【正文】 電大學移通學院畢業(yè)設計（論文） 8 第 2 章 SST89E516RD 單片機概述 SST89E516RD 單片機簡介 單片機是一 種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/0 口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計時器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉換器、 A/D 轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。 SST89E516RD 引腳介 紹 SST89E516RD 單片機有 40 個引腳，大致可以分為四類：電源、時鐘、控制和I/O 引腳。 18 腳片內(nèi)是振蕩電路反相放大器的輸出端。當 RST 連續(xù)保持高電平或超過 10 個機器周期， PSEN 從高變低的變化使得單片機進入外部主機模式編程狀態(tài)。注意每次訪問外部數(shù)據(jù)時，一個 ALE 脈沖將被忽略。 RST（ 47 腳）：復位端。 P0 也可以在訪問外部程序存儲器時作地址的低字節(jié)，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時作數(shù)據(jù)總線，此時通過內(nèi)部強上拉輸出 1。向 P1 口寫入 1 時 P1 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。 ～ （ 21～ 28 腳）： P2 口時 8 位帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口。 P2 口在外部主機模式編程和校驗時接收一些控制信號和部分的高位地址數(shù)據(jù)。當作為輸入腳時，被外部拉低的 P3 口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流。 （ ALU） 算數(shù)邏輯單元的全稱是 Arithmetic Logic Unit， 是處理器中一個功能模塊，用來執(zhí)行諸如加減乘除以及寄存器中的值之間的邏輯運算，通常在一般的處理器上被設成一個周期運行一次上升沿。指令寄存器 IR 用于存放從程序存儲器中取出的指令碼，定時控制邏輯用于對指令寄存器中的指令碼進行譯碼，并在 OSC 的配合下產(chǎn)生執(zhí)行指令的時序脈沖，以完成相應指令的執(zhí)行。 PC 程序計數(shù)器 PC 是一個二進制 16 位的程序地址寄存器，專門用來存放下一條需要執(zhí)行指令的內(nèi)存地址，能自動加 1。該寄存器在乘法或除法前用來存放乘數(shù)或除數(shù)，在乘法或除法完成后用于存放乘積的高 8 位或除法的余數(shù)。其中 DPH 為 DPTR 的高 8 為， DPL 為 DPTR 的低 8 位。 SST89E516RD 單片機 芯片的原理框圖與各功能模塊圖 圖 89e516rd 單片機的內(nèi)部結構 SPI 接口說明： SPI 接口讓 MCU和外圍器件或 MCU之間做高速同步數(shù)據(jù)傳送。 SCK 腳是主模塊的時鐘輸出或從模塊的輸入。如果 SPI 中斷位 SPIE 和串口中斷使能位 ES 都置 1，將產(chǎn)生 SPI 中斷請求。先從總體電路設計入手，然后詳細介紹各個部分的設計。該芯片有三個引腳：輸入引腳、輸出引腳、接地引腳。就 24 位的 320*240 格式的 BMP 圖片而言，其文件大小約為 225K。 SD 卡允許在兩種模式下工作，即 SD 卡模式和 SPI 模式。SD 卡結構見圖 ： 重慶郵電大學移通學院畢業(yè)設計（論文） 17 圖 SD 卡內(nèi)部結構 圖 是 SD/MMC 卡引腳簡介，本次設計采用的 SD卡，采用的 SPI 模式。 DAT0～ 3：數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)可以從卡傳向主機也可以從主機傳向卡。 軟件流程圖 電子相冊 軟件設計 流程圖如圖 所示： 列 表 顯 示用 戶 選 擇 了其 中 一 列顯 示 圖 片開 始讀 取 S D 卡 中 的 J P E G 和 B M P 文 件顯 示 控 制 按 鈕顯 示 下 一 張 圖 片顯 示 上 一 張 圖 片有 按 鍵 消 息按 下 左 鍵按 下 右 鍵按 下 返 回 鍵更 新 選 中 項NNYY 圖 軟件系統(tǒng)程序流程圖 讀寫 SD 卡子程序設計 重慶郵電大學移通學院畢業(yè)設計（論文） 20 SD 卡（ Secure Digital Memory Card）是一種為滿足安全性、容量、性能和使用環(huán)境的需求而設計的一種新型存儲器件， SD 卡支持兩種 總線方式： SD 方式和 SPI方式。 SD 卡每次通信，傳輸 48 位，即 6 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。硬件 SPI 接口電平上，設置單片機的時鐘線，默認為 1，設置數(shù)據(jù)在時鐘的后沿移位。我用的是帶 ili9320 控制器的 320*240分辨率的彩色液晶。這些液晶控制器只要通過設置相應的控制線，發(fā)送相應的數(shù)據(jù)和命令，就可以很方便的使用了。文件系統(tǒng)分配磁盤空間按照簇來分配的。同一個文件的數(shù)據(jù)并不一定完整地存放在磁盤中一個連續(xù)的區(qū)域內(nèi)，而往往會分成若干段，像鏈子一樣存放。 Fat32 文件系統(tǒng)由結構信息 +文 件分配 表 +數(shù)據(jù)區(qū)組成。數(shù)據(jù)區(qū)，記錄文件真正的數(shù)據(jù)。文件存放都是以簇為單位進行存儲的。最后對讀取的文件內(nèi)容進行傳輸。 BMP 文件的圖像深度可選 1bit、 4bit、 8bit 以及 24bit 等。 ，它包含 BMP 圖像文件的類型、顯示內(nèi)容等信息。小于 24 位的位圖數(shù)據(jù)實則是調(diào)色板的索引值。主程序如下所示： int main(void) { Port_Init()。 SPCR=0X5C。 File_Show()。一口氣把所有的原件焊接上去，這樣如果板子出現(xiàn)問題的話，調(diào)試的進行將會很困難。 對于模塊結構程序，要一個個子程序分別調(diào)試。 各程序模塊通過后 ,則可以把相關功能塊連在一起進行總調(diào)。 重慶郵電大學移通學院畢業(yè)設計（論文） 24 總 結 隨著科技的發(fā)展， 電子 技術發(fā)展也是 日新月異，正在逐步引起各方面的重視，從而正在成為信息技術發(fā)展的新寵。電子相冊隨著嵌入式技術的不斷發(fā)展，也在不斷的進行改進，產(chǎn)品種類也將越來越豐富，功能也將越來越人性化，應用也將越來越廣泛。 經(jīng)過這次的畢業(yè)設計，使我無論是從理論知識還是從實際操作中都學到了很多的知識，它是對我所學專業(yè)的一次知識大綜合，使我接觸到了了更多平時沒有接觸過的各種科學儀器設備、元器件，并且獲得了相關的儀器調(diào)試經(jīng)驗，同時也發(fā)現(xiàn)了自己的在這方面的很多不足之處 ， 體會到了理論知識對實踐有很大的指導作用。 while(Sd_Init()==0) ShowString(0, 100, 未插入存儲卡 !!!, WHITE, RED, BACKGROUND)。 if(File_System!=32) ShowString(0, 100, NO FAT32 FileSystem, WHITE, RED, BACKGROUND)。 break 。 break 。 break 。 break。 } } } } if(++RGBPoint==PixelBytes) //得到了一個完整的像素 { RGBPoint = 0。 //水平像素加一 SkipBytes = 0。 BmpPointY++。 BmpPixelY。 while(i) count++。 //一行結束， Bmp 圖 Y 方向像素計數(shù)減 1 while((u16)(((float)BmpPointY)*ScaleY)==RealPointY) { SkipBytes += BmpPixelX*PixelBytes+AddBytes。 //BmpPixelY 減至 0,表示圖片顯示完畢，退出 RealPointX = (float)BmpPointX*ScaleX。sector,amp。 重慶郵電大學移通學院畢業(yè)設計（論文） 31 sector++。 } SD_ReadSingleBlock(BmpAddress+sector, FatBuffer)。 BmpCluster = FAT_NextCluster(BmpCluster)。BmpAddress,SkipBytes)。 if(SkipBytes!=0) { Skip_Data(amp。 BmpPixelY。 BmpPointY++。 BmpPointX++。 //一行結束， Bmp 圖 Y 方向像素計數(shù)減 1 while((u16)((float)(BmpPointY)*ScaleY)==RealPointY) //跳過不顯示的整行 { SkipBytes += BmpPixelX*PixelBytes+AddBytes。 while(i) count++。 //輸出一個像素 color = 0。 break 。 break 。 break 。 break。 return 1。//4 分頻【最高速度】，高電平，后沿移位 Fat32_Init()。 Lcd_Init()。本次的設計工作，由于時間短，水平有限，還存在很多不足的地方。單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個重要方面。 當全部調(diào)試和修改完成后 ， 將程序固化到 SST89E516RD 中 ， 進行整機調(diào)試。 有無循環(huán)錯誤、有無機器碼錯誤以及轉移地址的錯誤 。 對于常見的硬件問題一般都可以有如下幾種方法進行檢測： ，如果原理圖正確就檢查焊接是否按照原理圖進行的； ； ，引腳短路現(xiàn)象； 符合要求等； ，是不是電壓值不符合要求、電源負載不足、負載能力差等。 重慶郵電大學移通學院畢業(yè)設計（論文） 23 第 5 章 基于單片機的電子相冊的 系統(tǒng)測試 電子相冊的 硬件調(diào)試方法 電路板焊接好之后常常會遇到諸多不通電、不導通、無法下載程序等常見的硬件方面的常見問題。//FAT 文件系統(tǒng)初始化 if(File_System==32) ShowString(0, 100, FAT32 FileSystem, BLACK, YELLOW, BACKGROUND)。 full_display(BLACK)。經(jīng)過地址轉換，轉換成扇區(qū)地址。 ，這個部分是可選的，有些位圖需要調(diào)色板，有些位圖則不需要調(diào)色板。由于 BMP 文件格式是 Windows 環(huán)境中交換與圖有關的數(shù)據(jù)的一種標準，因此在 windows 環(huán)境中運行的圖像圖像軟件都支持 BMP圖像格式。 BMP 是一種與硬件設備無關的圖片文件格式，使用非常廣。知道了以上信息，就可以方便的將文件的簇地址轉換為扇區(qū)地址。通過計算，我們可以得知根目錄的扇區(qū)地址，也就是 2 簇的扇區(qū)地址。保存 fat32 的結構內(nèi)容。為了實現(xiàn)文件的鏈式存儲，文件系統(tǒng)必須準確地記錄哪些簇已經(jīng)被文件占用，還必須為每個已經(jīng)占用的簇指明存儲后繼內(nèi)容的下一個簇的簇號，對文件的最后一簇，則要指明本簇無后繼簇。為了可以將磁盤空間有序地分配給相應的文件，而讀取文件的時候又可以從相應的地址讀出文件，我們把數(shù)據(jù)區(qū)空間分成 BPB_BytsPerSec*BPB_SecPerClus 字節(jié)長的簇來管理， FAT 表項的大小與 FAT 的類型有關， FAT12 的表項為 12bit， FAT16 為 16bit，而 FAT32 則為 32bit。這個扇區(qū)又叫做 “ 啟動扇區(qū) ” 、 “ 保留扇區(qū) ” 、 “ 0 扇區(qū) ” ，眾多的叫法都說明一個相同的問題：該扇區(qū)是 FAT 卷得第一 個扇區(qū)。當 rs= rw 上升沿跳變時，單片機 p2 口傳送給彩色液晶的就是普通數(shù)據(jù)了。等初始化完成再把分頻系統(tǒng)改為 4 分頻，較高速度，正常使用 SD 卡。最后一個字節(jié)是校驗碼。而 SPI 方式采用 4 線制，使用 CS、 CLK、 DATIN、 DATOUT 進行數(shù)據(jù)通信。電路圖如圖