基于CPLD和Embedded System的LED點陣顯示系統的實

　LED點陣顯示屏是顯示公共信息的一種重要顯示終端，其中大屏幕LED點陣顯示屏在許多場合得以應用。大屏幕顯示所采用的技術比中小屏幕顯示難度更大，因為其屏幕大、LED點數多，要求在極短的時間內刷新每個點，使得其掃描速率必須非常高，所以只有設計合理的控制電路才能達到這個要求。本文著重解決大屏幕LED點陣顯示這一技術難題。通過采用自頂向下的設計思想，綜合運用高速CPLD、雙口RAM等技術和芯片，設計出了大、小屏幕皆適合的顯示控制電路。特別是利用單片機、CPLD與雙口RAM的無縫結合，將復雜的任務分配給不同的硬件處理，滿足了對實時性的要求。本系統不僅給大屏幕LED點陣顯示提供了優良的控制電路，而且為CPLD器件和EDA技術提供了切實的應用實例。其中，共享雙口RAM的應用，為高速總線與低速總線的通信提供了一個新的解決方案。

　　1 硬件設計

　　顯示系統由信號處理電路和掃描電路兩大塊構成，其系統原理框圖如圖1所示，實際電路框圖如圖2所示。微處理器MCU采用8位單片機AT89C51，它通過串口接收來自PC機的待顯示數據。由于PC機串行總線標準RS232的邏輯電平與單片機電路使用的TTL電平不同，所以PC機與MCU之間的通信數據必須經過RS232電平轉換芯片MAX232進行轉換。從PC機接收到的數據存放在8K字節的電可擦寫存儲器EEPROM 28C64中，這樣可方便地隨時修改待顯示的信息，并且在掉電情況下不至于丟失數據。由于系統軟件要進行大批量的數據處理，所以擴充了單片機緩存區大小，采用了8K字節的外部靜態RAM 6264。

　1.1 雙口RAM的應用

　　采用雙口RAM是本設計的一個主要特色。一般的RAM（如6116）只有一套地址總線、數據總線和控制總線，在同一時間只能執行同一總線操作。而標準雙口RAM有左側和右側兩套地址總線、數據總線和控制總線，可供兩套總線對其進行訪問。在本系統中，單片機通過共享的雙口RAMIDT7132與CPLD通信，單片機將數據寫入IDT7132中，而CPLD則從IDT7132中讀取數據并通過掃描邏輯電路輸出出去。