【正文】 //判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢}子程序 ISendBuf()的功能：將相關(guān)區(qū)域的大塊數(shù)據(jù)發(fā)送到串口。 ino。 Uint8 reeceiveByte(uint8 fiame) {uint8 c。 } 中斷子程序流程 下面為中斷子程序的流程圖。IF(C==flame) RETURN(1)。}子程序 reeceiveByte()的功能是從串口 UART0 接收字節(jié)數(shù)據(jù)。void ISendBuf(uint8 const *buf, uint8 no){ uint8 i。 // 發(fā)送數(shù)據(jù)delay(uint32 1000) //延時(shí)等待 while( (U0LSRamp。 // 初始化串口模式 U0FCR = 0x01。 = 8。2. 0XD7: 下載游走字幕命令該命令的命令格式與上一個(gè)是相同的。握手通訊過程說明如下： 1．上位機(jī)發(fā)送握手幀頭信息（2 個(gè)字節(jié)屏號(hào)） ；2．下位機(jī)接收幀頭后，返回屏號(hào)；3．上位機(jī)接收到返回的屏號(hào)后，開始發(fā)送正式數(shù)據(jù)，發(fā)送完畢后等待返回成功信息；4．下位機(jī)接收數(shù)據(jù)成功后，返回屏號(hào)，表示成功。它提供對(duì) ARM 處理器的指令集的仿真，為 ARM 和 Thumb 提供精確的模擬。針對(duì) ARM 的配置面板為用戶提供了在 CodeWarrior IDE 集成環(huán)境下配置各種ARM 開發(fā)工具的能力，這樣用戶可以不用在命令控制臺(tái)下就能夠使用各種命令。每個(gè)工程可以創(chuàng)建和管理生成目標(biāo)設(shè)置的多個(gè)配置。目標(biāo)系統(tǒng)(Target system)是特指代碼要運(yùn)行的環(huán)境，是基于 ARM 的硬件。1. 全面的項(xiàng)目管理功能。該工具是專為基于 ARM RISC 的處理器而設(shè)計(jì)的, 它可加速并簡(jiǎn)化嵌入式開發(fā)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，使得開發(fā)人員只需通過一個(gè)集成軟件開發(fā)環(huán)境就能研制出 ARM 產(chǎn)品，在整個(gè)開發(fā)周期中,開發(fā)人員無需離開 CodeWarrior 開發(fā)環(huán)境, 因此節(jié)省了在操做工具上花的時(shí)間,使得開發(fā)人員有更多的精力投入到代碼編寫上來?，F(xiàn)在 ADS 的最新版本是 。它只和外部的串口模塊有連接。MAX232 內(nèi)有一個(gè)高效電荷泵，可以完成兩路 TTL/RS232 電平的轉(zhuǎn)換。本串口通信協(xié)議采用 RS232串口協(xié)議。Ⅲ，對(duì)顯示模塊的控制。V3 2,31,39,51,57,77,94,104,112,119 端口電源：I/O 口的電源。標(biāo)稱電壓與 VSS 相同，但應(yīng)當(dāng)互相隔離以減少噪聲和故障。XTAL1 142 振蕩器電路和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入XTAL2 141 振蕩放大器的輸出.VSS 3,9,26,38, 地：0V 參考點(diǎn)。下面介紹一下 ARM 各功能管腳的作用，限于篇幅，這里只對(duì)本文中用到的管腳和幾個(gè)常用的管腳作介紹。而減小電感,又將增大流過的峰值電流導(dǎo)致內(nèi)部電流比較器延時(shí)。圖 伏電壓輸出電路圖上圖的作用就是將+5 伏直流電壓輸入轉(zhuǎn)換為+ 伏直流輸出，以便給 ARM 和LED 控制板提供合適的電源供應(yīng)。但是 ARM 模塊需要+ 的直流電源，LED 顯示屏除了需要+ 邏輯電壓外，還需 +12 伏的直流驅(qū)動(dòng)電壓。 電源模塊的設(shè)計(jì)電源模塊為總個(gè)系統(tǒng)提供合適的電壓與電流。在整個(gè)信息段顯示完成后開啟 RS232 接收器中斷，檢查是否有新數(shù)據(jù)傳來，若有，則立即更新數(shù)據(jù)停止顯示舊的信息段轉(zhuǎn)而從頭顯示新數(shù)據(jù)。當(dāng)顯示了 12 個(gè)漢字便形成一屏漢字，同時(shí)移位寄存器又回到開始的狀態(tài)，這時(shí)應(yīng)用一個(gè)延時(shí)程序，過后清屏，開始開始顯示下一屏信息。 原理簡(jiǎn)介根據(jù)圖 31 所示，上級(jí)系統(tǒng)經(jīng)由串口通信模塊向 ARM 控制芯片發(fā)送數(shù)據(jù)，ARM芯片控制時(shí)序并將送過來的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中，這樣可以保證以后信息的顯示不用再要上位機(jī)的參與以節(jié)省資源，若要改變現(xiàn)實(shí)的信息可以再通過上位機(jī)修改存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)再復(fù)位從新開始。以下分別是兩種芯片的基本資料：[12]18 / 47管腳號(hào) 名稱 功能1 GND 公共接地端2 OUT 電壓輸出端3 IN 電壓輸入端 LT1117管腳圖 LT1117管腳描述本設(shè)計(jì)會(huì)用到兩種型號(hào)LT1117。它的主要功能是為系統(tǒng)的各模塊提供合適的，穩(wěn)定的電壓供應(yīng)。LSTS 主要特點(diǎn)有：支持多種圖片格式，超大存儲(chǔ)空間，緩沖機(jī)制通信穩(wěn)定；可內(nèi)置 16 點(diǎn)陣，32 點(diǎn)陣中英國際標(biāo)準(zhǔn)字庫；標(biāo)準(zhǔn) 08 通用接口。UART0 的主要特性包括 16字節(jié)收發(fā)FIFO，寄存器位置符合550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，接收器FIFO觸發(fā)點(diǎn)可為1, 4, 8和14字節(jié)，內(nèi)置波特率發(fā)生器。U0RBR是UART0 Rx FIFO的最高字節(jié)。以下是MAX232 的基本資料： MAX232芯片的管家圖與內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖[10][11]16 / 47管腳號(hào) 管腳名稱 功能1，3，4，5 C1+,C1,C2+,C2 電解電容接入口2 V+ 10V正電壓基準(zhǔn)點(diǎn)6 V 10V負(fù)電壓基準(zhǔn)點(diǎn)7，14 1OUT, 2 TTL電壓輸出8，13 INR, I RS232信號(hào)輸入9，12 1OUT， 2out RS232信號(hào)輸出10，11 IN， I TTL電壓輸入 MAX232 芯片的管腳描述本模塊需要用到RS232接口做串口通信之用，下面是RS232 接口的基本資料： RS232外觀 RS232引腳定義在模塊二的設(shè)計(jì)中將會(huì)用到UART0口作為ARM與 LED控制器的通信接口UART是Universal Asynchronous Receiver的簡(jiǎn)稱?？赏ㄟ^個(gè)別使能/ 禁止外部功能來優(yōu)化功耗，雙電源。 11. 多達(dá) 46 個(gè)（64 腳封裝）或 112 個(gè)（144 腳封裝）通用 I/O 口（可承受 5V 電壓），12 個(gè)獨(dú)立外部中斷引腳（EIN 和 CAP 功能）。 8. 多個(gè)串行接口，包括 2 個(gè) 16C550 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) UART、高速 I2C 接口（400 kbit/s）和 2 個(gè) SPI 接口。當(dāng)前臺(tái)任務(wù)使用片內(nèi) RealMonitor 軟件調(diào)試時(shí)，中斷服務(wù)程序可繼續(xù)執(zhí)行。128 位寬度接口/加速器實(shí)現(xiàn)高達(dá) 60MHz 的操作頻率。根據(jù)這一定義可以將課題具體劃分為 ARM 控制模塊，串口通信模塊，LED 顯示模塊，時(shí)鐘模塊，電源模塊五部分，以下是本次設(shè)計(jì)的方塊圖：上位系統(tǒng) ARM 控制模塊LED 控制電路（驅(qū)動(dòng)電路與接口電路等）LED 顯示屏?xí)r鐘模塊電源模塊串口通信模塊1串口通信模塊 2LED 控制板存儲(chǔ)器LED 顯示模塊圖 系統(tǒng)方塊圖 芯片選型： ARM 控制模塊該模塊主要由一塊 ARM7 的控制板組成，ARM7 芯片采用的是飛利浦公司生產(chǎn)的LPC2294 芯片，芯片管腳圖如圖 它的主要作用是對(duì)存儲(chǔ)器，信源與 LED 顯示模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸以及時(shí)序控制。 RS232 傳輸線采用屏蔽雙絞線。即 要求接收器能識(shí)別低至+3V的信號(hào)作為邏輯“0”，高到3V的信號(hào) 作為邏輯 “1”12 / 47（2）傳輸電纜長度：由 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于 4%的情況下，傳輸電纜長度應(yīng)為 50 英尺，其實(shí)這個(gè) 4%的碼元畸變是很保守的，在實(shí)際應(yīng)用中，約有 99%的用戶是按碼元畸變 1020%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會(huì)遠(yuǎn)超過 50 英尺。RS232C提供了單片機(jī)與單片機(jī)、單片機(jī)與PC 機(jī)之間串行數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)接口。常用的串口通信接口有基于RS232的串口，基于RS422的串口和基于RS485的串口，這三種接口所用的協(xié)議，接口的物理特性，所達(dá)到的最大傳輸距離都不相同，而一般的PC機(jī)都自帶有兩個(gè)基于 RS232的串口，若采用其他兩類接口則還需要相應(yīng)的轉(zhuǎn)換裝置，而本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)不在于此，使用RS232接口也能滿足此設(shè)計(jì)的要求，因此本設(shè)計(jì)采用RS232 串口。由于本課題的目的是要開發(fā)一個(gè)公交車載的 LED 顯示系統(tǒng)，它是一個(gè)實(shí)際科研課題的子系統(tǒng)，此子系統(tǒng)分到的 CPU 端口資源極其有限，又基于以上兩種解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)，本課題采用 ARM7 作為系統(tǒng)的控制核心，為了節(jié)約有限的 CPU 端口資源，且因?yàn)?LED 屏的文字和數(shù)字的顯示數(shù)據(jù)傳輸要求并不是很高，故 ARM 與 LED 屏之間的通信采用串口傳輸，所使用的協(xié)議是 RS232 串口通信協(xié)議。該方案的優(yōu)點(diǎn)有： 用可編程邏輯器件來完成電路功能，不僅能夠滿足 LED 大屏幕系統(tǒng)高速圖像數(shù)據(jù)傳輸對(duì)速度的要求，改善了電路性能，而且增加了電路設(shè)計(jì)的靈活性，設(shè)計(jì)中可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求靈活修改相應(yīng)硬件描述語言程序，而不需要修改電路硬件設(shè)計(jì)，縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了成本。上位機(jī)PC 串口通信 ARM主控芯片 掃描驅(qū)動(dòng) 電路LED顯示屏圖 系統(tǒng)原理圖該方案的基本原理如下：該系統(tǒng)主要由三部分組成：PC 機(jī)，顯示控制電路和 LED 顯示屏構(gòu)成，PC 機(jī)在控制中作為上位機(jī)，用于對(duì)下位機(jī)的控制和管理。[7][8]10 / 47缺點(diǎn)主要有：硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要較多的控制信號(hào)線，占用單片機(jī)較多端口，從而造成端口資源的浪費(fèi)；且該方案一般只能用于簡(jiǎn)單的文字和數(shù)字的顯示，不能用于視頻的顯示。然后總線驅(qū)動(dòng)器對(duì)傳過來的驅(qū)動(dòng)信號(hào)分兩路，一路傳到行驅(qū)動(dòng)電路，一路傳到列驅(qū)動(dòng)電路，在常見的顯示驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中,列控制一般采用串入并帶鎖存的移位寄存器如 74HC595 ,將數(shù)據(jù)打入鎖存器中,使寄存器各引腳呈現(xiàn)與鎖存器相同的狀態(tài)來選中需要點(diǎn)亮的列。 結(jié)合本設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)橐米鞴卉嚨膱?bào)站顯示，所以要求有高亮度，高壽命，更廣的可視角度的特點(diǎn)，故本設(shè)計(jì)選用 LED 屏。LED 與 LCD 的功耗比大約為 10:1，而且更高的更新速率使得LED 在影像方面有更好的性能表現(xiàn)，能提供寬達(dá) 160176。以其作為光源，在同樣亮度下耗電量僅為普通白熾燈的 1/810。 LED 顯示屏的優(yōu)點(diǎn)LED 顯示與傳統(tǒng)顯示方式相比有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：：光譜幾乎全部集中于可見光頻率，效率可以達(dá)到 80%90%。LED 顯示屏是將發(fā)光燈按行按列布置的，驅(qū)動(dòng)時(shí)也就按行按列驅(qū)動(dòng)。采用這種驅(qū)動(dòng)方式需要對(duì)以下兩個(gè)方面進(jìn)行考慮脈沖電[3]8 / 47流的幅值和其重復(fù)頗率。 LED 顯示屏的驅(qū)動(dòng)原理由 LED 器件的發(fā)光原理可知，只要在 LED 器件上加上足夠的正向電壓，那么流過它的電流就會(huì)使它發(fā)光，這就是 LED 器件的驅(qū)動(dòng)。屏幕顯示可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示兩種。7 / 472 LED 顯示系統(tǒng)的基本原理 LED 顯示屏 LED 顯示屏的顯示原理無論是單個(gè) LED（發(fā)光二極管）還是 LED 七段碼顯示器（數(shù)碼管） ，都不能顯示字符（含漢字）及更為復(fù)雜的圖形信息，主要是因?yàn)樗鼈儧]有足夠的信息顯示單位。給出系統(tǒng)各模塊的詳細(xì)電路圖。該部分對(duì)組成系統(tǒng)的各部分及其原理進(jìn)行了介紹。本設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是設(shè)計(jì)出一個(gè)基于 ARM7 的 LED 點(diǎn)陣式顯示屏的顯示控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的滾動(dòng)顯示?？傮w水平與發(fā)達(dá)國家有較大差距，特別是大多數(shù)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，道路功能不完善，道路系統(tǒng)不健全。此外，在 LED 的應(yīng)用市場(chǎng)上面，也存在產(chǎn)品種類、品種等方面的制約，尤其是在家庭照明領(lǐng)域，由于存在的技術(shù)不足，使得無法進(jìn)行規(guī)模普及應(yīng)用。由于人的眼睛最習(xí)慣和適宜白光照明，所以白光 LED 研發(fā)是當(dāng)前最前沿的技術(shù)，也是 LED 真正走向照明應(yīng)用的關(guān)鍵。 [4]5 / 47Led controller Flash interfaceDMA Ethemet interfaceCH375 interfaceJTAG UARTNios Ⅱ處理器 Button PioOnchip memory SDRAM ControllerAvalon 總線LED 顯示屏CH375U 盤FlashDM9000主 機(jī)SDRAM 圖 基于 SOPC 的 LED 顯示系統(tǒng)的一般框圖 本課題的研究背景及意義在現(xiàn)代信息化社會(huì)的高速發(fā)展過程中，隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)字化的多媒體內(nèi)容將在信息世界中占據(jù)主流，新型的顯示設(shè)備將代替?zhèn)鹘y(tǒng)電視機(jī)成為人們享受信息和多媒體內(nèi)容的中心。采 用 SO PC 技術(shù)，數(shù)字電路都在FPGA 內(nèi)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要是由一片 FPGA 芯片作為系統(tǒng)的核心，片外連接一片大容量的 SDRAM 用于程序運(yùn)行和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。隨著對(duì)顯示質(zhì)量需求的不斷提高，數(shù)據(jù)量不斷增大，控制電路設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，致使控制成本較高，且系統(tǒng)穩(wěn)定性也有待提高。隨著工藝技術(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)的需要，超大規(guī)模、高速、低功耗的 FPGA 不斷推出，并且被廣泛地應(yīng)用在高速、高密度的數(shù)字電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域。 基于 SOPC 的 LED 顯示屏控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式將各個(gè)芯片集成到一個(gè) PCB 上，完成相應(yīng)的功能，產(chǎn)品的靈活性[3]4 / 47和系統(tǒng)性能都會(huì)受到一定程度的影響。該系統(tǒng)的一般框架如下：?jiǎn)? 片 機(jī)列驅(qū)動(dòng)行驅(qū)動(dòng) LED 屏 圖 基于單片機(jī)的 LED 顯示屏控制系統(tǒng)一般框圖基于單片機(jī)的 LED 控制系統(tǒng)按照單片機(jī)內(nèi)核的不同又可分為兩種情形：第一種，基于 51 系列單片機(jī)的 LED 顯示屏控制系統(tǒng)。LED 顯示屏控制系統(tǒng)也隨之發(fā)展起來，并隨著技術(shù)的進(jìn)步幾經(jīng)更新。目前電子標(biāo)準(zhǔn)化研究所與LED 顯示屏專業(yè)委員會(huì)正在就標(biāo)準(zhǔn)體系和具體標(biāo)準(zhǔn)的建立組織力量進(jìn)行有關(guān)工作。全彩色LED 顯示屏的廣泛應(yīng)用會(huì)是 LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新的增長點(diǎn)。全彩色LED顯示屏將