3. 1 控制电路单元设计
整个系统以winbond 的动态单片机77E58为核心,77E58 采用了重新设计的微处理器内核,其指令兼容51 系列,但由于时钟周期仅为4 个周期,在相同的时钟频率下,其运行速度一般比传统8051 提高2~3 倍,因此很好地解决了大容量汉字动态显示时对单片机的频率要求,另外还自带看门狗。77E58 通过锁存器74L S373 控制闪速存储器A T29C020 ,大小为256 K.由于存储器容量大于64 K,因此在设计中采用了分页寻址的方法,即用P1. 1 和P1. 2 对闪存器进行页选,共分4 页,每页的寻址大小为64 K, P1. 5 除了用于对A T29C020 片选外,还保证了P1. 1 和P1. 2 在16 针的排线接口上复用时不对A T29C020 造成误操作。CAN 控制器为通讯的关键部分,为了提高抗干扰能力,在CAN 控制器SJA1000 和CAN收发器TJA1040 之间加接6N137 高速光耦,单片机通过P3. 0 对CAN 控制器SJA1000 进行片选。18B20 为单总线器件,该器件与单片机接口仅需占用一个I/ O 端口,可直接将温度转化成数字信号,并以9 位数字码方式串行输出,在控制电路中选用P1. 4 完成对18B20 的片选和数据传输功能。A T24C020 的时钟线SCL 和双向数据线SDA 分别接单片机的P1. 6 和P 1. 7 .16 针的排线接口是控制电路和显示电路的接口部分。控制电路的硬件连接图如图2。
图2 控制电路硬件连接图
3. 2 显示单元连接与控制
显示电路部分通过16 针排线(1) 口与控制电路部分的16 针排线口相连,16 针排线口(1) 将单片机的指令和数据传输到LED显示电路,16 针排线(2) 用于多个显示屏幕的级联,它的连线和16 针排线口(1) 基本一样,但是要注意其R 端连接的是图2 从左至右的第8 个74H595 的DS 端,在级联的时候它将与下一块显示屏的16 针排线(1) 口串接(如图1)。CL K 为时钟信号端, STR为行锁存端,R 为数据端, G( GND) 、LOE 为行点亮使能端,A 、B、C、D 为行选端。各端口具体作用如下:A、B、C、D 为行选择端,用于控制将来自上位机数据具体送至显示面板上的指定行,R 为数据端,接受单片机传输的数据。LED显示单元的工作时序如下:CL K时钟信号端在R 端收到一个数据后,由控制电路人为地给一个脉冲上升沿,STR 在一行数据(16 ×4) 64 个数据全部传送完后,给出一个脉冲上升沿以锁存数据;LOE 由单片机置1 将该行点亮。显示电路原理图如图3。