2、8-8-点阵汉字滚动显示

VHDL/EDA实习报告

设计题目：基于FPGA的8*8点阵汉字滚动显示

目录

FPGA设计的特点 (2)

设计任务与要求 (3)

设计原理 (3)

LED点阵原理 (3)

汉字的存储 (5)

字符样式设计 (7)

开发环境介绍 (13)

FPGA设计的特点

FPGA 通常被认为是ASIC 实现的一种替代手段. 一般ASIC 包括三种, 既全定制、半定制(含标准单元和门阵列) 以及可编程器件。对于前两种, 需要支付不可重复使用的工程费用NRE (Non recurring Engineering) , 主要用于芯片的流片、中测、分析的工程开销, 一次费用一般在 1 万至数万美元以上。如果一次不成功、返工、甚至多次返工,NRE 费用将要上升。成本高、风险大, 而通常对每个ASIC 品种的需求量往往不大,NRE 费用分摊到每个产品上价太高, 用户无法接受。而对于可编程器件PLD (Programmable Logic Device) 正是可以解决上述问题的新型ASIC, PLD 以其操作灵活、使用方便、开发迅速、投资风险小等突出优点, 特别适合于产品开发初期、科研样品研制或小批量的产品. FPGA 是一种新型的PLD, 其除了具有PLD 的优点外, 其规模比一般的PLD 的规模大。目前,Xilinx 推出的XC4025 可以达到25000 门的规模,Altera 公司的FLEX10K100 系列芯片可达到十万门的规模,完全可以满足用户的一般设计需要。

FPGA 的主要特点是: 寄存器数目多, 采用查找表计数,适合时序逻辑设计。但是互连复杂, 由于互连采用开关矩阵,因而使得延时估计往往不十分准确。

FPGA 也有其自身的局限性, 其一就是器件规模的限制,其二就是单元延迟比较大。所以, 在设计者选定某一FPGA器件后, 要求设计者对器件的结构、性能作深入的了解, 在体系结构设计时, 就必须考虑到器件本身的结构及性能, 尽可能使设计的结构满足器件本身的要求. 这样就增加了设计的难度。

离开对FPGA 结构的详细了解, 设计人员就不可能优化设计。因而设计人员必须了解FPGA 器件的特性和限制, 熟悉FPGA 的结构。

在了解FPGA 结构特点的基础上, 就可以利用VHDL 语言描写出高效的电路描述实现性能优化的电路。

设计的主要工作

本设计需要利用EDA工具软件QuartusII编写并调试系统的VHDL程序。并且每一个模块都在这个软件下进行了仿真。系统的VHDL程序编好过后先在实验室的EDA实验箱上下载调试，成功过后再根据电路焊接相应的电路板。最好将程序下载到制好的电路上验证。

设计任务与要求

（1）在8*8LED发光二极管点阵上由右至左的方向滚动显示多个汉字

(2）使用FPGA芯片实现硬件设计，并提供后置配置方案

（3）建立描述滚动显示多汉字信息原理的数学模型。

输出预定义“北华电子”

设计原理

LED点阵原理

以下为8×8点阵LED外观及引脚图及其等效电路，只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y轴。

图3.1 8×8点阵LED外观图

图3.2 8×8点阵LED等效图

点阵LED扫描法介绍

点阵LED一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式：

（1）点扫描

（2）行扫描

（3）列扫描

若使用第一种方式，其扫描频率必须大于16×64=1024Hz，周期小于1ms 即可。若使用第二和第三种方式，则频率必须大于16×8=128Hz，周期小于7.8ms 即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行（8颗LED）时需外加驱动电路提高电流，否则LED亮度会不足。

8×8扫描LED点阵的工作原理同8位扫描数码管类似。它有8个共阴极输出端口,每个共阴极对应有8个LED显示灯，所以其扫描译码地址需3位信号线（SEL0-SEL2），其汉字扫描码由16位段地址（0-8）输入。通过时钟的每列扫描显示完整汉字。

设计方案

方案一

8×8扫描LED点阵只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X 轴或Y轴。它有8个共阴极输出端口，每个共阴极对应有8个LED显示灯。本实验就是要通过芯片产生读时序，将字形从寄存器中读出，然后产生写时序，写入8×8的点阵，使其扫描显示输出。为了显示整个汉字，首先分布好汉字的排列，以列给出汉字信息（从8个Y轴线输入字模信息）；然后以128HZ的时序逐个点亮每一行（行扫描），即每行逐一加高电平，根据人眼的视觉残留特性，使之形成整个汉字的显示。

LED点阵每个点都有一个红色的发光二极管。点阵内的二极管间的连接都是行共阳，列共阴（要点亮的二极管给出低电平字模信息）。本实验采用共阴，当二极管的共阳极为高电平，共阴极为低电平时，所接点发光；反之处于截止状态，不放光。本实验采取行扫描方式，用列给文字信息，利用周期为1s的脉冲来控制所显示的字。

汉字的存储

用动态分时扫描技术使LED点阵模块显示图像，需要进行两步工作。第一步是获得数据并保存，即在存贮器中建立汉字数据库。第二步是在扫描模块的控制下，配合行扫描的次序正确地输出这些数据。获得图像数据的步骤是，先将要显示的每一幅图像分成8×8共64个小方格的矩形框中，再在有笔划下落处的小方格里填上“1”，无笔划处填上“0”，这样就形成了与这个汉字所对应的二进制数据在该矩形框上的分布，再将此分布关系以32×16的数据结构组成64个字节的数据，并保存在只读存贮器ROM中。以这种方式将若干个汉字的数据贮存在存贮器内，就完成了图像数据库的建立工作。

汉字显示

汉字显示使用的是8×8的点阵，EDA实验箱上有其接口电路，列选信号为SEL0，SEL1，SEL2经4线8线译码器输出8列，从左起为第一列，列选信号是由一个3位向量SEL[2..0]控制；行选信号为H0～H7,是由8个行信号组成的，每一行由一个单独的位来控制，高电平有效。例如“0000”表示第0列，“ 00000001”表示第一行的点亮。由于列是由一个向量决定，而每一时刻的值只能有一个固定的值，因而只能使某一列的若干个点亮，因此就决定了只能用逐列扫描的方法。例如要使第一列的2,4,6,8，行亮，则列为“001”、行为“10101010”就可以实现了。

下面是各个部分的程序设计

列循环扫描

通过对每一列的扫描来完成对字母的现实，只要扫描的频率足够快，就能给人以连续的感觉。因此要控制扫描的频率，不能太低，否则，就会造成视觉上的不连续，本设计的扫描频率不得低于50Hz,扫描程序如下：

Library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

Entity dz_xs is

Port(enable,clk:in std_logic; --端口定义输入信号Sel:out std_logic_vector(2 downto 0)); --端口定义输出信号

End dz_xs;

Architecture count of dz_xs is

Signal lie:std_logic_vector(2 downto 0);

Begin

Process(clk,enable)--脉冲、使能信号begin

If clk'event and clk='1'then

If enable='1' then

If lie>"000" then

Lie<=lie-"001";

Else

Lie<="111";

End if;

End if;

End if;

Sel<=lie;

End process;

字符样式设计

本环节是建立一个数据库，使之能在扫描的同时读取所需要的信息，从而完成汉字的显示。本次设计“北、华”汉字样式设计（仅取前二字）程序如下：

Library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

Entity dz_xs is

Port(enable,clk:in std_logic;--端口定义输入信号

h0,h8:out std_logic_vector(7 downto 0));--端口定义输出信号（h0-列数据输出，h8-代表行数据输出）

End dz_xs;

Architecture count of dz_xs is

Signal lie:std_logic_vector(3 downto 0);--信号标志

Signal past1:std_logic_vector(1 downto 0);

Begin

Process(enable,clk)--脉冲、使能信号

Begin

If clk'event and clk='1'then

If enable='1' then

Case lie is

When "00"=>

Case lie is --“北”字设计

When "000"=>h0<="00001000";h8<="00010100";

When "001"=>h0<="10000100";h8<="00010100";

When "010"=>h0<="01000110";h8<="01111110";

When "011"=>h0<="01100000";h8<="00000000";

When "100"=>h0<="00000001";h8<="01111110";

When "101"=>h0<="00100000";h8<="01010000";

When "110"=>h0<="00100000";h8<="01010000";

When "111"=>h0<="00100000";h8<="01100000";

End case;

When "01"=>

Case lie is --“华”字设计

When"000"=>h0<="00100000";h8<="00010000";

When"001"=>h0<="00100011";h8<="00010100";

When"010"=>h0<="00100010";h8<="00011110";

When"011"=>h0<="00100010";h8<="11110001";

When"100"=>h0<="00100010";h8<="00011111";

When"101"=>h0<="00111111";h8<="00011010";

When"110"=>h0<="00100010";h8<="00011100";

When"111"=>h0<="00100010";h8<="00010000";

End case;

When others=>h0<="00000000";h8<="00000000";

End case;

End if;

End if;

End process;

为使字母不断地循环显示，并且使每个字母之间有停顿，就需要在中间加一定的延时和循环环节。在这一环节中，可以通过修改其数值来控制每个字母的显示时间。

其程序如下：

process(clk)

variable int: integer range 0 to 10000;

begin

if clk’event and clk=’1’then

if int<10000 then

int:=int+1;

else

int:=0;

if next1=”11”then

next1<=”00”;

else

next1<= next1+’1’;

end if;

end if;

end if;

end process;

方案一总结：

可能由于所学知识有限，基于模块化的方案一在仿真时没有成功，检查源程序也没发现问题，不得已采用了方案二。

方案二：

方案二没有采取模块化思想，而是每一次行扫描都需要整个的汉字信息，所以程序看起来比较冗繁。

源程序：（用于汉字信息实在太多，所以这儿省略了中间的汉字信息）

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

use ieee.std_logic_arith.all;

entity led_dianzheng is

port ( clk_1khz,clk_1hz:in std_logic;

red:out std_logic_vector(2 downto 0);--定义列共阳红色输出控制端口red[7..0] com:out std_logic_vector(7 downto 0));--定义行共阴输出控制端口com[7..0] end led_dianzheng;

architecture behave of led_dianzheng is

signal st1,st2:std_logic_vector(7 downto 0):="11111110";--定义信号st1,st2

--signal osc:std_logic;--定义信号osc

signal osd:std_logic;--定义信号osd

signal clk:std_logic;

signal data:std_logic_vector(7 downto 0);--定义信号data

signal d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7:std_logic_vector(7 downto 0);

signal cont:std_logic_vector(4 downto 0);

SIGNAL Q,cnt8:std_logic_vector(2 downto 0);

begin com<=data;--把信号data赋值给行共阴输出控制端口com[7..0]

red<=cnt8;--把信号st1赋值给列共阳红色输出控制端口red[7..0]

------------------------

FenPin: process(clk_1khz)

begin

if clk_1khz'EVENT AND clk_1khz='1' then

if Q="111" then Q<=(OTHERS=>'0');

ELSE Q<=Q+'1';

end if;

end if;

end process FenPin;

clk<= Q(0);

-----------------

osd<= clk_1hz;

--------------------------

third:process(osd)

begin

if (osd='1' and osd'event) then

if cont="11110" then

cont<="00000";

else cont<=cont + '1';

end if;

end if;

end process third;

-------------------------------

P1: process(clk)

begin

if (clk'event and clk='1') then

case cnt8 is

when "000"=>data<=d0;

when "001"=> data<=d1;

when "010" => data<=d2;

when "011"=> data<=d3;

when "100" => data<=d4;

when "101" => data<=d5;

when "110" => data<=d6;

when "111" => data<=d7;

when others => null ;

end case ;

end if ;

end process P1;

-----------------------------------

P2 : process(clk)

begin

if clk'event and clk ='1' then cnt8 <= cnt8+1; end if ;

end process P2;

---------------------------- process(cont)

begin

if cont="00000" then

d0<= "00010100"; ---------北0 d1<= "00010100"; ---------北1 d2<= "01111110"; ---------北2 d3<= "00000000"; ---------北3 d4<= "01111110"; ---------北4 d5<= "01010000"; ---------北5 d6<= "01010000"; ---------北6 d7<= "01100000"; ---------北7

。。。。。。

elsif cont="11011" then

d0<= "00001001"; ---------子0 d1<= "00001001"; ---------子1 d2<= "01001001"; ---------子2 d3<= "11111001"; ---------子3 d4<= "00001101"; ---------子4 d5<= "00001011"; ---------子5 d6<= "00001001"; ---------子6 d7<= "00000000"; ---------子7 end if;

end process;

end behave;

程序电路图：

clk_1khz

clk_1hz

red[2..0]

com[7..0]

led_dianzheng

inst1

仿真波形图：

方案二总结：

由于方案二相比较方案一来说在结构上要简单些，所以在小组成员的共同努力下，方案二顺利完成，最终成功滚动显示汉字：北华电子。

开发环境介绍

Quartus II 是Altera公司的综合性PLD开发软件，支持原理图、VHDL、Veril-ogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。

Quartus II支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库，使用户可以充分利用成熟的模块，简化了设计的复杂性、加快了设计速度。对第三方EDA工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三方EDA工具。

此外，Quartus II 通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合，可以方便地实现各种DSP应用系统；支持Altera的片上可编程系统（SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台。

实习总结：

通过这一周的实习，让我在实践中学到了很多东西，也发现了很多问题。让我认识到，有时候光靠书上的知识是远远不够的，很多时候还要考我们自己慢慢的去摸索。在这个过程中让我意识到，善于借助身边的资源的重要性，比如：有这方面知识的同学或者是上网去看看别人的实践过程，从别人的亲身经历获得的经验来帮助自己，这样能让自己少走一些弯路。同时，也要感谢赵玉刚老师给我们提供了这么好的一次实践锻炼的机会，让我们从实践中获得了相关的知识，我相信这对我们以后的发展有很大的帮助。

总的来说，这次设计的8×8点阵显示控制还是比较成功的，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的辛勤的指导下，终于解决问题，有点小小的成就感，终于觉得平时所学的知识有了实用的价值，达到了理论与实际相结合的目的，不仅学到了不少知识，而且锻炼了自己的能力，使自己对以后的路有了更加清楚的认识，同时，对未来有了更多的信心。最后，对给过我帮助的所有同学和指导老师再次表示忠心的感谢

汉字点阵显示屏设计报告

广西交通职业技术学院信息工程系 作品设计报告书 课程名称电子电路设计与制作_____________ 题目16*16 汉字点阵显示屏 _________________ 班级___________ 电信2011-1班_____________ 学号007 032 ____________________ 姓名_________________ 范杰________________

任课老师_____________ 韦家正 _______________ 二O 一三年一月 目录 摘要 一、系统方案选择和论证 (2) 1.1设计要求 (2) 2.1系统基本方案 (2) 2.1.1.主控电路选择 (2) 2.1.2.点阵显示屏部分 (2) 2.1.3.显示屏控制部分 (3) 二、电路模块的设计与分析 (3) 2.1.系统程序的设计 (3) 2.2.单片机系统及外围电路 (4) 23 LED点阵显示 (6) 24.汉字扫描的原理 (7) 25.方案的实现 (7) 三、系统软件设计 (8) 四、系统测试与分析 (10) 4.1点阵显示屏的仿真与程序调试 (10) 4.2整机测试 (10) 4.3系统主程序............................... 错误！未定义书签。 4.4系统测试结果分析 (21) 五、设计制作总结 (21) 5.1 总结 (21) 5.2 致谢词 (22) 六、参考文献 (22)

附录一：系统主要元件清单 (14)

摘要 摘要 LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的高亮度的LED发光二极管封装而成。LED点阵显示屏可以显示数字或符号，通常用来显示时间、速度、系统状态等灵活的动态显示。文章给出了一种基于MCS-51/52单片机的 16X16点阵LED显示屏的设计方案，包括系统具体的硬件设计方案，软件流程图和汇编语言程序等方面内容。在负载范围内，只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展，是一种成本低廉、亮 度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定的图文显示方案。 Abstract LED dot matrix display, as a new display device, by a nu mber of in depe ndent high- bright ness LED light-emitt ing diode packages. LED dot matrix display can display nu mbers or symbols, usually used to display time, speed, system status, and a flexible dyn amic display. Pap er, a microcomputer-based MCS-51/52 16 16 dot matrix LED display desig n, in cludi ng the system specific hardware desig n, software flowcharts and assembly Ian guage programs and other aspects. Withi n the load range, by simply cascad ing Jiu expa nsion can right display Jin Xin g, is a low cost, high brightness, low voltage Gong Hao Xiao, miniaturization, Yi Yu IC match, Qu Dong simple, Shou Ming Ion g, impact resista nee, stable performa nee, graphics and display opti ons.

点阵显示汉字滚动图解

点阵的汉字滚动实现其实很简单，用一句话概括就是：一边在行（列）上进行扫描，一遍循环依次取出显示代码输入到列（行）上。 以我们板上载有的8×8点阵为例，当要实现2个汉字的滚动时，我们把整个滚动的过程拆开，会发现每一次完整的滚动，点阵要显示2×8=16个状态。我们可以把两个汉字的行（或列）扫描代码通过字模提取软件提出后保存在数组里，然后顺序循环的去取数组里的数据放到行（或列）上就可。 我们用图示来解析一下整个过程。我们假设要显示两个汉字”人”和”天”的左右滚动。 首先我们假设在行和列的输入数据中，1代表亮，0代表灭。数组code里保存好从字模软件中按行提取出来的扫描码，假设code[15]=A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,B0,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7(A代表“人”字的列扫描码，B代表“天”字的列扫描码) 思路是这样的： 第1个时段T1：（完整的汉字“天”） 时刻t0,R=0000_0001,L=A0,R0那一列显示；、 时刻t1,R=0000_0010,L=A1,R1那一列显示； 时刻t2,R=0000_0100,;L=A2,R2那一列显示； ……. 时刻t7,R=1000_0000,;L=A7,R7那一列显示； 然后又回到时刻t0的扫描状态，循环扫描。只要在这个T1时间段内按这样扫描的话，就形成了A0—A7所代表的数据，即汉字“人”

第2个时段T2：（开始滚入“天”字） 时刻t0,R=0000_0001,L=A1,R0那一列显示；、 时刻t1,R=0000_0010,L=A2,R1那一列显示； 时刻t2,R=0000_0100,L=A3,R2那一列显示； ……. 时刻t7,R=1000_0000,L=B0,R7那一列显示；“天”字第1列 然后又回到时刻t0的扫描状态，循环扫描。只要在这个T2时间段内按这样扫描的话，就形成了A1—A7和B0所代表的数据,如下图： 第3个时段T3： 时刻t0,R=0000_0001,L=A2,R0那一列显示；、 时刻t1,R=0000_0010,L=A3,R1那一列显示； 时刻t2,R=0000_0100,;L=A4,R2那一列显示； ……. 时刻t6,R=1000_0000,L=B0,R6那一列显示；“天”字第1列 时刻t7,R=1000_0000,L=B1,R7那一列显示；“天”字第2列 然后又回到时刻t0的扫描状态，循环扫描。只要在这个T3时间段内按这样扫描的话，就形成了A1—A7和B0--B1所代表的数据,如下图： 第4个时段T4： 时刻t0,R=0000_0001,L=A2,R0那一列显示；、 时刻t1,R=0000_0010,L=A3,R1那一列显示； 时刻t2,R=0000_0100,;L=A4,R2那一列显示； ……. 时刻t5,R=1000_0000,L=B0,R5那一列显示；“天”字第1列 时刻t6,R=1000_0000,L=B1,R6那一列显示；“天”字第2列 时刻t7,R=1000_0000,L=B2,R7那一列显示；“天”字第3列 然后又回到时刻t0的扫描状态，循环扫描。只要在这个T4时间段内按这样扫描的话，就形成了A1—A7和B0—B2所代表的数据,如下图：

基于单片机的24×24点阵LED汉字显示系统设计

郑州华信学院 课程设计任务书 题目: 基于单片机的24×24点阵LED汉字显示系统设计 专业: 姓名: 学号: 班级: 完成期限：年月日 指导教师签名： 课程负责人签名： 年月日

主要内容： 利用单片机控制24×24点阵LED汉字显示屏，能够实现汉字、数字、字母的多样化显示。 基本要求： 1. 实现LED点阵屏核心功能即汉字、数字、字母的多样化显示； 2. 利用proteus软件完成设计电路和仿真，要求显示“郑州华信学院”字样，并且能够调整显示字样； 3. 掌握SPI串口进行数据传输的应用，并学会使用外部芯片辅助项目设计； 4 .通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 主要参考资料： [1]阳进基于单片机的LED显示屏的汉字显示中国科技信息 [2]韩润萍陈小萍.点阵LED显示屏控制系统微计算机信息 [3]刘曙光 LED电子显示屏真彩显示的几种关键技术北京:国外电子测量技术 [4]李径达基于锁存方式LED显示屏的软件设计沈阳:计算机应用研究 [5]李全利，单片机原理及接口技术[M]，高等教育出版社 [6]王文杰，单片机应用技术[M]，冶金工业出版社 [7]朱清慧，PROTEUS教程——电子线路设计、制版与仿真[M]，清华大学出版社

郑州华信学院 课程设计说明书 课题： 24*24点阵汉字显示设计 姓名: 院系: 专业班级: 学号: 指导老师: 成绩： 时间：年月日至年月日

目录 1 引言........................................................................................................................................................................................... - 1 - 1.1研究背景 ................................................................................................................................................................... - 1 - 1.2 LED显示屏简介..................................................................................................................................................... - 1 - 1.3 功能要求................................................................................................................................................................ - 2 -2设计方案 .................................................................................................................................................................................. - 2 - 2.1 核心元件的选用.................................................................................................................................................... - 2 - 2.2 整体设计思路 ...................................................................................................................................................... - 2 - 3 总体设计及核心元件的简介.......................................................................................................................................... - 2 - 3.1 总体设计结构图.................................................................................................................................................... - 2 - 3.2 硬件分析及设计.................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.1时钟电路..................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.2复位电路..................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.3行数据传输电路 ...................................................................................................................................... - 4 - 3.2.4列控制电路 ................................................................................................................................................ - 5 - 3.2.5点阵组合电路 ........................................................................................................................................... - 6 - 3.2.6单片机和按键连接电路........................................................................................................................ - 7 - 3.3 取模软件的应用.................................................................................................................................................... - 7 - 3.4 软件设计分析 ...................................................................................................................................................... - 9 - 3.4.1 软件设计流程图 ..................................................................................................................................... - 9 - 3.4.2 系统源程序 ......................................................................................................................................... - 10 - 4 仿真与调试....................................................................................................................................................................... - 19 - 4.1 建立Keil uVision2工程、文件............................................................................................................... - 19 - 4.2 绘制总体电路图 .............................................................................................................................................. - 20 - 5 心得体会 ........................................................................................................................................................................... - 22 - 6 参考文献 ........................................................................................................................................................................... - 22 -附录一部分元件介绍...................................................................................................................................................... - 23 - 1 AT89C51芯片............................................................................................................................................................ - 23 - 2 8*8点阵LED元件介绍 ................................................................................................................................... - 24 -附录二整体电路 ............................................................................................................................................................... - 26 -

单片机课程设计---16×16点阵式汉字显示

目录 摘要 (1) Abstract (2) 1设计原理 (3) 1.1 MCS-51单片机的结构及编程方法 (3) 1.2 16*16点阵LED原理 (5) 1.3 3-8译码器原理 (6) 2.设计方案介绍 (7) 2.1 设计总体思路 (7) 2.2 与题目相关的具体设计 (7) 2.3程序设计流程图 (8) 3.源程序，原理图和仿真图 (9) 3.1程序清单(见附录) (9) 3.2电路图 (9) 3.2.1电路原理图 (9) 3.2.2电路图分析 (9) 3.3仿真图 (9) 4性能分析 (10) 5.总结和心得 (11) 6.参考文献 (12) 附录：程序代码 (13)

摘要 LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。文章给出了一种基于MCS-51单片机的16×16 点阵LED显示屏的设计方案。包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分汇编语言程序等方面。在负载范围内, 只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。 关键词：MCS-51；LED；单片机

Abstract As a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode). The LED dot-matrix display board can display the number or sign, and it is usually used to show time, speed, the state of system etc. This paper introduces a kind of simple 16ｘ16 LED display screen design process based on MCS-51 single chip minicomputer . The detail hardware scheme, software flow and assemble language programmer design and so on is followed. The display part can be cascaded to meet the need. The practice proves the design is low-cost and effective. Key words: MCS-51；LED；MCU

基于51单片机的汉字点阵显示设计

湖南科技大学测控技术与仪器专业
单 片 机 课 程 设 计
题 姓 学 名 号
目
指导教师 成 绩 ____________________
湖南科技大学机电工程学院 二〇一五年十二月制

湖南科技大学课程设计
摘要
LED 显示屏在我们的周围随处可见，它的应用已经普及到社会中的方方面面。作为 一种新型的显示器件，在许多场合都可以见到它的身影，不仅是它的应用使呈现出来的 东西更加美观，更重要的是它的应用方便，成本很低，除了能给人视觉上的冲击外，更 能给人一种美的享受。LED 显示屏是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常 用来显示时间、图文等各种信息。本设计是基于 ATS52 单片机的 16*16 点阵式显示屏， 该 LED 显示屏能实现 16*16 个汉字，简单的显示图像, 然后一直循环着显示下去。该设 计包含了硬件、软件、调试等方案，只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但要注意 不要超过负载能力。本次设计的作品体积小、功能多、方便实用、花费小，电路具有结 构简单、操作方便、精度高、应用广泛的特点。 关键词： LED，ATS51 单片机，显示屏
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湖南科技大学课程设计
目录
摘要…………………………………………………………………………i 第一章 系统功能要求 ……………………………………………………1 1.1 系统设计要求 ……………………………………………………1 第二章 方案论证 …………………………………………………………1 2.1 方案论证 …………………………………………………………1 第三章 系统硬件电路设计 ………………………………………………1 3.1 AT89S51 芯片的介绍 ………………………………………………1 3.1.1 系统单片机选型…………………………………………………1 3.1.2 AT89S51 引脚功能介绍 …………………………………………2 3.2 LED 点阵介绍………………………………………………………2 3.2.1LED 点阵……………………………………………………………2 3.3 系统各硬件电路介绍 ………………………………………………3
3.3.1 系统电源电路设计介绍……………………………………………3 3.3.2 复位电路……………………………………………………………4 3.3.3 晶振电路……………………………………………………………4 3.4 系统的总的原理图……………………………………………………5 第四章 系统程序设计 ………………………………………………………5 4.1 基于 PROTEUS 的电路仿真……………………………………………5 4.2 用 PROTEUS 绘制原理 ………………………………………………6
4.3PROTEUS 对单片机内核的仿真 ………………………………………6
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16 16点阵显示汉字汇编

ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP TIMER0 ORG 0030H START: MOV SCON,#00H ;串口0方式传送显示字节;MOV R5,#10 MOV R0,#00H MOV R1,#00H MOV R3,#00H MOV TMOD,#01H MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H SETB EA SETB ET0 START1: CJNE R1,#00H,S0 MOV DPTR,#TAB0 S0: CJNE R1,#01H,S1 MOV DPTR,#TAB1 S1: CJNE R1,#02H,S2 MOV DPTR,#TAB2 S2: CJNE R1,#03H,START2 MOV DPTR,#TAB3 START2: MOV R2,#00H DIS: MOV P1,R2 MOV R0,#02H DD: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV SBUF,A WAIT: JNB TI,W AIT CLR TI INC DPTR DJNZ R0,DD CLR P1.6 SETB P1.6 ;STcp上升沿，将寄存器中的数据传出 ;SJMP $ LCALL DELAY INC R2 SETB P1.7 CLR P1.7 CJNE R2,#10H,DIS INC R3 CJNE R3,#10H,START1 MOV R3,#00H

SETB P1.7 LCALL DELAY1 ;DJNZ R5,START1 ;一个字闪烁一会 ;MOV R5,#10 SETB P1.7 SETB F0 SETB TR0 CJNE R0,#08H,$ ;利用定时器黑屏一会 MOV R0,#00H CLR TR0 CLR P1.7 INC R1 CJNE R1,#04H,S3 MOV R1,#00H S3: LJMP START1 DELAY: MOV R6,#0AH LOOP: MOV R7,#09FH ;1μs DJNZ R7,$ ;2×256μs DJNZ R6,LOOP ;1μs× (1+2×256+1)×10 RET DELAY1: MOV R6,#0AFH LOOP1: MOV R7,#0AFH ;1μs DJNZ R7,$ ;2×256μs DJNZ R6,LOOP1 ;1μs× (1+2×256+1)×10 RET TIMER0: MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H INC R0 RETI TAB0: DB 01H,00H,01H,00H,01H,00H,01H,00H,01H,00H,21H,04H,21H,04H,21H,04H DB 21H,04H,21H,04H,21H,04H,21H,04H,21H,04H,7FH,0FCH,20H,04H,00H,00H ;山 TAB1: DB 10H,04H,10H,84H,10H,84H,10H,84H,10H,84H,10H,84H,10H,84H,10H,84H DB 10H,84H,10H,84H,10H,84H,10H,84H,10H,84H,20H,84H,20H,04H,40H,00H ;川TAB2: DB 20H,00H,17H,0FEH,10H,08H,00H,08H,88H,08H,4BH,0C8H,52H,48H,12H,48H DB 22H,48H,23H,0C8H,0E2H,48H,20H,08H,20H,08H,20H,08H,20H,28H,20H,10H ;河 TAB3: DB 20H,80H,10H,40H,17H,0FEH,00H,40H,80H,80H,49H,10H,4BH,0F8H,10H,08H DB 12H,50H,12H,50H,0E2H,50H,22H,50H,24H,52H,24H,52H,28H,4EH,20H,00H ;流

基于FPGA的LED16×16点阵汉字显示设计(VHDL版)

毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目基于FPGA的LED 16×16点阵汉字显示设计 一、选题的背景和意义： LED点阵显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。受到体育场馆用LED显示屏需求快速增长的带动，近年来，中国LED 显示屏应用逐步增多。目前，LED已经广泛应用在银行、火车站、广告、体育场馆之中。而随着奥运会、世博会的临近，LED显示屏将广泛的应用在体育场馆以及道路交通指示中，LED显示屏在体育广场中的应用将出现快速增长。 因此，本设计是很有必要的，之所以基于FPGA设计是因为现场可编程门阵列（FPGA）设计周期小，灵活度高，适合用于小批量系统，提高系统的可靠性和集成度。并且采用编写灵活的VHDL 语言编写主程序。本设计可以方便的应用到各类广告宣传中。 二、课题研究的主要内容： 1. 实现16×16点阵的汉字显示； 2. 实现有限汉字显示； 4. 实现汉字的滚动显示； 5. 完成方案论证。 三、主要研究（设计）方法论述： 通过去图书馆查阅书籍收集资料，同时在搜索引擎上检索资料，分析借鉴已有类似产品、设计方案与成功经验，选择几种可行方案比对，最后确定最切实可行的方案展开设计。 通过Multisim或Quartus软件对系统进行模拟仿真，对电路功能进行改进与完善。 在EDA试验箱上进行调试。 四、设计（论文）进度安排：

时间（迄止日期）工作内容 2010.5.17-5.23 理解并确认毕业设计任务书，撰写完成毕业设计开题报告（第1周） 2010.5.24-5.30 完成调研与资料收集、整理 （第2周） 2010.5.31-6.6 设计方案及原理框图确定 （第3周） 2010.6.7-7.4 电路资料收集，单元电路设计 （第4、5、6、7周） 2010.7.5-7.18 电路仿真与改进、完善 （第8、9周） 2010.19-8.1 资料整理 （第10、11周） 2010..8.2-8.8 书写毕业设计报告 （第12周） 2010.8.9-8.16 （第13周）修改毕业设计报告并整理装订 五、指导教师意见： 指导教师签名：年月日六、系部意见： 系主任签名：年月日 目录

大学本科毕业设计_点阵LED汉字显示系统的设计(硬件部分)

点阵LED汉字显示系统的设计（硬件部分） 摘要 LED电子显示屏由于具有所显内容信息量大，外形美观大方，操作方便灵活，制作简单，安装方便，是近年来得到广泛应用的重要信息设备，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。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。考虑到所需元器件的易购性，本设计使用了8×8的点阵发光管模块，组成16×16发光点阵，显示待定的中文、字符以及数字。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。所选用的AT89S51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修。除此之外，该系统只占用了单片机少量的I /O口和内存，为系统留下了功能扩展的空间。关键词LED点阵；16X16点阵；单片机；显示屏；扫描

Abstract Because the LED electron display monitor has the institute content information content to be obviously big, the contour elegant appearance, the ease of operation is flexible, the manufacture is simple, the easy installation, was the recent years obtains the widespread application important information equipment, is widely applied in each kind of public area, like the automobile newspaper stood, the advertisement screen as well as the notice board and so on. This article introduced one section take monolithic integrated circuit AT89S51 as controller's LED lattice display monitor system's design. Considered needs primary device's Yi Gou, this design has used 8×8 lattice photo tube module, composition 16×16 illumination lattice, demonstration undetermined Chinese, character as well as digit. Actuates a 16×16 resolution by the demonstration actuation module the LED lattice display monitor's scanning demonstration. Selects at89S51 monolithic integrated circuit has the low in price procedure to read in the convenience the characteristic to cause the overall system convenience maintenance and the overhaul. In addition, this system has only taken the monolithic integrated circuit few I /O mouth and the memory, has left behind the space which for the system the function expands. Keywords LED dot-matrix; 16X16 dot matrix; singlechip; display; scan

16×16点阵滚动显示汉字c51程序

16×16点阵滚动显示汉字c51程序 给大家共享一个51单片机驱动的16×16点阵滚动显示汉字的程序，是公车上用的。 下载源代码 #include #define int8 unsigned char #define int16 unsigned int #define int32 unsigned long int8 flag; int8 n; int8 code table[][32]={ 欢迎您乘坐广州三汽公司公共汽车大学城2线开往大学城请您坐好扶稳 具体的字码省略，请点此处下载本列16×16点阵汉字滚动显示源代码 }; void delay(void); int16 offset; void main(void) { int8 i; int8 *p; flag=0x10;

n=0; TMOD=0x01; TH0=0xb1; TL0=0xe0; ET0=1; EA=1; TR0=1; p=&table[0][0]; while (1) { for (i=0;i<8;i++) //显示左半边屏幕 { P0=*(p+offset+2*i); P2=i|0x08; //P2.4=0,P2.3=1 选中U2, 输出扫描码给U6 delay(); P0=*(p+offset+2*i+1); P2=i|0x10; //P2.4=1,P2.3=0 选中U3, 输出扫描码给U7 delay(); } for (i=8;i<16;i++) //显示右半边屏幕 {

P0=*(p+offset+2*i); P2=(i-8)|0x20; //P2.5=1 P2.4=0, P2.3=0 选中U4,输出扫描码U8 delay(); P0=*(p+offset+2*i+1); P2=(i-8)|0x40; //P2.6=1 P2.5=0, P2.4=0 选中U5,输出扫描码U9 delay(); } } } void delay(void) { int16 i; for (i=0;i<50;i++) ; } void timer0() interrupt 1 using 3 { TF0=0; TH0=0xb1; TL0=0xe0; if (n1100)

8×8LED点阵显示汉字课程设计

目录 第1章本设计的研究背景及目的要 求 0 1.1凌阳单片 机 0 1.2 LED(8×8)点阵模块简 介 (1) 第2章设计方案和基本原 理 (3) 2.1设计方 案 (3) 2.2 基本原 理 (3) 1. 8×8LED点阵的工作原 理 (3) 第3章程序设 计 (6) 3.1程序流程 图 (6) 3.2 程序代 码 (6) 第4章调试结果及分 析 (8) 4.1调试结 果 (8) 4.2结果分 析 (9) 第5章结论与体 会 (10) 参考文 献 .................................................................. 11 附 录 .................................................................. . (12) 第1章本设计的研究背景及目的要求

1.1凌阳单片机 (1)来源 随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理数据处理以及数字信号处理，DSP（Digital Signal Processing）等领域。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。 (2)构造 它的CPU内核采用凌阳最新推出的Microcontroller and Signal Processor 16 位微机处理器芯片，以下简称μ'nSP?。围绕μ'nSP?所形成的16位μ'nSP?系 列单片机，以下简称μ'nSP? 家族。采用的是模块式集成结构，它以μ'nSP?内核为中心集成不同规模的ROM PAM和功能丰富的各种外设部件。μ'nSP?内核 是一个通用的和结构。除此之外的其它功能模块均为可选结构。以及这种结构可大可小可有可无，借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成，便可成为各种系列的派生产品，以适合不同场合，这样做无疑会使每种派生产品具有更强的功能和更低的成本。μ'nSP?家族有有以下特点：体积小，集成度高，可靠性 好易于扩展。μ'nSP? 家族把各功能把各功能部件模块化地集成在一个芯片里。内部采用总线结构，因为减少了各功能部件之间的连接，提高了其可靠性和抗干扰能力，另外，模块化的结构易于系列的扩展，以适应不同用户的需求。具有较强的中断处理能力。μ'nSP?家族的中断系统支持10个中断向量及10余个中断源，适合实时应用领域。高性能价格比：μ'nSP?家族片内带有高寻址能力的ROM，静态RAM和多功能的I/O口，另外μ'nSP?的指令系统提供出具有较高运算速度的16位，16位的乘法运算指令和内积运算指令，为其应用添加了DSP功能，使得μ'nSP?家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利又比专用的DSP芯片廉价。 优点： 功能强、效率高的指令系统：μ'nSP?的指令系统的指令格式紧凑，执行迅速，并且其指令结构提供了对高级语言的支持，这可以大大缩短产品的开发时间。低功耗、低电压：μ'nSP?家族采用CMOS制造工艺，同时增加了软件激发的弱振方式，空闲方式和掉电方式，极大地降低了其功耗，另外，μ'nSP?家族的工 作电压范围大，能在低电压供电时正常工作，且能用电池供电，这对于其在野外作业等领域中的应用具有特殊的意义。 (3)应用领域 凌阳单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控例且功能比起采用电子或数字电路更加强大。智能化、微型化，制使得仪器仪表数字化、． 。如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）在工业控制中的应用2. 例如工厂流水线的智能化管数据采集系统。用单片机可以构成形式多样的控制系统、

51单片机驱动16×16LED点阵显示动画汉字汇编程序

51单片机驱动16×16LED点阵显示动画汉字汇编程序 这里提供一个完整的AT89S51单片机驱动驱动led点阵显示具有动画效果的汉字的汇编程序列子. ORG 0000H ST: MOV A,#0FFH ;初始化 MOV P1,A MOV P2,A MOV P3,A MOV P0,A CLR A MOV R0,#50H ;显示缓存清0 MOV R1,#20H ;控制清0的次数 ST0: MOV R0,A INC R0 DJNZ R1,ST0 ;正文显示 CHINESE: MOV DPTR,#TAB1 ;查表指针指向TAB1 LCALL HZ ;结束动画 SCREE: MOV DPTR,#TAB2;查表指针指向TAB2 ACALL DD MOV DPTR,#TAB3;查表指针指向TAB3 ACALL DD MOV DPTR,#TAB4;查表指针指向TAB4 ACALL DD LJMP CHINESE ;显示8幅画面子程序,SCREE专用,用字模软件字要倒置（表必须深256字节） DD: MOV B,#00H

MOV R0,#08H ;显示8幅画面 AJMP CC CC0: MOV A,B ADD A,#20H ;指向下一幅画面 MOV B,A CC: MOV R7,#08H ;画面停留时间 MOV R3,B MOV 37H,R0 LCALL ENTER DIS00: LCALL DISPLAY DJNZ R7,DIS00 MOV R0,37H DJNZ R0,CC0 RET ;汉字上移子程序，可显示8个汉字，（表必须深256字节） HZ: MOV R3,#00H ;查表偏移量 MOV R5,#81H ;查表128次 MOVBACK: MOV R4,#10H ;使显示完一个汉字 MOVBACK0: MOV R7,#02H ;一桢画面显示时间 MOV R0,#6DH ;低8位R0指向显示缓存倒数第3个字节，以备与最后1个字节交换MOV R1,#6CH ;高8位R1指向显示缓存倒数第4个字节，以备与倒数第2个字节交换MOV R2,#10H ;存后移的次数 DJNZ R5,MOVBACK1 RET ;显示完该表，返回 MOVBACK1: MOV A,R0 ;低8位被后移的存单元数据暂存入A INC R0 ;后移两字节 INC R0 MOV R0,A ;放入要移的低8位数据 MOV A,R0 ;R0指向下一个要后移的存单元 SUBB A,#04H