實驗名稱: GPIO 控制 32x32 RGB LED Matrix
實驗目的: 了解在 Pi 板上，寫 C 語言控制 GPIO 來控制 32 x 32 RGB LED Matrix 的方法。
使用材料及設備: 市售 32x32 RGB LED 陣列板子 Raspberry Pi 板 連接線
原理介紹:
此 32x32 RGB LED 陣列板子的橫向 (x-軸) LED 亮暗控制器是由 32 位元位移暫存器來操作， 而縱向 (y-軸) LED 亮暗控制器是由一個 4 bit 控制16 路的多路分用器來操作。故我們在這個實驗需要練習: 用程式控制 32 bit 位移暫存器、用程式控制16 路的多路分用器。最後在32x32 RGB LED Matrix 上面顯示圖案。 下面分別說明位移暫存器和多路分用器的作用。
- 位移暫存器 IC 是一種序列輸入轉換成並列輸出的一種 IC。 基本功能可以用三支 pin 腳來達成資料輸入: 資料 (DATA pin ) 、CLOCK (CLK pin)、觸發 (LAT pin)。 跟據IC的規格，輸出 bit 數就是 輸出 pin 腳數目。在此例當中，輸出為 32 bit ， 故有 32 支 pin 腳依序控制了LED Matrix 的 x-軸向 32 個的 LED 的亮暗 (1 為亮，0 為暗)。 而操作方式在下節會說明。
- 多路分用器 IC 是一種由少數 pin 控制要輸出或接地的pin腳。在此例中， 輸入為四根 pin ，代表著 4 個輸入 bit。而輸出有 16 根，代表著 16 個 bit。 而四個輸入的 bit 可以表現出來的數值為0~15 (0b0000 ~ 0x1111)，所以剛好可以控制第幾個輸出腳為導通，其他的輸出腳為不導通。 而操作方式在下節會說明。