嵌入式系统设计与实例开发.ppt

本节提要01基于ARM的硬件系统体系结构02存储器接口设计03I/O接口设计04人机交互接口设计05网络接口设计06其它通讯接口设计键盘模块键盘可能用来输入数字型数据或者选择控制设备的操作模式。键盘有两种方案：一是采用现有的一些芯片实现键盘扫描；再就是用软件实现键盘扫描。嵌入式控制器的功能很强，可能允分利用这一资源。键盘接口设计键盘扫描阵列一个瞬时接触开关（按钮）放置在每一行与线一列的交叉点。矩阵所需的键的数目显然根据应用程序而不同。每一行由一个输出端口的一位驱动，而每一列由一个电阻器上拉且供给输入端口一位。键盘扫描过程就是让微处理器按有规律的时间间隔查看键盘矩阵，以确定是否有键被按下。每个键被分配一个称为扫描码的唯一标识符。应用程序利用该扫描码，根据按下的键来判定应该采取什么行动。01消抖算法：02组合键处理03键盘扫描方法键盘扫描程序//得到按键的扫描码，格式为0xXYZWU16GetScanKey(){ U16key; U8i,temp; for(i=1;i0x10;i=1){ //I/O口送出数据 rPDATD|=0xf; rPDATD=~i; key=4; OSTimeDly(1);//操作系统延时 temp=rPDATD; key|=(temp4); } returnkey;}LCD显示模块液晶显示是一种被动的显示，它不能发光，只能使用周围环境的光。它显示图案或字符只需很小能量。液晶显示所用的液晶材料是一种兼有液态和固体双重性质的有机物，它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列，但在电场作用下能改变其排列方向。LCD的背光：EL（场致发光）：2000-3000小时和LED光源：字符模式，50000小时LCD接口设计反射型LCD：底偏光片后面加了一块反射板，它一般在户外和光线良好的办公室使用。透射型LCD：底偏光片是透射偏光片，它需要连续使用背光源，一般在光线差的环境使用。透反射型LCD：是处于以上两者之间，底偏光片能部分反光，一般也带背光源，光线好的时候，可关掉背光源；光线差时，可点亮背光源使用LCD。LCD的显示方式反射型LCD的结构0102如果有需要，也可以直接使用芯片上的内置LCD控制器来构造显示模块，它可以支持彩色/灰度/单色三种模式，灰度模式下可支持4级灰度和16级灰度，彩色模式下最多支持256色，LCD的实际尺寸可支持到320X240。LCD通常由两种方式，一种是带有驱动芯片的LCD模块，基本上属于半成品LCD的驱动方式嵌入式处理器与LCD的连接寄存器选择使能信号嵌入式处理器01数据总线02LCD模块03LCD的显示控制从系统结构上来讲，由于显示器模块中已经有显示存储器。显存中的每一个单元对应LCD上的一个点，只要显存中的内容改变，显示结果便进行刷新。于是便存在两种刷新：1．直接根据系统要求对显存进行修改，一种是只需修改相应的局部就可以，不需要判断覆盖等；另一种就是有覆盖问题，计算起来比较复杂，而且每做一点小的屏幕改变就进行刷新，将增加系统负担。2．专门开辟显示内存，在需要刷新时候由程序进行显示更新。这样，不但可以减轻总线负荷，而且也比较合理，在有需要的时候进行统一的显示更新，界面也可以比较美观，不致由于无法预料的刷新动作导致显示界面闪烁。前后台双重显示缓存的显示模块结构01电阻式触摸屏02表面声波触摸屏03红外式触摸屏04电容式触摸屏触摸屏的分类触摸屏接口设计电阻式触摸屏分为四线电阻和五线电阻触摸屏电阻技术触摸屏是一种对外界完全隔离的工作环境，故不怕灰尘、水汽和油污，可以用任何物体来触摸，比较适合工业控制领域及办公室内有限人的使用。四线电阻触摸屏原理测量原理01在触摸点X、Y坐标的测量过程中，测量电压与测量点的等效电路图所示，图中P为测量点X02V0304YY05触摸屏芯片实现触摸屏的驱动选择控制（X、Y通道）01对于输入电压或附加电压进行AD转换02同步串行接口03最大转换速率125KHz04可编程控制8位或者12位转换模式05工作电压06两个附加的输入端口07FM(ADS)7843的特点FM7843与ARM的连接AD7843的工作时序01Arm同步串口（SIO）向ADS7843发送控制字转换完成后从ADS7843串口读出电压转换值02A/D转换时序（每次转换需要24个时钟周期）触摸屏的驱动#defineADS7843_CTRL_START 0x80#def