液晶顯示接口模塊設(shè)計報告(含pcd圖)課件

1、淮陰工學(xué)院DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實訓(xùn)報告系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實訓(xùn)報告選題名稱選題名稱: 液晶顯示接口模塊設(shè)計 系（院）系（院）: 計算機工程學(xué)院專專 業(yè)業(yè): 班班 級級: 姓姓 名名: 學(xué)學(xué) 號號: 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師: 學(xué)年學(xué)期學(xué)年學(xué)期: 2012 2013 學(xué)年 第 1 學(xué)期2013年 1 月 11 日設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)書課題課題名稱名稱液晶顯示接口模塊設(shè)計設(shè)計設(shè)計目的目的1.了解液晶顯示器的基本原理；2.理解基于 DSP 開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的基本思路及方法；3.學(xué)習(xí)基于 DSP 開發(fā)過程及資料收集與整理，學(xué)會撰寫課程設(shè)計報告；4.學(xué)會對所學(xué)知識進行總結(jié)與提高；實驗實驗環(huán)境環(huán)境1Windows

2、2000 以上操作系統(tǒng)；2CCS 開發(fā)環(huán)境；任務(wù)任務(wù)要求要求1. 利用課余時間去圖書館或上網(wǎng)查閱課題相關(guān)資料，深入理解課題含義及設(shè)計要求，注意材料收集與整理；制定完整的設(shè)計方案，結(jié)合框圖進行說明。2.在第 19 周末之前完成預(yù)設(shè)計，并請指導(dǎo)教師審查。通過后方可進行下一步工作；3.按指導(dǎo)書要求設(shè)計軟件，實現(xiàn)設(shè)計的功能，并顯示正確的結(jié)果；4.要求形成穩(wěn)定的程序軟件，可以在實驗箱上進行下載驗證，方可申請參加答辯；工作進度計劃工作進度計劃序號序號起止日期起止日期工工 作作 內(nèi)內(nèi) 容容12012.12.312013.1.1CCS 環(huán)境的安裝、熟練驅(qū)動安裝和配置、DSP 基礎(chǔ)硬/軟件實驗練習(xí)22013.1

3、.22013.1.3了解課題任務(wù)并進行初步規(guī)劃32013.1. 42013.1.6繪制原理圖、PCB 圖并進行優(yōu)化42013.1.72013.1.11提交軟件代碼、硬件電路成果和設(shè)計報告，參加答辯。指導(dǎo)教師（簽章）：指導(dǎo)教師（簽章）： 年年 月月 日日 摘要：液晶顯示屏已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，在各種領(lǐng)域中起到越來越重要的作用，以其特有的優(yōu)勢正廣泛應(yīng)用于儀器、儀表、電子設(shè)備等低功耗產(chǎn)品中。因此，掌握和控制液晶顯示屏是非常重要的技能。本文簡要介紹了液晶、液晶顯示器件以及數(shù)字信號處理器的相關(guān)背景和基本原理。其次，文章又以實際應(yīng)用為背景引出穩(wěn)定性高、價格便宜、方便使用的圖形點陣式液晶顯示模塊，以

4、及數(shù)字信號處理器TMS320VC5416 的功能特性。液晶顯示器(LCD)具有功耗低、體積小、質(zhì)量輕、超薄和可編程驅(qū)動等其他顯示方式無法比擬的優(yōu)點，不僅可以顯示數(shù)字、字符，還可以顯示各種圖形、曲線、及漢字，并且可實現(xiàn)屏幕上下左右滾動、動畫、閃爍、文本特征顯示等功能；以 TMS320VC5416 芯片為主要模塊，與電源模塊， JTAG 仿真模塊及液晶顯示模塊共同組成了 DSP 的最小系統(tǒng)。借助 PROTEL 畫出了原理圖。人機界面更加友好，使用操作也更加靈活、方便，使其日益成為智能儀器儀表和測試設(shè)備的首選顯示器件。關(guān)鍵詞：TMS320C54xDSP；LCD；液晶顯示模塊 目目錄錄1 課題綜述.1

5、1.1 課題來源、意義、預(yù)期目標.11.2 面對問題.12 系統(tǒng)分析.22.1 基礎(chǔ)知識.22.2 總體方案.33 硬件設(shè)計.33.1 12864 引腳說明.33.2 顯示器模塊電路圖.33.3 電路原理圖.44 軟件設(shè)計.54.1 軟件簡介.54.2 12864 液晶顯示器.54.2 關(guān)鍵步驟.64.3 流程圖.85 代碼編寫.95.1 主程序.95.2 指針定義.95.3 清除屏幕函數(shù).105.4 文本顯示函數(shù).105.4 主函數(shù).115.5 字庫定義.116 程序調(diào)試.137 運行與測試.15總 結(jié).16致 謝.17參考文獻.18DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告11 課題綜述課題綜述2

6、0 世紀 80 年代初期出現(xiàn)了數(shù)字信號處理器（DSP)，原是用于信號處理領(lǐng)域的芯片，隨著世界各大 DSP 生產(chǎn)商對產(chǎn)品性能的提高，DSP 的控制能力不斷提升，既具備了高速的數(shù)據(jù)信號處理能力，又具備了很強大的 I/O 控制功能，很適合作為電動機的復(fù)雜控制器，近年來，包括 TI，MOTOROLA，AD 等大公司在內(nèi)的許多DSP 廠商都相繼推出了電機控制專用 DSP 芯片，如 TMS320 系列、DSP56F80X 系列等。這類芯片都以 DSP 處理器為核心，使用其高效的指令集，同時在片內(nèi)集成了包括 AD，PWM 等在內(nèi)的電機控制接口電路，不僅簡化了系統(tǒng)硬件電路，同時也提高了可靠性和性價比。其中，T

7、I 公司生產(chǎn)的高性能的電機控制處理器TMS320vc5402，它是功能強大的 32 位定點 DSP 芯片，具有功耗小、性能高、運算速度快、數(shù)據(jù)和程序存儲器容量大、AD 采樣和處理精度高等特點，能滿足電動汽車液晶顯示要求1.1 課題來源、意義、預(yù)期目標課題來源、意義、預(yù)期目標1.1.1 課題來源、意義數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing，簡稱 DSP)是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20 世紀 60 年代以來，隨著計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運而生并得到迅速的發(fā)展。數(shù)字信號處理是一種通過使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來處理現(xiàn)實信

8、號的方法，這些信號由數(shù)字序列表示。在過去的二十多年時間里，數(shù)字信號處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。1.1.2 預(yù)期目標通過實訓(xùn)中的案例分析及自己設(shè)計，了解 DSP 系統(tǒng)的基本開發(fā)過程及其典型應(yīng)用，掌握 DSP 芯片的基本工作原理、DSP 外圍電路設(shè)計、DSP 軟件設(shè)計等知識，最后設(shè)計完成基于 DSP 的液晶顯示接口模塊，完成相應(yīng)的功能。達到加深理解、驗證鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容；其目的在于掌握運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力，增強工程實踐能力和動手能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。1.2 面對問題面對問題首要的問題是確定硬件實現(xiàn)方案，是在考慮系統(tǒng)性能指標、工期、成本、算法需DSP 系

9、統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告2求、體積、功耗等因素基礎(chǔ)上，選擇系統(tǒng)的最優(yōu)實現(xiàn)方案。然后還要完成器件選擇，除了 DSP 芯片外，還包括 ADC、DAC、存儲器、電源、控制邏輯、通信、人機接口、總線等基本部件。原理圖設(shè)計包括：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、模擬數(shù)字混合電路的設(shè)計、存儲器設(shè)計、通信接口的設(shè)計、電源和時鐘電路的設(shè)計、控制電路的設(shè)計。PCB 設(shè)計以及硬件調(diào)試。2 系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析2.1 基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識2.1.1 液晶顯示器件液晶顯示器件的電極圖形雖然是看不見的透明導(dǎo)電圖形，但導(dǎo)電極的引出方式卻決定了該器件所采用的控制與驅(qū)動方式。根據(jù)顯示像素液晶顯示器件可分為段型和點陣型兩大類，它們的驅(qū)動方式又可分為靜態(tài)驅(qū)

10、動和動態(tài)驅(qū)動。圖 2-1 靜態(tài)驅(qū)動段型液晶顯示器件的電極排布動態(tài)驅(qū)動點陣型液晶顯示器件的電極實際上就是 X 方向和 Y 方向的兩組平行直線電極分布于前后玻璃基板上。如圖 2.4 所示。在相應(yīng)的行列電極間加上一定的驅(qū)動電壓就可以使交點像素呈顯態(tài)，通過行驅(qū)動器依次掃描行電極就可以實現(xiàn)動態(tài)驅(qū)動。圖 2-2 矩陣型液晶顯示器件的電極排布DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告32.2 總體方案總體方案系統(tǒng)框圖如圖 3-4 所示。該系統(tǒng)主要包括了以 DSP 為主控制器，同時與 JTAG仿真電路，液晶顯示模塊等組成 DSP 的小模塊。3 硬件設(shè)計硬件設(shè)計3.1 12864 引腳說明引腳說明圖 3-1 引腳圖3.

11、2 顯示器模塊電路圖顯示器模塊電路圖帶中文字庫的 12864 是一種具有 4 位/8 位并行、2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置 8192 個 16*16 點漢字，和 128 個 16*8 點 ASCII 字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面?？梢燥@示 84 行 1616 點陣的漢字。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。下圖 3-2 是顯示器的電路

12、圖。DSP 芯片仿真電路電源電路液晶顯示模塊圖 2-3 硬件平臺系統(tǒng)框圖DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告4圖 3-2 顯示模塊的電路圖3.3 電路原理電路原理圖圖通過 PROTEL，畫出了液晶顯示器設(shè)計電路原理圖如圖 3-3 所示。圖 3-3 電路原理圖通過 PROTEL，畫出了液晶顯示器設(shè)計電路 PCB 如圖 3-4 所示。圖 3-4 PCB 圖DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告54 軟件設(shè)計軟件設(shè)計4.1 軟件軟件簡介簡介Code Composer Studio，英文縮寫: CCS。Code Composer Studio 包含一整套用于開發(fā)和調(diào)試嵌入式應(yīng)用的工具。它包含適用于每個 TI

13、 器件系列的編譯器、源碼編輯器、項目構(gòu)建環(huán)境、調(diào)試器、描述器、仿真器以及多種其它功能。CCS IDE 提供了單個用戶界面，可幫助您完成應(yīng)用開發(fā)流程的每個步驟。CCS 將 Eclipse 軟件框架的優(yōu)點和德州儀器 (TI) 先進的嵌入式調(diào)試功能相結(jié)合，為嵌入式開發(fā)人員提供了一個引人注目、功能豐富的開發(fā)環(huán)境。4.2 12864 液晶顯示器液晶顯示器12864A-1 漢字圖形點陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個中文漢字（16X16 點陣） 、128 個字符（8X16 點陣）及 64X256 點陣顯示 RAM（GDRAM） 。圖 4-1 實物圖 1圖 4-2 實物圖 2DSP 系統(tǒng)開

14、發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告64.2 關(guān)鍵步驟關(guān)鍵步驟4.2.1 驅(qū)動安裝運行光盤的“driver/驅(qū)動安裝” ，如下圖所示。圖 4-3 驅(qū)動安裝圖 4-4 選擇芯片安裝完成后查看設(shè)備管理器，會添加驅(qū)動如下圖所示。圖 4-5 安裝完成4.2.2 XDS5160 的設(shè)置運行 CCS Studio Setup 顯示如下圖 4-6，選擇 Clear。DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告7圖 4-6 運行 CCS Studio Setup選擇 import a Configuration File，如圖 4-7。圖 4-7 選擇 import a Configuration File選擇 C5416 XDS51

15、0 Emulator，如圖 4-8 所示。圖 4-8 選擇 C5416 XDS510 Emulator右擊屬性，完成以下配置：圖 4-9 配置 1DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告8圖 4-10 配置 2圖 4-11 配置 3圖 4-12 配置 44.3 流程圖流程圖根據(jù)液晶顯示接口模塊的原理，編寫如下流程圖。DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告95 代碼編寫代碼編寫5.1 主程序主程序#include lcd.cvoid show_welcome();void main()show_welcome();while(1)show_welcome();5.2 指針定義指針定義unsigned ch

16、ar* hz_ma1 = hzdot;/*馬 */unsigned char* hz_dai= hzdot+ 0 x20 ;/*岱 */unsigned char* hz_lao= hzdot+ 0 x40;/*老 */unsigned char* hz_shi1 = hzdot+0 x60 ;/*師 */unsigned char* hz_nin= hzdot+ 0 x80; /*你 */unsigned char* hz_hao = hzdot+0 xa0 ;/*好 */unsigned char* hz_qing = hzdot + 0 xe0;/*請 */unsigned char*

17、hz_gei= hzdot + 0 x100;/*給 */unsigned char* hz_gao = hzdot + 0 x120;/*高 */unsigned char* hz_fen = hzdot + 0 x140; /*分 */unsigned char* hz_tanhao= hzdot + 0 x160;/*嘆號 */unsigned char* ascii_D = chardot+0 x70;/*S*/unsigned char* ascii_S = chardot+0 x80;/*P*/unsigned char* ascii_P = chardot+0 x90;/*x*/

18、開始結(jié)束定義字庫定義漢字指針執(zhí)行主函數(shù)調(diào)用 show_welcom 函數(shù)調(diào)用 lcd_cls 函數(shù)調(diào)用 lcd_printf 函數(shù)運行調(diào)試顯示結(jié)果4-13 程序流程圖DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告10unsigned char* ascii_I = chardot+0 xa0;/*I*/unsigned char* ascii_o = chardot+0 xc0;/*o*/unsigned char* ascii_v= chardot+0 xd0;/*v*/unsigned char* ascii_e= chardot+0 xe0;/*e*/unsigned char* ascii_L =

19、 chardot+0 xb0;/*L*/5.3 清除屏幕函數(shù)清除屏幕函數(shù)void lcd_cls(int x0, int y0, int x1, int y1)int y;unsigned char* data;for(; x0 = x1; x0+)data = lcd_buffer+x0*128+y0*8;for( y = y0*8; y = y1*8+8; y+)*data+ = 0;5.4 文本顯示函數(shù)文本顯示函數(shù)void lcd_printf( int x, int y, unsigned char* data, int flag)int index;x = x * 128;y = y

20、 * 8;/* 寫數(shù)據(jù) */if( flag = CHS_DOT ) for ( index = 0; index 16 ; index+)lcd_bufferx+y+index = dataindex;for ( index = 0; index 16 ; index+)lcd_bufferx+y+128+index = dataindex+16;elsefor ( index = 0; index 8 ; index+)DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告11lcd_bufferx+y+index = dataindex;for ( index = 0; index Load Program

21、”加載到試驗箱，如圖 6-3 所示。圖 6-3 加載到實驗箱DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告157 運行與測試運行與測試調(diào)試成功后，加載到試驗箱然后點擊運行，我沒會在實驗箱的 128*64 的液晶顯示屏上顯示如圖 7-1 所示。圖 7-1 實驗結(jié)果DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告16總總 結(jié)結(jié)這次 DSP 工程實訓(xùn)歷時兩個星期，在整整兩個星期的日子，雖然有些苦，但是可以學(xué)的到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次設(shè)計，進一步加深了對 DSP 的了解，讓我對它有了更加濃厚的興趣。從一定程度上說，編一個程序并不難，難的是要把這個程序

22、完全調(diào)試正確。我在編寫此程序時遇到了很多問題，例如在寫程序之前，沒有預(yù)先作好規(guī)劃，也沒有畫好流程圖，導(dǎo)致最后編譯時有很多問題，有的連自己都不知道，不得不一個一個的找出來，浪費很多時間。因此，在些程序前一定要規(guī)劃好程序流程圖，但從實用角度來說，本設(shè)計還不具備很好的拓展性，還需加以改進。提出利用高速率 DSP 芯片控制液晶屏顯示的技術(shù)，并編寫出針對 DSP 液晶模塊的驅(qū)動程序，能夠廣泛地應(yīng)用于各種圖像的處理和顯示場合，在調(diào)試和仿真過程中取得了良好的顯示效果。此電路的設(shè)計思想也可以應(yīng)用在其他液晶模塊的接口設(shè)計中，只要對程序稍加改動就可以，加以這次實訓(xùn)的時間很緊迫，再加上各方面的經(jīng)驗不足，也遇到很多問

23、題。總的來說，這次實訓(xùn)對我很有幫助，我發(fā)覺老師上課講的很多東西對我們都很有用，讓我受到不少的啟發(fā)。DSP 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用工程實習(xí)報告17致致 謝謝感謝淮陰工學(xué)院計算機工程學(xué)院給我們這么好的學(xué)習(xí)環(huán)境，給我們提供如此好的實踐機會，以及提供的 DSP 的硬件設(shè)備和 CCS 的軟件環(huán)境，感謝在實驗室的工作人員給了我們一個整潔干凈的實習(xí)環(huán)境。特別感謝我們的指導(dǎo)老師馬老師，他淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學(xué)術(shù)目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本課題從選題到完成，每一步都是在老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血。在此，謹向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！我還要感顧老師，在我做液晶顯示接口模塊的實訓(xùn)中，顧老師給了我很大的支持和鼓勵，從開始著手準備到最后的完成，顧老師都給了我莫大的幫助，調(diào)試的過程中出現(xiàn)問題時及時的對我進行指導(dǎo)、提點。當(dāng)我真的開始著手時，還的確是困難重重。俗話說的好， “磨刀不誤砍柴工” ，當(dāng)每次遇到不懂得問題時，我都會第一時間通過百度等搜索器尋求答案或是記在本子上面，找老師解答，顧老師從來都不會因為我的問題稍過簡單加以責(zé)備，而是一再的告誡我做