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8×8 點矩陣實驗

8×8 點矩陣實驗. 實驗目的 瞭解點矩陣 LED 控制原理 掌握用行列掃描控制的 LED 點矩陣編譯 實驗內容 編寫程式，在 8×8 上顯示數位或者字母 實驗設備 DMA2440XP 教學平台 ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體 USB 連接線、串列連接線、電源. 1 LED 相關知識.

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8×8 點矩陣實驗

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Presentation Transcript

  1. 8×8點矩陣實驗 實驗目的 • 瞭解點矩陣LED控制原理 • 掌握用行列掃描控制的LED點矩陣編譯 實驗內容 • 編寫程式，在8×8上顯示數位或者字母 實驗設備 • DMA2440XP教學平台 • ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體 • USB連接線、串列連接線、電源

  2. 1 LED相關知識 LED即發光二極體，是嵌入式系統中常用的輸出設備。單個LED通常用作報警之顯示，故障指示或提示信號等。LED是一個半導體設備，當電流通過它的時候，可以產生可見光。LED的發光強度與通過的電流強度成正比，由64個LED組成，8行8列。 由於LED的發光顏色和發光效率與製作LED的材料和工藝有關，目前廣泛使用的有紅、綠、藍三種。由於LED工作電壓低（僅1.5-3V），能主動發光且 有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調節，本身又耐衝擊、抗振動、壽命長（10萬小時），所以在大型的顯示設備中，目前尚無其他的顯示方式與LED顯示 方式匹敵。

  3. 顯示範例

  4. 8x8 LED點矩陣的介面圖— 資料0~15通過HC574栓鎖器，再經過電晶體放大來驅動8×8 LED點矩陣，靜態方式顯示。電路介面圖如下：

  5. 8x8 LED點矩陣的介面圖—

  6. 8x8矩陣硬體架構

  7. 高位元組 低位元組 Ex: 0000000101010101 0000001010101010 0000010001010101 1000000010101010 低位元組 高位元組

  8. 高位元組 低位元組 Ex: 0000000100000000 0000001001111110 0000010001000010 1000000000000000 低位元組 高位元組

  9. 練習題---假設三顆燈亮 高位元組（0-8） 低位元組（9-15） 表示第六排的LED8x8_Address=?

  10. 練習題---假設三顆燈亮 高位元組（0-8） 低位元組（9-15） 00100000 11100110 表示第六排的LED8x8_Address=?

  11. 掃描顯示簡介-1 • 原理特色 以單位時間只顯示一列資訊，由左至右 依序顯示 　　　　　　　　　　　　現場示範字母“人形”範例講解

  12. 掃描顯示簡介-2 • 優點 不需改變電流 可增加顯示效果 可調整亮度和顏色 設計較為方便

  13. 如何估算時間 估算的一面顯示時間= (每排的掃描時間*8+ 每面掃描的間隔) * 掃描幾次畫面

  14. 設計亮度訣竅 每列的掃描時間太多 整體看起來不像一面圖形 畫面跳動 太少 需要更多次刷新才能維持亮度 每面掃描的間隔 太長 畫面閃爍 太短 畫面較暗 每面掃描幾次 太多 時間太長 太少 時間太短 決定亮度的設計關鍵 每排掃描時間&每面掃描的間隔 比例調整

  15. 3 實驗步驟 • 新建一個工程名為LED8x8，並新建原始檔案、輸入程式，設置好工程編譯產生映像檔。 • 硬體連接：用串列線將PC的COM1與實驗箱的UART1連起來，再用USB連接。 • 線(A->B)將PC的USB HOST介面與實驗箱的USB Device介面連起來，最後插上12V電源。 • 下載、除錯並執行 • 結合實驗內容和原理，觀察實驗現象，實驗結果應該是8×8點矩陣LED迴圈顯示字母或數位形狀。 • 完成實驗練習題。

  16. 4 8X8LED點矩陣應用程式編譯實例 • 相關函數說明 • 8×8 LED點矩陣的位址 #define LED8X8_Address *(volatile U16 *)( 0x0x08001000 ) //nGCS1 • 8×8 LED點矩陣顯示函數void LED8X8_Display( U16 *LED8X8, U32 d ) 參數說明： LED8X8 :特定的顯示陣列指標 D：顯示維持的次數 功能說明： 顯示一個特定的陣列裏的資料 主要程式如下：

  17. 實驗程式Test_LED8×8(void) 功能說明：動態的LED顯示 主要程式如下：

  18. 主程序Main 主要程式如下： 上面是關於該實驗涉及到的部分函數，完整的程式請看光碟目錄的exp檔案夾下相對應實驗的工程目錄。

  19. 作業 • 各組發揮創意變更顯示圖案 • 設計程式碼，使其可以利用電腦鍵盤切換多組顯示圖案 • 設計程式碼，展示LED至少兩種顯示亮度

  20. 備註 • volatile 為一關鍵字 加在變數的前面被 volatile 宣告的變數 將不會使用最佳化編譯 • 有時一個變數的值改變了 compiler 並不會馬上將他寫入記憶體中而會先把結果放在CPU暫存器中 等到處理結束之後 才寫入記憶體 • 若說這個變數是多執行緒的flag 其他的執行緒要透過這個變數來反應，而這個值卻又沒有寫入記憶體 這時便會發生意想不到的結果 • 又或者是這變數為一個硬體的暫存器，會被硬體所改變然而compiler 並沒有正確的將值從硬體暫存器取出來，而是將自己暫存的值拿來使用，這種情況 就是要用volatile 來宣告變數 告訴compiler不要自己暫存變數來提升速度如此這個變數有任何的改變，便會馬上反應出來

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