《基于51系列
单片机的
LED显示屏开发技术》以当今广告媒体中较为流行的LED显示屏控制
系统为背景,结合基于51系列单片机的硬件控制系统,对LED显示屏的数据组织方式和灰度、亮度控制做深度剖析,详细地讲解了如何利用LED单元板驱动控制方式高效率地排列存储器中的数据。《基于51系列单片机的LED显示屏开发技术》提供了一些经过实际应用项目验证的完整开发实例,供读者参考。在简要讲述普通51单片机和C51编程的基础上,《基于51系列单片机的LED显示屏开发技术》还对具有40 MHz工作频率、单指令周期的增强型51单片机——VRS51L3074及其在LED显示屏控制系统中的应用做了详细介绍。《基于51系列单片机的LED显示屏开发技术》是国内第一本针对铁电单片机的书籍,为初学铁电单片机或是希望了解该单片机的读者提供了较为全面的
资料和开发例程。此外还对通用LED显示屏上位机控制
软件设计、LED显示屏控制系统常用时钟芯片DS1302、温度传感器DS18B20等模块控制程序和硬件电路进行分析和讲解。这些内容是作者近几年来部分开发工作的实践总结,有些是根据实际生产产品的提炼和推广。
,@;|+C 《基于51系列单片机的LED显示屏开发技术》内容丰富实用,图文并茂,适用于从事单片机开发和应用以及从事LED控制系统的研发人员和工程技术人员使用,也可以作为单片机爱好者、铁电单片机初学者,以及使用C51编程的研究生、本科生、专科生毕业设计的参考用书。
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>S }X)4 JSju4TQ4 第1章 51系列单片机系统结构概述
ue7D'
UZL> 1.1 51单片机概述1
hV,T889'
1.1.1 单片机的分类1
"DvZCf[} 1.1.2 8051单片机的应用3
u5rvrn ] 1.1.3 8051单片机的开发3
%`5K8eB 1.1.4 8051单片机型号的选择4
af@a / 1.1.5 单片机学习的要点4
:qj^RcmVPL 1.2 51单片机基本系统结构4
&P}t<; 1.2.1 51单片机的结构框图及引脚4
<aaT,J8%[ 1.2.2 MCS51系列单片机主要功能部件6
x5PM]~"p 1.2.3 典型时钟电路和复位电路7
U%@C<o
" 1.2.4 8051单片机I/O结构7
q+8de_"] 1.3 51单片机存储器结构8
"pK<d~Wu 1.3.1 程序存储器9
=EYgck;) 1.3.2 外部数据存储器10
-U$;\1-- 1.3.3 内部数据存储器空间11
zTMLE~w 1.3.4 MCS51单片机特殊功能寄存器13
BH}Cx[n?~ 1.3.5 常用特殊功能寄存器14
J^#g?RHN>m 1.4 51单片机的指令系统及汇编语言设计要点16
,!^c`_Q\>@ 1.4.1 指令格式16
DS%]7,g] 1.4.2 伪指令17
t D
8l0 1.4.3 寻址方式19
; (}~m&p 1.4.4 指令类型21
F~rl24F 1.5 汇编程序设计34
&gT@oS{ 1.5.1 三种基本的程序结构34
^.@%n1I"5y 1.5.2 汇编程序设计的要点35
V+lS\E. 1.6 51单片机主要扩展功能部件39
#=)>,6Zw 1.6.1 MCS51单片机定时/计数器39
.UX4p
= 1.6.2 中断系统47
(m Yi 1.6.3 串行口54
$u, 6x~> 第2章 C51应用基础
KfVsnL_ 2.1 Keil C51简介62
b5%<},ySq 2.2 C51程序设计基础知识63
sx7zRw
>X 2.2.1 C语言的特点63
SnUR?k1 2.2.2 一个简单的C51例子63
*K?UWi#$ 2.2.3 C51的基础知识64
0>-}c> 2.2.4 存储空间定义64
]57Ef'N 2.2.5 C51数据类型65
~AaEa,LQ 2.2.6 C51存储空间的定义67
|%XcI3@* 2.2.7 C51的常量67
q4!\^HwQ 2.2.8 C51常用运算符68
V,& OO 2.2.9 C51表达式73
9vDOSwU* 2.2.10 C51的基本语句74
qo\9,< 2.3 C51的函数与数组80
s"$K2k;J 2.3.1 函数的定义81
*a|575e< z 2.3.2 数组83
^a
/q6{ 2.3.3 结构(struct) 86
,S(Z\[x0 2.3.4 联合(union)87
=Sr<d|\O 2.4 C51基本应用90
(#85<|z 2.4.1 I/O口字节操作应用90
v
\;/P
2.4.2 I/O口位操作应用90
PvW4%A@0 2.4.3 计数器应用91
,vMAX?c 2.4.4 外部中断应用91
|Axbx? 2.4.5 串行口中断应用92
O.y ?q 2.4.6 键盘显示程序93
Fo;J3<U) 第3章 铁电单片机VRS51L3074
Jo;&~/V
3.1 VRS51L3074概述104
"|&3z/AUh 3.1.1 功能说明104
wXnVQ-6H 3.1.2 引脚说明106
dS Tyx#o 3.1.3 指令系统109
6~{'\Z 3.2 VRS51L3074的存储器结构113
@aFk|.6 3.2.1 内部数据存储区114
47{5{/B- 3.2.2 特殊功能寄存器区114
&'Nzw2 3.2.3 外部数据存储器组织120
6M_ W( 3.2.4 外部数据总线访问123
|}YxxeAk 3.2.5 FRAM铁电存储器的使用127
F+BCzsm7$ 3.3 VRS51L3074芯片配置133
(5:pHX`P 3.3.1 系统时钟配置133
Ke:EL;*8k 3.3.2 处理器工作模式控制135
=\ 5f_g2M 3.3.3 功能模块使能控制136
:?ZrD,D 3.3.4 功能模块I/O映射与优先级137
]^wr+9zd 3.4 通用I/O口138
@\oZ2sB 3.4.1 I/O口结构139
|Go$z3bx 3.4.2 I/O口方向配置139
[x=(:soEqC 3.4.3 I/O口输入使能控制140
n?D/bX p 3.4.4 I/O口锁存器140
#M#$2Vt 3.4.5 I/O口驱动能力141
Tu}EAr 3.4.6 I/O口状态变化监控141
Y+g(aak+. 3.5 定时/计数器142
?D9iCP~~ 3.5.1 定时/计数器T0、T1 143
PX23M|$! 3.5.2 定时/计数器T2147
K(lVAKiP] 3.5.3 定时器级联150
CsT&}-C 3.5.4 定时器应用例程151
;0 +Dx~ 3.6 脉冲宽度计数器(PWC)151
CHO_3QIz 3.6.1 PWC模块配置寄存器153
+mR^ I$9 3.6.2 PWC模块配置操作155
p9\*n5{ 3.6.3 PWC模块例程155
([rSYKpi 3.7 串行口156
:#n>Q1}x 3.7.1 串行口UART0157
`@,Vbn^_ 3.7.2 串行口UART1159
G8?Do+[ 3.7.3 串行通信波特率计算161
{(Mmv[y 3.7.4 UART0和UART1引脚映射162
br k*; 3.7.5 串行口例程163
,(sE|B#s 3.8 SPI接口166
",Mrdxn7 3.8.1 SPI运行控制167
G^VOA4 3.8.2 SPI配置和状态监控168
't*]6^ 3.8.3 SPI传输字长171
4!96k~d} 3.8.4 SPI数据寄存器172
MwQt/Qv= 3.8.5 SPI数据输入/输出173
glROT@ 3.8.6 可变位数据传输174
}F9#3W&`c 3.9 I2C接口175
cCx{
") 3.9.1 I2C运行控制175
_.]mES| 3.9.2 I2C从机在线状态检查178
{wz_ngQ 3.9.3 从机ID设置与I2C高级配置180
s!MD8ia 3.9.4 I2C例程181
B *6ncj 3.10 脉冲宽度调制器(PWMs)184
{
JDD"z 3.10.1 PWM输出波形控制185
?X\.O-=4X 3.10.2 PWM模块时钟配置188
Cv*K.T 3.10.3 PWM模块例程188
:Zob"*T 3.10.4 PWM模块的定时器工作模式191
t7V7 TL!5' 3.11 增强型算术单元(AU)194
B` +,
8 3.11.1 算术单元控制寄存器195
$XkO\6kh 3.11.2 算术单元数据寄存器198
Gp)J[8j 3.11.3 桶式移位器200
?0JNaf 3.11.4 增强型算术单元整体结构201
x`I Wo:j 3.11.5 算术单元基本运算例程201
}ksp(.}G 3.12 看门狗定时器(WDT)202
>O~V#1 H 3.12.1 看门狗定时器的控制203
yFd942 3.12.2 采用外部时钟的情况下WDT的复位控制204
B~&}Mv 3.12.3 WDT基本配置例程204
>mEfd=p 3.13 中断系统205
MI:%Eq 3.13.1 中断系统概述205
i-@V 3.13.2 中断允许控制207
+IjBeQ? 3.13.3 中断源选择208
P-8QXDdr 3.13.4 中断优先级209
`2x. - 3.13.5 引脚变化中断209
:mf&,? 3.14 VRS51L3074 JTAG接口211
/P]N40_@ 3.14.1 激活JTAG接口对系统的影响211
_X=6M
gU 3.14.2 板级JTAG接口的实现212
O1DUBRli!q 3.14.3 VRS51L3074调试器212
C"s-ttP
3.15 Flash编程接口(FPI)212
Lg#(?tMp,' 3.15.1 与FPI模块相关的特殊功能寄存器212
7&%#bMnw 3.15.2 Flash存储器读操作215
b9-3 3.15.3 Flash存储器擦除217
Cp>y<C" 3.15.4 Flash存储器写操作218
\"Z\Af< 第4章 LED显示屏工作
原理 9v3n4=gc 4.1 LED发光原理及其发展状况、趋势224
GY0OVAW6'c 4.1.1 LED发光原理224
aXZi 2 4.1.2 LED发展历史及趋势225
uf (_<~ 4.2 LED显示屏基本模块介绍226
Z
d@B6R 4.2.1
光学和人眼视觉知识226
bF+j%= 4.2.2 LED器件主要参数227
Pv\8 \,B9 4.2.3 双基色点阵LED模块简介228
\6"=`H0} 4.3 常用双基色LED显示屏基本控制单元229
M_r[wYt! 4.3.1 室内双基色LED单元板结构介绍229
&2q<#b 4.3.2 驱动方式分析230
W5:fY>7 4.3.3 室内双基色单元板电路分析232
8?: 2< 4.4 LED显示屏分类及亮度、灰度控制237
87!m l 4.4.1 LED显示屏分类237
Z ZCm438 4.4.2 LED显示屏亮度及灰度控制理论238
V*Xr}FE 4.5 LED显示屏工程应用及维护概述241
Ss\?SEq 4.5.1 LED显示屏的方案设计241
h5-yhG 4.5.2 LED显示屏的安装243
C>,> _ 4.5.3 LED显示屏的维修244
>dD$GD{ 第5章 LED显示屏显示数据的组织
I,)\506 5.1 LED显示屏控制系统对单片机的基本要求245
X{ 6a 5.1.1 LED显示屏对单片机控制系统的基本要求245
elpTak@ 5.1.2 LED显示屏对单片机数据处理方式的基本要求247
sdyNJh7Jr 5.1.3 指令优化对字节处理时间的影响248
v*<rNZI 5.2 LED显示屏静态显示数据的组织251
`P*BW,P'T 5.2.1 静态显示的LED显示屏数据组织251
=20
+(< 5.2.2 静态屏的滚动显示255
EN}XIa>R 5.3 LED显示屏动态显示数据的组织258
3MKu! 5.3.1 动态显示的LED显示屏数据组织258
7^LCP* 5.3.2 显示区域中X、Y坐标与存储单元字节地址i、位地址j之间的关系261
I'p+9H$ 5.4 显示效果与占用显示数据存储器大小的关系263
(pd~ 2!;C 5.4.1 显示效果与占用显示数据存储器大小的关系263
19!;0fe= 5.4.2 采用双RAM并行输出降低显示数据存储器的占用267
.c__T{<)[ 5.4.3 多RAM并行输出时双RAM并行输出方式的扩展270
?cKTeGrS 第6章 基于51系列单片机的小型LED显示屏控制系统
9$C?)XKXB 6.1 单片机直接驱动LED显示屏272
EYCZuJxv 6.1.1 显示数据存储在程序存储器中272
3Lq9pdM>2@ 6.1.2 显示数据存储在扩展的外部并行数据存储器中278
>lzXyT6x8 6.2 利用单片机外部读写信号驱动LED显示屏279
ZW0\_1 6.2.1 单片机外部数据存储器扩展279
LEOa=(mN\ 6.2.2 多个外部数据存储器扩展280
)EKWsGNe/ 6.3 利用单片机SPI接口驱动LED显示屏287
fk>{ 6.3.1 SPI接口的特点287
|3Oyg ?2 6.3.2 利用SPI接口驱动LED显示屏288
LXhR"PWZM\ 6.4 单片机直接驱动LED显示屏应用实例291
"zCT S 第7章 单片机扩展外部地址计数器驱动大型LED显示屏
P4eH:0=# 7.1 单片机访问外部数据存储器时间上的限制297
W|uRQA` 7.2 利用单片机多RAM技术驱动大型LED显示屏301
O|^J;fS: 7.2.1 并行RAM方式301
i?uX'apk 7.2.2 串行存储器方式307
7l~^KsX 7.3 利用LED显示屏单元板排列方式驱动超长LED显示屏308
Y%- !%| 7.3.1 超长LED显示屏面临的问题308
PB5h5eX 7.3.2 LED显示屏的双向排列方式308
"bWx< 7.3.3 超长LED显示屏的数据组织与硬件实现309
c=9A d 7.4 利用多单片机系统驱动超大型LED显示屏313
4gNN " 7.5 基于DSP与FPGA的LED显示屏控制系统的设计315
U,61 3G 7.5.1 DSP的特点及在LED显示屏控制系统中的应用315
dga4|7-MY 7.5.2 基于FPGA的系统时序电路设计316
) jvI Nb 7.5.3 显示存储器模块设计317
hlze]d?z 7.5.4 LED显示屏分区317
5;^1Ab0 7.5.5 显示存储器扫描时序控制电路318
UL>2gl4s/ 第8章 LED显示屏的系统软件编程
MuP>#Vk 8.1 汉字字库的生成与使用320
0( A ?& 8.1.1 汉字编码简介321
Wi>m}^}9 8.1.2 点阵汉字字库321
;BT7pyu%[ 8.1.3 在Windows环境下提取字模的工作原理322
.P")S| 8.1.4 提取字模的程序设计322
SBs! 52 8.2 控制卡与PC机的协议制定324
sK&kp=zu 8.2.1 控制命令字约定325
37Q8Yf_ 8.2.2 配置文本编辑326
\@N~{72:k 8.2.3 直接数据格式定义329
3;> z %{ 8.2.4 存储器地址位置331
+'MO$&6 8.2.5 PC机端串行口通信模块331
y,ub*-: 8.3 汉字字形的提取及图片的嵌入333
H)"]I3 8.3.1 汉字字形提取334
ZX1/6|_ 8.3.2 图片的嵌入339
.s!0S-RkC 8.4 PC机对下载数据的预处理339
V@b7$z 8.4.1 LED屏显示信息编辑及提取340
d
ePk}Sn 8.4.2 LED显示数据生成340
o9]32l 8.4.3 INTER格式数据转换342
dJJq]^| 第9章 LED显示屏单片机控制系统编程
_;Xlw{FN^ 9.1 基于SPI的Flash存储器读写346
0R[fH 9.1.1 SST25系列串行Flash存储器346
b7~Jl+m 9.1.2 基于51单片机SPI接口的串行Flash驱动程序350
>wt.)c?5 9.2 字符控制及处理程序设计359
L%Rw]=v}v 9.2.1 字符控制处理程序设计360
#\QW <I#/ 9.2.2 字符点阵字模提取程序设计367
^"54Q^SH 9.3 显示程序372
8AY;WL:; 9.3.1 显示程序指令表372
Kl%[f jI) 9.3.2 读显示程序指令表378
V\{@c%xW 9.3.3 执行显示程序指令表381
?<
teHFj 9.3.4 单场显示程序设计384
YGLq~A 9.4 串行口通信模块设计385
2y!aXk\#C 9.4.1 51单片机端串行口收发模块385
:(m, 06K 9.4.2 51单片机端串行口扩展程序模块388
fDplYn# 9.5 基于DS1302时钟模块程序设计391
S Z/yijf 9.5.1 DS1302的结构及工作原理391
CsycR @[ 9.5.2 DS1302的控制字节说明391
Cb? !+U 9.5.3 复位392
g'7\WQ 9.5.4 数据输入/输出392
.ve_If-Hg 9.5.5 DS1302的寄存器392
Q<;EQb# 9.5.6 DS1302在LED控制卡上的硬件电路及软件设计393
n_RZ:<Gr 9.6 基于DS18B20温度
传感器的模块设计395
Y9<[n)>+ 9.6.1 DS18B20的工作时序396
FK~wr;[ 9.6.2 DS18B20的程序设计397
9< 07# 8c. 第10章 VRS51L3074在LED显示屏控制系统中的应用
f:&JKB)N 10.1 VRS51L3074与标准51单片机的比较401
r"h09suZBW 10.1.1 VRS51L3074运行速度401
1+N'cB!y 10.1.2 VRS51L3074的高速增强型SPI接口402
nAl
\9#M 10.1.3 VRS51L3074的定时/计数器402
RMT9tXe*5 10.1.4 VRS51L3074的增强型算术运算单元402
[ij) k@. 10.1.5 VRS51L3074的其他部件403
LTo!DUi` 10.2 VRS51L3074的基本应用403
YjTr49Af0 10.3 VRS51L3074的RAM扩展应用407
#-G@ p 10.4 VRS51L3074扩展硬件地址计数器409
R=E4Sh 10.5 VRS51L3074的扩展“双端口”串行FRAM412
~,&8)1 附录A ASCII码表415
uj.$GAtO) 附录B MCS51单片机常用资料416
(_@5V_U 附录C C51中的关键字和常用函数425
?&eS }skL 附录D Keil μVision3中高性能铁电单片机(VRS51L2xxx/3xxx)的相关配置简介435
{ >[ ]iX 附录E 常用
芯片引脚图440
)^s>2 1 E.1CPU440
mH ju$d E.2驱动芯片442
%#v$d E.3其他444
&ZC{ _t 附录F 异步室内双基色LED显示屏故障排查简明手册449
85Yi2+8f4 附录G LED双基色单元板原理图451
V'W*'wo 参考文献455
nKr'cb ……
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