微机接口点阵显示大型实验.doc

浙江工业大学计算机学院实 验 报 告实验名称 双色点阵LED图像显示实验 姓 名 学 号 201326811608 班 级 计科1301 教 师 日 期 2016年1月 20一、实验内容与要求1.1 实验内容用汇编语言编写代码，通过向280h，288h，290h三个端口输出事先编写好的图像的行码、列码(280h连接CS1片选信号，对应行端口；288h连接CS2片选信号，对应红色列端口；290h连接CS3片选信号，对应黄色列端口)，实现在8*8 LED点阵上双色显示静态，动态图像。我的图像是先按顺序静态显示红色的“贾ge！加油”五个字，然后按顺序静态显示黄色的“贾ge！加油”五个字，然后对这五个字进行左右交替扫描动态红黄色显示。最后是实现了一个动态创意图像。1.2 实验要求(1) 熟悉8*8LED的内部电路结构；(2) 掌握8*8LED能够显示图像的工作原理；(3) 实现稳定清楚得显示静态字；(4) 要求实现红黄双色交替显示；(5) 实现滚屏扫描显示；(6) 实现创意动态图像。二、实验原理与硬件连线2.1 实验原理 首先实验中显示用到的共阳极8*8点阵LED显示器的显示原理，其实它是将64个LED按8*8矩阵排列在一起组成的显示器件，并且在每一个显示位置上都有红、黄两种不同颜色的发光二极管。当微机输出的控制信号使得点阵中的有些LED发光，有些不发光，就会显示出特定的信息。包括汉字、图形等。其点阵结构如图1所示。我们可以看到，该点阵对外引出24条线，其中8条行线，8条红色列线，8条黄色列线。如果想让某一个LED管发特定颜色的光，只要将与其相连的行线加高电平，相应颜色的列线加低电平即可。图1点阵LED显示器结构接下来，介绍下把微机控制信号加到行线、列线的原理，这是通过280h，288h，290h这三个端口分别连接了CS1、CS2、CS3三个片选信号。其中CS1片选选择的是连接在行端口的74LS273锁存器，CS2片选选择的是连接在红色列端口的74LS273锁存器，CS3片选选择的是连接在黄色列端口的74LS273锁存器。所以送到280h端口的控制信号会通过7407行驱动器加至点阵的8条行线上使相应的行线变为高电平，送到288h端口和290h端口的控制信号会通过驱动器DS75452反向后加至点阵的8条列线上使相应的列线变为低电平，相应的LED就导通，能够发出相应颜色的光。内部电路连接图如图2所示。图2点阵LED及驱动电路然后就是为什么能在一个8*8矩阵上稳定显示一幅图像的实验原理。要显示一幅图像，我们首先要算出它的点阵代码，采用逐列循环发光。先使第一列线导通，然后送出这一列的行码，使这一列相应的LED发光，然后列线列码左移一位，送出第二列的行码，又使第二列相应的LED发光，如此循环8次，即可将整个图形按列显示一遍。如果我们再每次输出这一列的时候先延时，然后再输出下一列，并重复显示这个矩阵多次，即可得到一幅稳定的图像。红色、黄色只要改变相应的端口号就行了。 2.2 硬件连线将TPC-USB平台上的280h端口与行片选信号CS1连接，288h端口与红列片选信号CS2连接，290h端口与黄列片选信号CS3连接。三、设计思路、步骤和程序流程图3.1 设计思路首先我计算出了相应字的行码和列码，存储在数组里面，通过输出相应的行码、列码想在8*8点阵上通过逐列扫描静态显示出红色“贾ge！加油”五个字，然后把红色端口改为黄色端口，又通过逐列扫描静态显示出黄色“贾ge！加油”五个字。在后面的扫描滚动显示的环节，我在每个字的8个行码之前加了8个00h，之后也 加了8个00h。在显示的时候，先把前8个数当做行码，逐列扫描输出，稳定输出后，又把第2个数开始的后8个数当做行码，逐列扫描输出，如此循环，直到把最后8个00h当做行码逐列扫描输出后才算完成一个字的从左到右扫描滚动输出。然后对于创意动态图，我想的是一个苹果一口一口被吃掉最后变成果核的动画，本来想在加上果核扔进垃圾桶的动画，但果核缩小后发现看不出来是果核了，所以就把最后这部分删掉了，最后虽然设计变的更加简单了，但也更加的清晰明了。3.2 实验步骤(1) 连接硬件电路，将280h端口跟片选信号端口CS1相连，288h端口跟片选信号端口CS2相连，290h端口跟片选信号端口CS3相连；(2) 打开代码运行软件，检测硬件电路是否已连接；(3) 硬件电路检查连接好了以后，设计要输出的字，编译代码；(4) 编译代码通过以后执行代码；(5) 调试代码，直到出现我想要的结果；(6) 对8*8LED矩阵上的显示结果进行拍照。3.3 程序流程图静态显示双色“贾ge！加油”，程序流程图如图3所示：图3 点阵LED“贾ge！加油”字显示流程图动态滚屏左右交替显示“贾ge！加油”五个字，程序流程图如图4所示：图4 点阵LED“贾ge！加油”字显示流程图 显示创意动态图像程序流程图：原理与文字显示一样，且只有一种红色字体，具体可看图3四、程序清单与执行结果4.1 程序显示“贾ge！加油”程序：prot1 equ 280hprot2 equ 288hprot3 equ 290h DATA SEGMENTMESS DB start play,0AH,0DH,$ ;提示信息BUFF1 DB 00H,22H,28H,32H,0FCH,32H,28H,22H ;杰的行码BUFF2 DB 68H,0a8H,0f8h,00H,0ffH,0a1H,62H,00H ;ge的行码BUFF3 DB 00h,00h,00h,7ah,00h,00h,00h,00h ;!的行码BUFF4 DB 38h,28h,38h,00h,7fh,41h,0feh,41h ;加的行码BUFF5 DB 3fh,25h,0ffh,25h,3fh,00h,4ah,91h ;油的行码BUFF6 DB 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00H,2 2H,28H,32H,0FCH,32H,28H,22H, 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h ;杰行码从左-右，用于扫描输出BUFF7 DB 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h, 00H,62H,0A1H,0ffH,00H,0f8H,0a8H,68H, 00h,00h,00h,00H,00h,00h,00h,00h ;ge行码从右-左，用于扫描输出BUFF8 DB 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h, 00h,00h,00h,7ah,00h,00h,00h,00h, 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h ;!行码从左-右，用于扫描输出BUFF9 DB 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h, 41h,0feh,41h,7fh,00h,38h,28h,38h, 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h ;加行码从右-左，用于扫描输出BUFF10 DB 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h, 3fh,25h,0ffh,25h,3fh,00h,4ah,91h, 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h ;油行码从左-右，用于扫描输出DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS MOV AH,09 INT 21H ;显示提示信息another: ;从another到后面的jmp another整体再显示一遍 mov si,offset BUFF1 ;将BUFF1的偏移地址送到si mov cx,05h ;要显示5个字，即循环5次next: ;从next到loop next之间循环显示下一个字 push cx mov cx,80h ;显示同一个8*8方阵80h次 L1: ;从L1到loop L1之间显示同一个字 mov ah,01h push cx mov cx,08h ;总共要显示8列L0: ;从L0到loop L0之间循环显示下一列 mov al,si ;得到行码 mov dx,prot1 out dx,al ;行码送到行端口 mov al,ah ;得到列码 mov dx,prot2 ;用红色端口 out dx,al ;显示一列红 shl ah,01 ;列码左移一位 call DELAY ;输完一列延时 mov al,0 out dx,al ;红色列端口清零 inc si ;地址加1，指向下一个行码 loop L0 ;8列没有显示完，继续显示剩下列数 pop cx sub si,8 ;重复显示刚刚的矩阵，将si地址重新指向该矩阵的起始行码位 call DELAY loop L1 ;重复显示同一个矩阵80h次 mov al,0 mov dx,prot1 out dx,al ;行端口清零 pop cx add si,8 ;显示下一个矩阵，将si指向下一个矩阵的起始行码 call DELAY loop next call DELAY ;红色显示完，延时，然后再显示黄色 mov si,offset BUFF1 ;接下来显示黄色，将si复位到第一个矩阵的第一个行码 mov cx,05h ;显示5不同方阵的个数next1: ;从next1到loop next1之间循环显示下一个字 push cx mov cx,80h ;显示同一个8*8方阵80h次 L11: ;从L1到loop L1之间显示同一个字 mov ah,01h push cx mov cx,08h ;总共要显示8列L01: ;从L0到loop L0之间循环显示下一列 mov al,si ;得到列码 mov dx,prot1 out dx,al ;行码送到行端口 mov al,ah ;得到列码 mov dx,prot3 ;用黄色端口 out dx,al ;显示一行黄 shl ah,01 ;列码左移一位 call DELAY ;输完一列延时 mov al,0 out dx,al ;黄色列端口清零 inc si ;地址加1，指向下一个行码 loop L01 ;8列没有显示完，继续显示剩下列数 pop cx sub si,8 ;重复显示刚刚的矩阵，将si地址重新指向该矩阵的起始行码位 call DELAY loop L11 ;重复显示同一个矩阵80h次 mov al,0 mov dx,prot1 out dx,al ;行端口清零 pop cx add si,8 ;显示下一个矩阵，将si指向下一个矩阵的起始行码 call DELAY loop next1 call DELAY ;黄色显示完，延时，然后再扫描滚动显示 mov cx,05h ;循环扫描5个字 mov si,offset BUFF6 ;将循环扫描开始矩阵的偏移地址送sianother1: ;从another1到loop another1扫描显示下一个字 push cx cmp cx,04h ;扫描第二个字的时候跳转到next3执行 jz change cmp cx,02h jz change ;扫描第四个字的时候跳转到next3执行 mov cx,17d ;显示不同方阵的个数 jmp next2 ;扫描第一、三、五个字的时候跳转到next2执行change: mov cx,17d ;显示不同方阵的个数 jmp next3next2: ;从next2到loop next2从左到右扫描显示红色字 push cx mov cx,20h ;显示同一个8*8方阵的次数 L12: ;从L12到loop L12显示同一个矩阵 mov ah,01h ;初始列码 push cx mov cx,08h ;总共要显示8列L02: ;从L02到loop L02循环显示下一列 mov al,si ;得到行码 mov dx,prot1 out dx,al ;输出行码 mov al,ah ;得到列码 mov dx,prot2 ;用红色端口 out dx,al ;显示一列红 shl ah,01 ;左移一位 call DELAY ;一列显示完延时 mov al,0 out dx,al ;行端口清零 inc si ;si指向下一个行码 loop L02 ;8列没有显示完，继续显示剩下列数 pop cx sub si,8 ;重复显示刚刚的矩阵，将si地址重新指向该矩阵的起始行码位 call DELAY loop L12 ;重复显示同一个矩阵20h次 mov al,0 mov dx,prot1 out dx,al ;行端口清零 pop cx inc si ;下一个要显示的矩阵是刚才矩阵起始位的下一位 call DELAY loop next2 ;循环显示下一个矩阵goon: call DELAY ;一个字扫描显示完，延时，然后再扫描下一个 pop cx add si,7 ;si指向下一个字扫描起始位 loop another1 ;循环显示下一个字 jmp another ;5个字循环完以后，从头开始再来next3: ;从next3到loop next3从右到左扫描显示黄色字 push cx mov cx,20h ;显示同一个8*8方阵的次数 L13: ;从L13到loop L13显示同一个矩阵 mov ah,80h ;初始列码 push cx mov cx,08h ;总共要显示8列L03: ;从L03到loop L03循环显示下一列 mov al,si ;得到行码 mov dx,prot1 out dx,al ;输出行码 mov al,ah ;得到列码 mov dx,prot3 ;用黄色端口 out dx,al ;显示一列黄 shr ah,01 ;右移一位 call DELAY ;一列显示完延时 mov al,0 out dx,al ;行端口清零 inc si ;si指向下一个行码 loop L03 ;8列没有显示完，继续显示剩下列数 pop cx sub si,8 ;重复显示刚刚的矩阵，将si地址重新指向该矩阵的起始行码位 call DELAY loop L13 ;重复显示同一个矩阵20h次 mov al,0 mov dx,prot1 out dx,al ;行端口清零 pop cx inc si ;下一个要显示的矩阵是刚才矩阵起始位的下一位 call DELAY loop next3 ;循环显示下一个矩阵 jmp goon ;回到goon执行，循环显示下一个字DELAY PROC NEAR ;延迟子程序push cxmov cx,0ffhccc: loop cccpop cxretDELAY ENDP CODE ENDSEND START显示创意动态图程序：prot1 equ 280hprot2 equ 288hprot3 equ 290h DATA SEGMENTMESS DB to start play ,0AH,0DH,$ ;提示信息BUFF1 DB 00H,00H,0EH,1FH,1FH,7FH,9FH,0EH,00H,00H ;第1幅图行码BUFF2 DB 00H,00H,0EH,1FH,1FH,7FH,9FH,00H,00H,00H ;第2幅图行码BUFF3 DB 00H,00H,0EH,1FH,1FH,7FH,91H,00H,00H,00H ;第3幅图行码BUFF4 DB 00H,00H,00H,1FH,1FH,7FH,91H,00H,00H,00H ;第4图行码BUFF5 DB 00H,00H,00H,11H,1FH,7FH,91H,00H,00H,00H ;第5幅图行码DATA ENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS MOV AH,09 INT 21H ;显示提示信息begin: ;重头开始输出 mov dx,290h ;清除红，黄列码 mov al,00h out dx,al mov dx,288h out dx,al mov bl,5d ;一共有5个矩阵 mov si,0 ;si初始化again: ;从again到jnz again 之间循环输出下一个矩阵 mov ah,10h ;每个阵列循环输出10h次 all: ;从all到jnz all之间循环输出8列 mov cx,8 mov bh,01h ;初始化列码为01h mov di,2 add di,si ;初始化di，di为当前输出行号each: ;从each到loop each之间输出某一列 mov dx,290h ;清除红，黄列码 mov al,00h out dx,al mov dx,288h out dx,al mov dx,280h mov al,BUFF1+di ;得到行码 out dx,al ;输出行码 inc di ;di指向下一个行码 mov dx,288h ;用红色端口 mov al,bh ;得到列码 out dx,al ;输出列码 cmp bh,BUFF1+si+1 ;如果这一列中有夹杂黄色，则把该列记录在si+1位 jz kk ;有黄色列跳转到kk，是这一列相应的黄色LED亮 jnz ll ;没有黄色的列，直接跳转到ll，进行下一列的输出kk: mov dx,290h ;清除红，黄列码 mov al,00h out dx,al mov dx,288h out dx,al mov dx,280h; mov al,BUFF1+si ;得到这一列黄色部分的行码 out dx,al ;输出行码 inc di ; di指向下一个行码 mov dx,290h ;使用黄色端口 mov al,BUFF1+si+1 ;得到黄色列码 out dx,al ;输出列码ll: shl bh,01h ;bh左移一位 loop each ;循环输出下一列 DEC ah CMP ah,0 JNZ all ;重复输出某阵列10h次 add si,0ah ;si指向下一行起始位 dec bl cmp bl,0 jnz again ;循环输出5个矩阵 jmp begin ;从新开始输出DELAY PROC NEAR ;延迟子程序 push cx mov cx,0ffhccc: loop ccc pop cx retDELAY ENDP CODE ENDSEND STA