工业总线LED显示屏接口技术
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发布:2015-02-07
工业总线LED显示屏接口技术。
任何I/O接口的系统总线接口部分,其组成和工作原理均大同小异,设计时需要考虑的主要问题是系统总线的负载和驱动能力,I/O接口的译码,I/O接口与系统总线在操作时序上的匹配等。
1、 TTL电平系统总线接口
I/O接口对系统总线输出信号呈现为一个负载,系统总线输入信号对I/O接口也呈现为一个负载,由于工业总线LED显示屏系统总线的负载或驱动能力有限,因此在系统挂接的I/O接口电路较多时,必须计算确定工业总线LED显示屏系统总线输出信号是否足以驱动I/O接口,I/O接口提供的输出信号是否足以驱动系统总线输入信号。
1)缓冲与驱动
对于NMOS型MCS 51单片机,其P0口可输出驱动8个LSTTL输入,P1~P3口可输出驱动4个LSTTL输入;对于CMOS型MCS 系列单片机,其O口通常只能提供几毫
安的驱动电流。所以对于外围电路都是TTL电路的应用系统,必须充分考虑系统总线(I/O接口)的驱动能力。系统总线接口的常用TTL驱动器件有三态门和OC门(集电极开路)电路。典型的工业总线LED显示屏系统总线接口电路如图所示。
2)地址译码
I/O接口有两种寻址方式,一种是与存储器地址统一编址方式;另一种为I/O接口地址独立编址方式。MCS 51系列单片机采用第一种。下面以MCS 51系列单片机为例说明I/O接口的基本地址译码技术,其方法与原理同样适合于独立编址方式的PC等I/O口电路。译码一个或一组I/O接口地址的方法主要有固定译码和选择译码两种。
3)操作时序的匹配
译码门电路的延时可能造成工业总线LED显示屏系统三总线与I/O接口之间操作时序的失配。根据8051单片机读写时序,端口地址译码延时时间过长,将造成RD或WR信号有效以后,口地址才有效,从而可能导致对别的口地址端口进行读写操作;又如,RD,WR延时时间过长,将造成口地址译码结束以后,有效RD,WR信号仍在持续,从而可能导致对别的口地址端口进行读写操作。所以在设计译码电路时,必须确保与/O口读写总线周期的时序兼容(匹配),并有足够的余量。
2、CMOS电平系统总线接口
对于CMOS型MCS 51系列单片机,其I/O接口通常只能提供几毫安的驱动电流。对于外围电路都是CMOS电路的应用系统,因为CMOS电路的输入驱动电流极小,几毫安的输出电流足以满足许多CMOS外围电路的输入驱动要求,所以通常不必考虑系统总线的驱动能力。若有需要,也可选用CMOS型的三态门或OD门(漏极开路的门电路)进行驱动。
3、有关标准总线说明
为了使多种(不同种类CPU)LED显示屏控制系统、I/O接口都能通过系统三总线(若包括电源总线则为四总线)联系起来,现在已发展出多种标准总线,例如PC/AT/EISA/PCI总线、STD总线、BASE总线等,只要满足总线规范(包括引脚定义、操作时序和电气、机械特性等),任何主机板、I/O接口板都可通过它灵活组建成各种专用机(单CPU或多CPU)系统。各标准总线,其三总线的原理和接口的基本方法并无本质区别。上述面向MCS 51单片机系统三总线的系统
总线接口的设计方法,只需稍加改变,就很容易移植到其他规范的标准总线上去。
附:当然,我们“立显电子”的工业LED显示屏系统采用的是ARM7处理器,在处理能力 ,驱动电流上都要更加强。
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