在LED显示屏利用中，超长条形LED屏长短常普遍的一种情势，其特点是长度“特殊长”而宽度窄。超长LED显示屏今朝没有明白的界说，能够将其程度标的目的的点数界说为≥2048比力适合。　　以由1/4扫描P10单位板（点间距10mm）构成的超长条形LED显示屏为例，当程度标的目的的点数为2048时，其程度标的目的物理尺寸为20.48m.LED屏的宽度（垂直标的目的）点数通常是16、24和32点，最多不跨越64点，利用中以可以或许显示一行各类字体的汉字为主。为包管刷新率，在对超长LED显示屏的节制上，要求在划定时候内送出更大都据，通俗的LED显示屏节制卡很难实现节制要求。　　本文在阐发现有各类条形LED显示屏单位板电路的根本上，提出了一种基在多端口串行Flash存储器的LED显示节制系统。操纵单片机的SPI接口发生可控时钟，将多端口串行Flash存储器中的显示数据以“DMA”体例间接输出至超长条形LED显示屏。　　1经常使用单位板内部串行移位寄放器毗连体例　　图1为3种经常使用单位板内部串行移位寄放器毗连体例。此中图1（a）为单位板74HC595与LED发光管点阵毗连关系和简化暗示电路。LED显示屏单位板内部利用的串行移位寄放器通常是74HC595、MBI5026或MBI5026兼容芯片，而MBI5026能够当作是由两片74HC595级联组成，为恒流源驱动模式，更合适LED的驱动。　　图1（b）、（c）、（d）别离为P10、P16、F3.75或F5.0单位板的毗连体例。　　图1 3种经常使用单位板内部串行移位寄放器毗连体例　　2超长LED显示屏面对的问题和处理方案　　今朝，市场上年夜量的门头屏（条形LED显示屏）是LED显示屏利用最广的一种情势。从手艺上来讲，门头屏的程度标的目的点数从256点至数千点，而高度一般不跨越64点。跟着市场需乞降显示精度的提高，数千点长度的超长LED显示屏需求量在不竭加年夜。通俗的LED显示屏节制卡难在知足刷新率的要求，以在长度上像素点是4096的F3.75LED显示屏为例，设刷新率为60Hz，其SCK时钟周期最少为106/60/16/4096=0.254μs=254ns.　　处理超长LED显示屏数据输出的方式有两种：一是选择高机能嵌入式处置器和FPGA芯片，该方式节制卡本钱较高；二是奇妙利用单片机上的非凡功能部件并优化组织数据算法，这类方式本钱很低。本文彩用的就是第2种方式，经由过程优化算法将数据事后写入多端口串行Flash存储器SST26VF016B中，操纵STC12C5616单片机的SPI部件发生高速可控SCK时钟，将多端口串行Flash存储器中的显示数据以“DMA”体例间接输出至超长条形LED显示屏中，知足超长LED显示屏的显示要求。　　超长LED显示屏高度一般不跨越64点，若节制1/16扫描单色LED显示屏，SST26VF016B存储器的4位数据端口正好知足LED显示屏数据口宽度的需要。图2为SST26VF016B存储器的节制时序，CS为SST26VF016B存储器的片选端，所有对存储器的操作都要在CS为低电平时代进行；SCK为时钟线，当余暇模式时，SCK旌旗灯号能够处在低电平状况（MODE0），也能够处在高电平状况（MODE3）;SIO（3∶0）为4位数据端口，在数据传输时，先传字节的高4位，再传字节的低4位。从存储器的节制时序能够看出，对存储器的节制依照号令字、24位存储地址、虚拟字节、数据字节0到数据字节N的挨次发送。存储器的号令字能够实现对存储器进行片擦除、扇区擦除、单字节读写、持续字节读写等功能，完万能够知足超长LED显示屏对存储器的容量和节制体例的要求。　　图2SST26VF016B存储器的节制时序。　　制的要求，又知足超长LED显示屏对时钟的要求。　　3超长LED显示屏节制卡电路设想　　操纵串行Flash存储器SST26VF016B的多位数据口存储器和STC12C5616单片机的SPI部件能发生高速SCK时钟的特点，将显示数据从串行Flash存储器旁路输出至LED显示屏，电路如图3所示。　　图3超长LED显示屏节制卡电路图。　　当显示屏的动态刷新速度到达50次/s时，在1/16扫描的LED显示屏上，一行显示时候要小在1/50/16s，即1.25ms.在节制卡设想上，当fosc=22MHz时，串行Flash时钟频次fclk=1/4fosc=5.5MHz，故4096个CLK时钟所需时候为4096×1/（5.5×106）s=0.744ms，加上采取SQI和谈发送存储器指令和地址的时候后也小在1.25ms，故在图3中，单片机STC12C5616的外部时钟选择22MHz时钟，便可以包管在SQI和谈体例下实现4096超长显示屏的显示。　　单片机STC12C5616的外部时钟选择22.1184MHz，便在串行口波特率的切确节制；引脚P3.0和P3.1为UART接口，经由过程通讯接口芯片MAX232芯片实现节制卡和PC机之间的通讯毗连；引脚P2.0~P2.3为4位数据线，该数据线一方面毗连存储器SST26VF016B的4位数据口，另外一方面经由过程74HC245驱动后毗连到LED单位板输出接口的数据线上。在节制卡上设想有2个单色LED单位板输出接口，接口J1利用数据线D0和D1，接口J2利用数据线D2和D3;引脚P1.7为SPI时钟输出，SPI时钟输出线同时毗连到串行Flash存储器SST26VF016B和LED单位板的时钟输入；引脚P1.4为串行Flash存储器SST26VF016B的片选旌旗灯号；引脚P3.5为LED单位板的数据锁存旌旗灯号；引脚P3.7为LED单位板的使能旌旗灯号输出；引脚P1.0~P1.3为LED单位板的行选择旌旗灯号输出；J1和J2毗连头用来毗连显示屏在高度标的目的上的LED单位板，以合适门头屏64点高度要求。　　该电路的设想能够矫捷地在单片机、串行存储器和LED单位板彼此之间实现3种分歧的数据拜候模式，别离是：　　（1）单片机和存储器之间的一般拜候。　　由图3能够看出，单片机STC12C5616和串行Flash存储器SST26VF016B之间的毗连是参照数据手册进行毗连的，能够实现一般的数据存取，同时该数据也会进入LED单位板上的移位寄放器缓冲区，但只需LED单位板上的数据锁存RCK没有获得有用旌旗灯号，进入LED单位板的数据是不显示出来的无效数据。　　（2）单片机和LED单位板之间数据通讯。　　将单片机引脚P1.4置高电平，行将串行Flash存储器的使能端无效，这时候存储器的数据端口呈高阻状况，单片机和LED单位板之间数据通讯就不会遭到存储器数据口的影响，能够将单片机的数据一般输出到LED单位板上。　　（3）存储器和LED显示屏之间的数据传输。　　起首采取第（1）种模式，单片机先向串行存储器输出号令字、存储地址和虚拟字节，然后将单片机的数据口P2.0~P2.3全数置高电平，经由过程SPI时钟从串行存储器读取显示数据，同时以“DMA”体例进入LED单位板，当读取完一行数据后，在LED单位板上的数据锁存端RCK上发生有用旌旗灯号，便可以显示该行数据。当采取这类模式时，必然要将单片机STC12C5616的引脚P2.0~P2.3设置为“弱上拉”模式。　　4超长LED显示屏显示法式设想　　在1/16单色LED显示屏硬件电路设想中，74HC595采取纵贯体例毗连。按照纵贯体例特点，事后对单色显示数据进行优化组织，将组织后的显示数据事后寄存在串行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”的挨次反复进行，显示完一行后，RCK锁存显示，经由过程ABCD切换行选通线。　　图41/16扫描单色F3.75或F5.0单位板（64×32点）毗连体例。　　以LED显示屏的程度标的目的点数为4096点为例，其显示一帧数据的法式代码以下：　　在设想法式时，仅在换行时封闭显示屏，避免它发生余晖，其余时候都点亮。在该法式中，Bv为数据线在垂直标的目的利用595的组数；Lw为LED显示屏程度标的目的像素点数；Ln为当前LED显示屏显示数据行号。当显示数据时，采取存储器和LED显示屏的数据输出模式，单片机先向串行存储器输出“读数据”号令字“0x0B”，然后输出24位地址和虚拟字节，再使单片机数据口输出高电平，便可以按照LED显示屏的长度输出SCK脉冲。送完一行数据后，制止SPI接口，RCK锁存旌旗灯号有用，切换至下一行，按反复步调继续输出显示数据。　　5测试　　颠末测试后，显示屏显示一般，没有发抖环境，利用逻辑阐发仪测试了其刷新率，如图5（b）所示，旌旗灯号A的电平宽度暗示显示1行所需要的时候，其宽度为1.03616ms，显示1帧的时候为16×1.03616ms≈16ms，所以LED显示屏的刷新率为1/16ms=62.5Hz.而当LED显示屏的刷新率年夜在50次/s时，便可以知足设想要求，故本设想可以或许知足一般显示要求。经由过程测试SCK旌旗灯号，如图5（a）所示，能够看出SCK旌旗灯号每8个脉冲1组，每组之间的时候距离仅为570ns，该时候首要耗损在判定SPI数据传输完成标记和轮回节制上。　　图5LED屏旌旗灯号测试　　6结论　　本文提出了基在多端口串行Flash存储器的LED显示节制系统，操纵单片机的SPI接口发生可控时钟，将多端口串行Flash存储器中的显示数据以“DMA”体例间接输出至超长条形LED显示屏。　　其制形成本低廉，按照本文法式和逻辑阐发仪获得的时序图可知，该方式能够节制4096×64点阵单色LED显示屏，在超长显示屏市场上有很好的利用前景。

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