《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。
7R:Ij[dV 《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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J.4U;A5 Nr>UZlU8 第1章 51系列单片机系统结构概述
[5p9p1@u{C 1.1 51单片机概述1
[y'blCb 1.1.1 单片机的分类1
W&
0R/y7 1.1.2 8051单片机的应用3
AJ*17w 1.1.3 8051单片机的开发3
h?SRX_ 1.1.4 8051单片机型号的选择4
C@`#@1X 1.1.5 单片机学习的要点4
T{+a48,; 1.2 51单片机基本系统结构4
[iq^'E 1.2.1 51单片机的结构框图及引脚4
,Owk;MV@ 1.2.2 MCS51系列单片机主要功能部件6
67Pmnad 1.2.3 典型时钟电路和复位电路7
p+]S)K GZw 1.2.4 8051单片机I/O结构7
JnK<:]LcK 1.3 51单片机存储器结构8
O5p$
A@ 1.3.1 程序存储器9
Ii[U% 1.3.2 外部数据存储器10
`&q+ f+z 1.3.3 内部数据存储器空间11
z[_Y,I 1.3.4 MCS51单片机特殊功能寄存器13
MjC<N[WO>N 1.3.5 常用特殊功能寄存器14
zu
@|"f^` 1.4 51单片机的指令系统及汇编语言设计要点16
Ka(B&. 1.4.1 指令格式16
ZXYyG`3+ 1.4.2 伪指令17
Q34u>VkdQI 1.4.3 寻址方式19
#
2^H{7 1.4.4 指令类型21
g*oX`K. 1.5 汇编程序设计34
_%2ukuJ ` 1.5.1 三种基本的程序结构34
uVU)LOx 1.5.2 汇编程序设计的要点35
1K@ieVc 1.6 51单片机主要扩展功能部件39
k0V]<#h87 1.6.1 MCS51单片机定时/计数器39
e Fz$h2*B 1.6.2 中断系统47
-9{N7H 1.6.3 串行口54
@Drl5C}+ 第2章 C51应用基础
%4!^AA% 2.1 Keil C51简介62
d<j`=QH 2.2 C51程序设计基础知识63
_dk[k@5W{' 2.2.1 C语言的特点63
*Ts$Hj[ 2.2.2 一个简单的C51例子63
m"Mj3Z: 2.2.3 C51的基础知识64
Y3[KS;_fr9 2.2.4 存储空间定义64
>e6 OlIW 2.2.5 C51数据类型65
=
>TU 2.2.6 C51存储空间的定义67
Bcv{Y\x;ko 2.2.7 C51的常量67
'12*'Q+{+ 2.2.8 C51常用运算符68
Het"x 2.2.9 C51表达式73
tb~E.Lm\ 2.2.10 C51的基本语句74
KQ]sUNH 2.3 C51的函数与数组80
|A*4Fuc& 2.3.1 函数的定义81
bskoi;)u 2.3.2 数组83
nrev!h 2.3.3 结构(struct) 86
--l
UEo ~ 2.3.4 联合(union)87
`O2P&!9& 2.4 C51基本应用90
N(4y}-w$ 2.4.1 I/O口字节操作应用90
a~LA&>@ 2.4.2 I/O口位操作应用90
3;Yd" 2.4.3 计数器应用91
-n|>U: 2.4.4 外部中断应用91
iLBORT!; 2.4.5 串行口中断应用92
FvVC 2Z 2.4.6 键盘显示程序93
\f4rA?+f 第3章 铁电单片机VRS51L3074
F68eI%Y 3.1 VRS51L3074概述104
b?`2LAgn 3.1.1 功能说明104
g4,ldr"D 3.1.2 引脚说明106
'q:7PkN!p 3.1.3 指令系统109
&UnhYG{A 3.2 VRS51L3074的存储器结构113
80Hi v 3.2.1 内部数据存储区114
u4
es8" 3.2.2 特殊功能寄存器区114
/Lr`Aka5 3.2.3 外部数据存储器组织120
<v -YMk@ 3.2.4 外部数据总线访问123
ZlC+DXg#S 3.2.5 FRAM铁电存储器的使用127
)ddJ\: 3.3 VRS51L3074芯片配置133
Dmi.@. 3.3.1 系统时钟配置133
r{r~!=u 3.3.2 处理器工作模式控制135
9kWI2cLzQt 3.3.3 功能模块使能控制136
b6k_u9m^E 3.3.4 功能模块I/O映射与优先级137
.>TG{>sH 3.4 通用I/O口138
|Y}YhUI& 3.4.1 I/O口结构139
? Pi|`W 3.4.2 I/O口方向配置139
'/UT0{2;rS 3.4.3 I/O口输入使能控制140
b1#C,UWK 3.4.4 I/O口锁存器140
.up[wt gN 3.4.5 I/O口驱动能力141
9jf9u0 3.4.6 I/O口状态变化监控141
1QA/ !2E 3.5 定时/计数器142
#Swc>jYc 3.5.1 定时/计数器T0、T1 143
^cPVnl 3.5.2 定时/计数器T2147
en{p<]H 3.5.3 定时器级联150
@ntwdv; 3.5.4 定时器应用例程151
R2~y<^.V`Y 3.6 脉冲宽度计数器(PWC)151
4t =Kt 3.6.1 PWC模块配置寄存器153
'"7b;%EN' 3.6.2 PWC模块配置操作155
j~\FDcG*ed 3.6.3 PWC模块例程155
;rT/gwg! 3.7 串行口156
ws`r\k]3J 3.7.1 串行口UART0157
-6-rXD 3.7.2 串行口UART1159
tgCp2`n 3.7.3 串行通信波特率计算161
#FAW@6QG 3.7.4 UART0和UART1引脚映射162
[I%eRo[ 3.7.5 串行口例程163
p<dw C"z 3.8 SPI接口166
4$vUD1(' 3.8.1 SPI运行控制167
2"a%%fv 3.8.2 SPI配置和状态监控168
] +%`WCr9 3.8.3 SPI传输字长171
T7mT:z>: 3.8.4 SPI数据寄存器172
6<\dQ+~ 3.8.5 SPI数据输入/输出173
ec#`9w$ 3.8.6 可变位数据传输174
SbX^DAlB1 3.9 I2C接口175
rz|Sjtq 3.9.1 I2C运行控制175
\6a' p
Q, 3.9.2 I2C从机在线状态检查178
5s^vC2$) 3.9.3 从机ID设置与I2C高级配置180
t1iz5%`p} 3.9.4 I2C例程181
. mO8~Z 3.10 脉冲宽度调制器(PWMs)184
Y9f7~w^s 3.10.1 PWM输出波形控制185
}03?eWk/y 3.10.2 PWM模块时钟配置188
;8vB7|54. 3.10.3 PWM模块例程188
R&t2 3.10.4 PWM模块的定时器工作模式191
\ CcVk"/ 3.11 增强型算术单元(AU)194
)Rbt0 3.11.1 算术单元控制寄存器195
c %Y*XJ' 3.11.2 算术单元数据寄存器198
[V?HK_~ 3.11.3 桶式移位器200
rC|nE=i 3.11.4 增强型算术单元整体结构201
k~<Ozx^AyY 3.11.5 算术单元基本运算例程201
z"7?I$NQ 3.12 看门狗定时器(WDT)202
AX{<d@z`j 3.12.1 看门狗定时器的控制203
LC=M{\ 3.12.2 采用外部时钟的情况下WDT的复位控制204
N4VZl[7? 3.12.3 WDT基本配置例程204
w-)JCdS6Tb 3.13 中断系统205
lgVT~v{U`n 3.13.1 中断系统概述205
*$VeR(QN 3.13.2 中断允许控制207
Tg@G-6u0c 3.13.3 中断源选择208
#+6j-^<_6 3.13.4 中断优先级209
g8Y)90 G 3.13.5 引脚变化中断209
;6 d-+(@ 3.14 VRS51L3074 JTAG接口211
x%$6l 3.14.1 激活JTAG接口对系统的影响211
^=-25%&^ 3.14.2 板级JTAG接口的实现212
7mi=Xa:U 3.14.3 VRS51L3074调试器212
p[WlcbBwT 3.15 Flash编程接口(FPI)212
4?(=?0/[ 3.15.1 与FPI模块相关的特殊功能寄存器212
k
"7,-0gz 3.15.2 Flash存储器读操作215
j3w~2q"r 3.15.3 Flash存储器擦除217
%CQa8<q 3.15.4 Flash存储器写操作218
dQH8s 第4章 LED显示屏工作
原理 q2B'R 4.1 LED发光原理及其发展状况、趋势224
c+ZdfdR 4.1.1 LED发光原理224
T^d<vH 4.1.2 LED发展历史及趋势225
j4@6`[n: 4.2 LED显示屏基本模块介绍226
m|?1HCRXRI 4.2.1
光学和人眼视觉知识226
;
1?L 4.2.2 LED器件主要参数227
jsV1~1:83 4.2.3 双基色点阵LED模块简介228
,{iMF
(Nj 4.3 常用双基色LED显示屏基本控制单元229
$@{d\@U 4.3.1 室内双基色LED单元板结构介绍229
B[w.8e5 4.3.2 驱动方式分析230
UZiL NKc 4.3.3 室内双基色单元板电路分析232
~9!@BL\ 4.4 LED显示屏分类及亮度、灰度控制237
It 3@
Cd> 4.4.1 LED显示屏分类237
Yqu/_6wLx 4.4.2 LED显示屏亮度及灰度控制理论238
Xsb.xxK. 4.5 LED显示屏工程应用及维护概述241
56C'<# 4.5.1 LED显示屏的方案设计241
Qd3ppJn 4.5.2 LED显示屏的安装243
GmUm?A@B 4.5.3 LED显示屏的维修244
hQzT
=0 第5章 LED显示屏显示数据的组织
3,#qt}8` 5.1 LED显示屏控制系统对单片机的基本要求245
YyYp-0# 5.1.1 LED显示屏对单片机控制系统的基本要求245
_,Q -)\ 5.1.2 LED显示屏对单片机数据处理方式的基本要求247
)99^58my 5.1.3 指令优化对字节处理时间的影响248
<dS I"C< 5.2 LED显示屏静态显示数据的组织251
ed/
"OgA 5.2.1 静态显示的LED显示屏数据组织251
4ee-tKH 5.2.2 静态屏的滚动显示255
-yIx:*KI 5.3 LED显示屏动态显示数据的组织258
:=quCzG 5.3.1 动态显示的LED显示屏数据组织258
E7SmiD@) 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
SZxnYVY 5.4 显示效果与占用显示数据存储器大小的关系263
NSx-~) 5.4.1 显示效果与占用显示数据存储器大小的关系263
vl s+E o] 5.4.2 采用双RAM并行输出降低显示数据存储器的占用267
!YM:?%B 5.4.3 多RAM并行输出时双RAM并行输出方式的扩展270
2B6y1" B 第6章 基于51系列单片机的小型LED显示屏控制系统
gz:US77 6.1 单片机直接驱动LED显示屏272
&ML-\aSal 6.1.1 显示数据存储在程序存储器中272
^#h ;bX# 6.1.2 显示数据存储在扩展的外部并行数据存储器中278
[W'2z,S`WD 6.2 利用单片机外部读写信号驱动LED显示屏279
#;P-*P 6.2.1 单片机外部数据存储器扩展279
"[_gRe*2 6.2.2 多个外部数据存储器扩展280
=jG."o 6.3 利用单片机SPI接口驱动LED显示屏287
qssK0!- 6.3.1 SPI接口的特点287
=':SOO7 6.3.2 利用SPI接口驱动LED显示屏288
|hvclEu, 6.4 单片机直接驱动LED显示屏应用实例291
>n&+<06 第7章 单片机扩展外部地址计数器驱动大型LED显示屏
j3?@p5E( 7.1 单片机访问外部数据存储器时间上的限制297
EUPc+D3 7.2 利用单片机多RAM技术驱动大型LED显示屏301
a}k5[)et 7.2.1 并行RAM方式301
oBPm^ob4 7.2.2 串行存储器方式307
0w2<2grQ 7.3 利用LED显示屏单元板排列方式驱动超长LED显示屏308
]>+ teG:4 7.3.1 超长LED显示屏面临的问题308
*'@T+$3s 7.3.2 LED显示屏的双向排列方式308
*MCkezW7{ 7.3.3 超长LED显示屏的数据组织与硬件实现309
K[-G2 7.4 利用多单片机系统驱动超大型LED显示屏313
`Z@qWB< 7.5 基于DSP与FPGA的LED显示屏控制系统的设计315
2tp95E`(O 7.5.1 DSP的特点及在LED显示屏控制系统中的应用315
eN TKX 7.5.2 基于FPGA的系统时序电路设计316
>/-Bg: 7.5.3 显示存储器模块设计317
c5eimA%` 7.5.4 LED显示屏分区317
2) Q/cH\g 7.5.5 显示存储器扫描时序控制电路318
x)kp*^/ 第8章 LED显示屏的系统软件编程
~MK%^5y? 8.1 汉字字库的生成与使用320
KW36nY\7 8.1.1 汉字编码简介321
-0*z"a9<p8 8.1.2 点阵汉字字库321
S]c&