1、 1 毕 业 论 文 论文题目： LED 显示屏 专 业： 电子信息工程技术 班 级： 10 电子信息工程技术 2 摘要 本文介绍了一款以单片机 AT89S51 为控制器的 LED 点阵显示屏系统的设 计。该系统可实现中英文字符的显示和动态特效显示。并且可以通过级连的方式 来扩大显示屏幕的尺寸以达到增加显示内容的目的。 采用程序烧录器，把编辑的 程序烧录到单片机 AT89S51 中， 然后利用最小系统控制 LED 显示屏的字符显示， 单片机接收并处理 PC 机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动一个 16 16 分辨率的 LED 点阵显示屏的扫描显示。 关键词：电子信息工程技术、单片机、
2、串行通信、LED 显示屏 3 论文目录 摘要 功能 设计方案 硬件设计方案 软件设计方案 系统硬件设计 控制部分 列驱动 行驱动 显示屏 系统软件设计 总计 参考文献 致谢 附录 4 1. 设计方案 1.1. 系统硬件方案 大多数的 LED 显示屏都在户外，所以对硬件的质量要求非常的高。为方便检 修和维护硬件电路设计时常常采用模块化的设计方法。 硬件的设计采用模块化设 计，既要满足模块本身功能又要能够和整个系统兼容。如图 2-1 所示,根据显示 系统的功能特点确定系统硬件由显示屏部分，控制部分，通信系统及上位机四部 分组成。上位机通过通信部分向控制部分发送控制指令和显示内容代码，控制部 分执行
3、显示指令并将显示代码处理后控制显示部分的显示内容和显示方式。 1.1.1. 显示屏主控制器 （1）单片机 单片机是集成了 CPU，ROM，RAM 和 I/ O 口的微型计算机。它有很强的接口 性能，非常适合于工业控制,因此又叫微控制器(MCU)。单片机品种齐全,型号多 样 CPU 从 8，16，32 到 64 位，多采用 RISC 技术，片上 I/O 非常丰富，有的单 片机集成有 A/ D，“ 看门狗”，PWM，显示驱动，函数发生器，键盘控制等。 它们的价格也高低不等，这样极大地满足了开发者的选择自由。除此之外单片机 还具有低电压和低功耗的特点。随着超大规模集成电路的发展，NMOS 工艺单片
4、机被 CMOS 代替，并开始向 HMOS 过渡。供电电压由 5V 降到 3V，2V 甚至到 1V， 工作电流由 mA 降至 A ，这在便携式产品中大有用武之地 4。 （2）DSP 芯片 DSP 又叫数字信号处理器。顾名思义，DSP 主要用于数字信号处理领域，非 常适合高密度，重复运算及大数据容量的信号处理。现在已经广泛应用于通信、 便携式计算机和便携式仪表、雷达、图像、航空、家用电器、医疗设备等领域， DSP 具有修正的哈佛结构，多总线技术以及流水线结构。将程序与数据存储器分 开，使用多总线，取指令和取数据同时进行，以及流水线技术，这使得速度有了 较大的提高。DSP 区别于一般微处理器的另一重
5、要标志是硬件乘法器以及特殊指 令，一般微处理器用软件实现乘法,逐条执行指令，速度慢。而 DSP 依靠硬件乘 法器单周期完成乘法运算，而且还具有专门的信号处理指令，如 TM320 系列的 FIRS ，LMS，MACD 指令等 5。 （3）EDA 5 EDA(即 Electronic Design Automation) 即电子设计自动化，它是以计算 机为工具，在 EDA 软件平台上，对用硬件描述语言 HDL 完成的设计文件自动地 逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真， 直至对于特定目标芯片进行适配编译、逻辑影射和编程下载等。设计者只需用 HDL 语言完成系统功能的
6、描述，借助 EDA 工具就可得到设计结果,将编译后的代 码下载到目标芯片就可在硬件上实现。 由于 FPGA/CPLD 可以通过软件编程对该硬 件的结构和工作方式进行重构，修改软件程序就相当于改变了硬件，软件编写可 以采用自顶向下的设计方案， 而且可以多个人分工并行工作这样便缩短了开发周 期和上市时间，有利于在激烈的市场竞争中抢占先机。而且 MCU 和 DSP 都是通过 串行执行指令来实现特定功能，不可避免低速，而 FPGA/CPLD 则可实现硬件上的 并行工作，在实时测控和高速应用领域前景广阔；另一方面，FPGA/CPLP 器件在 功能开发上是软件实现的，但物理机制却和纯硬件电路一样，十分可靠。 三种设计方式相比较各有优点且都能够实现控制功能， 但单片机的技术门槛较低开发成 本也较低非常适合初学者进行学习和锻炼使用。现在市场上常用的单片机主要有 MCS-51、 AVR、ARM、PIC 等。其中应用最广泛的单片机首推 Intel 的 51 系列，由于产品硬件结构合 理，指令系统规范，加之生产历史“悠久”，有先入为主的优势常作为单片机学习的教材。且
