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1硬件分析 我这里有一块32*32的全彩LED单元板，共计1024个点，假如一个点分为RGB三种颜色，一种颜色要是显示1个字节（256）的灰度值，这样的话一个点至少需要3字节，如果想要显示完一张板子就是3Kbyte的存储空间。再看看PSoC 4 的存储外设RAM和FLASH分别为4Kbyte和32Kbyte，另外4K的SROM不能为我们所用（至少现阶段不能）。如此显示图片只能固化到FLASH中，有之前的一个实验PSOC 4的SRAM估计不够用。 再看看单元板的接口： 之前做过介绍，在此简单的做一些说明：R1、G1、B1为上半屏数据输入，R2、G2、B1为下半屏数据输入。A、B、C、D为行选择端。CLK为时钟信号，STB为所存输入，OE为输出使能。GND大家都知道是什么。
2解决问题 在选题之前我只是想按自己的想法实现对一张P6全彩板子的控制，至少能实现显示一幅图片。在实现自己想法的过程中，自己有很多疑惑，很多问题想不明白。借助网络资源，我还是学到了很多东西。 2.1灰度的实现 之前的一篇心得写的有点简单了。只是实现了对板子的基本控制，但是LED显示屏如何显示出那么多颜色，这个让我困惑很久，在拿到这个板子之前我就对这个问题想了很久，却不知道从何处下手去找。拿到板子之后，自己收集很多资料，终于知道了实现彩色的原理，虽然有点简单，但却让人难以想象的到。 实现一个LED 实现256*256*256种颜色（16万色）我们都知道使用PWM调节，但是对于LED显示屏来说用逐个实现这个方法很耗时间，而且时间间隔很长，这样显示效果很差。因此可以采用逐位点亮的灰度算法实现对LED显示屏。有了解的人知道LED显示屏是串行数据进行数据传输的，当ABCD四个行显示控制端都为0时选择的是第一行和第十七行。一个LED在一个时间内只能显示一种状态，要么关闭要么打开，我们要实现对LED屏灰度调节最好的方式就是逐位调节。假设传输一行的周期是T，如果那一位为1，则相应的亮对应的几个周期；反之为0则相应的几个周期中为关闭。例如D3为1的在这位后边的8个周期中都是亮，D4为0，后边的16T都为不亮。 假定这个T很小这样的话人的视觉暂留原理人眼可以当成一种固定的颜色。但是这些周期加起来是255T。我们可以计算一下。加入时钟最快PSOC4实验板，的最大时钟24MHz约为42ns这样传输一张板子所需要的时间为32*42ns*255*16=5.48352ms（255指的是255T，42ns指的是一个时钟周期，32指一行所需的时钟周期数，16指的是行数）。虽然只有5点多毫秒，但是不包括其他的一些计算数据的时间，而且要显示的让人感觉正常，这个频率还远不够，人眼总感到闪烁（我曾看300Hz的屏时就感觉到屏在闪），此外真正的实际中不会单独控制一块板子的。这样的唯一好处就是可以达到最大发光效率（100%）。有时候我们不得不舍弃一些东西而且实现另一些东西，比如这里我们就需要牺牲发光效率而实现速度。再看一张表吧。 这样的话我们写一行数据总共需要的周期数为34T，发光周期为32T，发光效率为ƞ=32/34 .约为94%，和100%相差不了多少，但是周期缩短了将近7.5倍。常用的还有19T的算法，原理和这个差不多，只是发光效率为84%，扫描周期缩短了13.4倍。 除了这些外还有颜色校正算法，这个牵涉的东西很多，在此不作考虑了。 2.1数字逻辑的实现 在接触PSOC4之前我用过Altera公司的FPGA，会使用Verilog硬件描述语言，感觉这一点没有什么难的。但是接触UDB模块之后就不这样想了，尤其是Datapath这个非常实用的东西，关于这个Datapath，让我很头疼。我查各种资料，但是介绍这个模块的都是一些英文文档，英语不好的我（大学考了6次四级都没过）只能硬着头皮学学习使用这个模块。 最开始是在官网上找的视频（http://www.cypress.com/?id=1162&source=home_support），一句一句的听他们讲怎么使用Datapath和使用PSoC Creator。比葫芦画瓢，慢慢的就理解Datapath的用途和Creator的使用。我感觉如果想要掌握PSOC数字逻辑的，首先要掌握的就是这两样东西，在此我同时感到了PSOC的强大之处。 我看得最多的还有就是这两个文档Components With UDB Datapaths和PSoC® 4 ArchitectureTRM 这两个很详细的介绍了Datapath的使用方法。 在我印象中Datapath基本上等同于一个带运算单元的微控制器，可能说微控制器有点过了，但是一个模块上可以实现加减运算，还可以实现移位、比较运算、屏蔽位、FIFO、级联等功能，这一点也是一个创新点。 最重要的就是这个图了，学习Datapath，这也是PSOC的灵活之处：
3代码的编写
在PSOC打开的StartPage上就有一个LED显示屏控制的程序，只不过那个是16*32的，和我要做的相比，少一个行显示控制信号D。当然了我肯定登录了那个网页去看过了，并下载了他的程序代码，通彻的研究过。其实发现他实现的方法和我想的差不多。因此感觉自己没有必要再重复别人的工作了，就算重复也有抄袭的嫌疑。只是在灰度值上原文作者使用的是5位深度的灰度值，3.2万色的，但是我想实现的是16万色。为此我自己有使用Verilog实现了一个元件。代码如下（时间有限，未使用过）：
module LED_OE_PWM( input Count0, input Count1, input Count2,// Count0到Count2是当前显示的是那一位 input SIG,//这个信号输入主要是前级done的输出 input Reset, input SysClock, output reg OE ); reg [2:0 Count; always @(posedge SysClock or negedge Reset) begin if(!Reset) Count <= 0; else Count <= {Count2,Count1,Count0};//汇集三个信号到Count end reg [7:0 Number;//为了防止Sum_Temp溢出，选择的这个做延长时间 reg [7:0 Sum_Temp;// 记录周期长度临时计数器 reg [7:0 Sum; //保留上一周期长度，因为现在记得周期数和在下一次才能用到 always @(posedge SysClock or negedge Reset) begin if(!Reset) begin Number <= 0; Sum <= 0; Sum_Temp <= 0; end else if(!SIG) begin if(Number>100) begin Number <= 0; Sum_Temp <= Sum_Temp+1;//每隔100个时钟周期记一个数 end else Number <= Number+1;// 每隔1个时钟周期记一个数 end else begin Number <= 0; Sum <= Sum_Temp;//记录上一次的周期T Sum_Temp <= 0; end end reg [7:0 LOW;//OE使能时间 always @(posedge SIG or negedge Reset) begin if(!Reset) LOW <= 0; else begin case(Count) 3'b000 : LOW <= {1'b0,1'b0,1'b0,Sum[7:3]};//1/8T 3'b001 : LOW <= {1'b0,1'b0,Sum[7:2]};//1/4T 3'b010 : LOW <= {1'b0,Sum[7:1]};//1/2T default: LOW <= Sum[7:0];//剩下的就可以按照实例中的操作了 endcase end end always @(posedge SysClock) begin if(LOW >Sum_Temp) OE <= 0; //输出使能 else OE <= 1; end endmodule 下图为内部结构图：
在硬件编译时候出现如下错误：
大概意思就是内部资源不够，可见之前的作者选择是正确的。在此我也学习了很多。 4 PSOC4最后心得 可编程器件在未来的应用前途不可限量，Cypress可以把MCU和可编程模块（数字和模拟）这么完美的集合在一起，发挥了MCU和可编程器件的各自优势。我从内心上喜欢这款PSOC器件。当然也有些地方感觉不足之处，例如内部存储小了点，UBD也就4个，不能做一些更为复杂的功能。如果PSOC4拥有PSOC3一样的价格和UBD个数该有多好啊。CapSense也是一个很好用的模块，是触摸按键变得更为简单，更为实用。此次试用没有涉及到模拟部分的，感觉很遗憾，我会在以后的工作学习中继续探索这个套件的使用，而并不以这个比赛的结束而结束。 5.结束语 比赛结束了，感觉自己总有各种事情要去做，自己只能在夜深人静的时候去学习，去看点资料，进行自己的梦想。白天的工作真的很无聊。在小公司中，工程师都是万能的，什么活都得干，而且干的和自己技术一点关系都没有。不抱怨了，这次比赛的确是自己在仓促中进行的，正赶上我买房子，花了不少时间。 时间总会过去的，这不又凌晨了。
构造全彩控制器.docx
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Complex.rar
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PSOCLIB.rar
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构造全彩控制器.docx
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