【正文】 LCD模塊是嵌入式應用系統(tǒng)中重要的人機交互部件。目前，許多常用的LCD模塊一般自身都不帶有字庫，而實際應用中人機界面又經常需要顯示中英文字符。對于不帶字庫的LCD模塊顯示字符的解決方法通常是利用字模提取軟件來進行預處理，即將系統(tǒng)中可能用到的字符一一將其字模提取出來，并將字模數據存放在程序空間中。該方法只適用于顯示字符固定且數量較入式系統(tǒng)中，靈活性差?？紤]到嵌入式系統(tǒng)一般帶有一定容量的ROM存儲系統(tǒng)，本文以無字的圖形LCD模塊LM2028為例，搭建了以ARM微處理器s3C44BOX為基礎的嵌式液晶系統(tǒng)工作平臺，在此平臺的基礎上，討論了一種基于自制硬件字庫的中英文字符顯示方案。LCD控制器的作用是將系統(tǒng)存儲器中的LCD圖像數據傳送到外部LCD驅動器中，并產生必須的LCD控制信號。S3C44BOX LCD控制器支持在灰白LCD上的單色、4級灰度、16級灰度顯示，也能與彩色LCD接口支持最大256色的顯示?？梢跃幊讨С植煌胶痛怪秉c數(64O480、3202160160等)、不同數據線寬度、不同接口時序和刷新速率的LCD，支持4位雙掃描、4位單掃描、8位單掃描的LCD顯示器，并支持水平／垂直卷動，以用來支持更大的屏幕顯示(如12801280) 。S3C44BOX支持查找表，用于各種色彩選擇或灰度級別的選擇。在灰度模式中，通過查找表可以在16級灰度中選擇四種灰度，在彩色模式中，一個字節(jié)的圖像數據是用3位表示紅色，3位表示綠色，2位表示藍色，通過查找表可以選擇16級紅色中的8種紅色、16級綠色中的8種綠色和16級藍色中的4種藍色。S3C44B0X 中具有內置的LCD 控制器，它能將顯示緩存（在SDRAM存儲器中）中的LCD圖像數據傳輸到外部的LCD驅動電路上的邏輯功能。它支持單色、4級、16級灰度LCD顯示，以及256彩色LCD顯示。在顯示灰度時，它采用時間抖動算法（timebased dithering algorithm）和幀率控制 (Frame Rate Control)方法，在顯示彩色時，它采用RGB的格式，即RED、GREEN、BLUE，三色混合調色。通過軟件編程，可以實現233或332的RGB調色的格式。對于不同尺寸的LCD顯示器，它們會有不同的垂直和水平象素點、不同的數據寬度、不同的接口時間及刷新率，通過對LCD 控制器中的相應寄存器寫入不同的值，來配置不同的LCD 顯示板。S3C44B0X 中內置的LCD 控制器提供了下列外部接口信號：VFRAME: LCD 控制器和LCD 驅動器之間的幀同步信號。它通知LCD屏開始顯示新的一幀，LCD 控制器在一個完整幀的顯示后發(fā)出VFRAME 信號。VLINE: LCD 控制器和LCD 驅動器間的同步脈沖信號，LCD 驅動器通過它來將水平移位寄存器中的內容顯示到LCD 屏上。LCD 控制器在一整行數據全部傳輸到LCD 驅動器后發(fā)出VLINE 信號。VCLK: LCD 控制器和LCD 驅動器之間的象素時鐘信號，LCD 控制器在VCLK的上升沿發(fā)送數據，LCD 驅動器在VCLK 的下降沿采樣數據。VM: LCD 驅動器所使用的交流信號。LCD 驅動器使用VM 信號改變用于打開或關閉象素的行和列電壓的極性。VM 信號在每一幀觸發(fā)，也可通過編程在一定數量的VLINE 信號后觸發(fā)。VD[3:0]: LCD 象素數據輸出端口。VD[7:4]: LCD 象素數據輸出端口。LCD 控制器包含REGBANK, LCDCDMA, VIDPRCS, 和TIMEGEN。REGBANK 具有18 個可編程寄存器，用于配置LCD 控制器。LCDCDMA為專用的DMA，它可以自動地將顯示數據從幀內存中傳送到LCD 驅動器中。通過專用DMA，可以實現在不需要CPU 介入的情況下顯示數據。VIDPRCS 從LCDCDMA 接收數據，將相應格式（比如4／8 位單掃描和4 位雙掃描顯示模式）的數據通過VD[7:0]發(fā)送到LCD的驅動器上。TIMEGEN 包含可編程的邏輯，以支持常見的LCD 驅動器所需要的不同接口時間和速率的要求。TIMEGEN 部分產生VFRAME,VLINE, VCLK, VM 等信號。Lcd顯示的時鐘界面包括：靜止不動的圓形鐘面和一直在走動的時鐘指針。所以需要構建兩個重要的函數實現畫圓和畫直線。以下為畫圓函數：該算法是通過X變量的自增，補償1 修正正方形控制Y變量自減，找到距中心恒定距離的點，其中rs=45，X自0加1增至45。和原點坐標運算，可以在第一象限找到一點，再通過折疊對稱找到其他象限的三個點，通過畫點函數描繪出。再畫他的45度鏡像就好了。以中心的坐標為起點，使用while函數與指針最外圈的點比較，不斷延長直至相等，所以事先計算出時針，分針和秒針三個同心圓最外圈點的坐標，以便帶入函數。也同圓類似，要考慮不同象限點的情況，根據不同的位置帶參數到畫點函數中描繪。時鐘應用系統(tǒng)模塊設計 本模塊是電子時鐘功能實現的主要模塊，也是本次課程設計的核心模塊，本模塊實現的功能主要有：時間計時，鐘面時間顯示，數字時間顯示。其中，時間計時功能和在LCD上顯示數字鐘顯示功能較易實現，之前的單片機課程設計和HDL課程設計均有所涉及。計時使用S3C44B0X內部時鐘脈沖和分頻實現，在LCD上顯示數字鐘顯示使用LCD數字顯示功能實現。在LCD上實現鐘面顯示功能較為復雜，主要包括以下過程： 給秒針、分針各設定60個坐標（包括X左邊和Y坐標），表示60秒和60分，給時針設定12個坐標（包括X左邊和Y坐標）； 設定鐘面顯示初值并完成初值與時針、分針、秒針的坐標的映射，更更改初值可以完成時間的設定； 使用畫線函數完成秒針、分針、時針顯示，主要功能是擦除上一秒（分、時）的軌跡和顯示這一秒（分、時）。 使用畫點函數完成鐘面基本構造，即鐘面與12個整點時間點。 除此之外，需要在整個移植后的系統(tǒng)中初始化堆棧并設定任務，通過任務完成時鐘的各項功能。實驗結果及討論調試結果與分析 通過編譯調試下載到實驗箱的S3C44B0X芯片中進行調試，LCD顯示結果如圖7所示。 圖7 LCD調試結果顯示屏幕右上角顯示出學號姓名和作品信息；屏幕中間顯示的是鐘面，有時針、分針和秒針，顯示實時時間；屏幕下方顯示的是數字時鐘，顯示時分秒（與鐘面時間相對應）和年月日。完成系統(tǒng)設計要求的各項功能。結 論本課程設計屬于嵌入式系統(tǒng)項目設計，利用ELARM830教學實驗箱上的嵌入式微處理器S3C44B0X和LCD模塊，實現如下功能： LCD顯示“鐘面”樣式，時針、分針、秒針顯示實時時間； LCD顯示“數字鐘”樣式，動態(tài)顯示年、月、日、時、分、秒； 顯示時間可以修改并保持“鐘面”與“數字鐘”時間保持一致； LCD左上角動態(tài)顯示小組成員姓名、學號及選題信息。本課程設計完成選題要求，但是有如下方面有待改進： “鐘面”現實不夠精確，分針和時針只設定了60個坐標位置，分針和時針走動不均勻； 數字鐘部分尚未考慮到“大月”和“小月”以及“平年”和“閏年”的日期問題，所有月份均設定為30天； 時間修改麻煩，需要對源程序中設定的初值進行修改，無法通過鍵盤對時間進行修改； 未調用S4C44B0X內部實時時鐘（RTC）模塊，不能顯示出精確的內部實時時間。 本次課程設計是嵌入式系統(tǒng)項目設計，是在本學期我們學完了嵌入式系統(tǒng)課程以后相應的課程設計。我們自己查找了許多關于S3C44B0X和LCD的資料和文獻作為課程設計的知識儲備，同時也參考了去年學長學姐完成的課題，取人之長、補己之短。經過我們的努力，在老師同學的幫助下，我們順利完成了課程設計，對嵌入式系統(tǒng)的硬件、軟件有了更為深入的了解，也深入掌握了嵌入式系統(tǒng)設計的基本方法，達到了預期的目的。本次課程設計首先要感謝陳龍燦老師，對我們的課程設計給予了充分的關懷和幫助；然后要感謝我的搭檔范娟，我們一起完成了本次課程設計。 附 錄源程序： include ..\inc\define STACKSIZE 256define x_line 160define y_line 80OS_STK_DATA stk。extern GUI_FONT CHINESE_FONT12。extern GUI_FONT CHINESE_FONT16。extern GUI_FONT GUI_Font8x16。OS_EVENT * Send_LCD_Sem。OS_EVENT *Key_Mbox。I8 Hour[3],Min[3],Sec[3]。I8 hour = 0, min = 0, sec = 0,ms。I8 YEA1[3],YEA2[3],MON[3],DAY[3]。int yea1 = 20,yea2=11, mon = 6, day = 23。I8 XH0[3],XH1[3],XH2[3],XH3[3]。I8 XH4