单片机课程设计点阵汉字显示.doc

摘要单片机是计算机技术、大规模集成电路技术和控制技术的综合产物。通过30数年的发展历程，单片机应用已十分广泛和进一步。所以可以毫不夸张地说，任何设备和产品的自动化、数字化和智能化都离不开单片机。现在，凡是电脑控制的设备和产品，必有单片机嵌入其中。这一切表白，单片已成为人类生活中不可或缺的助手。随着单片机应用的日益广泛，运用单片机控制汉字显示屏被广泛地应用与汽车报站器，广告屏等领域。本文具体介绍了基于51单片机的LED显示屏控制系统的显示原理，对16*16点阵汉字进行显示，显示屏由4个8*8的LED点阵模块组成一个16*16点阵LED。系统仿真运用PORTEUS仿真软件和KEIL软件的联调对LED点阵显示屏系统进行调试。关键词：LED点阵显示屏单片机PROTEUS仿真目录摘要11硬件设计11.1设计框图及介绍11.251系列单片机简介21.3LED点阵介绍51.4LED显示方式61.5硬件电路82软件设计102.1程序流程图102.2程序代码113．重要芯片介绍143.18051系列的单片机143.274HC154164PROTEUS仿真185心得体会201硬件设计1.1设计框图及介绍LED点阵总体框图如图1.1所示，点阵电路大体上可以提成微机自身的硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分。控制电路部分涉及一个51CUP和一些外围电路。在整个电路当中此控制电路部分相称于一个上位机，它负责控制整个电路以及相应的程序的运营、与PC机的串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令。点阵显示屏体、以及它的行和列的各个驱动电路。由于两部分的电路在制板时可以放到一起，所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行数据和命令的传送。此显示电路采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。由行译码器给出的行选通信号，从第一行开始，按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源的一端接通)。另一方而，根据各列锁存的数据，拟定相应的列驱动器是否将该列与电源的另一端接通。接通的列，就在该行该列点燃相应的LED；未接通的列所相应的LED熄灭。可通过扫描输出口的控制实现颜色的转换。图1.1点阵显示的总体框图1.251系列单片机简介单片机（Microcontroller，又称微解决器）是在一块硅片上集成了各种部件的微型机，这些部件涉及中央解决器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定期器/计数器和多种I/O接口电路。8051单片机的基本结构见图1.2。图1.28051单片机的基本结构8051是MCS-51系列单片机的一个产品。MCS-51系列单片机是Intel公司推出的通用型单片机，8051单片机系列指的是MCS-51系列和其他公司的8051衍生产品。这些衍生品是在基本型基础上增强了各种功能的产品。这些产品给8位单片机注入了新的活力，给它的开发应用开拓了更广泛的前景。8051系列的内部结构可以划分为CPU、存储器、并行口、串行口、定期器/计数器、中断逻辑几部分。（1）中央解决器8051的中央解决器由运算器和控制逻辑构成，其中涉及若干特殊功能寄存器（SFR）。算术逻辑单元ALU能对数据进行加、减、乘、除等算术运算；“与”、“或”、“异或”等逻辑运算以及位操作运算。ALU只能进行运算，运算的操作数可以事先存放到累加器ACC或寄存器TMP中，运算结果可以送回ACC或通用寄存器或存储单元中，累加器ACC也可以写为A。B寄存器在乘法指令中用来存放一个乘数，在除法指令中用来存放除数，运算后B中为部分运算结果。程序状态字PSW是个8位寄存器，用来寄存本次运算的特性信息，用到其中七位。PSW的格式如下所示，其各位的含义是：CY：进位标志。有进位/错位时CY=1，否则CY=0。AC：半进位标志。当D3位向D4位产生进位/错位时，AC=1，否则AC=0，常用于十进制调整运算中。F0：用户可设定的标志位，可置位/复位，也可供测试。RS1、RS0：四个通用寄存器组选择位，该两位的四种组合状态用来选择0~3寄存器组。。OV：溢出标志。当带符号数运算结果超过-128~+127范围时OV=1，否则OV=0。当无符号数乘法结果超过255时，或当无符号数除法的除数为0时OV=1，否则OV=0。P：奇偶校验标志。每条指令执行完，若A中1的个数为奇数时P=1，否则P=0，即偶校验方式。控制逻辑重要涉及定期和控制逻辑、指令寄存器、译码器以及地址指针DPTR和程序寄存器PC等。单片机是程序控制式计算机，即它的运营过程是在程序控制下逐条执行程序指令的过程：从程序存储器中取出指令送指令存储器IR，然后指令译码器ID进行译码，译码产生一系列符合定期规定的微操作信号，用以控制单片机的各部分动作。8051的控制器在单片机内部协调各功能部件之间的数据传送、数据运算等操作，