【中國數(shù)字視聽網(wǎng)訊】1高速SoC單片機(jī)C8051F040特征

C8051F040系列器件是完全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU，具有64個(gè)數(shù)字I/O引腳,片內(nèi)集成了1個(gè)CAN2.0B控制器。其主要特性有：(1)高速流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核(可達(dá)25MIPS);(2)全速非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口(片內(nèi))64KB(C8051F040/1/2/3/4/5)可在系統(tǒng)編程的Flash存儲(chǔ)器，(4K+256)B的片內(nèi)RAM，尋址空間為64KB的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口和硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus/I2C和兩個(gè)UART串行通信接口，片內(nèi)集成看門狗定時(shí)器和VDD監(jiān)視器和溫度傳感器，具有時(shí)鐘振蕩器的C8051F04x系列器件,是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)。所有模擬和數(shù)字外設(shè)均可由用戶固件使能/禁止和配置。Flash存儲(chǔ)器還具有在系統(tǒng)重新編程能力,可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并允許現(xiàn)場(chǎng)更新8051固件。每個(gè)MCU都可在工業(yè)溫度范圍(-45℃~+85℃)工作,工作電壓為2.7V~3.6V。端口I/O、RST和JTAG引腳都允許5V的輸入信號(hào)電壓。

2LED硬件電路及顯示工作原理

2.1驅(qū)動(dòng)方式

當(dāng)向LED器件施加正向電壓時(shí)，流過的電流使其發(fā)光。因此,LED的驅(qū)動(dòng)問題就轉(zhuǎn)化為如何使PN結(jié)處于正向偏置的問題。為了控制它的發(fā)光強(qiáng)度,還要解決其正向電流的調(diào)節(jié)問題。驅(qū)動(dòng)方法分為直流驅(qū)動(dòng)、恒流驅(qū)動(dòng)和脈沖驅(qū)動(dòng)。

2.1.1直流驅(qū)動(dòng)

直流驅(qū)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)方法。LED的工作點(diǎn)由電源電壓、串聯(lián)電阻和LED器件的伏安特性共同決定。這種驅(qū)動(dòng)方式適合LED器件較少、發(fā)光強(qiáng)度恒定的情況。

2.1.2恒流驅(qū)動(dòng)

LED器件的正向特性較陡,加上器件的分散性，使得在同樣電源電壓和同樣限流電阻的情況下，各器件的正向電流并不相同，從而引起發(fā)光強(qiáng)度的差異。若對(duì)LED器件進(jìn)行恒流驅(qū)動(dòng)，只要恒流值相同，發(fā)光強(qiáng)度就比較接近。晶體管的輸出特性具有恒流特性，因此可用晶體管驅(qū)動(dòng)LED。

2.1.3脈沖驅(qū)動(dòng)

利用人眼的視覺惰性，采用LED器件重復(fù)通斷電的方式使之點(diǎn)亮，就是脈沖驅(qū)動(dòng)方式。脈沖驅(qū)動(dòng)主要應(yīng)用于掃描驅(qū)動(dòng)和占空比驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方面。掃描驅(qū)動(dòng)主要目的是節(jié)約驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)化電路。占空比控制的目的是調(diào)節(jié)器件的發(fā)光強(qiáng)度，用于圖像顯示中的灰度控制。在實(shí)際應(yīng)用中往往是兩方面組合在一起使用。

2.1.4常用LED顯示屏驅(qū)動(dòng)

目前普遍采用的是串行控制驅(qū)動(dòng)方式,就是將顯示的數(shù)據(jù)通過串行方式送入點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電路,多采用4953+74HC595作為驅(qū)動(dòng)。

2.2LED硬件電路介紹

256B雙色LED屏主要由32塊8×8LED模塊、32片74HC595、8片4953、2片74HC245和2片74HC138組成。LED屏按其電路分為接口電路、驅(qū)動(dòng)電路、譯碼電路和列數(shù)據(jù)電路。現(xiàn)對(duì)接口電路數(shù)據(jù)線作介紹。

A、B、C、D：行掃描信號(hào)線，決定16行中的哪一行點(diǎn)亮;

R1、R2：紅色LED列數(shù)據(jù);

G1、G2：綠色LED列數(shù)據(jù);

CK：74HC595串行數(shù)據(jù)移位信號(hào),上升沿將數(shù)據(jù)存入驅(qū)動(dòng)模塊中的串行寄存器;

ST：74HC595數(shù)據(jù)鎖存信號(hào),上升沿將串行數(shù)據(jù)存入并行數(shù)據(jù)寄存器，同時(shí)屏體顯示更新;

EN：74HC138片選信號(hào)，有效時(shí)屏體點(diǎn)亮。