單片機LED顯示系統是採用μC/OSII作業系統的電腦系統。
基本介紹
- 中文名：單片機LED顯示系統
- 外文名：LED display system of single chip microcomputer
工作原理,軟體部分簡述,系統優點,
工作原理
該系統與上位機的通信由AT91M42800A的USART0口與485接口電路完成，上位機僅需將要顯示的數據，傳送至AT91M42800A即可。開機後，AT91M42800A初始化，讀入啟動代碼後，將保存在Flash存儲器內的程式代碼和所要顯示的字模數據，重映射到SDRAM中，使得系統的數據存取全部在高速SDRAM中完成。在接收到上位機的數據後，AT91M42800A將要顯示的數據，轉換成相對應的LED屏顯示驅動信號，再加入相應的動態顯示效果控制程式（畫面左移、上移、開幕、覆蓋、閃爍和直顯等）後，用SPI口分別輸出給行、列驅動電路。同時，若有需要，上位機所傳來的數據或圖像畫面，也可以保存在Flash存儲器中。
顯示屏採用1/16動態逐次行掃描方式，先將SPIA連線埠中的24個位元組數據依此串列移入對應的24個A6276列驅動電路，並鎖存。接著，SPIB連線埠再將一行行選通信號串列移入行驅動電路，完成一行的LED顯示。然後依理，逐次的顯示LED屏的各行。
二極體亮滅時間的占空比可用軟體進行設定，以選取合適亮度，提高發光二極體的使用壽命。在現場實際安裝的LED顯示屏，有效顯示面積約為4.6 m2，共有288×384=110 592個像素，滿幀刷新時間最短可小於8 ms，換幀頻率125 Hz以上，比傳統的用單片機組成的顯示系統提高了10倍以上的幀頻，保證了動態顯示時的視覺效果。同時，在相同的條件下，還可以使得實際可視像素點增多。
軟體部分簡述
本系統的軟體採用μC/OSII作業系統，使得系統具有強大的多任務管理、定時器管理、中斷管理、存儲管理等功能，通過對相關暫存器的實時監控，可以大大提高系統的穩定性，這些是以往用單片機和部分DSP處理器所無法實現的。
顯示應用程式採用定時器中斷方法，通過設定合適的進入中斷時間常數，即可以得到高於40 Hz的LED刷新幀頻，使人眼得到穩定的動態視覺效果。
畫面的實時動態處理，即各種動態顯示方式均以子程式形式編寫，每種顯示方式都是獨立的子程式。具體的動態顯示方式有：畫面左、右移，上、下移，拉幕，覆蓋，閃爍，直顯等多種方式。
系統優點
① 使用高性能32位RISC架構的ARM微處理器，硬體上克服了傳統8/16位單片機在處理能力、系統架構、定址範圍和外圍接口能力上的不足；軟體上使用實時多任務作業系統，使系統的管理功能強大，可進行實時監控，實現複雜的程式控制，程式的開發和擴展也很方便。和以往單片機組成的類似系統相比，本系統的軟體穩定性和可靠性都得到了很大提高。
② 該系統省去了傳統做法中LED顯示部分的匯流排驅動和解碼電路，不像其他一些單片機系統，為提高顯示速度而採用多處理器，使用雙連線埠RAM，或是採用將LED屏分為多塊的方案。系統使用AT91M42800A的SPI接口直接實現LED顯示邏輯驅動，不僅電路簡單，並且簡化了軟體的相關編程，節省了MCU的GPIO硬體資源。
③ AT91M42800A的SPI接口可以採用16位傳輸方式,配以A6276高速的16位專用LED驅動晶片,使得LED的顯示刷屏速度比傳統的單片機有了極大提高。
