基于ARM微处理器的数码管驱动设计.doc

嵌入式课程设计 课程设计名称： 基于ARM微处理器的数码管驱动设计 专业班级： 电科1103班 学生姓名： 张 学 号： 2011160303 指导教师： 金广锋 11级电科 专业课程设计任务书 学生姓名 张 专业班级 电科1103 班 学号 2011160303 题 目 基于ARM微处理器的数码管驱动设计 课题性质 A 课题来源 D 指导教师 金广锋 同组姓名 主要内容 1. 利用ARM微处理器实现数码管显示驱动； 2.能够显示0 1 2 3 4 5 6 7 8 9等数字，且循环显示； 3. 通过按键改变循环显示速度； 任务要求 设计出具体电路，列出所用器件及布线图。。 画出程序流程图，画出子程序或中断流程图。 说明系统工作原理，对系统进行调试。 写出课程设计报告。 参考文献 嵌入式系统有关教材 电路设计手册 其他资料 审查意见 指导教师签字： 教研室主任签字： 2014 年 11 月 28 日 说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页. 基于ARM微处理器的数码管驱动设计 设计要求 1、利用ARM微处理器实现数码管显示驱动； 2、能够显示0 1 2 3 4 5 6 7 8 9等数字，且循环显示； 3、通过按键改变循环显示速度； 设计方案 本次试验选用的芯片为PXA270，使用的是PXA270集成试验箱。基于Intel XScale架构的PXA270处理器，集成了存储单元控制器、时钟和电源控制器、DMA控制器、LCD控制器、AC97控制器、I2S控制器、快速红外线通信 (FIR)控制器等外围控制器，可以实现丰富的外围接口功能。其低电源运行模式以及动态电源管理技术可以有效的降低电源的功耗。使用试验箱上的4X4的矩阵键盘作为输入，用来控制数码管显示的快慢速度，将需要输出的各个数码管状态从两个数码管中输出。 设计原理 1、数码管结构 七段数码管由8个发光二极管排列组成（包括小数点位）如下图所示： 这8个独立的二极管通常被命名：a.b.c.d.e.f.g.h。h表示小数点。利用7段数码管能显示所有数字以及部分英文字母。 数码管有2种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连一起，成为共阳极8段数码管如图所示： 共阳极8段数码管的8个发光二极管的正极一起接VCC，要控制数码管中的某一段亮，比如A段，只须要控制数码管的A脚为低电平就可以了，反之熄灭A段就控制A脚为高电平。 另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起，称为共阴极数码管，如图所示： 共阴极8段数码管的8个发光二极管的正极一起接GND，要控制数码管中的某一段亮，比如A段，只须要控制数码管的A脚为高电平就可以了，反之熄灭A段就控制A脚为低电平。 数码管显示方式 数码管的显示方式有静态和动态之分。分别介绍如下： （1） 静态相示方式： 当8段数码管显示一个字符时，该字符对应的发光二极管控制信号一直保持有效；静态显示方式的每个数码管都需要一组控制信号。 （2）动态显示方式： 动态的多组控制信号，轮流扫描这些数码管，十多个数码管可以同时动态 显示（相对人眼）。 该字符对应的发光二极管是轮流点亮的，即控制信号按一定的周期有效，在点亮过程中，点亮时间是很短暂的，所以视觉看到的依然是很稳定的。 数码管驱动电路设计 以共阳极数码管为例： 用处理器的8个GPIO分别控制数码管中的8段发光二极管，这样往GPIO的引脚送一个低电平就能点亮该引脚对应的一段数码管，由于发光二极管能承受的电流大多是毫安级的，因此还需要外接一个限流电阻。 在实际设计中，处理器一般不是直接用8个I/O脚来控制数码管的显示，而是通过外接一个译码器来控制。最常用的译码器是BCD译码器。如下图所示。 4、程序设计流程图 如何让驱动程序加载到内核 （1）添加步骤（括号内容为解释）：（以添加led.c驱动程序为例） ①在确定了自己的代码位置的前提下，建立自己的源代码目录，文件，Makefile，Config.in等。（对于本程序中Makefile文件和Config.in文件已有，只需添加相关内容即可，无需更改） Makefile文件：一个工程中的源文件不计其数，其按类型，功能，模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译