引言

　　新一代顯示器件有機電致發(fā)光顯示器件OLED(OrganicLightEmittingDiode)厚度為LCD的1／3,，響應速度是LCD元件的1000倍,，低溫特性好,，在－40℃能正常顯示，OLED主動發(fā)光的特性使其幾乎沒有視角問題,，在很大的角度內(nèi)觀看,，顯示廁面仍不失真；OLED能夠在不同材質(zhì)的基板上制造,，可做成能彎曲的柔軟顯示器,；外形不受限制，可以是任何形狀,；可以放到任意物體的表面,，所以特別適于戶外大屏幕電子屏廣告顯示領域?；谏鲜鰞?yōu)點,，設計開發(fā)一套能在多個公共場合(如廠區(qū)、校區(qū))同步發(fā)布電子公告的多電子圖文廣告屏,。該系統(tǒng)基于通用串行總線(USB)傳輸,，速度快、可靠性高,，有效地克服了傳統(tǒng)廣告圖文傳輸?shù)娜毕荨?/p>

　　2系統(tǒng)設計

　　多場合同步發(fā)布電子廣告屏系統(tǒng)由位于Internet網(wǎng)絡的PC機(上位機)和位于各LED控制器上的單片機(下位機)組成,，采用USB總線進行主從式通信。圖1為控制系統(tǒng)的邏輯結構框圖,。上位機主要完成圖文編輯,、字模提取與保存、圖像預覽與文件傳輸?shù)热蝿?；下位機通過一定的掃描驅(qū)動方式控制OLED點陣行列驅(qū)動器,，實現(xiàn)設備的驅(qū)動并最終接收并顯示圖文。由于采用USB總線,，可順利實現(xiàn)多屏連接,。

　　3OLED驅(qū)動電路設計

　　OLED的驅(qū)動方式屬于電流驅(qū)動。圖2是有源矩陣OLED像素的驅(qū)動原理圖,。

　　與液晶像素相比,，OLED像素驅(qū)動多一個晶體管VT2，它能在VT1截止時給OLED像素提供發(fā)光的電流,。當行信號端輸入高電壓選通信號,，VT1處于導通狀態(tài)時，列同步輸入相應電壓,，向電容C充電同時控制流過VT2的電流的大小,。當行信號端輸入低電壓信號時，VT1截止,，由電容C為VT2管提供柵極電壓,，繼續(xù)控制VT2的漏極電流,，維持像素繼續(xù)發(fā)光。

　　系統(tǒng)中的OLED采用無源驅(qū)動方式,。假設OLED顯示屏有n行m列像素點,，若使第x行與第y列交叉的發(fā)光元件發(fā)光(導通)，僅需使列驅(qū)動電路的第y列選通開關閉合,，輸出高電平,，并使行掃描電路的第x行輸出低電平，其掃描時序圖如圖3所示,。其中TFRM為幀周期,，TLINE為行掃描周期，確定幀頻率fFRM后也即確定一幀的時間,，TFRM=1/fFRM;每一行的掃描時間TLINE在幀頻確定的情況下是確定的,，即TLINE=TFRM/N。

　　設計的驅(qū)動電路采用PT6807,、PT6808,、PT6807是點陣0LED圖形顯示系統(tǒng)64路行驅(qū)動器，它利用CMOS技術,，提供64個移位寄存器和64路輸出驅(qū)動,，PT6807自己產(chǎn)生時鐘信號控制PT6808列驅(qū)動器。以128x128點陣為例說明具體的操作,，點陣驅(qū)動模塊接口如圖4所示,。為讀出顯示數(shù)據(jù)RAM中的內(nèi)容，需訪問讀指令2次,，第1次訪問中,，顯示數(shù)據(jù)RAM中的數(shù)據(jù)被鎖存到輸出寄存器中，在第2次訪問中,，MPU讀鎖存數(shù)據(jù),。即在讀顯示數(shù)據(jù)RAM時需1次假讀，但在讀狀態(tài)數(shù)據(jù)時無需假讀,。

　　4單片機存儲器設計

　　OLED電子屏以漢字顯示為主,，而存儲一個漢字需32x32=1024b=128B的空間。而AT89C51內(nèi)部存儲空間有限,，擴展數(shù)據(jù)存儲器,，采用62256SRAM,，每片可存儲256個漢字,，用8片能顯示常見的2000多個漢字。另外,，由于系統(tǒng)需調(diào)用的程序和數(shù)據(jù)較多,，所以在外部擴展1片程序存儲器,，使除堆棧、隊列等頻繁使用的結構外,，其他類似初始化狀態(tài)字等不占用片內(nèi)存儲器,，避免片內(nèi)數(shù)據(jù)阻塞。

　　5USB接口的硬件設計

　　上位機向下位機的數(shù)據(jù)傳輸通過專用USB通信控制器件PDIUSBD12實現(xiàn),。該器件支持3個USB端點,，采用多種中斷方式方便于塊傳輸(Bulk)和同步傳輸(Isochronous)，塊傳輸和同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸速率均可達1Mb／s,，其與AT89C51單片機的棒口電路如圖5所示,。

 　　6軟件設計

　　軟件系統(tǒng)包括USB驅(qū)動固件和圖文資料處理兩部分。設備固件是設備運行的核心,，采用C語言編寫,。其主要功能是通過PDIUSBD12實時下傳數(shù)據(jù)至單片機。程序主要分初始化,、數(shù)據(jù)處理,、控制和USB通信4個模塊。設備與微機相連后,，初始化模塊對設備進行初始化配置,；數(shù)據(jù)處理模塊預處理前端數(shù)據(jù)；控制模塊則用于控制前端硬件,；而USB通信模塊負責主機與前端硬件的通信,，是同件設計的關鍵。USB通信同件設計的目標是使PDIUSBD12在USB上達到最大的傳輸速率,。在程序中需定義USB設備的GUID,，通過USB驅(qū)動程序與USB設備連通，且需利用Windows的API函數(shù)取得USB設備的Handle,。根據(jù)USB協(xié)議,，任何傳輸都由主機(Host)開始。單片機進行其前臺工作,，等待中斷,。主機首先發(fā)令牌包給PDIUSBD12，PDIUSBD12接收到令牌包后就給單片機發(fā)中斷,。單片機進入中斷服務程序,，首先讀PDIUSBD12的中斷寄存器，判斷USB令牌包的類型,，然后執(zhí)行相應操作,。PDIUSBD12采用SIE管理USB通信。當主機與器件進行USB通信時，會產(chǎn)生外部中斷0,，通過中斷矢量寄存器判斷,。Setup_packed_Int、Input_endpoint0_Int,、Output_endpoint0_Int這3個中斷主要用于與主機建立連接,、進行控制傳輸或中斷傳輸；Input_endpoint1_Int,、Output_endpoint1_Int這兩個中斷主要在批量傳輸時使用,。在同件中分別執(zhí)行不同的中斷程序?qū)崿F(xiàn)USB的數(shù)據(jù)傳輸。外部中斷0程序如下：

　　7結論

　　OLED顯示技術有著廣泛的應用前景,，其能在-40℃正常顯示并可在180°范圍內(nèi)觀看,，能夠做成任何形狀，放到任意物體的表面,，特別適于戶外大屏幕電子屏廣告顯示領域,，而USB接口適用于高速數(shù)據(jù)傳輸，可用作便攜式系統(tǒng)的接口,，二者的完美結合使大屏幕電子公告同步發(fā)布系統(tǒng)性能更加優(yōu)越,。