基于CPLD和Embedded System的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的實(shí)

　　獨(dú)立掃描模塊的功能是以雙口RAM為中介將單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)在LED點(diǎn)陣顯示屏上顯示出來，其電路原理圖如圖3所示。單片機(jī)總線將處理好的待顯示數(shù)據(jù)存放在U5（雙口RAM IDT7132SA35JS）中，然后U6（CPLD芯片ATF1508AS15JC84，用Verilog HDL語言編寫其總線讀邏輯）讀取存放在U5中的待顯示數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)顯示屏。整個(gè)顯示屏為128×32點(diǎn)陣，一次掃描一個(gè)字節(jié)即8位，為此全屏顯示需要128×32÷8＝512字節(jié)。將地址線A9R、A10R接地，這樣只允許訪問U5中的低512K字節(jié)。CA0～CA8是CPLD輸出到U5中的地址總線，CD0～CD7是從U5讀出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線。J1是行掃描信號接口，CH0～CH4為行掃描計(jì)數(shù)器輸出信號，時(shí)鐘信號可從CLK輸出給行掃描計(jì)數(shù)器。J2為列掃描控制信號V0～V7輸出接口。DR0～DR15為一色的列選通控制信號輸出，由于I/O端口引腳不夠，所以另一色的列選通信號采用譯碼電路譯碼輸出，用J3的四線輸出。CON1為JTAG接口，J6為時(shí)鐘源選擇接口，可接單片機(jī)的ALE信號，也可接有源晶振CR2的輸出。有源晶振CR2相當(dāng)于一信號產(chǎn)生電路，只要其2腳接地，4腳接電源，3腳就有額定的輸出波形。

本系統(tǒng)采用ATMEL公司的8位單片機(jī)AT89C52，主要完成數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和通信功能，其原理圖如圖4所示
　U4是AT89C51單片機(jī)；U3是地址鎖存器，用來鎖存單片機(jī)的低8位地址信號。因?yàn)橐@示的數(shù)據(jù)量很大，特別是當(dāng)設(shè)計(jì)復(fù)雜的顯示效果時(shí)需要處理的數(shù)據(jù)量更大，而AT89C51內(nèi)部緩存容量不足，所以擴(kuò)展外部RAM，采用容量為8K字節(jié)的HM6264，即U7。U2是容量為8K字節(jié)的EEPROM 28C64，用來存儲(chǔ)字模數(shù)據(jù)，而不用作程序存儲(chǔ)器。U5是雙口RAM，U1是將RS232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平的電平轉(zhuǎn)換器。

　　PC機(jī)將欲顯示的字或圖形的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)通過串口送到單片機(jī)，單片機(jī)將其存儲(chǔ)在EEPROM（U2）中，然后再根據(jù)顯示要求對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行特定的處理，處理完后存儲(chǔ)在雙口RAM（U5）的特定地址，供掃描模塊掃描取數(shù)進(jìn)行顯示。為了便于編寫串行通信程序，使用振蕩頻率為11.0592MHz的晶振CR1和C5、R1及SW1組成的復(fù)位電路。