基于双单片机控制的电子显示系统的设计

王冠琰 江苏省宝应中等专业学校 江苏扬州宝应 225800

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【文章摘要】

单片机于20 世纪70 年代问世，由于具有极其高的性价比，所以引起了越来越多人的重视，并受到大力的应用和推广，取得了不错的成就。但是随着通讯技术和新兴电子技术的飞快发展,以前单一的单片机控制的电子显示系统, 一般会出现显示的亮度不好和显示闪烁差的问题屡屡发生。本文主要介绍由双单片机控制的电子显示系统的设计，借此来提高显示效果，希望可以抛砖引玉。

【关键词】单片机；电子显示系统； 设计

进入新世纪，随着经济的突飞猛进，我国的电子技术也上升一个新的台阶。电子显示系统作为一种全新的显示媒体，已经在各个领域得到广泛应用。本文主要就是探讨显示系统的硬件设计和软件设计，希望能够对双单片机控制的电子显示系统的应用和推广贡献一点微不足道的力量。

1 显示系统的硬件设计

（1）显示系统硬件设计的思路进行显示系统硬件设计的基本思路为：首先我们要了解显示器件的显示原理；然后按模块对原理图有个总体设计的框架，确定各个模块最终要实现的具体功能；之后进行管理控制部分和显示部分的设计；最后进行制板工作，确保能够实现最终预定的功能。这里我们重点介绍管理控制部分和显示部分。

本系统的最重要的优点就是采用两台单片机来控制整个电子显示系统, 而不是传统的通过单台单片机进行控制的电子显示系统，这样可以更好的解决显示停留时间达不到要求的问题。本系统主要用途是把想要显示的信息清晰的展现出来,并利用适宜的功能键来控制显示的内容,同时还可以修改屏幕上图片的大小。当然本系统还拥有键盘自锁功能，这样可以避免误操作造成的损失。

（2）管理控制部分和显示部分

管理控制部分主要包括几大部分，如单片机、数据的保存部分( 简称RAM)、输入部分( 也就是键盘) 与程序存储部分( 也就是EPROM)。主单片机作为系统的最主要控制单元, 主要功能就是接收用户的输入信息并同时向双口RAM 发送有效数据。根据键盘上的输入信号, 按照一定的程序来提取数据，最终把确定的数据写入到双口RAM。这些必须通过软件程序来一步一步的完成。输入键盘一般采用矩阵的方案, 确定合适的选择单片机数据口线一般依据键的多少, 但是这种方法适用于按键较少的情形。电路结构也相对简单。数据保存部分我们通常采用容量较大的随机存储器，这里需要强调的是，当单片机处理新的数据时, 正确的做法就是将预制数据缓慢输出, 同时告知主单片机对新数据进行有效的使用。

显示部分一般来说就是在需要显示电路中写入双口RAM 中的数据, 并完成需要显示的功能。它包括单片机、显示电路以及总线驱动的译码电路。这里需要说明的是，显示的静态数据一般存放于双口RAM, 它是数据源。其中控制线起到协调两台单片机能够有效工作的作用, 这也是提高显示效果的一个有效途径。

2 显示系统的软件设计

显示系统的软件设计主要包括以下几种程序：（1）主程序（2）串行断断续续的子程序（3）串行用于数据传输的子程序（4）扫描显示的子程序。我们都知道，软件部分是一个系统中最不可或缺的一部分,在电子显示系统中显得尤为重要。本文探讨的是两台单片机, 相应的软件可以分成两大主要部分, 也就是管理控制的软件和显示的软件。

（1）管理控制部分软件

管理控制部分软件也就是通常所说的主程序和键处理子程序。主程序负责整个系统的初始化工作，这是最基本的属性，同时对各功能子程序的模块进行有效的管理, 根据接收的数据, 选择适合的子程序进行运用。系统由主双单片机和从单片机分别控制, 二者相互独立，但是又相互影响。在进行系统的初始化时, 对键盘进行仔细的检查工作, 认真判断是否有功能键已经按下, 假如有相应功能键按下,就应该根据实际情况进行合理的操作。主程序必须采用循环的结构, 整个软件持续扫描各个键, 然后根据不同的键来控制和改变子程序。

键处理子程序重点是选取保存在RAM 中的数据，难点就是如何正确的调整和使用数据，当然这些数据的主要目的是用来显示的。假如只用一台单片机来工作，即使操作成功也会出现我们在前言中所叙述的现象, 就是显示停留时间不够和显示被中断等问题。因此在本文中我们采用双单片机技术的目的就是希望解决以上问题，保证系统的正常运行。

（2）显示部分软件设计

显示部分软件涵盖主程序和外部中断程序两大部分。各功能程序实现模块化和系统化，这样既便于调试，也有利于移植和维护工作的顺利进行。这里主程序通常设计简单, 通常采用动态循环显示的方法, 它主要负责把数据写入显示的电路中，然后确定具体的位线, 确保显示数据得以显现出来, 按照这种操作方法循环下去。

程序存储区和数据存储区必须规划合理，这样既能节约存储的容量，又能给程序设计带来方便。当然写入操作也是需要占用一定时间的操作, 一旦出现外部中断的情况, 也就表明此时显示的结果已经发生了实质性的改变, 系统中新的显示信息需要正确写入指定的RAM, 这时就要要求系统暂时中止对RAM 的操作, 避免出现输出错误信息的情况。这就成为外部中断程序完成的主要任务。

3 小结

根据全文的分析和实际的实践经验，通过对软件操作的分析, 由两台单片机来完成, 这样不仅可以节约不少的时间, 还可以避免无法兼顾显示需要占用时间操作的不足, 提高了整个系统的运行机能，重要的是在清晰度和亮度方面有了显著的提高和改进。借此来提高整个系统使用的整体性能。在今后的有关设计中, 要做到合理的控制显示系统，只有这样才能使设计的产品发挥功能的最大化。单片机的应用如今在国际上已经相当成熟, 伴随着我国电子技术的成长，在国内推广双单片机控制的电子显示系统的方法意义重大，我们应继续完善该项技术的分析方法和步骤，总结经验，以大力推广此项新方法，希望借此可以为我国的电子事业奉献微小的力量。

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