基于单片机俄罗斯方块的点阵游戏方案LDE显示.doc

1、目 录1 引言.71.1 LED显示屏介绍.71.2 研究现状与发展趋势.72设计方案简述.82.1设计题目.82.2设计要求与目的.82.3设计背景与论证.93 电路详细设计.103.1 硬件电路组成与工作原理.103.2汉字的点阵显示.1132.1点阵的移动.113.3硬件的选取.1233.1STC89C51的特点及特性：.133.3.2 STC89C51 引脚功能介绍33.3 硬片机系统以及外围电路.143.3.4列驱动电路.153.3.5行驱动电路.173.3.6时钟电路.173.4系统软件实现.173.4.1显示程序结构.173.4.2显示驱动程序.183.4.3系统主程序.184.

2、 设计结果及分析.1941PROTEUS仿真.204.2调试 .205结束语.20致谢.21附录.222 徐州师范大学物理与电子工程学院课程设计报告摘要:由于单片机技术的不断发展和高亮度LED发光管的出现,使得大屏幕高亮度LED显示屏成为可能，与传统的霓虹灯广告在显示效果以及可修改性上都有着无法比拟的优势，而且单片机的日益平民化以及LED技术的不断创新，使得高亮度高清晰的LED点阵广告牌与传统霓虹灯广告牌的成本日益接近。此设计是利用四个88点阵组成一个1616大点阵为显示屏，通过单片机及其周边电路的设计，达到能在点阵上玩俄罗斯方块的目的。它在可以目测条件下，使得LED显示屏各点亮度均匀，充足，

3、可显示图形和文字，显示图形或文字稳定、清晰无串扰，文字显示移入移出，图形显示左移右移旋转等显示方式，使得LED显示屏功能更强大更具趣味性。关键词：单片机 LED 点阵1616 Tetris DisplayAbtract: As the microcontroller technology continues to evolve and high-brightness LED fluorescent tubes there, making big-screen high-brightness LED display as possible, with the traditional neon e

4、ffect and in the show They have such modifiability incomparable advantage and the growing MCU Civilian and innovative LED technology makes the LED brightness and high definition dot matrix billboards and neon signs of the cost of traditional increasingly close. This design is the use of four 8 8 16

5、16 dot matrix to form a large dot matrix for the display, through the MCU and peripheral circuit design, to be able to play Tetris in the lattice purpose. Visual conditions, it can make the points even brightness LED display, adequate, to display graphics and text, display graphics or text stable, c

6、lear and without crosstalk, moved out of the text display, graphic display such as display rotation left shift to right, LED screen makes more fun and more powerful.Keywords: Monolithic LED Lattice43- -1 引言1.1 LED显示屏介绍LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点

7、。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。在短短的十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性、可靠性、全色化方向发展。LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括：（1）证券交易、金融信息显示。（2）机场航班动态

8、信息显示。（3）港口、车站旅客引导信息显示。（4）体育场馆信息显示。（5）道路交通信息显示。（6）调度指挥中心信息显示。（7）邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。（8）广告媒体新产品等。1.2 研究现状及发展趋势我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至1998年底，年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家，其销售总额达6亿元左右，占行业市场总额的85%以上。全国从事LED显示屏的各类企业有100余家，从业人员近6000人，行业年度销售总额近8亿元人民币，1996年、1997年的增长速度均保持40%左右，1998年略有

9、回落。在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近100%，国外同类产品基本没有市场，四十三届世乒赛主会场天津体育中心、京九铁路、北京西客站、首都机场、浦东机场等，均由国内代表企业中标。技术水平相对领先,我国LED显示屏产业在规模发展的同时，产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。90年代初即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国际先进水平技术，近年在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现；LED显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED显示屏产业培养形成了一批LE

10、D显示屏科技队伍，在全国LED显示屏行业的从业人数6000人中，科技人员有2800多人，将近50%。LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。现代信息社会中，作为人一机信息视觉传播媒体的显示产品和技术得到迅速发展，进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的发展，并有可能成为二十一世纪平板显示的代表性主流产品。高亮度、全彩化蓝色及纯绿色LED产品自出现以来，成本逐年快速降低，已具备成熟的商业化条件。基础材料的产业化。使LED全彩色显示产品成本下降，应用加快。LED产品性能的提高，使

11、全彩色显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求，同时，由于全彩色显示屏价格性能比的优势，预计在未来几年的发展中，全彩色LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯、磁翻板等产品，体育场馆的显示方面全彩色LED屏更会成为主流产品。全彩色LED显示屏的广泛应用会是LED显示屏产业发展的一个新的增长点。未来LED显示屏会向着标准化、规范化，产品结构多样化的方向发展。该设计在掌握LED显示屏的基本显示原理和设计方法的基础上对显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，对所学过的理论知识有了新的认识。并且

12、通过该设计课题掌握了51单片机的的软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同时应该清楚的认识到我国的LED技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。因此此课题不论是对自己的就业还是对我国LED显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。2 设计方案简述2.1 设计题目基于单片机的1616的点阵游戏机。2.2 设计要求和目的实现LED点阵屏核心功能即汉字，图形的显示；通过本次设计加深对单片机课程的进一步的了解通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行

13、编辑，校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。2.3方案的论证从理论上讲，不论显示图形还是文字，只要控制这些组成图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示效果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。1616点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果我们采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，1616的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很大，因为我们仅仅是1616的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大的多，这样在锁存器上花的成本将是一个很大的数字。因此在实际应用中的显示屏几乎都大采用这种设计，而是采用另一种称为动态扫描的显

14、示方法。所谓动态扫描简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器。以1616点阵为例，我们把所有同一行发光的阳极连在一起，把所有同一列发光管的阴极连在一起（共阳的接法）,先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其点亮一定的时间，然后熄灭，再送出第2行的数据并锁存，然后选通第2行使其点亮相同的时间，然后熄灭；第16行之后又重新点亮第1行，这样反复轮回。但这样轮回的速度足够快时（每秒24次以上）。由于人眼的视觉短暂现象，我们就能看到显示屏上的稳定的图形来。采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动。显示数

15、据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多，并行传输方案是不可取的。采用串行传输方案，控制电路可以只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有一行的各列数据都已传输到位之后，这一行的各列才能并行地进行显示。对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的

16、情况下，留给行显示的时间就太少了，以至影响到LED的亮度。为解决串行传输中列数据准备与列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的行方法，即在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据。位到达重叠处理的目的，列数据的显示就需要有锁存功能。经过上述分析，可以归纳出列驱动器电路应具备的主要功能。对于列数据准备来说，它应能实现串入并出的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示。3 电路详细设计3.1 硬件电路组成与工作原理硬件电路大致上可以分为单片机系统及外围电路，列驱动电路和行

17、驱动电路。本产品采用以STC89C52RC单片机为核心芯片的电路来实现，单片机系统采用89C52，采用24MHZ或更高频率的晶振，以获得较高的刷新频率。使显示更稳定。单片机的串口与列驱动器相连，用来送显示数据。P1口低4位与行驱动相连，送出行选信号；P1.5-P1.7口则用来送控制信号。1616点阵显示屏的硬件原理如图5-1。其中STC89C52RC是一种8KB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器，俗称单片机。它低功耗，价格低，高速，可靠。由于将多功能8位

18、CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，能够进行100000次写擦循环，数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器，为很多嵌人式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此，在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51芯片。时钟电路由STC89C52的18，19脚的时钟端(XTAI 1及XTAL2)以及24 MHz晶振X 、电容C2、C3组成，采用片内振荡方式。LED点阵显示屏采用16x16共256个象素的点阵，可通过万用表检测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布。我们把行列总线接在单片机的I/O口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线，就可以得到显示的汉字了。我们在实际应用中是将LED

19、点阵的8条列线通过驱动电路接在PO口8条行线通过限流电阻接在P2口，考虑到PO口必需设置上拉电阻，我们采用1k排电阻作为上拉电阻。汉字扫描显示的基本过程是这样的：通电后由于电阻R ，电容cl的作用，使单片机的RST复位脚电平先高后低，从而达到复位；之后，在C、C3 、X 以及单片机内部时钟电路的作用下，单片机89C52按照设定的程序在P2和P0接口输出与内部汉字对应的代码电平送至LED点阵的行列线(高电平驱动)，从而选中相应的象素LED发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。再改变取表地址实现汉字的滚动显示。硬件电路组成框图如图3-1所示: STC89C52 电源列驱动器行驱动 器1

20、616点阵LED显示器 图3-1硬件电路组成框图3.2汉字的点阵显示88单色点阵共需要64个发光二极管组成（如图3-2），且每个二极管是放置在行线与列线的叉点上。考虑到元器件的易购性，没有使用88的点阵发光二极管模块，而是直接使用了256个高亮度发光管，组成了16行16列的发光点阵。实际使用时可以根据这个原理自行扩充显示的字数。每一个字由16行16列的点阵组成显示。我们可以把每一个点理解为一个象素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256象素范围内的任何图形图3-2 88点阵结构图。32.1点阵的移动以下以1616点阵为例介绍点阵的移动。要显示一个

21、字符，该字符的点阵数据可以列向（纵向）16点组字，又可以行向（横向）16点组字。无论哪一种组字方法，都既可以显示字符的水平方向的移动，又可以显示竖直方向的移动。1显示字符的左右移动延长数组法。将原来字符点阵数组的16个数据重复一遍延长，点阵数组的数据个数为32个。每扫描仪帧取8个数据显示，下一帧取数要在数组中后移一个数取数。循环一遍扫16帧。可以假想有两块1616的点阵模块（共32帧）水平平行排列，用一个恰好能罩住8列点阵的中空方框去罩这个点阵，第1（第1帧）罩住最左边数起第一列开始的16列，就扫描显示这16列；第2次（第2帧）使方框右移一列，罩住做左边数起第2列开始的16列，就扫描显示这16

22、列；这样每扫描完一帧使方框右移一列，最后第16次（第16帧）时，罩住左边数起的第16列开始的16列，就扫描显示这16列。如此完成16帧画面的扫描显示，也就完成了整个一次移动循环扫描、之后反复循环，即可呈现显示字符沿水平向左移动的图像因为是列向组字（列扫描方式，点阵数据为行码，上边为地位下面为高位），希望显示移动的一个字符，第1次扫描从行码的点阵数组中取第116个数据，送行码输出口，对应于这8个数据，同时用列码输出口输出列码，分别控制第116列。扫描完前16个数据之后，第2次扫描从点阵数组中取第214个数据（第17个数据与地1个数据同），送行码输出口，对应于这16个数据，同时用列码输出口输出列码

23、，仍分别控制扫地116列。第3次扫描从点阵数组中取第318个数据（第18个数据码与地2个数据码相同）扫描；如此实现字符向左移动。以上完成一个图形移动的方法，也可以看成是移动16个不同的字形。首先扫描第一个字型，同样是16行，16次扫描，16次显示；完成一个字型的扫描以后，再扫描第二个字型；完成第二个字型的扫描之后，再扫描第三个字型依此类推，即可产生该文字的左移的感觉。2数据的上下移动列扫描方式向上移动列向组字显示字符竖直方向的移动。若是列向组字，希望显示向上移动一个字符，第1次扫描从行码的点阵数组中取第116个数据，送行码输出口，对应于这16个数据，同时用列码输出口输出列码，分别控制扫描第11

24、6列。由于是列向组字（上高下低），扫描完成这16个数据后，第2次扫描的16个数据，应将原来的第1次扫描的16个行码每一个都循环右移一位，使显示的点都上移一行（如果是显示向下滚动则应循环左移），再进行扫描。如此，每进行下一次的扫描，把上一次的16个行码都循环右移一位，再进行扫描就实现了数据的向上移动。也可以用字型的方法容易理解，以下的1616的LED显示一个字是8个字型，首先扫描的而是第一个字型，同样是16行，16列扫描，16次显示；完成一个字型后，再扫描第二个字型；完成第二个字型后，再扫描第三个字型以此类推，即可产生该文字向上移动的感觉当把第一个字型编码中，每行显示的数据都右移一位，以产生第二

25、个字型编码，即可产生字符向上滚动的感觉。当第一个字符扫描完成后，就进行这样的调整动作，以产生第二个字型的编码。同样的，当第二个字型完成之后，就进行这样的调整动作，以产生第三个字型的编码。调整的动作是先将8个编码根据序填入储存器，例如第1行编码存入20地址，第2行编码存入21地址要进行上移调整时，则从20地址数据开始，每笔数据都右移一位即可。 3.3硬件的选取在电路设计中要考虑硬件的选型，硬件的选型应根据设计要求和应用场合的限制选用。在此，选用行列控制器件是很关键的，如果选用的器件达不到要求可能就会出现驱动能力不足造成亮度不够，传送数据出错等一些问题，本LED显示系统主要由STC89C52RC作

26、为主控单元，列控制选用74HC373芯片，行数据传输选用串入并出器件。我们这里选用74HC373芯片及4块儿88点阵显示模块组成1616点阵显示屏，从结构上可知，它的每一列共用一根列线，每一行共用一根行线。当相应的行接高电平，列接低电平时，对应的发光二极管被点亮。通常情况下，一块88像素的LED显示屏是不能用来显示一个汉字的，因此，本设计按照其原理结构扩展为1616，显示一个汉字。在显示过程中，多采用扫描方式，利用人的视觉暂停效应，只要刷新速率不小于25帧/秒，就不会有闪烁的感觉。控制系统的结构框图如图3-3所示。矩阵显示屏行控制单片机89C52列控制图 3-3 控制系统的结构框图33.1ST

27、C89C51的特点及特性：STC89C51 是STC 公司生产的低功耗，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 4kbytes 的可编程的 Flash 只读程序存储器,兼容标准 8051 指令系统及引脚。它集 Flash 程序存储器既可在线编程（ISP），也可用传统方法进行编程，所以低价位 STC89C51单片机可为提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域，对于简单的测温系统已经足够。单片机STC89C51 具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。主要特性如下：与MCS-51 兼容4K字节可编程

28、闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定128*8位内部RAM 32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 图 3-1 STC89C51单片机引脚图3.1.2 STC89C51 引脚功能介绍 STC89C51 单片机为40 引脚双列直插式封装。其引脚排列和逻辑符号如图4.1 所示。各引脚功能简单介绍如下：VCC：供电电压 GND：接地 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每个管脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚写“1”时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部

29、程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部电位必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。作为输入时，P2口

30、的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)，也是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口：P3.0 R

31、XD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INT0(外部中断0)P3.3 INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 WR (外部数据存储器写选通)P3.7 RD (外部数据存储器读选通)同时P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平ALE / PROG ：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此

32、它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个机器周期PSEN两次有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。 EA/VPP：当EA保持低电平时，访问外部ROM；注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，访问内部ROM。在FLASH编程期间，

33、此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。33.3 硬片机系统以及外围电路单片机系统采用89C52或其兼容系列芯片，采用24MHZ或更高频率的晶振。以获得较高的刷新频率，使显示更稳定。单片机的串口与列驱动器相连，用来送显示数据。P1口低4位与行驱动相连，送出行选信号；P1.5-P1.7口则用来发送控制信号。1616点阵显示屏的硬件图3-4。图 3-4 1616点阵显示屏的硬件图3.3.4列驱动电路74hc737的引脚结构图如图3-5。74hc373为三态输出的八 D 透明锁存器,共有 54/74S373

34、 和 54/74LS373 两种线路结构型式373的输出端O0O7 可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时，O0O7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总 线。当 OE 为高电平时，O0O7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端 LE 为高电平时，O 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时，O 被锁存在已建立的数据电平。当 LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV。 图3-5 74hc373引脚图 3.3.5行驱动电路单片机P1口低4位输出的行号经4/16线译码器74LS154译码后生成16行选通信号

35、线，再经过驱动器驱动对应的行线。一条行线上要带动16列的LED进行显示，按每一LED器件20MA电流计算，16个LED同时发光，需要320MA电流，选用三极管8550作为驱动管可满足要求。3.3.6时钟电路51单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器，XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端，时钟可由内部或外部生成，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生自激振荡。系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率选择12MHZ，C1、C2的电容值取30pF，电容的大小起频率微调的作用。时钟电路图如图3-6所示。图 3-6时钟电路3.4系统

36、软件实现3.4.1显示程序结构显示屏软件的主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示。根据软件分层次设计的原理，我们可以把显示屏的软件系统分成两大层：第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其它控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动程序由定时器T0中断程序实现。系统应用程序完成系统环境设置（初始化），显示效果处理等工作，由主程序来实现。从有利实现较复杂的算法（显示效果处理）和有利于程序结构考虑，显示屏程序采用C语言编写比较合适。3.4.2显示驱动程序显示屏软件的主要功能是向屏体

37、提供显示数据，并产生各种数据控制信号，使屏幕按设计的要求显示。根据软件分层的原理，我们可以把显示屏的软件系统分成两大层：第一层是底层的显示驱动显示，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其它控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动程序由定时器T0中断程序实现。系统应用程序完成系统环境设置（初始化），显示效果处理等工作，有主程序来实现。显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值以保证显示屏刷新率的稳定，1/16扫描显示刷新率（帧频）的计算公式如下(1-1)：刷新率（帧频）= 1/16 T0溢出率=1/16fosc/12/(65

38、536-t0) (1-1)其次，显示驱动程序查询当前点亮的行号，从显示缓存区内读取下一行的显示数据，并通过串口发送给移位寄存器。为消除在切换行显示数据时产生的拖尾现象，驱动程序先要关闭显示屏，即消隐，等显示数据打入输出锁存器并锁存，然后再输出新的行号，重新打开显示。图5-5为显示驱动程序u（显示扫描函数）流程图。3.4.3系统主程序系统主程序开始以后首先是对系统环境初始化，然后以“俄罗斯方块”效果显示开始。接着进入游戏模块，可以实现图形的左移、右移、下移加速和旋转，并自动消行，计分。如果达到指定分数，可以晋级，直至通关，显示“你已通关”若游戏输掉，则显示“再玩一次”，游戏重新开始。图5-1是系

39、统主流程图。开始系统初始化“俄罗斯方块”显示效果游戏过程“再玩一次”显示效果图3-7系统主流程图4. 设计结果及分析图3-8为游戏开始后的画面显示图3-841PROTEUS仿真Proteus仿真时，单片机需要加载程序，加载程序为.HEX文件。本设计利用Keil Vision2， 在新建Keil项目时选择AT89C52单片机作为CPU，将源程序导入，在“Options For Target”对话窗口中，选中“Output”选项中的“Create HEX File”，编译链接后就可以生成.HEX文件。在Proteus ISIS中，选中AT89C51并单击鼠标左键，对AT89C51进行设置，设置单片机时钟频率为12MHz，按照正确的文件路径加载.HEX文件。对单片机设置完毕后就可以开始仿真了。仿真过程中如有硬件问题可在Proteus ISIS中直接修改，如有软件问题可在Keil Vision2中直接修改，通过Keil与Proteus的联合调试就可以得到满意的结果。利用Proteus实现了对点阵式LED滚动汉字显示屏的仿真,说明程序和电路图都没有问题。