dsp點陣控制顯示

Lcd點陣控制顯示設計人：***專業(yè)：電子信息工程班級：電子081501學號：200815020129指導教師：***二零一二年一月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1緒論 21.1課題研究背景 .2課題研究的現(xiàn)狀 31.3設計要求 4\o"CurrentDocument"2系統(tǒng)總體設計 5系統(tǒng)的設計方法 52.2系統(tǒng)總體功能框圖 6\o"CurrentDocument"3LCD模塊硬件設計 8設計原理 84軟件設計 10CCS(CodeComposerStudio)簡介 11DSP的C語言編程 13軟件設計部分 151、緒論1.1課題研究背景DSP(digitalsignalprocessor)是一種獨特的微處理器，是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號，轉換為0或1的數(shù)字信號，再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或實際環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實時運行速度可達每秒數(shù)以千萬條復雜指令程序，遠遠超過通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度，是最值得稱道的兩大特色。近年來，隨著低價格、高性能DSP芯片的出現(xiàn)，DSP已越來越多地被應用于高速信號采集、語音處理、圖像分析處理等領域中，并且日益顯示其巨大的優(yōu)越性。而液晶顯示屏更以其顯示直觀、便于操作的特點被用作各種便攜式系統(tǒng)的顯示前端。傳統(tǒng)的液晶顯示往往采用單片機控制。但在系統(tǒng)有大量高速實時數(shù)據(jù)的情況下，單片機由于受到處理速度的限制就顯得力不從心。DSP應用的快速發(fā)展為數(shù)字信息產(chǎn)品帶來廣闊的發(fā)展空間，并將支持通信、計算機和消費類電子產(chǎn)品的數(shù)字化融合。在無線領域，DSP遍及無線交換設備、基站、手持終端和網(wǎng)絡領域，并涵蓋從骨干基礎設施到寬帶入戶的設備，包括VoIP網(wǎng)關和IP電話、DSL和CableModem等。面向群體應用，DSP在媒體網(wǎng)關、視頻監(jiān)控、專業(yè)音響、數(shù)字廣播、激光打印等應用中表現(xiàn)出色；面向個人應用，DSP在便攜式數(shù)字音頻和影像播放器、指紋識別和語音識別等應用中表現(xiàn)不俗；針對嵌入式數(shù)字控制應用，DSP極大地滿足了工業(yè)界的需求，如數(shù)字變頻電力電源設備、工業(yè)縫紉機等；DSP也極大地滿足了消費電子的需求，如空調、冰箱、洗衣機等。1.2課題研究的現(xiàn)狀隨著數(shù)字信號處理領域不斷發(fā)展，DSP也由應用推動發(fā)展。SoC集成意味著更多的存儲器和不同的內核與專用外設一起均能集成到同一器件上，這就使DSP產(chǎn)品能夠按特定市場的需求進行定制。在此環(huán)境中，浮點功能已成為整體DSP產(chǎn)品組合中的另一要素。移動電話、數(shù)碼相機等DSP產(chǎn)品的主要應用領域走勢良好，需求旺盛，推動著DSP市場持續(xù)增長。在無線領域，我國手機用戶繼續(xù)大規(guī)模增加，手機需求的大幅增加帶動了我國DSP市場的高速增長。在數(shù)字消費領域，我國新興的數(shù)字消費類電子產(chǎn)品進入增長活躍期，市場呈現(xiàn)高增長態(tài)勢，用戶認知率和普及率大幅提高，數(shù)碼消費市場的高速增長推動了DSP市場的發(fā)展。此外，計算機、通信和消費類電子產(chǎn)品的數(shù)字化融合也為DSP提供了進一步的發(fā)展機會。目前，在VoIP、DSL、CableModem、3G、數(shù)字相機和馬達控制等需要實時處理大量數(shù)字信息的應用中，都可見到DSP的身影，DSP無疑已經(jīng)成為推動數(shù)字化進程的動力。1.3、設計要求5個撥碼開關，1撥到0n狀態(tài)，LCD第一行顯示“太原科技大學”2撥到0n狀態(tài)，LCD第二行顯示“電子信息工程學院”3撥到0n狀態(tài)，LCD第三行顯示“歡迎您”4撥到0n狀態(tài),,LCD第四行顯示“謝謝”5撥到0n狀態(tài)，，LCD清屏。2、系統(tǒng)總體設計系統(tǒng)的設計方法本系統(tǒng)設計以模塊電路為基礎，主要采用實驗和仿真的設計方法對各模塊電路硬件和軟件展開設計。整個系統(tǒng)設計的大致步驟如圖2.1所示：圖2.1系統(tǒng)設計的大致步驟圖整個系統(tǒng)設計的大致步驟如圖2.1所示，設計過程分軟件設計與硬件設計兩大方向，其中，軟件部分的設計步驟為：1、 根據(jù)需要用C語言編寫程序2、 將程序轉化成DSP匯編，并送到編譯器進行編譯，生成目標文件。3、 將目標文件送鏈接器進行鏈接，得到可執(zhí)行文件。4、 將可執(zhí)行文件調入調試器進行調試，檢查運行結果是否正確。如果正確繼續(xù)，否則返回修改。硬件部分設計步驟為:1、 設計硬件實現(xiàn)方案，即根據(jù)性能指標、功能要求等確定最優(yōu)硬件實現(xiàn)方案，并畫出其硬件系統(tǒng)框圖。2、 進行器件選型，根據(jù)功能、成本和使用經(jīng)驗等要求確定系統(tǒng)中的主要器件，最重要的是根據(jù)需要選擇系統(tǒng)中主要芯片的芯片型號。2.2系統(tǒng)總體功能框圖

LCD圖2.2系統(tǒng)總體功能框圖LCD圖2.2系統(tǒng)總體功能框圖本實驗開發(fā)系統(tǒng)，借鑒了現(xiàn)有實驗系統(tǒng)的成功經(jīng)驗同時對存在的問題得到了較好的解決。系統(tǒng)以TI公司的DSP芯片TMS32OVC5416為核心，外圍電路的選擇充分考慮了進行DSP實驗和開發(fā)的需要。整個系統(tǒng)按照功能可以劃分為以DSP芯片為核心的最小系統(tǒng)電路和應用電路兩大部分進行設計，最小系統(tǒng)電路主要包括電源電路、時鐘電路。應用電路主要包括MCBSP串行通信（A/D和D/A）模塊，1/0端口應用液晶顯示模塊等。通過硬件設計和軟件設計，并把以上電路連接在一起使其成為一個完整的系統(tǒng)，使該系統(tǒng)能開設出DSP課程的常用實驗和實訓項目，并可以作為基本的開發(fā)系統(tǒng)。

3、LCD模塊硬件設計設計原理1.撥碼開關原理：2.擴展10接口:TMS320VC5416DSP為核心的DSP模塊，它通過擴展接口與顯示/控制模塊連接，可以控制其各種外圍設備。3．液晶顯示模塊的訪問、控制是由VC5416DSP對擴展接口k操作完成?？刂瓶诘膶ぶ罚好羁刂平涌诘募拇嫫鳛镃TRLCDCMDR，數(shù)據(jù)控制接口的寄存器為CTRLCDLCR和CTRLCDRCR,輔助控制接口的寄存器為CTRLCDCR。4．顯示控制方法：液晶顯示模塊中有兩片顯示緩沖存儲器,分別對應屏幕顯示的象素,向其中寫入數(shù)值將改變顯示,寫入“1”則顯示一點,寫入“0”則不顯示。其地址與像素對應方式如下：表3.1地址與象素的對應方式左側顯示內存右側顯示內存Y=0]V*F6263D]■■?6263DEODBGDBODBODBODBODEODBODBODBOD\111JI111IX=0DB7DB7DB?DB7DE」DB^DB7DB7DB7DB7DBODBODBDDBt)DBODBODBODBODBODBO8IIJJ1I1J]LIIDB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB755X=^DBODBODBODBODBODBODBODBODBODBO561JJ1I1J1L1IDBTDB7DB7DB7DRrDB7DB7DB7DB763發(fā)送控制命令：向液晶顯示模塊發(fā)送控制命令的方法是通過向命令控制接口寫入命令控制字,然后再向輔助控制接口寫入0。液晶顯示器與DSP的連接6．數(shù)據(jù)信號的傳送：由于液晶顯示模塊相對運行在高主頻下的DSP屬于較為慢速設備，連接時需要考慮數(shù)據(jù)線上信號的等待問題；電平轉換：由于DSP為3.3V設備，而液晶顯示模塊屬于5V設備，所以在連接控制線、數(shù)據(jù)線時需要加電平隔離和轉換設備，在ICETEK-CTR上使用了74LS245。4、軟件設計本實驗系統(tǒng)由于采用了TI公司的TMS320VC5416DSP芯片，所以主要編程語言為相應的DSP語言，米用的編譯環(huán)境是TI公司的CCS(CodeComposerStudio)。軟件的編寫，主要包括程序的編譯、編譯和鏈接。在軟件調試的工作中，一般都需要用到仿真器，目標DSP與PC機通過仿真器連接、編譯、鏈接得到的可執(zhí)行程序，通過仿真器下載到目標DSP中，目標DSP的狀態(tài)通過仿真器上傳到PC機顯示。TMS320VC5416DSP提供兩種編程語言：匯編語言和C語言。對于完成一般功能的代碼，這兩種語言都可以使用。使用匯編語言程序雖然具有速度快的優(yōu)點，但用匯編語言編寫程序比較費時費力，使用C語言編程可以提高程序開發(fā)的效率，同時使閱讀程序變得容易一些。本論文采用的軟件環(huán)境是C語言環(huán)境。CCS(CodeComposerStudio)簡介CCS(CodeComposerStudio)是一種針對TMS320系列DSP的集成開發(fā)環(huán)境，在Windows操作系統(tǒng)下，采用圖形接口界面，提供有環(huán)境配置、源文件編輯、程序調試、跟蹤和分析等工具。CCS有兩種工作模式，即軟件仿真器模式：可以脫離DSP芯片，在PC機上模擬DSP的指令集和工作機制，主要用于前期算法實現(xiàn)和調試。硬件在線編程模式：可以實時運行在DSP芯片上，與硬件開發(fā)板相結合在線編程和調試應用程序。【12】CCS的開發(fā)系統(tǒng)主要由以下組件構成：TMS320C54X集成代碼產(chǎn)生工具；CCS集成開發(fā)環(huán)境；DSP/BIOS實時內核插件及其應用程序接口API；實時數(shù)據(jù)交換的RTDX插件以及相應的程序接口API；由TI公司以外的第三方提供的各種應用模塊插件。CCS的功能十分強大，它集成了代碼的編輯、編譯、鏈接和調試等諸多功能，而且支持C/C++和匯編的混合編程，其主要功能如下：具有集成可視化代碼編輯界面，用戶可通過其界面直接編寫C、匯編、.cmd文件；含有集成代碼生成工具，包括匯編器、優(yōu)化C編譯器、鏈接器等，將代碼的編輯、編譯、鏈接和調試等諸多功能集成到一個軟件環(huán)境中；高性能編輯器支持匯編文件的動態(tài)語法加亮顯示，使用戶很容易閱讀代碼，發(fā)現(xiàn)語法錯誤；工程項目管理工具可對用戶程序實行項目管理。在生成目標程序和程序庫的過程中，建立不同程序的跟蹤信息，通過跟蹤信息對不同的程序進行分類管理；基本調試工具具有裝入執(zhí)行代碼、查看寄存器、存儲器、反匯編、變量窗口等功能，并支持C源代碼級調試；斷點工具，能在調試程序的過程中，完成硬件斷點、軟件斷點和條件斷點的設置；探測點工具，可用于算法的仿真，數(shù)據(jù)的實時監(jiān)視等；分析工具，包括模擬器和仿真器分析，可用于模擬和監(jiān)視硬件的功能、評價代碼、執(zhí)行的時鐘；數(shù)據(jù)的圖形顯示工具，可以將運算結果用圖形顯示,包括顯示時域/頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等，并能進行自動刷新；提供GEL工具。利用GEL擴展語言，用戶可以編寫自己的控制面板/菜單，設置GEL菜單選項，方便直觀地修改變量，配置參數(shù)等。DSP的C語言編程C語言是目前世界上流行、使用最廣泛的高級程序設計語言。C語言對操作系統(tǒng)和系統(tǒng)使用程序以及需要對硬件進行操作的場合，用C語言明顯優(yōu)于其它高級語言,許多大型應用軟件都是用C語言編寫的。C語言具有繪圖能力強，可移植性，并具備很強的數(shù)據(jù)處理能力，因此適于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動畫它是數(shù)值計算的高級語言。DSP軟件c語言程序開發(fā)流程TI公司的DSP芯片既可以使用匯編語言，也可以使用C語言進行軟件開發(fā)?？紤]到軟件的可移植性問題，應盡量采用C語言進行開發(fā)。TI公司提供了一個集成開發(fā)環(huán)境CCS,使用CCS進行DSP應用軟件開發(fā)的典型流程。DSP的命令文件編寫用戶在CCS集成開發(fā)環(huán)境中編寫C程序時，C語言程序設計無需考慮硬件的存儲空間配置狀況，只需單獨編寫一個.CMD命令文件指明目標硬件的存儲空間配置情況，鏈接器就可以自動的將數(shù)據(jù)和程序裝載到指定的位置空間。C語言的中斷處理在定點C編譯器中，中斷可以用C函數(shù)直接來處理，使用C函數(shù)進行中斷處理時，應包括以下步驟：1、 在C環(huán)境中創(chuàng)建中斷服務函數(shù)。2、 初始化中斷向量表，在存儲器映像中建立中斷向量表。3、設置中斷允許位和中斷標志，允許中斷源中斷。4.3軟件設計部分//常量定義#defineLCDDELAY1#defineLCDCMDTURNON0x3f#defineLCDCMDTURNOFF0x3e#defineLCDCMDSTARTLINE0xc0#defineLCDCMDPAGE0xb8#defineLCDCMDVERADDRESS0x40#defineWAITSTATUS(*(unsignedint*)0x28)//CTR擴展寄存器定義ioportunsignedintport3002,ioportunsignedintport3003,ioportunsignedintport8000;ioportunsignedintport8001;ioportunsignedintport8002;ioportunsignedintport8003;ioportunsignedintport8004;ioportunsignedintport8005;ioportunsignedintport8007;#defineCTRGRport8000

#defineCTRLCDCMDR port8001#defineCTRKEY port8001#defineCTRCLKEY port8002#defineCTRLCDCR port8002#defineCTRLCDLCR port8003#defineCTRLCDRCR port8004#defineCTRLA port8005#defineCTRLR port8007voidDelay(unsignedintnTime);voidTurnOnLCD();voidLCDCLS();//延時函數(shù)//打開顯示//清除屏幕顯示內容//延時函數(shù)//打開顯示//清除屏幕顯示內容{{0x01,0x23,0x22,0xfe,0x3a,0x26,0x23,0x01}{0x01,0x7e,0x7a,0x7f,0x7f,0x7c,0xb7,0x02}{0x14,0x5c,0x7f,0xec,0x7c,0x24,0xff,0x08}{0x64,0x64,0xff,0x7e,0xea,0x6e,0x6e,0x73}{0x01,0x21,0x22,0xfc,0x38,0x26,0x23,0x01}{0x14,0x3c,0x7f,0xfe,0x0c,0xfe,0x18,0x10}};unsignedcharledkey2[8][8]={{0x10,0x10,0x2e,0x7e,0x52,0x7e,0x11,0x1f}{0x00,0x7e,0x18,0xff,0x18,0x18,0x18,0x18}{0x28,0x7f,0x42,0x5e,0xde,0x5e,0x5e,0x52}{0x10,0x3e,0x3e,0x3e,0x3e,0x3a,0x6f,0xfc}{0x00,0x7e,0x18,0x18,0x18,0x18,0x1b,0x7e}{0x30,0x7e,0x7a,0xfe,0x7f,0xee,0xe4,0x7f}{0x14,0x3c,0x7f,0xfe,0x0c,0xfe,0x18,0x10}{0x08,0x7e,0x72,0x6e,0x7e,0x6c,0x5d,0x77}};unsignedcharledkey3[3][8]=太原科技大學電子信息工程學院{

太原科技大學電子信息工程學院TOC\o"1-5"\h\z{0x08,0xf8,0x2f,0x76,0x6c,0x7c,0x9a,0x33}, //歡{0x48,0x7f,0xff,0x16,0x7e,0x56,0xf5,0x1e}, //迎{0x38,0x7e,0x7e,0xde,0x7a,0x7a,0x6f,0x3c}， //您};unsignedcharledkey4[2][8]={{0x12,0x7a,0x7f,0xfa,0x7e,0x7a,0x7a,0x3e}, //謝{0x12,0x7a,0x7f,0xfa,0x7e,0x7a,0x7a,0x3e}, //謝};main(){//設置變量////設置變量//初始化ICETEK-CTRCTRGR=0;CTRGR=0x80;CTRGR=0;CTRLR=0;//關閉東西方向的交通燈//關閉南北方向的交通燈//打開顯示//清除顯示內存//關閉南北方向的交通燈//打開顯示//清除顯示內存//設置顯示起始行//設置操作頁=0TurnOnLCD();LCDCLS();CTRLCDCMDR=LCDCMDSTARTLINE;CTRLCDCR=0;for(;;){CTRLCDCMDR=LCDCMDPAGE;Delay(LCDDELAY);CTRLCDCR=0;Delay(LCDDELAY);//起始列=0//起始列=0Delay(LCDDELAY);CTRLCDCR=0;Delay(LCDDELAY);for(;;){j=DIP;j=j&0x0f;//取撥碼開關狀態(tài)//末4位有效if(j&0x01)//第一個開關按下時顯示“太原科技大學”{CTRLCDCMDR=LCDCMDPAGE

for(i=0;i<8;i++){CTRLCDLCR=(nBW==0)?(ledkey1[nCount][i]):(~ledkey1[nCount][i]);//屏幕左側第1至8行第i列賦值port8002=0;//(賦值后當前操作列自動加1，所以不需設置)Delay(LCDDELAY); //調用延遲子程序CTRLCDCR=0;Delay(LCDDELAY);Delay(512);nCount++;ifDelay(LCDDELAY);Delay(512);nCount++;if(nCount==6){nCount=0;nBW=1-nBW;}//調用延遲子程序//反白顯示}if(j&0x02)//第二個開關按下時顯示“電子信息工程學院”{}if(j&0x02)//第二個開關按下時顯示“電子信息工程學院”{CTRLCDCMDR=LCDCMDPAGEfor(i=0;i<8;i++){CTRLCDLCR=(nBW==0)?(ledkey2[nCount][i]):(~ledkey2[nCount][i]);port8002=0;Delay(LCDDELAY);CTRLCDCR=0;Delay(LCDDELAY);Delay(512);nCount++;if(nCount==8){nCount=0;nBW=1-nBW;}}if(j&0x04) //第三個開關按下時顯示“歡迎您”{CTRLCDCMDR=LCDCMDPAGEfor(i=0;i<8;i++){CTRLCDLCR=(nBW==0)?(ledkey3[nCount][i]):(~ledkey3[nCount][i]);port8002=0;Delay(LCDDELAY);CTRLCDCR=0;Delay(LCDDELAY);Delay(512);nCount++;if(nCount==3){nCount=0;nBW=1-nBW;}}}if(j&0x11) //第四個開關按下時顯示“謝謝”{CTRLCDCMDR=LCDCMDPAGEfor(i=0;i<8;i++){CTRLCDLCR=(nBW==0)?(ledkey4[nCount][i]):(~ledkey4[nCount][i]);port8002=0;Delay(LCDDELAY);CTRLCDC