微机原理课程设计1点阵电子屏

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1、河南理工大学计算机科学与技术学院课程设计报告2011—2012学年第1学期课程名称微型计算机原理与接口技术设计题目点阵电子显示屏的设计学生姓名学号专业班级指导教师2011年09月08日目录一、概述二、设计目的和要求三、硬件介绍13.1发光二极管简介13.28255简介2四、原理分析34.1LED显示块原理34.2点阵LED功能的说明34.3点阵LED各引脚的测试方法44.4点阵显示器显示系统原理图54.5点阵LED功能的说明54.6点阵LED各引角的测试方法5五、电子显示屏的设计5.1电子显示屏的电路设计6

2、5.2点阵显示器显示系统程序流程图6六、总结和体会8七、参考文献附录点阵电子显示屏设计一、概述LED电子显示屏是由儿万一儿十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。冃前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来

3、是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。二.设计目的和要求设计目的：设计一个点阵电子显示屏设计要求：8X8点阵LED字符显示器能显示“电子设计”几个汉字三、硬件介绍3.1发光二极管简介有炭斛驼的B541纤发光二极營的构迪图发光二极管简称为LEDo由^(Ga)与碑(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电

4、路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷碑化稼二极管发红光，磷化稼二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LEDo发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产牛自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放岀的能量多少不同，释放岀的能量越多，则发出的光的波长越短

5、。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光原理发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为叮结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的

6、强弱与电流有关。3.28255简介8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。8255可作为单片机与多种外设连接吋的中间接口电路。8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、CD。由于8255可编程，所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设

7、连接部分、控制部分。功能特性（1）一个并行输入/输出的LSI芯片，多功能的I/O器件,可作为CPU总线与外围的接口.（2）具有24个可编程设置的I/O口，即3组8位的I/O口为PA口，PB口和PCn.它们又可分为两组12位的I/O口，A组包括A口及C口（高4位,PC4〜PC7）,B组包括B口及C口（低4位,PC0、PC3）.A组可设置为基本的I/O口，闪控（STROBE）的I/O闪控式，双向1/03种模式;B组只能设置为基木I/O或闪控式I/O两种模式，而这些操作模式完全由控制寄存器的控制字决定.四、原理分

8、析3.1LED显示块原理点阵LED显示块由64个发光二极管排列成8行x8列的点阵（如图2.2所示，图中每个小圆圈就是一个发光二极管）。在同一行中的8个发光二极管的所有正极连接在一起，由一个引脚引出，在同一列中的8个发光二极管的所有负极连接在一起，由一个引脚引出，这样共有8个行引出脚和8个列引出脚。根据矩阵焊接面引脚与8255A芯片相连接，如要显示一个复杂图形或字符时，可以按逐列显示或按逐行显示，即一列一列（或一行