16×16点阵LED电子显示屏的设计
单片机课程设计16×16led点阵显示
16×16LED点阵显示摘要单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。
单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。
单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。
在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。
所以研究LED显示有实用的意义。
LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是4个16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和八个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示4个汉字，采用16块8 x 8点阵LED显示模块来组成4个16x16点阵显示模式。
显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。
关键词：AT89C51单片机 LED 16*16点阵显示动态显示目录第一章绪论 (1)1.1 设计课题背景知识 (1)1.2 问题提出 (3)1.3 LED显示屏的发展 (4)第二章功能要求及方案论证 (6)2.1 功能要求 (6)2.1 功能要求 (6)第三章系统电路的设计 (9)3.1 设计框图及介绍 (9)3.2 51系列单片机简介 (9)3.3 单片机最小应用系统电路设计 (13)3.4 LED点阵介绍 (14)3.5 LED显示方式 (14)3.6 点阵的移动 (17)3.7 点阵的颜色 (21)3.8 LED阵列驱动电路 (21)3.9 单片机延时子程序 (22)第四章系统程序的设计 (24)4.1 显示驱动程序 (24)4.2 系统主程序 (25)第五章调试及性能分析 (32)5.1 开发环境介绍 (32)5.2 理论性能分析 (32)5.3 系统调试 (33)第六章总结 (34)致谢 (35)附录 (36)一. 程序代码 (36)系统主程序 (37)二．主要芯片介绍 (42)三．点阵左移显示的流程图 (46)四．元件清单 (47)五．参考文献 (47)六．仿真电路图 (48)第一章绪论1.1 设计课题背景知识单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。
16×16点阵LED电子显示屏的设计
单片机课程设计16×16点阵LED电子显示屏的设计题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计姓名：学号：专业班级：指导老师：摘要：LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息。
本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。
此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但级联时要注意不要超过驱动负载范围。
关键词：MCS-51；LED；单片机一、概述当今社会在飞速发展无疑能源、健康、空间的利用，成了人们着重关注的对象。
而在这个信息传递极速的社会，LED的出现给人们带来了希望之光。
LED的特色之处一是节能（直接功耗，间接耗能），二是基本无电离辐射，三提高空间利用率。
而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。
然而LED点阵显示屏的特点不仅仅于此LED点阵显示屏用的是数码管，而数码管具有实用,便宜等优点。
做出来的LED点阵显示很耐用。
LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。
LED点阵显示屏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。
二、简介组合型led点阵显示器以发光二极体为图素,它用高亮度LED晶粒进行阵列组合后,再透过环氧树脂和塑模封装而成。
具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。
点阵显示器有单色和双色两类,可显示红,黄,绿,橙等。
LED点阵有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40等多种;根据图素的数目分为等,双原色、三原色等,根据图素顏色的不同所显示的文字、图像等内容的顏色也不同,单原色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色,双原色和三原色点阵显示内容的顏色由图素内不同顏色发光二极体点亮组合方式决定,如红绿都亮时可显示黄色,如果按照脉冲方式控制二极体的点亮时间,则可实现256或更高级灰度显示,即可实现真彩色显示。
16×16点阵LED电子显示屏设计
电子设计竞赛
16×16点阵LED电子 显示屏的设计
硬件设计： 软件设计： 报告设计：
背景介绍
LED电子显示屏是利用发光二极管点阵模块 组成的平面式显示屏幕。他具有发光效率高、使用 寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适 应能力强等优点，并广泛用于公交汽车、码头、商 店、学校和银行等公共场合，用于信息的发布和广 告宣传。 自20世纪八十年代开始，LED电子显示屏的应 用领域已经遍布了交通、电信、教育、广告宣传等 各方面。LED电子显示屏发展较快，其无论在成本 和产生的社会效益等方面都有其独特的优势。
仍然感谢这次机会，因为被拒绝是面试后的两种结 果之一。 被拒绝是招聘单位对我们综合考虑的结果，因为我 们最关心的是自己什么地方与用人要求不一致，而 不仅仅是面试中的表现。 不要欺骗自己，说“我本来就不想去”等等。 认真考虑是否有必要再做努力。
必须学会欣然面对的一种结果----被接纳
功能介绍
本作品的功能： 可以显示静态的汉字 可以实现动态显示，显 示的内容有左移、右移、 上移、下移等 可以通过上位机（PC机） 更新显示的内容
作品设Байду номын сангаас介绍
1、点阵发光二极管：LED点阵显示屏通常是由若 干块LED点阵显示模块组成。8×8点阵是最基本 的单元模块，它由64个发光二极管组成，每个发 光二极管是放置在行线和列线的交叉点上。所以 由四块的8×8点阵就可构成一块16×16点阵模块。
5、硬件电路原理图
6、系统PCB图
设计心得
通过这次的电子设计竞赛，让我们 的实践动手能力得到了很大的提高，明 白了理论学习联系到实践应用当中的重 要性，培养了我们团结合作、吃苦耐劳 的精神，而且更让我们认识到一个团队 只有具备良好的团结协作精神才能做出 出色的作品！
16X16点阵LED电子显示屏设计
单片机应用系统实验设计 16X16点阵LED电子显示屏设计班级：物电学院电信2班组员：吕勇军学号：201011020219 黄波 201011020220指导老师：彭建英日期：2012年12月1号第一章绪论1.1 单片机的应用单片机是生活必不可缺的，顾名思义单片机的应用是很广泛的，导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯和数据传输、工业自动化过程和实时控制数据处理、广泛使用的智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录像机和摄像机、全自动洗衣机的控制、以及程控玩具、电子宠物等等。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。
1.2电子显示屏随着现代光电技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展和普及，LED显示屏已遍及社会的各个领域。
简单的讲，显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元构成屏体，再加上一套适当的控制器。
所以多种规格的显示板配合不同技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏，以满足不同环境，不同显示要求的需要。
LED显示屏是由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。
目前应用最广的是红色、绿色、黄色。
而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。
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显示屏的分类：按颜色可以分为单基色显示屏、双基色显示屏、全基色显示屏；按显示器分类LED数码显示屏、LED点阵图文显示屏；按实用场合分类有室内显示屏和室外显示屏。
仔细分解一个LED显示屏，它有以下一些要素构成：金属结构框架、显示单元、扫描控制板、开关电源、双绞线传输电缆、主控制仪、专用显示卡及多媒体卡、电脑及其外设、其它信息源。
第二章系统整体方案2.1 需要实现的功能用移动显示屏来显示汉字，通过单片机AT89C52的行扫描和74LS138芯片的列扫描使点阵显示屏移动显示“湖南文理学院物电”的字幕。
16×16 LED点阵设计-毕业设计.
16×16 LED点阵设计学生：指导教师：内容摘要：LED点阵电子显示屏的发展越来越好广泛，它成为一个宣传信息的重要平台，已经得到了社会的普遍认同。
LED点阵显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。
它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。
该设计是一个16×16LED点阵电子显示屏显示数字的设计。
整块电子显示屏的控制核心是40引脚的单片机AT89S51，说明了LED点阵电子显示屏用AT89S51为控制系统的动态的设计和开发的具体过程。
通过该芯片控制两个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示，本设计就是使用4块8×8点阵显示模块来组成16×16点阵显示屏，采用动态扫描显示，程序编写的实现是使用简单流通性强的C语言，该设计的结果证明，系统显示清晰，结构合理，误差小，扩展能力强，性能稳定。
关键词：AT89S51 LED点阵数字显示Design of 16*16 LED dot matrixAbstract：LED electronic display found the screen better and better.It has become an important platform of a promotional information,it has been widely accepted by the society,LED dot matrix display is the use of plane composition LED lattice module or pixel unit display screen ,It has the advantages of high light efficiency ,long.The designed is a digital design of a 16*16 LED dot matrix display ,control the core piece of electronic display is the 40 pin of the microcontroller AT89S51.Describes the specific process of the design and development of LED dot matrix display with AT89S51 as the control system dynamic.Through the control two columns drive chip 74HC595 are needed to drive the display shows that this design is to use 4 pieces of 8 x 8 dot matrix display module to form a 16 * 16 dot matrix display screen, a dynamic scans showed that the realization of the programming is simple to use strong liquidity of C language, and the design results show that the system shows clear, reasonable structure, little error and extension ability strong, stable performance.Keywords: AT89C51 dot matrix LED the digital display screen目录前言 (1)1 设计方案的论证与选择 (1)2 硬件电路设计 (3)2.1 系统的结构框图 (3)2.1.1 单片机控制模块 (3)2.1.2 时钟电路 (4)2.1.3 复位电路 (4)2.1.4 显示模块 (5)2.1.5 驱动模块 (7)2.2 单片机的最小系统图 (9)3 单片机系统 (10)3.1 8051引脚为40个的单片机芯片 (11)3.1.1 引脚为Vcc和Vss 的主电源 (11)3.1.2 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 (11)3.2 I/O口线的引脚排列及管脚的说明 (11)3.3 RST键 (13)3.4 PEROM阵列和锁定位 (13)4 系统软件设计 (13)4.1 主程序的设计及流程图 (13)4.2 显示程序的设计 (14)5 硬件的制作与调试 (15)5.1 系统的组装 (15)5.2 程序的调试 (16)6 结束语 (17)附录 (18)附录1：程序清单 (18)附录2：仿真结果图 (22)附录3：Protel原理图 (23)附录4：4个8*8LED组成的显示屏 (24)附录5：PCB图 (25)参考文献 (26)16×16 LED点阵电子显示屏的设计前言LED点阵电子显示屏的制作简单，并且便于安装，被广泛的应用于各个公共场合，但是LED 电子显示屏也只能用于单一的图像数字汉字的显示，如果要改变显示的内容，必须要在上位机上进行实现。
16×16点阵LED电子显示屏的设计
16×16点阵LED电子显示屏的设计机器人创新设计课程设计报告书题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计姓名：张津学号：1613010320专业：国际经济与贸易指导老师：于大泳设计时间：2017年3月管理学院目录1. 引言 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 系统功能要求 (3)2. 方案设计 (4)3. 硬件设计 (5)4. 软件设计 (8)5. 系统调试 (9)6. 设计总结 (11)7. 附录A.：源程序 (11)8. 附录B.：作品实物照片 (16)9. 参考文献 (17)16×16点阵LED电子显示屏的设计1.引言1.1 设计意义目前广告牌具有显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。
因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。
而利用PC机通信技术控制LED显示屏,则具有显示内容丰富,信息更换灵活等优点。
1.2 系统功能要求本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以40脚单片机AT89C51为核心，通过该芯片控制列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示1个汉字。
显示可以采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
开关控制显示“矿大电气五班”、“电子综合设计”的字幕。
同时还要实现的功能：5V的电压输入，时钟电路的设置，复位电路的设置，单片机给74HC154芯片同时给E1和E2低电平，74LS154才能正常的工作。
例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。
应用时限流电阻可以放在X轴或Y，16*16LED点阵如图1.2.1所示。
图1.2.12.方案设计16X16点阵LED工作原理说明 : 16X16点阵共需要256个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。
（完整版）16×16点阵LED电子显示屏的设计_毕业论文
16×16点阵LED电子显示屏的设计摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是1616××16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和两个列驱动器74L373来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，采用4块8 x 8点阵LED显示模块来组成一个16x16点阵显示模式。
显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。
关键词：AT89C51单片机 LED 点阵显示动态显示AbstractAs a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode).The LED dot-matrix display board can display the number or sign,and it is usually used to show time, speed, the state of system etc.This design is 1 16 ×16 lattice LED electron display monitor design.The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by the American ATMEL company at thecore, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver 74LS154 an two row driver 74L373 through thischip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese characters, four pieces of 8 x 8 dot-matrix LEDdisplay modules to form the 16x16 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper describes the of the LEDdot matrix display, and the principle function of the various parts ofthe circuit, the corresponding software program design and the use of some such. Key words: AT89C51 Micro Controller U nitUnit； LED； LatticeDisplay；Dynamic Display目录第1章绪论1.1 选题背景LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万……几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
第7章 16×16点阵LED电子显示屏的设计
第7章16×16点阵LED电子显示屏的设计7.1功能要求设计一个室内用16×16点阵LED图文显示屏，要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
7.2方案论证从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制和组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。
16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果我们采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。
这个数字很庞大，因为我们仅仅是16×16的点阵，在实际使用中的显示屏往往要大的多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。
因此在实际使用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器。
具体就16×16的点阵来说，我们把所有同一行的发光管的阳极连在一起，把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；……第十六行之后又重新燃亮第一行，这样反复轮回。
当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，我们就能看到显示屏上稳定的图形了。
采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。
显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。
显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。
16乘16点阵LED电子显示屏的设计
16乘16点阵LED电子显示屏的设计概述本文将讨论16乘16点阵LED电子显示屏的设计。
这是一个可以显示图形和文字的电子屏幕，使用16列和16行LED灯来组成一个点阵，可以显示256个像素。
这样的屏幕可以广泛应用于科技展示、娱乐游戏和家庭电子设备等领域。
设计硬件LED灯基本的LED操作和驱动电路在这里不再赘述。
需要注意的是，对于16行LED 灯和16列LED灯，需要使用合适的电流控制电路并且保证它们可以受到足够的电流。
此外，将需要16个NPN晶体管来控制16列LED灯，和16个PNP晶体管来控制16行LED灯。
控制器在控制器的选择上推荐使用ATmega328p微控制器。
这个控制器也是Arduino Uno的基础。
软件代码结构代码文件应当按照以下结构进行组织：Libraries/SevSeg/SevSeg.hLedControl/LedControl.hLedControl.cppMAX7219.hMAX7219.cppSPI.hSPI.cpp16x16LEDMatrix/16x16LEDMatrix.inoREADME.md这里我们使用SevSeg和LedControl库。
打包由于ATmega328p微控制器的内存限制，将需要对代码进行压缩，以减小程序的尺寸，使它适合在所预算的存储设备中运行。
可以通过使用压缩工具完成这个任务。
推荐使用zip或tar。
结论在这篇文档中，我们讨论了16乘16点阵LED电子显示屏的设计。
我们详细介绍了硬件和软件方面的设计需求以及代码结构的组织。
通过对这些内容的了解，你可以开始创建你自己的16乘16点阵LED电子显示屏!。
16x16点阵课程设计--16×16点阵LED电子显示屏的设计
天津理工大学中环信息学院电子系单片机课程设计报告题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计班级 10信科一指导教师田野设计成员陈诗静林樟侯成飞电子系2013年07月 05日三、课程设计进度计划及检查情况记录表四、成绩评定与评语目录一．课程设计意义 (2)二．课程设计任务书 (3)三、课程设计进度计划及检查情况记录表 (4)四、成绩评定与评语 (4)一、总体设计方案 (6)1.1 总体设计 (6)1.2 硬件设计 (7)1.3 软件设计 (14)二、设计内容 (16)2.1 系统硬件原理图与仿真 (16)2.2 程序清单 (18)三．结论、建议及课程设计体会 (22)四．参考文献 (22)一、总体设计方案1.1 总体设计1.1.1 工作原根据功能要求，应采用动态显示的设计方法，同时为简化设计，减少硬件数量，显示数据的传输采用串行传输方式。
（1）熟悉AT89S51单片机系统的使用方法。
（2）掌握动态显示原理及实现方法。
（3）初步掌握AT89S51单片机编程方法。
（4）掌握串行数据传输方式的应用。
（5）实现利用AT89S51单片机控制的LED图文屏正常工作。
1.1.2 硬件部分总体设计根据功能要求，采用AT89C51单片机，动态显示的设计方法，同时为简化设计，减少硬件数量，显示数据的传输采用串行传输方式，列扫描地址用P1口控制，总体结构框图如下：图1-1 系统总体结构框图1.2 硬件设计系统的组成，硬件的选用，芯片的特点1.2.1 8051系列的单片机AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图片见下图：图 1-2 89C51管脚图（1）．管脚说明VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
16×16点阵LED电子显示屏的设计
邮电与信息工程学院课程设计说明书课题名称：16×16点阵LED电子显示屏的设计学生学号：专业班级：计科02班学生姓名：***学生成绩：指导教师：***课题工作时间：2013年5月6日至5月20日计科02班 龚建新 硬件系统课程综合设计32课题系统整体方案2.1 需要实现的功能本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以40脚单片机AT89C51为核心，通过该芯片控制列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示1个汉字。
显示可以采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
开关控制显示“矿大电气五班”、“电子综合设计”的字幕。
同时还要实现的功能：5V的电压输入，时钟电路的设置，复位电路的设置，单片机给74HC154芯片同时给E1和E2低电平，74LS154才能正常的工作。
例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。
应用时限流电阻可以放在X 轴或Y，16*16LED点阵如图2.1.1所示。
图2.1.1 16X16点阵LED工作原理说明: 16X16点阵共需要256个发光二极管组成，计科02班 龚建新 硬件系统课程综合设计5能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
AT89C51的引脚图如下图3.1所示：图3.13.1.3 单片机系统外围电路单片机外围电路一般有两块：时钟电路（如图3.1.3）和复位电路（3.1.4）时钟电路由一个晶振和两个小电容组成，用来产生时钟频率。
复位电路由一个电阻、按键和一个电容组成，用来产生复位信号，使单片机7计科02班龚建新硬件系统课程综合设计上电的时候复位。
基于51单片机16×16点阵LED显示屏的设计
基于 51 单片机16×16点阵 LED显示屏的设计摘要：近年来，单片机己经成为科技领域的有力工具，人类社会生活的得力助手。
它的广泛应用，不仅仅体现在工业控制、机电应用、智能仪表、实时控制、航空航天、尖端武器等行业和领域的智能化、高精度化，而且在人类日常生活中也随处可见它的身影。
本论文提出基于普通51系列单片机实现LED显示屏控制的原理及方法，通过软硬件结合的方法设计出一款性价比较高且适用于职业技能教学的16×16点阵LED显示屏。
关键词：单片机 LED显示屏机电应用点阵本系统采用AT89C51单片机为核心而设计的16×16点阵LED显示屏。
系统功能划分成4大模块，分别为：单片机系统及外围电路模块、列驱动器电路模块、行驱动器电路模块和LED显示屏电路模块。
在对系统工作原理充分研究的基础上，选择合适的元件型号和参数，再用Proteus绘图软件绘制电路原理图，最后根据电路接口编写软件程序，软件程序采用C语言编程，Keil软件设计。
一、显示屏模块化设计该16X16点阵显示屏硬件设计是以单片机为中心的核心控制模块，采用模块化设计。
系统的主要功能模块原理框图如图1所示。
图1 主要功能模块原理框图二、硬件设计本设计分为硬件设计和软件设计，这两者相互结合，不可分离。
本系统硬件设计过程如下：1、单片机系统及外围电路模块单片机系统及外围电路如图2所示，主要有+5V电源、AT89C51单片机、时钟电路、复位电路等组成。
图2单片机系统及外围电路图2、时钟模块本系统中采用的是内部时钟方式。
内部时钟方式就是利用单片机芯片内部的振荡器，通过在引脚XTALl和XTAL2两端跨接晶体振荡器，构成稳定的自激振荡器的方法，再由获得的自激振荡器发出稳定的脉冲，直接送入芯片内部的时钟电路的方式。
时钟电路如图3所示。
图3时钟电路从时钟电路的示意图中可以看到，单片机所跨接的晶体振荡器旁边还有两个电容器C1和C2。
16乘16点阵LED电子显示屏的设计
邢台职业技术学校Xingtai Polytechnic Institute 毕业设计（论文）题目16×16点阵LED电子显示屏的设计班级应电081姓名杨艳德指导教师唐俊英16×16点阵LED电子显示屏的设计目录摘要 (3)关键词 (3)前言 (4)1.背景介绍 (5)1.1 LED及LED显示屏 (5)1.2 MCS-51系列单片机简介 (6)1.2.1 MCS-51系列单片机及其特点 (6)1.2.2 单片机的发展历史简介 (6)3.功能要求 (7)4.方案实现 (7)4.1 系统硬件电路的设计 (8)4.1.1单片机系统及外围电路 (9)4.1.2列驱动电路 (9)4.2.系统程序的设计 (11)4.2.1显示驱动程序 (11)4.2.2系统主程序 (12)5性能分析 (19)5.1 性能分析 (19)总结 (20)摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
文章给出了一种基于MCS-51单片机的16×16 点阵LED显示屏的设计方案。
包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分汇编语言程序等方面。
在负载范围内, 只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。
关键词：MCS-51；LED；单片机前言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。
在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。
本文设计的是一个室内用16ｘ16的点阵LED图文显示屏，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
LED显示屏分为数码显示屏、图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。
LED数码显示屏的显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。
16乘16点阵LED电子显示屏的设计
邢台职业技术学校Xingtai Polytechnic Institute 毕业设计（论文）题目16×16点阵LED电子显示屏的设计班级应电081姓名杨艳德指导教师唐俊英16×16点阵LED电子显示屏的设计目录摘要 (3)关键词 (3)前言 (4)1.背景介绍 (5)1.1 LED及LED显示屏 (5)1.2 MCS-51系列单片机简介 (6)1.2.1 MCS-51系列单片机及其特点 (6)1.2.2 单片机的发展历史简介 (6)3.功能要求 (7)4.方案实现 (7)4.1 系统硬件电路的设计 (8)4.1.1单片机系统及外围电路 (9)4.1.2列驱动电路 (9)4.2.系统程序的设计 (11)4.2.1显示驱动程序 (11)4.2.2系统主程序 (12)5性能分析 (19)5.1 性能分析 (19)总结 (20)摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
文章给出了一种基于MCS-51单片机的16×16 点阵LED显示屏的设计方案。
包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分汇编语言程序等方面。
在负载范围内, 只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。
关键词：MCS-51；LED；单片机前言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。
在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。
本文设计的是一个室内用16ｘ16的点阵LED图文显示屏，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
LED显示屏分为数码显示屏、图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。
LED数码显示屏的显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。
16乘16LED点阵电子显示屏课程设计
目录1任务和要求 (1)2设计思想与原理 (1)2．1设计思想 (1)2．2 设计原理 (1)3 流程图 (3)4硬件电路图 (4)5仿真图 (5)6课程设计心得 (8)7参考文献 (8)8致谢 (8)9附录： (9)1任务和要求1．设计一个可供6-8组参赛队的智力竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮。
2．电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
即保持该信号不变，同时使后输入的信号无效。
3．在发出“抢答开始”命令后计时，规定的抢答时间到后无人抢答，发出“抢答时间到”信号，并锁定输入电路，使各路抢答信号无法再输入。
4．设置计分电路，每组预置为100分或其他，答对一次加10分，答错减10分（此项可选）。
2设计思想与原理2．1设计思想我的设计思路是竞赛抢答器要有报警系统，要是在规定时间内还没有参赛者抢答或回答出问题时就会发出报警声，倒计时为设定为30S。
并且如果出现犯规抢答时也会发出报警并且显示该犯规选手的编号。
这个抢答器可同时供不大于8名选手或8个代表队参加比赛，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号是相对应的，分别是S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8；给节目主持人设置二个控制按钮开关，用来控制系统的清零和抢答的开始；该八路抢答器具有程序存储、数据锁存和显示功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示出选手的编号，参赛选手在设定的时间内抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零；如果定时抢答30S后，却没有选手抢答时，系统持续报警，直到定时抢答的时间为零，本次抢答无效，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示FFF 犯规处理：如果主持人没按"开始"键，就有选手抢答，则显示选手编码，并持续报警。
如果已经有选手抢答了，别的选手则按键无效。
直到主持人重新复位按下开始键为止。
主持人可以根据不同的问答方式设定不同的抢答时间和回答时间。
16×16-LED点阵电子显示屏的设计
嵌入式系统原理课程设计目录一、课程设计的目的： ............................................ 错误!未定义书签。
二、课程设计的任务 (1)三：课程设计实验原理及步骤 (1)3.1系统硬件总体设计 (2)3.2系统的软件设计 (5)四、调试 (6)五、课程设计代码 (7)六、总结 (11)七、人员分配 (11)一、课程设计的目的：通过本次课程设计实践，熟悉和掌握嵌入式系统的软件、硬件设计方法，设计步骤，提高综合应用所学知识及动手和分析问题，解决问题的能力；同时还应达到以下目的：1、了解点阵LED显示的基本工作原理和工作过程；2、熟悉cortex-M3的GPIO使用及其相关API函数；3、熟悉混合总线通信编程方法及通信格式；4、学习HD7279键盘、显示接口芯片的工作方式及应用编程；5、学习16*16LED点阵显示汉字的控制方法及应用编程。
二、课程设计的任务：设计一个波形发生器电路，通过键盘的按键，控制产生不同的波形输出；1、采用DA转换器进行数/模转换，产生连续的正弦波和锯齿波输出。
2、通过键盘的按键控制输出的波形；如：按一下一个键，输出正弦波；再按一下另一个键，输出锯齿波，如此循环。
3、使用cortex-M3的SSI模块，通过SPI模式，控制DA转换器完成转换。
提示：1）、用LM3S9B96的SSI模块，通过SPI模式，控制DA转换器完成转换。
2）、由TLV5616DA转换器芯片，实现正弦波和锯齿波输出。
3）、由HD7929键盘、显示接口芯片，进行键盘按键值的输入。
三：课程设计实验原理及步骤3.1系统硬件部分设计系统硬件部分电路大致上可以分成电源电路、单片机最小系统电路及外围电路、列扫描电路、行扫描电路和LED显示屏电路五部分。
3.1.1整体模块设计本设计行、列驱动电路，显示屏电路，运用单片机的智能化，系统的将每个功能电路模块连接在一起，总体结构设计如下图2.1所示：图2.1 系统结构设计总图总体硬件电路设计在整个电路设计中，用两片8位输出锁存移位寄存器74HC595作为列扫描，用两片74LS164芯片作为行扫描，用单片机AT89S52对74HC595和74HC164进行控制和驱动。
16×16点阵LED电子显示屏的设计
告宣传。
自20世纪八十年代开始，LED电子显示屏的应
用领域已经遍布了交通、电信、教育、广告宣传等
各方面。LED电子显示屏发展较快，其无论在成本
和产生的社会效益等方面都有其独特的优势。功能介绍本作品的能：可以显示静态的汉字
可以实现动态显示，显 示的内容有左移、右移、 上移、下移等
可以通过上位机（PC机） 更新显示的内容
显示。本次设计单片机选用STC89C51、行驱动采用4线16线译码器74LS154、列驱动采用串行输入转并行输出 的移位寄存器74HC595.
4、系统整体方案框图
5、硬件电路原理图
6、系统PCB图
设计心得
通过这次的电子设计竞赛，让我们
的实践动手能力得到了很大的提高，明
白了理论学习联系到实践应用当中的重
要性，培养了我们团结合作、吃苦耐劳
的精神，而且更让我们认识到一个团队
只有具备良好的团结协作精神才能做出
出色的作品！
谢 谢 大 家！
The end
祝电子设计大赛圆 满成功！！
或熄灭，即可产生文字或图案的效果。通常把要显示的 图形或文字转换成点阵，再按照显示控制的要求以一定 的格式形成显示数据。
3、硬件电路设计
本次设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外
围电路、行驱动电路和列驱动电路三部分。由于显示量
比较大，很难用静态方法显示，只能采用动态扫描方法，
所以只有采用单片机及相关接口电路才能灵活实现动态
第十八届大学生专业素质能力竞赛
电子设计竞赛
16×16点阵LED电子 显示屏的设计
硬件设计： 软件设计： 报告设计：
背景介绍
LED电子显示屏是利用发光二极管点阵模块
组成的平面式显示屏幕。他具有发光效率高、使用
16×16点阵LED电子显示屏的设计
机器人创新设计课程设计报告书题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计：津学号：1613010320专业：国际经济与贸易指导老师：于大泳设计时间：2017年3月管理学院目录1. 引言 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 系统功能要求 (3)2. 方案设计 (4)3. 硬件设计 (5)4. 软件设计 (8)5. 系统调试 (9)6. 设计总结 (11)7. 附录A.：源程序 (11)8. 附录B.：作品实物照片 (16)9. 参考文献 (17)16×16点阵LED电子显示屏的设计1.引言1.1 设计意义目前广告牌具有显示容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。
因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。
而利用PC 机通信技术控制LED显示屏,则具有显示容丰富,信息更换灵活等优点。
1.2 系统功能要求本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以40脚单片机AT89C51为核心，通过该芯片控制列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示1个汉字。
显示可以采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
开关控制显示“矿大电气五班”、“电子综合设计”的字幕。
同时还要实现的功能：5V的电压输入，时钟电路的设置，复位电路的设置，单片机给74HC154芯片同时给E1和E2低电平，74LS154才能正常的工作。
例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。
应用时限流电阻可以放在X轴或Y，16*16LED点阵如图1.2.1所示。
图1.2.12.方案设计16X16点阵LED 工作原理说明 : 16X16点阵共需要256个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。
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二．课程设计任务书
单片机课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位 全班学生集中到单片机实验室(8B203)进行实训，每人配备一台 PC机、一套超想一3000单片机综合实验箱、相关的软件及电子 元器件等器材设备。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在 实训期间(一周)累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达 到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要 外出查找资料、购买电子元器件时，必须向指导老师请假，经 同意后方可外出。课程设计的任务相对分散，每3-5名学生组成 一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协 作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴 或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计 任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告
由LED点阵显示器的内部结构可知,器件宜採用动态扫描驱动方式 工作,由於LED管芯大多为高亮度型,因此某行或某列的单体 LED驱动电 流可选用窄脉冲,但其平均电流应限制在20mA内,多数点阵显示器的单 体LED的正向压降约在2V左右,但大亮点∮10的点阵显示器单体 LED的 正向压降约为6V。
大萤幕显示系统一般是将由多个LED点阵组成的小模组以搭积木的 方式组合而成的,每一个小模组都有自己的独立的控制系统,组合在一 起后只要引入一个总控制器控制各模组的命令和资料即可,这种方法既 简单而且具有易展、易维修的特点。
单片机课程设计的主要内容包括：理论设计、调试与仿真、撰 写设计报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统 设计、软件系统设计;硬件设计包括单元电路，选择元器件及计 算参数等;软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序 设计是课程设计的关键环节，通过调试进一步完善程序设计， 使之达到课题所要求的指标，使理论设计更接近于实际产品。 课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把理论设计内容， 调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结
设计时必须掌握点阵工作原理方能进行更深层设计。16x16LED点 阵其实就是4块8x8点阵LED级联而成的，因此特给出 8×8 点阵LED的 工作原理。图（1）为8×8点阵LED外观及引脚图，其等效电路如图 （2）所示，只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如 如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。应用时限流电阻可以 放在X轴或Y轴。而16x16就是在8x8原理的基础上将四块8x8级联而 成，如图（3）。
二、简介
组合型led点阵显示器以发光二极体为图素,它用高亮度LED晶粒进行阵 列组合后,再透过环氧树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引 脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。
点阵显示器有单色和双色两类,可显示红,黄,绿,橙等。LED点阵有 4×4、4×8、5×7、5×8、 8×8、16×16、24×24、40×40等多种; 根据图素的数目分为等,双原色、三原色等,根据图素顏色的不同所显 示的文字、图像等内容的顏色也不同,单原色点阵只能显示固定色彩如 红、绿、黄等单色,双原色和三原色点阵显示内容的顏色由图素内不同 顏色发光二极体点亮组合方式决定,如红绿都亮时可显示黄色,如果按 照脉冲方式控制二极体的点亮时间,则可实现256或更高级灰度显示,即 可实现真彩色显示。
师：田野 期：
指导教 日
三、课程设计进度计划及检查情况记录表
序号 日期
计划完成内容
实际完成内容
1 6-11
实训动员、准备工作及选 全部完成 题
2 6-15
Hale Waihona Puke 总体方案设计完成3 6-15
硬件设计及仿真
完成
4 6-18
软件设计与调试
完成
5 6-19
整机测试及撰写报告
完成
6 6-19
答辩与总结
四、成绩评定与评语
天津理工大学中环信息学院
电子系单片机课程设计报告
题 目： 16×16点阵LED电子显示屏的设计 班 级 ： 09信科2班 指 导 教 师 ： 田野 设 计 成 员 ：田亚凤
电子系 12年 06 月 18日 一．课程设计意义 LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，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。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。
几种LED点阵显示器的内部电路结构和外型规格,其他型号点阵的 结构与引脚可试验获得,LED点阵显示器单块使用时,既可代替数码管显 示数位,也可显示各种中西文字及符号,如5 x 7点阵显示器用於显示西 文字母,5×8点阵显示器用於显示中西文,8 x 8点阵用於显示中文文 字,也可用於图形显示。用多块点阵显示器组合则可构成大萤幕显示 器,但这类实用装置常通过微机或单片机控制驱动。
校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个 TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输 入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这 是由于上拉的缘故。 （2） P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
显示数据可通过单片机的P0,,P2口接驱动电路传输到点阵行引脚。 点阵的移动 以下以16×16点阵为例介绍点阵的移动。要显示一个字符，该字符 的点阵数据可以列向（纵向）16点组字，又可以行向（横向）16点组 字。无论哪一种组字方法，都既可以显示字符的水平方向的移动，又 可以显示竖直方向的移动。本设计主要采用汉字的左移，所以以下只 作左移显示的解释 列扫描方式左移动：列向组字显示字符水平方向的移动（左滚动） 延长数组法。将原来字符点阵数组的16个数据重复一遍延长，点阵 数组的数据个数为32个。每扫描一帧取8个数据显示，下一帧取数要在 数组中后移一个数取数。循环一遍扫16帧。可以假想有两块16×16的点 阵模块（共32帧）水平平行排列，用一个恰好能罩住16列点阵的中空 方框去罩这个点阵，第1（第1帧）罩住最左边数起第一列开始的16 列，就扫描显示这16列；第2次（第2帧）使方框右移一列，罩住做左 边数起第2列开始的16列，就扫描显示这16列；······；这样每扫描完一
图（1）8×8点阵LED外观及引脚图
图（2）8×8点阵LED等效电路
图（3）四块8x8点阵LED级联成16x16点阵 四、LED点阵的显示文字图形原理
LED驱动显示采用动态扫描方法，动态扫描方式是逐行轮流点 亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。 以16×16点阵为例，把所有同一行的发光管的阴极连在一起，把所有同 一列的发光管的阳极连在一起（共阴的接法），先送出对应第1列发光 管亮灭的数据并锁存，然后选通第1列使其燃亮一定的时间，然后熄 灭；再送出第2列的数据并锁存，然后选通第2列使其燃亮相同的时 间，然后熄灭；….第16列之后，又重新燃亮第1列，反复轮回。当这 样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象， 就能看到显示屏上稳定的图形。该方法能驱动较多的LED，控制方式 较灵活，而且节省单片机的资源。
完成
专业设计的主动
日 期： 独立思考能力 专业设计
指导教师： 完
性与平时表现 （20%）
与动手能力 （40%）
成情况 （40%）
专业设计成绩
题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计 摘要：LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩 阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息。本设计是基 于MCS-51单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方 案的设计。此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但 级联时要注意不要超过驱动负载范围。
以上完成一个图形移动的方法，也可以看成是移动16个不同的字 形。如图2.13所示，首先扫描第一个字型，同样是16行，16次扫描， 16次显示；完成一个字型的扫描以后，再扫描第二个字型；完成第二 个字型的扫描之后，再扫描第三个字型······依此类推，即可产生该文 字的左移的感觉。 六、芯片资料 主要芯片介绍 1. 8051系列的单片机 AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方 案。图片见下图附录1。
LED点阵显示系统中各模组的显示方式有静态和动态显示两种。静 态显示原理简单、控制方便,但硬体接线复杂,在实际应用中一般採用动 态显示方式,动态显示採用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲驱动, 从上到下逐次不断地对显示幕的各行进行选通,同时又向各列送出表示