基于单片机的LED显示屏硬件设计方案

3 总体设计

3.1 屏体接口模块

屏体接口包括屏体接口头文件、屏幕缓冲区的定义、屏体接口初始化、刷新定时器中断服务程序和SPI中断服务程序几个部分。

屏体接口的头文件screen.h 应该使屏幕缓冲区对其他应用可见， 并提供屏体初始化函数。具体定义如下：

　　#ifndef _SCREEN_H_

　　#define _SCREEN_H_

　　#include incboard.h

　　extern u8 xdata SCR_BUF[16][16];

　　void screen_init（void）；

　　#endif

这样就把屏幕缓冲区的结构暴露给应用， 但应用不必关心具体的屏幕刷新操作。

具体屏体接口的实现集中在一个文件screen.c 中定义。具体如下：

首先是屏幕缓冲区定义：

u8 xdata SCR_BUF[16][16]_at_0x0000;//~0x00ff 256Bytes其次是当前显示行和输出列变量定义， 属于静态变量， 应用程序不可见。

static u8 data row,col;

然后是屏幕初始化， 包括刷新定时器0 的初始化、SPI 的初始化、锁存bLatch 信号的初始化、屏幕缓冲区的初始清零以及定时器和SPI 中断的优先权和使能位的初始化代码略。

SPI 和定时器0 的中断服务程序是屏体接口的关键。

定时器0 的中断服务程序首先进行扫描行增量取模运算，并将扫描行输出。然后依据扫描行取出屏幕缓冲区对应行的第一个字节发送到SPI 端口。同时列增量。

　　void display_ONe_screen（void）interrupt 1 using 3{

　　row = （++row）0x0f;

　　P0 = （P0 0xf0）|（（~row） 0xf）；

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

　　}

这样编写的屏体驱动， 应用只要在初始化屏体后，向屏幕缓冲区中写入要显示的数据即可， 而不必关心屏幕显示的细节。

3.2 UART 接口

UART 接口负责与上位机的数据收发， 尽管发送可以同步进行， 但接收必须异步进行。因而UART 接口的核心仍然应该是一个中断服务程序。

UART 接口的头文件uart.h 隐藏了接收缓冲区的信息， 用户可调用的函数只有初始化、发送和接收。

　　#ifndef _UART_H_

　　#define _UART_H_

　　void uart_init（void）；

　　void uart_put_c（u8 ch）；

　　u8 uart_get_c（u8 *）；

　　#endif

UART 的接口实现首先定义一个接收缓冲FIFO, 以及对FIFO 的读下标uart_rd 和写下标uart_wr, 他们都是文件内可见的静态变量：

　　static u8 xdata uart_buf[64];

　　static u8 uart_rd,uart_wr;

　　bit fSend

UART 的初始化包括进行FIFO 的初始化和UART格式、波特率、中断的初始化。代码略。

UART 的ISR 主要是服务于接收， 无条件地将数据装入FIFO, 并调整写入指针。

　　static void uart_isr（void）interrupt 4 using 1{

　　if（RI）{RI = 0;

　　uart_buf[uart_wr++] = SBUF;

　　uart_wr = 0x0f;

　　}

　　}

提供给用户的发送程序首先检测发送结束标记， 如果为0, 表示上次发送尚未结束， 直接返回错误信息1。