【正文】 上的聲波波形即發(fā)生變化，由此確定坐標(biāo)位置。使用熱感應(yīng)型紅外式觸摸屏的手機(jī)也有一些，比如三星的滑蓋手機(jī)SGHE900和SGHU600。它安裝方便、不需要任何控制器，可以用在各檔次的設(shè)備上。3）紅外式觸摸屏紅外式觸摸屏分為光感應(yīng)型和熱感應(yīng)型。隨著高端智能手機(jī)，特別是iPhone這樣支持多點(diǎn)觸摸的智能手機(jī)的流行，電容式觸摸屏的出貨量出現(xiàn)了飛速增長。當(dāng)手指觸摸屏幕時，根據(jù)電容的變化，傳感器和處理芯片可以“繪制”出電容量的變化圖，從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控。不過，電阻式觸摸屏較大的缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時觸摸，這也限制了它在高端智能手機(jī)和游戲機(jī)中的應(yīng)用2）電容式觸摸屏電容式觸摸屏又可以細(xì)分為表面式和投射式兩種，表面式電容觸摸屏多用于ATM機(jī)和街機(jī)等大型設(shè)備，而投射式電容觸摸屏多用于手機(jī)。根據(jù)引出線數(shù)多少，電阻式觸摸屏分為四線式、五線式、八線式等種類，有的基層直接使用導(dǎo)電玻璃或者有機(jī)導(dǎo)電薄膜。所有的電阻式觸摸屏都采用分壓器原理來產(chǎn)生代表X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的電壓。人機(jī)界面（又稱用戶界面或使用者界面）是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。雖然有些產(chǎn)品可能以前就使用液晶顯示，但是今天使用的液晶顯示產(chǎn)品無論從技術(shù)上還是從質(zhì)量上或功能上都有了質(zhì)的提高和飛躍。 UniversalAsynchronous Receiver /Transmitter (UART)目 錄摘 要 2Abstract 3前 言 6第一章 緒論 7 觸摸屏原理 7 觸摸屏的分類 7 觸摸屏顯示器技術(shù)簡介 9第二章 數(shù)字信號控制器 11 DSP的特點(diǎn)及基本結(jié)構(gòu) 11 概述 12 DSP系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)流程 12 CCSv4概述 14第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 16 DSP擴(kuò)展模塊硬件電路設(shè)計(jì) 16 DSP擴(kuò)展總體結(jié)構(gòu) 16 17 DSP復(fù)位電路設(shè)計(jì) 17. 上電復(fù)位 18 19 FLASH存儲器擴(kuò)展 20 DSP的JTAG電路設(shè)計(jì) 21 智能串口模塊硬件電路設(shè)計(jì) 22 智能串口總體結(jié)構(gòu) 23 單片機(jī)及硬件電路擴(kuò)展 24 SC16C654 及硬件電路設(shè)計(jì) 25 串口光電隔離電路設(shè)計(jì) 25第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 27 27 智能串口協(xié)議設(shè)計(jì) 27 DSP發(fā)送數(shù)據(jù)流程 28 單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)流程 30 單片機(jī)接收數(shù)據(jù)流程 32 DSP接收數(shù)據(jù)流程 32 DSP擴(kuò)展模塊軟件測試 33 PLL倍頻設(shè)計(jì) 33 EMIF初始化設(shè)置 34 FLASH存儲器軟件測試 36 SDRAM存儲器軟件測試 38第五章 串口屏的應(yīng)用設(shè)計(jì) 39 觸控配置 39 觸控界面設(shè)計(jì) 40 系統(tǒng)配置和外設(shè) 42 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 43第六章 結(jié)論與展望 45結(jié) 論 46參考文獻(xiàn) 47致謝 483江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)前 言隨著信息時代的進(jìn)步，信息技術(shù)的發(fā)展作為信息顯示的液晶顯示的應(yīng)用領(lǐng)域，也在不斷擴(kuò)展。然后設(shè)計(jì)了 DSP 初始化模塊的相關(guān)程序，并完成了擴(kuò)展存儲器的軟件測試。在硬件設(shè)計(jì)方面，首先研究了 TMS320C6713 DSP 處理器的芯片架構(gòu)及應(yīng)用開發(fā)實(shí)例，詳細(xì)地論述了DSP擴(kuò)展模塊的硬件電路設(shè)計(jì)。DSP技術(shù)設(shè)備具有靈活、精確、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)備尺寸小、速度快、性能穩(wěn)定和易于升級等優(yōu)點(diǎn)。以DSP為核心的控制器在控制過程中需要將許多參數(shù)顯示給客戶，同時有的參數(shù)針對可編程控制器需要在線修改，因此可以選著具有人機(jī)交互能力的人機(jī)界面觸摸屏解決這一問題。然后通過研究通用UART芯片 SC16C654 的 FIFO 功能，圍繞 DSP 和單片機(jī)進(jìn)行了智能串口的硬件設(shè)計(jì)。最后進(jìn)行了 1553 總線的聯(lián)機(jī)調(diào)試。十幾年前，液晶顯示開始大規(guī)模從“筆段型顯示”轉(zhuǎn)向“點(diǎn)陣型顯示”儀器，儀表產(chǎn)品中也只有那些號稱智能儀表的產(chǎn)品才能使用。液晶顯示應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展是和液晶顯示應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大密不可分。人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存儲單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。 觸摸屏的分類根據(jù)工作原理不同，觸摸屏被分為不同種類，比較常見的包括電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏和紅外式觸摸屏等等。電阻式觸摸屏的價(jià)格比較低廉，能在較為惡劣的環(huán)境下工作，并且利于大規(guī)模生產(chǎn)，因此成為發(fā)展最早、用途最為廣泛的觸摸屏。電容式觸摸屏是在玻璃屏幕上鍍有一層透明的薄膜導(dǎo)體層，在導(dǎo)體層外再附加了一塊保護(hù)玻璃，由于在觸摸屏四邊鍍有狹長的電極，因此在導(dǎo)電體內(nèi)形成了一個低電壓交流電場。電容式觸摸屏的雙層結(jié)構(gòu)能保護(hù)導(dǎo)體及傳感器，更有效地防止環(huán)境因素對觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢、塵?；蛴蜐n，依然可以準(zhǔn)確算出觸摸位置。僅僅在2007年，用于手機(jī)的電容式觸摸屏就出貨2350萬片。光感應(yīng)型由裝在觸摸屏外框上的紅外線發(fā)射與接收感測元件構(gòu)成，在框的四邊排列了紅外線發(fā)射管及接收管，在屏幕表面形成一個紅外線網(wǎng)。不過，由于只是在普通屏幕上增加了框架，因此在使用過程中架框四周的紅外線發(fā)射管及接收管很容易損壞，而且由于邊框部分必須嵌入受光及發(fā)光元件，因此會使得邊框部分增粗，不利于機(jī)身的輕薄化。4）聲波識別式觸摸屏聲波識別式觸摸屏包括聲脈沖識別觸摸屏和表面波識別觸摸屏，通過識別表面連續(xù)或脈沖聲波的變化來確定觸摸位置。如果在CRT等堅(jiān)固表面上使用的話，甚至不需要玻璃基板，直接將CRT表面當(dāng)作基板即可。這支筆能夠發(fā)射電磁波，通過接收裝置感應(yīng)到筆在屏幕上方的位置，就可進(jìn)行定位。比如惠普TouchSmart TX2平板電腦就采用了電磁感應(yīng)+電容式觸摸屏，電磁感應(yīng)筆進(jìn)行手寫輸入，電容式觸摸則主要用于圖形界面操作。產(chǎn)品主要分為電容式觸摸屏，電阻式觸摸屏和表面聲波觸摸屏三類。安裝時注意觸摸屏顯示器必須裝相應(yīng)觸摸屏驅(qū)動程序才能正常使用，否則不能啟動觸摸屏操作。某些顯示器如PHILIPS前罩可視框高度不夠，如果不貼防塵條裝入觸摸屏?xí)箵Q能器被壓壞，從而導(dǎo)致觸摸屏無法使用，這種現(xiàn)象在純平顯示器上猶為突出，貼上防塵條可以為換能器墊出空間，從而解決這一問題。在顯像管的可視區(qū)外貼上雙面膠，待粘貼觸摸屏?xí)r再將雙面膠外層膠紙撕去。用玻璃清潔劑和麂皮徹底地清潔觸摸屏的兩個表面，同時清潔顯示器的表面。（2）編程方便：DSP系統(tǒng)中的可編程DSP芯片可使設(shè)計(jì)人員在開發(fā)過程中靈活方便地對軟件進(jìn)行修改和升級。（6）集成方便：DSP 系統(tǒng)中的數(shù)字部件有高度的規(guī)范性，便于大規(guī)模集成。（2）程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時訪問指令和數(shù)據(jù)。（6）具有在單周期內(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器。下面以TMS320系列為例介紹DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)。 概述目前Tl公司的DSP產(chǎn)品主要分為2類，一類為定點(diǎn)型的DSP，一類為浮點(diǎn)型的DSP。因?yàn)楦↑c(diǎn)DSP芯片硬件支持浮點(diǎn)格式，所以浮點(diǎn)運(yùn)算能力強(qiáng)，運(yùn)算精度也能夠滿足要求，雖然價(jià)格略高于定點(diǎn)DSP，但考慮到性能和速度，本系統(tǒng)采用浮點(diǎn)DSP芯片作為CPU。其次，硬件電路工程師需根據(jù)處理器的擴(kuò)展屬性根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)各個模塊的硬件電路原理圖。特別是對于以 DSP 處理器為代表的高速 PCB 設(shè)計(jì)需嚴(yán)格地設(shè)計(jì)各層的電源和地平面鋪銅以及控制走線寬度、長度和各數(shù)據(jù)地址線、時鐘線之間的長度差。 硬件開發(fā)流程 本文的設(shè)計(jì)使用了protel軟件作為硬件原理圖和PCB圖設(shè)計(jì)開發(fā)的工具，DSP 系統(tǒng)的軟件開發(fā)主要是在 CCS平臺下的 C 語言或者匯編語言編程。硬件在線編程模式：可以實(shí)時運(yùn)行在DSP芯片上,與硬件開發(fā)板相結(jié)合在線編程和調(diào)試應(yīng)用程序。DSP 作為整個系統(tǒng)的核心控制器與 SDRAM 和 FLASH 交互數(shù)據(jù)、向串口模塊收發(fā)數(shù)據(jù)以及與 1553 總線模塊建立通信。最后將介紹 1553 總線的協(xié)議及硬件電路設(shè)計(jì)。： 圖 TMS320C6713 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 DSP復(fù)位電路設(shè)計(jì)DSP 復(fù)位包括上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩個部分。復(fù)位設(shè)計(jì)邏輯如圖 所示： 節(jié)點(diǎn)數(shù) 圖 DSP 復(fù)位邏輯. 上電復(fù)位本文設(shè)計(jì)中采用了 TI 公司的電壓調(diào)整芯片 TPS70445作為 DSP 模塊的供電器件，該芯片同時還具有給 DSP 處理器提供復(fù)位信號的功能。在使用該款芯片時要注意散熱問題，芯片的 1124 引腳既作為接地引腳使用同時又作為散熱引腳使用，同時芯片的背面有一塊導(dǎo)熱板，可以在設(shè)計(jì) PCB 時，在該芯片的封裝處預(yù)留導(dǎo)熱焊盤，同時通過若干過孔把焊盤引到電路板的地層，這樣可以起到很好的散熱效果，DSP 從而可以獲得穩(wěn)定的電壓。 FLASH存儲器擴(kuò)展TMS320C6713 具備 CE0、CECECE3 這四個可擴(kuò)展的存儲空間，每個空間的起始地址分別為 0x80000000、0x90000000、0xa0000000、0xb0000000。該器件的工作電壓范圍是 ，具有功耗低、編程方便等特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)將 FLASH 分配到 CE1 空間，電路如圖 38 圖 FLASH 存儲器擴(kuò)展電路原理圖 DSP的JTAG電路設(shè)計(jì)仿真是調(diào)試嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。使用 JTAG 方式就是片上調(diào)試的一種方法。 圖 DSP 的 JTAG 仿真接口電路圖JTAG 標(biāo)準(zhǔn)定義了一個串行移位寄存器，寄存器的每一個單元分配給 IC 芯片的相應(yīng)引腳，每一個獨(dú)立的單元成為邊界掃描單元。為了能夠充分節(jié)省 DSP 的資源，使其有更多的時間用于算法的實(shí)現(xiàn)，串口模塊中需給 DSP 處理器提供一個容量較大的接收和發(fā)送緩沖區(qū)。通過對SC16C654 通用 UART 器件的編程實(shí)現(xiàn) 6 串口、2 種波特率（，）的串口擴(kuò)展。DSP 可以訪問雙端口存儲器，取出來自串口的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。由于單片機(jī)把各種功能部件集成在一塊芯片上，因此它的結(jié)構(gòu)緊湊、超小型化、可靠性高、價(jià)格低廉，易于開發(fā)應(yīng)用。圖 單片機(jī)地址/數(shù)據(jù)總線擴(kuò)展電路圖存儲器提供了兩個完全獨(dú)立的端口，每個端口分別有自己的控制線、地址線和I/O數(shù)據(jù)線。當(dāng)兩個端口的CPU同時取同一雙端口RAM單元時，就產(chǎn)生了爭用，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂狀態(tài)。通過對單片機(jī) P2 口的最高三位 、 譯碼后選中 SC16C654 四通道中的任意一個通道進(jìn)行相關(guān)操作。在發(fā)送時，通過判斷 LSR[5]是否為 1 來檢測發(fā)送 FIFO 是否還有空間可用。隔離技術(shù)是破壞地干擾途徑的抗干擾方法，硬件上常用光電耦合器件實(shí)現(xiàn)電→光→電的隔離，這樣可以有效地破壞干擾源的進(jìn)入，可靠地實(shí)現(xiàn)信號的隔離，且容易構(gòu)成各種功能狀態(tài)。第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本章將重點(diǎn)介紹系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及測試，主要分兩節(jié)對系統(tǒng)軟件部分進(jìn)行詳細(xì)介紹。其中2路用于RS23，另外的4路用于RS42 智能串口協(xié)議設(shè)計(jì)智能串口協(xié)議主要包括兩個部分的內(nèi)容：（1）數(shù)據(jù)發(fā)送協(xié)議。圖 中的深色部分是存放在雙端口存儲器中的共享資源。當(dāng)單片機(jī)循環(huán)到需要接收本通道的數(shù)據(jù)時首先查看本次訪問的半通道標(biāo)記（0：訪問低半通道，1：訪問高半通道）。先查看單片機(jī)接收通道標(biāo)記，如果為 0x00 則將數(shù)據(jù)放入接收低通道，如果為0xff 則將數(shù)據(jù)放入接收的高通道。當(dāng) DSP 接收了半通道的數(shù)據(jù)之后即可將接收長度清零，同時將接收通道標(biāo)記取反，使 DSP 下次接收數(shù)據(jù)時從另一半通道接收。DSP 處理器主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的模塊化發(fā)送，而單片機(jī)主要是將 DSP 發(fā)送的模塊化數(shù)據(jù)“拆包”逐字節(jié)地發(fā)送到串行接口。在DSP 每次發(fā)送一幀完整數(shù)據(jù)之前（不超過 256 字節(jié)），首先檢查發(fā)送通道標(biāo)記（自定義的變量），如果為 0 則發(fā)往低通道，為 1 則發(fā)往高通道。DSP 發(fā)送數(shù)據(jù)的流程如圖 所示。首先需要設(shè)定串行波特率（系統(tǒng)要求 4 路工作在 ，2 路工作在 ，調(diào)試時可以降低頻率測試），其次設(shè)置串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式（1 個起始位、1 個停止位、8個數(shù)據(jù)位、無校驗(yàn)位），最后使能 FIFO。2. 單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)流程：單片機(jī)發(fā)送 DSP 傳輸?shù)酱诘臄?shù)據(jù)是一個“拆包”的操作，將完整的一幀數(shù)據(jù)按順序地發(fā)送到串行接口。如果為 0xff則表示可以發(fā)送數(shù)據(jù)，每次發(fā)送一字節(jié)。//等待信號燈if(*(volatile char xdata *)SD_LOW_FLAGADDR0 == (char)0x00){*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 = 0xff。 //釋放信號燈while((*(volatile char xdata *)LSR_ADDR0 amp。++sendedlen[0]。 //已發(fā)送的數(shù)據(jù)清零*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 = 0x00。 //釋放信號燈}}else{*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 = 0x00。}sendlen[0] = *(volatile int xdata*)SD_HIGH_LEN0。*(volatile char xdata *)THR_ADDR0 = *send_highaddr[0]。 //發(fā)送完一幀長數(shù)據(jù)，改變半通道標(biāo)記send_highaddr[0] = (volatile char xdata*)SD_HIGH_BASEADDR0。*(volatile char xdata *)SD_HIGH_FLAGADDR0 = 0x00。接收長度標(biāo)記主要用于判斷 DSP 是否有數(shù)據(jù)可以接收（接收長度標(biāo)記不為 0），單片機(jī)接收通道標(biāo)記主要用于在 DSP 需要接收本通道（低/高）數(shù)據(jù)的時候，通過修改該單元內(nèi)容，告知單片機(jī)此刻可以將數(shù)據(jù)放入另一半通道，這樣可以提高數(shù)據(jù)的處理速度。當(dāng)接收完本通道數(shù)據(jù)后，將接收