实现P10点阵屏（16×32像素）的汉字静态/左滚显示及数字静态显示，结合硬件驱动、字模提取、缓冲区管理和扫描算法
一、硬件连接与驱动原理
接口定义
P10屏采用HUB75接口，核心信号包括：
SCLK（移位时钟）、RCLK（锁存时钟）、SER（数据线）- 行选信号
A、B（1/4扫描需2根线，1/16扫描需4根线）
单片机常用IO分配示例：
sbit SER = P3^4; // 数据线 sbit RCLK = P3^5; // 锁存时钟 sbit SCLK = P3^6; // 移位时钟 sbit A = P1^0; // 行选低位 sbit B = P1^1; // 行选高位
驱动芯片
- 列数据通过74HC595串并转换，每屏级联需多个595（单块16×32屏通常需4片）
- 行扫描由74HC138或直接IO控制（1/4扫描时仅需A、B信号）
二、核心驱动函数实现
74HC595写入函数
逐位移位发送单字节数据：void HC595_WriteByte(uint8_t dat) { for(uint8_t i=0; i<8; i++) { SER = dat & 0x80; // 取最高位 SCLK = 0; // 时钟拉低准备 SCLK = 1; // 上升沿移位 dat <<= 1; // 左移下一位 } }单列显示函数
结合行选信号控制当前列：void ShowColumn(uint8_t col, uint8_t row, uint8_t data_high, uint8_t data_low) { HC595_WriteByte(data_high); // 上半屏数据 HC595_WriteByte(data_low); // 下半屏数据 RCLK = 0; // 锁存准备 RCLK = 1; // 数据输出至列 // 行选控制（以1/4扫描为例） A = row & 0x01; B = (row >> 1) & 0x01; Delay_us(100); // 消影延时 }显示缓冲区设计
- 静态显示：直接存储当前帧数据（32字节/汉字）
- 左滚显示：环形缓冲区存储多帧数据，通过指针偏移实现位移
三、汉字静态显示
字模提取
使用PCtoLCD等软件生成16×16汉字字模（取模方式：逐列/高位在上）
示例字模存储格式：
const uint8_t Hanzi_Computer[] = { /*-- 文--*/ 0x00,0x02,0x04,0x02,0x08,0x02,... // 32字节 };
静态显示流程
逐行扫描并输出字模数据：void DisplayStatic(uint8_t *font) { for(uint8_t row=0; row<16; row++) { uint8_t col_data_high = font[row*2]; // 上半屏列数据 uint8_t col_data_low = font[row*2+1]; // 下半屏列数据 ShowColumn(0, row, col_data_high, col_data_low); // 实际需循环32列 } }
四、汉字左滚显示
缓冲区管理
定义多汉字缓冲区（如4汉字=128字节）
移位算法：每次左移一列，尾部补新数据
void ShiftBufferLeft(uint8_t *buf, uint8_t width) { for(uint8_t i=0; i<32; i++) { // 每行32列 for(uint8_t j=0; j<width-1; j++) { buf[j] = (buf[j] << 1) | (buf[j+1] >> 7); // 字节间位移传递 } buf[width-1] <<= 1; // 最后一列左移 } }
滚动显示主循环
结合定时中断实现平滑滚动：volatile uint8_t offset = 0; // 滚动偏移量 void Timer0_ISR() interrupt 1 { for(uint8_t row=0; row<16; row++) { for(uint8_t col=0; col<32; col++) { uint8_t idx = (col + offset) % BUFFER_SIZE; ShowColumn(col, row, buffer[idx*2], buffer[idx*2+1]); } } offset++; // 每次中断偏移一列 }
五、数字静态显示
字模设计
数字常用8×16点阵，居中显示时左右留白
示例数字“0”字模：
const uint8_t Digit_0[] = { 0x3C, 0x42, 0x81, 0x81, ...}; // 16字节
定位显示
指定起始列坐标显示数字：void ShowDigit(uint8_t start_col, uint8_t *digit) { for(uint8_t col=0; col<8; col++) { // 数字占8列 for(uint8_t row=0; row<16; row++) { uint8_t data = digit[row]; ShowColumn(start_col+col, row, data, 0); // 下半屏留空 } } }
参考项目 实现p10点阵屏16*32单屏汉字静态、左滚显示，数字静态显示 youwenfan.com/contentalb/71694.html
六、关键问题与优化
消影处理
- 每列显示后关闭行选（
MATRIX_LED_PORT=0xFF） - 缩短列数据切换时间（<100μs）
- 每列显示后关闭行选（
多屏级联
- 扩展缓冲区宽度（如3屏级联需96列）
- 数据发送顺序：从左到右依次发送各屏数据
资源占用优化
- 避免在主循环使用
Delay()，改用定时器中断刷新 - 蛇形扫描屏需适配反向数据输出
- 避免在主循环使用
完整伪代码框架
#include <reg51.h>
#define BUFFER_SIZE 128 // 4汉字缓冲区
uint8_t display_buffer[BUFFER_SIZE]; // 显示缓冲区
void main() {
Timer0_Init(); // 初始化2ms定时中断
while(1) {
if (need_scroll) {
ShiftBufferLeft(display_buffer, 32); // 左移一列
AppendNewData(); // 尾部补充新数据
}
// 静态数字显示（示例坐标）
ShowDigit(10, Digit_5);
}
}
void Timer0_ISR() interrupt 1 {
for(uint8_t row=0; row<16; row++) {
for(uint8_t col=0; col<32; col++) {
uint8_t data = display_buffer[(col + scroll_offset) % BUFFER_SIZE];
ShowColumn(col, row, data);
}
}
}
总结
实现要点：
- 硬件层：正确连接HUB75接口，确保行/列驱动信号稳定
- 数据层：
- 汉字用32字节字模，数字用16字节字模
- 滚动显示采用环形缓冲区+位移算法
- 控制层：
- 定时中断刷新（>60Hz避免闪烁）
- 消影处理提升显示质量
