(yōu)良的控制電路，而且為CPLD器件和EDA技術(shù)提供了切實的應(yīng)用實例。其中，共享雙口RAM的應(yīng)用，為高速總線與低速總線的通信提供了一個新的解決方案。

　　1 硬件設(shè)計

　　顯示系統(tǒng)由信號處理電路和掃描電路兩大塊構(gòu)成，其系統(tǒng)原理框圖如圖1所示，實際電路框圖如圖2所示。微處理器MCU采用8位單片機AT89C51，它通過串口接收來自PC機的待顯示數(shù)據(jù)。由于PC機串行總線標準RS232的邏輯電平與單片機電路使用的TTL電平不同，所以PC機與MCU之間的通信數(shù)據(jù)必須經(jīng)過RS232電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232進行轉(zhuǎn)換。從PC機接收到的數(shù)據(jù)存放在8K字節(jié)的電可擦寫存儲器EEPROM 28C64中，這樣可方便地隨時修改待顯示的信息，并且在掉電情況下不至于丟失數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)軟件要進行大批量的數(shù)據(jù)處理，所以擴充了單片機緩存區(qū)大小，采用了8K字節(jié)的外部靜態(tài)RAM 6264。

　1.1 雙口RAM的應(yīng)用

　　采用雙口RAM是本設(shè)計的一個主要特色。一般的RAM（如6116）只有一套地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線，在同一時間只能執(zhí)行同一總線操作。而標準雙口RAM有左側(cè)和右側(cè)兩套地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線，可供兩套總線對其進行訪問。在本系統(tǒng)中，單片機通過共享的雙口RAMIDT7132與CPLD通信，單片機將數(shù)據(jù)寫入IDT7132中，而CPLD則從IDT7132中讀取數(shù)據(jù)并通過掃描邏輯電路輸出出去。