本書以當今廣告媒體中較為流行的LED顯示屏控制系統(tǒng)為背景，結(jié)合基于51系列單片機的硬件控制系統(tǒng)，對LED顯示屏的數(shù)據(jù)組織方式和灰度、亮度控制做深度剖析，詳細地講解了如何利用LED單元板驅(qū)動控制方式高效率地排列存儲器中的數(shù)據(jù)。本書提供了一些經(jīng)過實際應用項目驗證的完整開發(fā)實例，供讀者參考。在簡要講述普通51單片機和C51編程的基礎上，本書還對具有40MHz工作頻率、單指令周期的增強型51單片機——VRS51L3074及其在LED顯示屏控制系統(tǒng)中的應用做了詳細介紹。本書是國內(nèi)及時本針對鐵電單片機的書籍，為初學鐵電單片機或是希望了解該單片機的讀者提供了較為的資料和開發(fā)例程。此外還對通用LED顯示屏上位機控制軟件設計、LED顯示屏控制系統(tǒng)常用時鐘芯片DA1302、溫度傳感器DC18B20等模塊控制程序和硬件電路進行分析和講解。這些內(nèi)容是作者近幾年來部分開發(fā)工作的實踐總結(jié)，有些是根據(jù)實際生產(chǎn)產(chǎn)品的提煉和推廣。
本書內(nèi)容豐富實用，圖文并茂，適用于從事單片機開發(fā)和應用以及從事LED控制系統(tǒng)的研發(fā)人員和工程技術(shù)人員使用，也可以作為單片機愛好者、鐵電單片機初學者，以及使用C51編程的研究生、本科生、專科生畢業(yè)設計的參考用書。
編寫宗旨：以增強型51單片機為平臺，結(jié)合當前比較流行的LED控制卡設計，采用軟件算法優(yōu)化、程序設計優(yōu)化和硬件配合的方式，通過實例設計，向讀者展示了單片機的優(yōu)勢和特點，也從另一個方面說明硬件設計重要的是一種思想和理念，即：器件的選擇并不是決定硬件設計思路的因素。
講解思路
第1章：簡要介紹51單片機結(jié)構(gòu)體系和主要功能部件，以及指令系統(tǒng)和匯編語言設計要點。
第2章：分析當前比較流行的C51編程要點、技巧，并列舉常用實例輔助說明。
第3章：詳細講解鐵電單片機——-VRS51 L3074，對其功能部件進行深入探討與解析，彌補了這一新型器件中文資料不足的缺陷。
第4章：以市面上普遍使用的雙基色單元板為平臺，分析LED單元板驅(qū)動方式，并對LED顯示屏的亮度和灰度控制進行深入探討、總結(jié)。
第5章：通過對LED顯示屏數(shù)據(jù)組織方式的討論，歸納總結(jié)出靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示的規(guī)律，以及對應顯示效果和存儲器大小之間的關(guān)系。
第6章：基于第5章中所提出的算法，以51系列單片機為例，通過具體應用實例說明該算法的可行性，并詳細介紹如何利用單片機SPI接口驅(qū)動LED顯示屏。
第7章：通過實例講解如何利用單片機擴展外部地址計數(shù)器驅(qū)動大型LED顯示屏。
第8章：介紹LED顯示屏的系統(tǒng)軟件編程。
第9章：介紹LED顯示屏單片機控制系統(tǒng)編程，包括常用串行口驅(qū)動、溫度傳感器(DSl 8820)驅(qū)動、時鐘芯片(DSl 302)驅(qū)動等。
第10章：介紹VRS51 L3074在LED顯示屏控制系統(tǒng)中的應用。
附錄：包含常用指令表、芯片引腳圖、功能表、簡明LED維修表等實用資料。
第1章 51系列單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述
1.1 51單片機概述
1.1.1 單片機的分類
1.1.2 8051單片機的應用
1.1.3 8051單片機的開發(fā)
1.1.4 8051單片機型號的選擇
1.1.5 單片機學習的要點
1.2 51單片機基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.2.1 51單片機的結(jié)構(gòu)框圖及引腳
1.2.2 MCS-51系列單片機主要功能部件
1.2.3 典型時鐘電路和復位電路
1.2.4 8051單片機I/O結(jié)構(gòu)
1.3 51單片機存儲器結(jié)構(gòu)
1.3.1 程序存儲器
1.3.2 外部數(shù)據(jù)存儲器
1.3.3 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器空間
1.3.4 MCS-51單片機特殊功能寄存器
1.3.5 常用特殊功能寄存器
1.4 51單片機的指令系統(tǒng)及匯編語言設計要點
1.4.1 指令格式
1.4.2 偽指令
1.4.3 尋址方式
1.4.4 指令類型
1.5 匯編程序設計
1.5.1 三種基本的程序結(jié)構(gòu)
1.5.2 匯編程序設計的要點
1.6 51單片機主要擴展功能部件
1.6.1 MCS-51單片機定時/計數(shù)器
1.6.2 中斷系統(tǒng)
1.6.3 串行口
第2章 C51應用基礎
2.1 Keil C51簡介
2.2 C51程序設計基礎知識
2.2.1 C語言的特點
2.2.2 一個簡單的C51例子
2.2.3 C51的基礎知識
2.2.4 存儲空間定義
2.2.5 C51數(shù)據(jù)類型
2.2.6 C51存儲空間的定義
2.2.7 C51的常量
2.2.8 C51常用運算符
2.2.9 C51表達式
2.2.10 C51的基本語句
2.3 C51的函數(shù)與數(shù)組
2.3.1 函數(shù)的定義
2.3.2 數(shù)組
2.3.3 結(jié)構(gòu)(struct)
2.3.4 聯(lián)合(union)
2.4 C51基本應用
2.4.1 I/O口字節(jié)操作應用
2.4.2 I/O口位操作應用
2.4.3 計數(shù)器應用
2.4.4 外部中斷應用
2.4.5 串行口中斷應用
2.4.6 鍵盤顯示程序
第3章 鐵電單片機VRS5lI~3074
3.1 VRS51L3074概述
3.1.1 功能說明
3.1.2 引腳說明
3.1.3 指令系統(tǒng)
3.2 VRS51L3074的存儲器結(jié)構(gòu)
3.2.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)
3.2.2 特殊功能寄存器區(qū)
3.2.3 外部數(shù)據(jù)存儲器組織
3.2.4 外部數(shù)據(jù)總線訪問
3.2.5 FRAM鐵電存儲器的使用
3.3 VRS51L3074芯片配置
3.3.1 系統(tǒng)時鐘配置
3.3.2 處理器工作模式控制
3.3.3 功能模塊使能控制
3.3.4 功能模塊I/O映射與優(yōu)先級
……
第4章 LED顯示屏工作原理
第5章 LED顯示屏顯示數(shù)據(jù)的組織
第6章 基于51系列單片機的小型LED顯示屏控制系統(tǒng)
第7章 單片機擴展外部地址計數(shù)器驅(qū)動大型LED顯示屏
第8章 LED顯示屏的系統(tǒng)軟件編程
第9章 LED顯示屏單片機控制系統(tǒng)編程
第10章 VRS5lL3074在LED顯示屏控制系統(tǒng)中的應用
附錄A ASCII碼表
附錄B MCS-51單片機常用資料
附錄C C51中的關(guān)鍵字和常用函數(shù)
附錄D Keil μVision3中高性能鐵電單片機(VRS51L2XXX/3XXX)的相關(guān)配置簡介
附錄E 常用芯片引腳圖
附錄F 異步室內(nèi)雙基色LED顯示屏故障排查簡明手冊
附錄G LED雙基色單元板原理圖
參考文獻
第1章 51系列單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述
1.1 51單片機概述
21世紀，以計算機為代表的IT產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，各類計算機的應用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研及日常生活等領域發(fā)揮著越來越重要的作用，成為當今世界各國工業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一。從世界上及時臺電子計算機問世以來，計算機的發(fā)展日新月異，在短短的幾十年間，已由電子管數(shù)字計算機發(fā)展到今天的超大規(guī)模集成電路計算機，運算速度由5 000次每秒提高到今天的上百億次每秒。計算機的發(fā)展一方面向著高速、智能化的超級巨型機方向發(fā)展，另一方面向著微型機方向發(fā)展。作為微型機的一個分支單片機，由于其具有體積小、功耗低這兩個特點，使單片機在工業(yè)控制、智能儀表、通信系統(tǒng)、家用電器、智能玩具以及LED顯示屏控制等
方面得到越來越廣泛的應用。
51系列單片機起源于Intel公司20世紀80年代初推出的MCS一51系列單片機，MCS-8051是其中最基礎的單片機型號。經(jīng)過近三十年的發(fā)展，現(xiàn)在Philips、Dallas、Siemens、Atmel、華邦、LG和RAMTRON等公司都以MCS一51中的8051內(nèi)核為基本結(jié)構(gòu)，并推出了許多各具特色、用途不同的單片機。習慣上把這些以8051為內(nèi)核推出的各種型號的兼容型單片機統(tǒng)稱為51系列單片機。
1.1.1 單片機的分類
單片機可從以下幾方面分類：
(1)按應用領域可分為：家電類、工控類、通信類和個人信息終端類等
(2)按通用性可分為：通用型和專用型
通用型單片機的主要特點是：內(nèi)部資源比較豐富、性能、通用性強、可履蓋多種應用需求。所謂內(nèi)部資源豐富是指將多種外設接口集成在芯片內(nèi)部，使得芯片功能得以增強；性能、通用性強是指可以應用在非常廣泛的領域。通用型單片機的用途很廣泛，外加簡單的接口電路及編制不同的應用程序就可實現(xiàn)不同的功能，因而小到家用電器、電子儀器儀表，大到機器設備和整套生產(chǎn)線都可用單片機來實現(xiàn)自動化控制。本書中LED單元板中的保護電路就是使用了一片8引腳的單片機，而LED顯示屏的控制電路使用了一片64引腳的51單片機。
