基于單片機的LED顯示屏硬件設計方案

3 總體設計

3.1 屏體接口模塊

屏體接口包括屏體接口頭文件、屏幕緩沖區的定義、屏體接口初始化、刷新定時器中斷服務程序和SPI中斷服務程序幾個部分。

屏體接口的頭文件screen.h 應該使屏幕緩沖區對其他應用可見， 并提供屏體初始化函數。具體定義如下：

　　#ifndef _SCREEN_H_

　　#define _SCREEN_H_

　　#include incboard.h

　　extern u8 xdata SCR_BUF[16][16];

　　void screen_init（void）；

　　#endif

這樣就把屏幕緩沖區的結構暴露給應用， 但應用不必關心具體的屏幕刷新操作。

具體屏體接口的實現集中在一個文件screen.c 中定義。具體如下：

首先是屏幕緩沖區定義：

u8 xdata SCR_BUF[16][16]_at_0x0000;//~0x00ff 256Bytes其次是當前顯示行和輸出列變量定義， 屬于靜態變量， 應用程序不可見。

static u8 data row,col;

然后是屏幕初始化， 包括刷新定時器0 的初始化、SPI 的初始化、鎖存bLatch 信號的初始化、屏幕緩沖區的初始清零以及定時器和SPI 中斷的優先權和使能位的初始化代碼略。

SPI 和定時器0 的中斷服務程序是屏體接口的關鍵。

定時器0 的中斷服務程序首先進行掃描行增量取模運算，并將掃描行輸出。然后依據掃描行取出屏幕緩沖區對應行的第一個字節發送到SPI 端口。同時列增量。

　　void display_ONe_screen（void）interrupt 1 using 3{

　　row = （++row）0x0f;

　　P0 = （P0 0xf0）|（（~row） 0xf）；

　　col = 0;SPDAT = ~SCR_BUF[row][col++];

　　}

這樣編寫的屏體驅動， 應用只要在初始化屏體后，向屏幕緩沖區中寫入要顯示的數據即可， 而不必關心屏幕顯示的細節。

3.2 UART 接口

UART 接口負責與上位機的數據收發， 盡管發送可以同步進行， 但接收必須異步進行。因而UART 接口的核心仍然應該是一個中斷服務程序。

UART 接口的頭文件uart.h 隱藏了接收緩沖區的信息， 用戶可調用的函數只有初始化、發送和接收。

　　#ifndef _UART_H_

　　#define _UART_H_

　　void uart_init（void）；

　　void uart_put_c（u8 ch）；

　　u8 uart_get_c（u8 *）；

　　#endif

UART 的接口實現首先定義一個接收緩沖FIFO, 以及對FIFO 的讀下標uart_rd 和寫下標uart_wr, 他們都是文件內可見的靜態變量：

　　static u8 xdata uart_buf[64];

　　static u8 uart_rd,uart_wr;

　　bit fSend

UART 的初始化包括進行FIFO 的初始化和UART格式、波特率、中斷的初始化。代碼略。

UART 的ISR 主要是服務于接收， 無條件地將數據裝入FIFO, 并調整寫入指針。

　　static void uart_isr（void）interrupt 4 using 1{

　　if（RI）{RI = 0;

　　uart_buf[uart_wr++] = SBUF;

　　uart_wr = 0x0f;

　　}

　　}

提供給用戶的發送程序首先檢測發送結束標記， 如果為0, 表示上次發送尚未結束， 直接返回錯誤信息1。