Motorola单片机的LED显示系统设计Word格式文档下载.docx
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followedMOTOROLAknowtheMAX7219single-chipdisplaysystemhardwarestructureandinterfacecircuitprinciple;
tocompletetheidealMOTOROLASinglechipLEDdisplaysystem.
Isdividedintotwomajorparts,thefirstpartfortheMAX7219driverchipandtheworkingprincipleMC68HC08MCU,MOTOROLA'
sMAX7219single-chipdisplaysystemhardwarestructureandinterfacecircuit.Thesecondpartshowsthesystemhardwaredesignandsoftwaredesign,thispartisthemostimportant,thecorecontent,single-chipimplementationwiththeperfectcombinationofLED.
Keywords：
LEDdigitaltube
目录
摘要I
AbstractII
目录i
第一章绪论1
第二章MC68HC08单片机的基本原理及应用3
2.1MC68HC08单片机的概述3
2.1.1MC68HC08的简介3
2.1.2MC68HC08系列微控制器的主要特点3
2.1.3MC68HC08中央处理器CPU083
2.2MC68HC08单片机的指令系统4
2.2.1指令分类4
2.2.2寻址方式4
2.3MC68HC08汇编语言程序设计4
2.3.1汇编语言程序格式4
2.3.2汇编伪指令5
2.4MC68HC08单片机的应用6
第三章MAX7219驱动芯片的基本原理及应用7
3.1MAX7219的概述7
3.1.1MAX7219的简介7
3.1.2MAX7219内部结构及引脚说明7
3.2MAX7219工作原理及使用方法8
3.3MAX7219寄存器及初始化设置10
第四章MAX7219驱动芯片在MC68HC08单片机中的应用14
4.1MAX7219与MC68HC908GP32接口应用14
4.2软件设计16
参考文献21
谢辞22
第一章绪论
LED显示屏（LEDpanel）：
LED就是lightemittingdiode，发光二极管的英文缩写，简称LED。
它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，其大概的样子就是由很多个通常是红色的小灯组成，靠灯的亮灭来显示字符。
用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。
图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；
视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。
LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于金融、税务、工商、邮电、体育、广告、厂矿企业、交通运输、教育系统、车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。
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。
LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。
这些优点概括起来是：
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。
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。
。
近年来，单片机系统以其体积小、功能强、扩展灵活、使用方便等优点，逐渐渗透到各行业的工程实际应用中。
而LED显示电路就像单片机系统的眼睛，实时地向人们传递着系统工作的各种状态信息和处理结果。
因此，高效、方便的LED显示驱动电路是构成完善的单片机系统必不可少的元素。
现有的基于AT89C51芯片组成的LED显示屏控制系统，由于受到微处理器的处理速度、体系架构、外围接口资源等诸多限制。
针对以上情况，在利用现有资源的基础上，重新设计和研制了一种全新的，功能更全，可靠性更高，基于MOTOROLA单片机LED显示系统设计。
MotorolaMC68HC08系列单片机，多采用32.768KHz外部晶体，或内部集成了晶振电路，功能强大，抗干扰能力强。
它们构成的显示系统可应用在条状图形显示器、7段数码管显示器、工业控制器显示模板、面板表与LED矩阵显示器等众多场合。
高效、方便的LED显示驱动电路是构成完善的单片机系统必不可少的元素。
常用的LED显示驱动电路有并行译码方式、串行—并行转换方式、显示驱动接口芯片方式等。
因此，要合理选择LED显示驱动电路与合适的单片机，显示系统硬件设计与软件设计是重中之重，要实现单片机与LED的完美结合。
MAX7219是MAXIM公司生产的LED显示驱动器，它可直接驱动多达8个LED数码管或64只发光管，大大方便了显示电路的设计。
它与MC14489相比，具有更大的驱动能力、集成度高、编程容易、可数字化调节显示亮度、使用方便等特点。
由此可见单片机系统中LED显示驱动电路的研究有着深远的意义，而显示系统硬件设计和系统软件设计的研究是重中之重，核心内容。
要完成有机结合的设计，首先要了解MAX7219与MC68HC08单片机的工作原理，选定控制的微处理器，依次为切入点完成研究、设计；
第二章MC68HC08单片机的基本原理及应用
2.1MC68HC08的概述
2.1.1MC68HC08的简介
Motorola公司的8位微控制器的产量一直居世界第一位，约占整个国际市场的1/3左右。
MC68HC08具有速度快、功能强、功耗小及价格低等优点，特别是带有闪速存储器Flash的MC68HC908具有更高的性价比。
M68HC08系列单片机是新一类Motorola高性能的8位单片机，具有速度高、功能强和价格低等特点，其指令码与M68HC05完全兼容。
Motorola自1999年推出该系列单片机以来，至今已推出了三十余种不同型号的MC68HC08单片机。
2.1.2MC68HC08系列微控制器的主要特点
MC68HC08系列微控制器的主要特点为
（1）采用模块化设计，各种不同型号微控制器由不同模块组成，7天就可以设计出用户所需的微控制器。
（2）采用片内监控ROM，为用户提供了在线编程及在线调试等功能。
（3）特色的Flash取代片内EPROM和ROM，其价格低于相同容量的OTP型微控制器。
（4）具有锁相环电路，可以使用32kHz的晶振产生8MHz的总线速度，大大降低了干扰。
（5）与MC68HC05向上兼容，不同之处主要是：
——变址寄存器由8位变为16位；
——堆栈指针SP由6位变为16位；
——程序计数器也为16位；
——增加八种寻址方式和78条指令[1]。
2.1.3MC68HC08中央处理器CPU08
1.CPU08的结构
MC68HC08微控制器皆以8位的CPU08为中央处理器。
CPU08是与CPU05指令代码向上兼容的CPU，但性能更好，速度更快。
CPU由三部分组成，分别是算术逻辑单元，控制单元，寄存器组。
2.CPU08的特性
CPU08的特性为：
兼容05系列、5个CPU寄存器、16种寻址方式、算术指令、BCD算术指令、支持高级语言、低功耗模式。
3.CPU08的寄存器
CPU08的内部寄存器包括5个部分：
累加器、变址寄存器、堆栈指针、程序计数器、条件码寄存器。
4.CPU08的功能
CPU08的功能分为控制部件与执行部件两大模块。
2.2MC68HC08单片机的指令系统
2.2.1指令分类
按指令功能MC68HC08可以分为以下各大类：
数据传送类指令、算术类指令、逻辑类指令、位操作类指令、转移类指令、其他指令。
2.2.2寻址方式
一条指令看成由操作码和操作数两部分组成，每一种寻址方式（隐含寻址除外）要求在指令中有两个字节，作为有效地址。
在指令执行存储器访问期间，这个值将出现在地址总线上。
MC68HC08的寻址方式可分为：
隐含寻址方式、立即寻址方式、直接寻址方式、扩展寻址方式、变址寻址方式、相对寻址方式、堆栈寻址方式、存储器到存储器的寻址方式等。
2.3MC68HC08汇编语言程序设计
2.3.1汇编伪指令
1.标号与常量
汇编语言中，为了方便地表示某个地址、寄存器、储存单元或数据，需要定义一些符号。
符号分为标号和常量两类。
标号是指令地址的符号表示，子函数名也是标号。
常量是指那些在汇编时已经确定数值的量。
2.伪指令
在汇编语言中有一类不与任何处理器指令相对应的伪操作指令——伪指令。
汇编伪指令是提供给汇编程序的指令，伪指令没有对应的机器码[3]。
ORG——定位伪指令
格式：
ORG<
表达式>
（注释）
ORG伪指令把由表达式决定的值赋给程序计数器。
EQU——赋值伪指令
标号EQU<
EQU伪指令把表达式的值赋给前面的标号，因而它能把一个非程序计数器的值赋给前面的标号。
FCB——字节常数定义伪指令
（标号）FCB表达式（，表达式，·
·
，表达式）（注释）
FCB伪指令可有一个或多个由逗号分隔的操作数。
FCC——字符串常数定义伪指令
（标号）FCC分隔符字符串分隔符
FCC伪指令用于把一个ASC码字符串存入相连的存储器中。
RBM——保留存储器字节伪指令
（<
标号>
）RBM<
RBM把程序计数器加上由表达式决定的值，从而保留了一块存储区，它的字节长度等于表达式的值。
E
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