随着电脑技术的不断发展，汉字的数字化处理技术已在近十年的时间里得到飞速的进步，通过电脑，汉字可以进行数字化储存，写进硬盘，或储存在集成电路内；可以通过针式或其他型式打印机进行高速标准化打印；也可以通过显象管或点阵式屏幕进行显示。可以说，利用电脑来完成中文文字处理（包括再处理）现在已经到了相当完善、相当便利的程度。
然而在广大电子爱好者中拥有电脑设备的还不多；另外软硬件技术复杂，也使许多人对单片机的开发望而怯步。能不能利用更简单的电路、更廉价的设备来涉足中文文字处理这一高技术领域？回答是肯定的。作者在近年来大量的汉字处理技术研究中发现，用一些普通的数字电路，构成比较简单的电路，同样能很方便地实现汶字的数字处理。与电脑处理机相比，虽然有些功能不够完善，还有待于进一步开发，但从性能／价格比来看，却很不错，既不需要软件技术，也不存在任何病毒和死机的威胁。
为此，作者特向大家介绍一种十分实用的低成本小屏幕静态显示汉字广告机。该机已经办理了专利，如果有生产厂家愿意进一步开发，可与作者联系。
屏幕和驱动部分
本文介绍的小型机采用64列×16行的屏幕，用中5的LED（发光二极管，下同）以7.5mm的中心距均匀分布，组成120×480mn2的有效显示面积。静态显示采用普通单色。全屏幕可显示4个汉字或4个独立图案，或一幅连续无间断图案。显示效果如下图，清晰和鲜艳。
和别的显示方式如液晶、灯泡、四色转块等相比，LED具有寿命极长、亮度较高、视角较大、控制性好、价格较低、对比度强等优点。
考虑到整幅图案显示时的连续性和汉字显示距离兼容，本机采用14×16点阵的汉字结构，字形略为修长，留出了两字之间的空隙，避免了显示汉字时的拥挤感觉，也照顾到了图案的连续性及外文符号的位置随意性。如果只需要单纯显示汉字，或只有16×16点阵字库，可以在安装时把每个16×16点阵单元拉开适当距离，以保证显示质量，使字体显得美观大方。
上图是本机的电路框图。从中可看到本机由屏幕及驱动部分、控制部分（包括数据储存器、地址计数器、时钟）和电源三部分组成。
本机的工作原理是；时钟脉冲驱使地址计数器向数据储存器送出地址，数据储存器根据地址线的不断变化，向屏幕驱动部分送出一幅幅显示数据，而驱动部分则根据显示数据使屏幕中的LED有选择地发光，从而完成了一幅幅广告内容的显示。
LED的点亮与熄灭控制称为驱动．LED的驱动方式有集成块直接驱动、三极管驱动、继电器或可控硅驱动等多种驱动方式，本机采用集成块直接驱动的方式。从元件手册中可以查到，一般用单色LED正常工作电流为lOmA，而数字电路74LS系列低电平输出电流为8mA，在静态显示方式时可使LED在低电平输出时产生足够的亮度。故本机一则把所有LED的正极接正电源，负极通过功耗限制电阻接到集成块输出端，二则把0电平（即低电平，下同）定义为数据有效电平，或称信息电平。
因所有的LED的正极（俗称阳极）均通过电源线连结到一起，称为共阳接法。下图画出了LED的接法。
LED导通发光时，两端约需2V左右的电压，数字集成电路74LS系列的输出低电平约为0.4V，在功耗限制电阻上应有约2.6V的电压，故选用330Ω、1/8W的电阻。
从上图中可以看到，屏幕及驱动部分除了电源外，共有16个数据输入端和1个时钟输入端，用以输入每幅画面所需的16行显示数据和数据传送所需的时钟脉冲。在时钟脉冲的驱动下，16个输入端处出现的显示数据（0或1电平），会跟随着时钟脉冲作同步的移动，从数据输入端移位到右边第一排的74LS164的QA、QB……，一直到最左边一排的74LS164的QH端，从而使整幅图象得到显示。
74LS164是一片8位串行输入／并行输出移位寄存器，可用于数据的传送和串行到并行的转换。坨有时钟输入端CL、复位端R、数据输入端A和B以及QA、QB到QH共8个输出端，可以静态方式直接驱动8只LED。
所谓移位寄存器，即若在时钟输入端送入1个时钟脉冲，在该脉冲作用下，出现在数据输入端的电平就会移位到第一个输出端QA．再送入1个时钟脉冲，数据输入端的电平又会同步出现在QA端，而原先的电平则由QA移位到QB．即8个输出端都会在时钟脉冲作用下，把本身位置的数据电平送到下一个输出端，而自己则接受上一个输出端移送来的电平（如同排队传递砖块一样）。8个时钟脉冲可把数据输入端出现的8个数据电平按照先进先出的原则，依次送到8个输出端，第1个送入的数据出现在QH端，第8个送入的数据出现在QA端，从而把数据输入端出现的8个和时钟同步变化的数据从串行状态（用1根数据线依次传送一串数据称为串行）变成了在8个输出端同时出现的并行状态。而一且时钟输入端停止进入时钟脉冲，8个并行数据就一直寄存在输出端维持不变，这就是8位串行输入／并行输出移位寄存器的工作原理。
控制部分
上图为控制部分电路示意图。图中的EPROM地址线分为低位地址线和高位地址线两种。低位地址线用于提供每幅显示内容列数变化所需要的地址变化，屏幕需要多少列显示数据，低位地址线就应产生相应数目的不同状态；而高位地址线用于提供显示内容幅数所需要的地址变化，因为每一种高位地址状态只能提供：幅显示内容，屏幕需要多少幅显示内容，高位地址线就应产生相应数目的不同状态。每根地址线只能产生0和l两种状态变化，故低位地址线的根数n和高位地址线的根数m，分别是屏幕所采用的LED列数和所需显示，画面幅数值的以2为底的对数。例如：本机采用64列LED结构，列数为64，而log264-6，故低位地址线根数n=6。
而对于高位地址线，8根或9根高位地址线可分别向数据储存器提供显示256幅或512幅画面所需的高位地址状态。
上图画出了8根低位地址线和16根高位地址线，可满足28-256列以内的LED点阵屏幕结构和2（16）=65536幅以内的图案显示的需要。
至于屏幕的行数，则和地址线无关，仅和采用的8位储存器EPROM的片数呈对应关系，l片EPROM可管理8行LED，两片EPROM管理16行，本机采用了两片EPROM．正好满足16行LED的需要。同理．3片或6片EPROM就能管理24行或48行的LED屏幕。
EPROM的读出性能是很好的，在cs(片选控制端)和O（输出允许端）都为0的读出状态时，当低位地址线在高速时钟作用下变化时，EPROM能进行正确有效的数据读出。在静态显示屏幕中采用高速时钟脉冲传送数据时，人眼将无法觉察那极为短暂的传送过程中数据流动的情况，看不清数据流动的方向，仅看到显示图象突然变换成新的不同画面。利用这一特点，可以获得很好的动画效果，只要对每幅连续画面的数据稍加改劝，在高速刷新（即传送新的一幅画面显示数据）屏幕时，十幅左右的画面就可以形成诸如花朵逐渐开放、浪花慢慢腾起、瀑布奔流直泻、文字由碎点拼成或逐步碎化等的动画效果，生动有趣，给广告增添了美感和乐趣。在慢速传送数据时，画面的显示能形成自右向左的流动，此时犹如一卷长长的画卷慢慢地拉过你的眼前，并逐段停步展示，这是另一种效果。
给屏幕提供时钟脉冲和给数据储存器提供低位地址线的任务是由一种64脉冲发生电路完成的，由上图中的IC4、IC5、IC6、1C7共两片半集成电路组成。原理为：开机以后，经过短暂的电路稳定时间（稳定期间电路为自动复位），IC4时基振荡器555因其第4脚MR复位控制端星高电位而进入振荡状态，不断输出时钟脉冲，除了经过IC38’．位总线驱动器74LS245去驱动屏幕中的128片74LS164外，还进入了由IC6和IC7串联而成的8位计数器（本机使用了6位）．作为低位地址线输出。图中取第6根（即6根低位地址线中最高1根）上的下降沿去触发单稳态电路IC5(74LS123)，其Q端立刻产生一个脉冲宽度等于上述停顿时间的负脉冲，因该端与IC4555电路d脚MR主复位端直接相连，所以IC4立刻停止振荡，时钟脉冲即停止输出；屏幕上所有显示状态即随之冻结而维持不变。lC5的另一个输出端Q端产生的正脉冲给低位地址计数器清零复位。
由于74LS164是在时钟脉冲的上升沿进行数据的移位，这样就产生了一个重要的时序问题：即数据储存器输出的数据在74LS164数据输入端出现的时间必须赶在时钟脉冲上升沿之前，而不能在同时或之后，否则数据就可能“吃不进去”。
本文关键字：暂无联系方式广告-信息发布，单元电路 - 广告-信息发布
