关于单片机led显示及驱动方法介绍(3)

在此例中，由公式可知其扫描的频率应大于等于128hz，则较为理想。

2．mcu程序的实现：

a. 模块的划分：

在说明其编程之前，先说明一下模块化编程思想在led驱动设计中的应用。为了使程序的结构清晰和维护的便利，特别是为了使程序的移植等变得可行，在程序的设计过程中应尽可能地采用模块化的设计思想，对于复杂的程序结构和功能的实现，更应该在编程之前理顺其相互之间的关系，划分好各功能模块所应完成的功能，定义好各模块之间的数据接口和相互关系。

一般而言，显示部分所涉及到的内容和功能相对较广，比如按键的变化、系统状态的变化、数据的变化等均需在显示的结果上表现出来。因此，为了保证不同的模块之间的独立性，我们将与led显示的有关的功能进行如下的划分：

1．扫描驱动模块：此模块的功能只完成对所有led的扫描，而不关心所显示的数据的具体变化情况，其从固定的显示缓冲其中提取每一扫描地址所对应的数据，该对应关系是固定的，由程序设计时来设定。该实现的方法类似与pc机中crt的显示驱动和显示缓冲；

2．字符、点阵发生器：由于实际的数据与显示的数据（pattern）之间并非是相同的，因此，需要将实际的数据转化成能够显示的数据。例如在mcu中的各种计算的数据是以bcd码或二进制码的形式来表示的，需要将其转化成7－段码或nxn点阵的pattern数据进行显示；

3．显示缓冲刷新和处理模块：该模块的功能是接受诸如按键、系统状态变化、数据变化所引起的显示数据的变化。其需要调用到字符、点阵发生器来完成显示缓冲的刷新，其与按键、系统状态变化等之间的接口是采用消息的机制来实现。该模块一般需要根据不同的显示内容来进行分类，比如在跑步机的设计中，可以划分为如下的内容：距离、速度、时间、能量消耗、心率及其他相关的数据。

b. 程序架构和实现

led显示屏通常由主控制器、扫描板、显示控制单元和led显示屏体组成，主控制器从计算机显示卡获取一屏各像素的各色亮度数据，然后分配给若干块扫描板，每块扫描板负责控制led显示屏上的若干行（列），而每一行（列）上的led显示信号则用串行方式通过本行的各个显示控制单元级联传输，每个显示控制单元直接面向led显示屏体。典型的led 异步控制系统主要由pc 应用软件、通信模块、数据处理模块、扫描控制模块、驱动模块和led 屏几部分组成，如图1 所示。 扫描零备份存储(sis)卷上的重复文件，并且将重复文件指向一个数据存储 点，以节省磁盘空间(只对 ntfs 文件系统有用) 扫描零备份存储(sis)卷上的重复文件，并且将重复文件指向一个数据存储 点，以节省磁盘空间。

2．刷新模块的实现：在mcu的程序设计中，一般将此模块置于16hz的定时中断中（若主程序的循环周期不固定且最大的循环时间大于1/10秒时，常采用此架构）或主程序循环体中（此种情况主要时针对mcu时钟比较高的场合或不需考虑显示延时的情况下），通过检测对应的消息来决定其是否需要执行数据的刷新。以跑步机的设计为例，其功能流程如图7所示；

3．字符、点阵发生器：由于在一些实际的应用中，可能的显示内容原则上是可预知的和有限的，特别是汉字的显示，因此其主要是通过定义相应的点阵来保存各种需要显示数据。为了便于程序的设计，一般需将其按照一定的排列规则来进行定义，同时也需要为各个需要显示的字符和图符进行编码，编码的规则必须有利于程序的设计和提高代码的效率，以求能够采用统一的查表指令来实现。

图6

注：上述的流程只是一个原理性的程序说明，在实际的应用中，需要根据mcu的特点及具体的硬件设计来进行程序的设计与简化。比如：在实际的项目中有8x8（或小于8x8）个led需要驱动，而且所选的mcu又是8位或16位的，则此时的地址线的扫描将变得非常的简单，只要建立字节变量ai，其初始值为0x01，然后在每次中断处理程序中需将ai直接输出到led扫描线所对应的io口即可，随后将ai左移一位，对8x8 led情况，当ai＝0时，表示一遍扫描完成，此时再将ai设为0x01即可。对于显示的缓冲区的分配，同样可以根据实际的软件设计来分配具体的ram地址空间，以进一步提高程序的执行效率。记住，由于led的扫描需要占用较多的mcu时间，因此在进行扫描驱动的程序设计时，需要尽可能采用简洁高效的代码，以便提高mcu的工作效率。举例来说，假如需驱动8x8 led，根据前面所讲的要求，所需的定时器的中断频率必须是大于等于8x32，即256hz，若在此驱动代码中多增加一条语句，则mcu每秒就需要多执行256条代码，由此可见高效的代码对于led驱动程序来讲是多么重要，特别是当mcu的时钟不够快时！

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