【正文】 電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 2 章 SST89E516RD 單片機(jī)概述 SST89E516RD 單片機(jī)簡(jiǎn)介 單片機(jī)是一 種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/0 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 SST89E516RD 引腳介 紹 SST89E516RD 單片機(jī)有 40 個(gè)引腳，大致可以分為四類：電源、時(shí)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(dāng) RST 連續(xù)保持高電平或超過 10 個(gè)機(jī)器周期， PSEN 從高變低的變化使得單片機(jī)進(jìn)入外部主機(jī)模式編程狀態(tài)。注意每次訪問外部數(shù)據(jù)時(shí)，一個(gè) ALE 脈沖將被忽略。 RST（ 47 腳）：復(fù)位端。 P0 也可以在訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)作地址的低字節(jié)，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)作數(shù)據(jù)總線，此時(shí)通過內(nèi)部強(qiáng)上拉輸出 1。向 P1 口寫入 1 時(shí) P1 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。 ～ （ 21～ 28 腳）： P2 口時(shí) 8 位帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口。 P2 口在外部主機(jī)模式編程和校驗(yàn)時(shí)接收一些控制信號(hào)和部分的高位地址數(shù)據(jù)。當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的 P3 口會(huì)因?yàn)閮?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(gè)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(yùn)算，通常在一般的處理器上被設(shè)成一個(gè)周期運(yùn)行一次上升沿。指令寄存器 IR 用于存放從程序存儲(chǔ)器中取出的指令碼，定時(shí)控制邏輯用于對(duì)指令寄存器中的指令碼進(jìn)行譯碼，并在 OSC 的配合下產(chǎn)生執(zhí)行指令的時(shí)序脈沖，以完成相應(yīng)指令的執(zhí)行。 PC 程序計(jì)數(shù)器 PC 是一個(gè)二進(jìn)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(dòng)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(jī) 芯片的原理框圖與各功能模塊圖 圖 89e516rd 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 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(shí)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(qǐng)求。先從總體電路設(shè)計(jì)入手，然后詳細(xì)介紹各個(gè)部分的設(shè)計(jì)。該芯片有三個(gè)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(jié)構(gòu)見圖 ： 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 SD 卡內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 是 SD/MMC 卡引腳簡(jiǎn)介，本次設(shè)計(jì)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(jī)也可以從主機(jī)傳向卡。 軟件流程圖 電子相冊(cè) 軟件設(shè)計(jì) 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(xiàng)NNYY 圖 軟件系統(tǒng)程序流程圖 讀寫 SD 卡子程序設(shè)計(jì) 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shè)計(jì)的一種新型存儲(chǔ)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(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。硬件 SPI 接口電平上，設(shè)置單片機(jī)的時(shí)鐘線，默認(rèn)為 1，設(shè)置數(shù)據(jù)在時(shí)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(shè)置相應(yīng)的控制線，發(fā)送相應(yīng)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(gè)文件的數(shù)據(jù)并不一定完整地存放在磁盤中一個(gè)連續(xù)的區(qū)域內(nèi)，而往往會(huì)分成若干段，像鏈子一樣存放。 Fat32 文件系統(tǒng)由結(jié)構(gòu)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(jìn)行存儲(chǔ)的。最后對(duì)讀取的文件內(nèi)容進(jìn)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(shí)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(jìn)行將會(huì)很困難。 對(duì)于模塊結(jié)構(gòu)程序，要一個(gè)個(gè)子程序分別調(diào)試。 各程序模塊通過后 ,則可以把相關(guān)功能塊連在一起進(jìn)行總調(diào)。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 總 結(jié) 隨著科技的發(fā)展， 電子 技術(shù)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(shù)發(fā)展的新寵。電子相冊(cè)隨著嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展，也在不斷的進(jìn)行改進(jìn)，產(chǎn)品種類也將越來越豐富，功能也將越來越人性化，應(yīng)用也將越來越廣泛。 經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我無論是從理論知識(shí)還是從實(shí)際操作中都學(xué)到了很多的知識(shí)，它是對(duì)我所學(xué)專業(yè)的一次知識(shí)大綜合，使我接觸到了了更多平時(shí)沒有接觸過的各種科學(xué)儀器設(shè)備、元器件，并且獲得了相關(guān)的儀器調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的在這方面的很多不足之處 ， 體會(huì)到了理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐有很大的指導(dǎo)作用。 while(Sd_Init()==0) ShowString(0, 100, 未插入存儲(chǔ)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(gè)完整的像素 { RGBPoint = 0。 //水平像素加一 SkipBytes = 0。 BmpPointY++。 BmpPixelY。 while(i) count++。 //一行結(jié)束， Bmp 圖 Y 方向像素計(jì)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(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jié)束， Bmp 圖 Y 方向像素計(jì)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(gè)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(shè)計(jì)工作，由于時(shí)間短，水平有限，還存在很多不足的地方。單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面。 當(dāng)全部調(diào)試和修改完成后 ， 將程序固化到 SST89E516RD 中 ， 進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。 有無循環(huán)錯(cuò)誤、有無機(jī)器碼錯(cuò)誤以及轉(zhuǎn)移地址的錯(cuò)誤 。 對(duì)于常見的硬件問題一般都可以有如下幾種方法進(jìn)行檢測(cè)： ，如果原理圖正確就檢查焊接是否按照原理圖進(jìn)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(fù)載不足、負(fù)載能力差等。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第 5 章 基于單片機(jī)的電子相冊(cè)的 系統(tǒng)測(cè)試 電子相冊(cè)的 硬件調(diào)試方法 電路板焊接好之后常常會(huì)遇到諸多不通電、不導(dǎo)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(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成扇區(qū)地址。 ，這個(gè)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(guān)的數(shù)據(jù)的一種標(biāo)準(zhǔn)，因此在 windows 環(huán)境中運(yùn)行的圖像圖像軟件都支持 BMP圖像格式。 BMP 是一種與硬件設(shè)備無關(guān)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(zhuǎn)換為扇區(qū)地址。通過計(jì)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(jié)構(gòu)內(nèi)容。為了實(shí)現(xiàn)文件的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)，文件系統(tǒng)必須準(zhǔn)確地記錄哪些簇已經(jīng)被文件占用，還必須為每個(gè)已經(jīng)占用的簇指明存儲(chǔ)后繼內(nèi)容的下一個(gè)簇的簇號(hào)，對(duì)文件的最后一簇，則要指明本簇?zé)o后繼簇。為了可以將磁盤空間有序地分配給相應(yīng)的文件，而讀取文件的時(shí)候又可以從相應(yīng)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(zhǎng)的簇來管理， FAT 表項(xiàng)的大小與 FAT 的類型有關(guān)， FAT12 的表項(xiàng)為 12bit， FAT16 為 16bit，而 FAT32 則為 32bit。這個(gè)扇區(qū)又叫做 “ 啟動(dòng)扇區(qū) ” 、 “ 保留扇區(qū) ” 、 “ 0 扇區(qū) ” ，眾多的叫法都說明一個(gè)相同的問題：該扇區(qū)是 FAT 卷得第一 個(gè)扇區(qū)。當(dāng) rs= rw 上升沿跳變時(shí)，單片機(jī) 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(gè)字節(jié)是校驗(yàn)碼。而 SPI 方式采用 4 線制，使用 CS、 CLK、 DATIN、 DATOUT 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。電路圖如圖