【正文】 C 校 驗 字 節(jié)接 收 到 S D 卡 響 應結 束否否是返 回 寫 入 成功 信 息返 回 寫 入 錯誤 信 息 。0x1F 得到的值為 0x05 的話，則說明寫入成功。 ③：拉高 CS 引腳，完成讀操作。若 SD 卡返回 0x00，則初始化成功。 ②：拉低 CS，發(fā)送 CMD0(0x40|0)復位指令、命令參數(shù) 0x00000000、 CRC 校驗 0x95，多次檢測 Micro SD 卡是否返回 0x01，若檢測到 0x01 說明成功進入空閑狀態(tài) (IDLE)。 //拉低 SCK } return num。 num = 1。i 8。 SCK 是控制信號， CSN=0 時， SCK 的每一個上升沿都會觸發(fā)從機發(fā)送和讀取數(shù)據(jù)。 本設計使用 STM32 自帶 SPI 接口，看不出 SPI 協(xié)議的工作原理，下面將介紹用 IO 口模擬 SPI 協(xié)議的方法，有助于更深入 理解 SPI(Serial Peripheral Interface)串行外設接口。 ⑥：忙碌檢測，等待擦除完成。 寫入數(shù)據(jù)時，要注意一點： W25Q64 不能對為 0的位寫 1，所以要先擦除扇區(qū)，將扇區(qū)內(nèi)容全變?yōu)?1，才 能寫入正確的數(shù)據(jù)。 ④： SPI2 寫入數(shù)據(jù)。 向 W25Q64 寫入數(shù)據(jù)的步驟： ①：拉低 CS 引腳， SPI2 寫入 0x06，拉高 CS。分三次發(fā)送 24 位的地址，先高位再低位。 主要函數(shù)為：讀寫芯片狀態(tài)寄存器函數(shù) ，讀 flash 函數(shù)，寫 flash 頁函數(shù)，芯片擦除函數(shù)和擦除扇區(qū)函數(shù)等，其中核心部分為讀寫 flash 函數(shù)和寫 flash頁函數(shù)的編寫。 每接收到一個字節(jié)，都用初始值為 0的 sum 變量對該字節(jié)進行累加，并存入sum 中，當接收到最后一個字節(jié)時（也就是校驗位），將 sum 與該字節(jié)比較，若相等，則說明數(shù)據(jù)接收無誤。 在介紹 LabVIEW 串口數(shù)據(jù)傳輸模塊時，提到了數(shù)據(jù)幀格式為： 從機地址 幀功能 幀序列 幀長度 幀數(shù)據(jù) 校驗值 1Byte 1Byte 4Byte 2Byte 由幀長度控制 1Byte =65535Byte 其中，幀功能代表本幀數(shù)據(jù)的功能，可以定義為 0:發(fā)送文字信息， 1：發(fā)送圖片信息， 2：更新桌面等；幀序列在傳輸文件時用到，可以作為本幀的存儲地址。//數(shù)據(jù)轉移到移位寄存器 while((UART5 SR amp。解決這個 BUG 的方法是：在配置串口時，執(zhí)行一次 UART5 SR = UART5 SR。難點不在于 UART5 的配置，而在于數(shù)據(jù)存儲與校驗。 圖片的發(fā)布，和字庫的燒錄很相似。 接收從機的返回值，校驗成功后自動關閉發(fā)布按鍵，停止發(fā)送本幀信息。[向下取整 ] 藍色的轉換式子： B565 = B24*32/256。在RGB24 中，紅綠藍 3 種顏色均采用 8 個位表示；在 RGB565 中，紅綠藍分別用 5個位、 6 個位、 5 個位表示。進行讀取字庫的大小、初始化偏移量、初始化進度等操作。 利用以上協(xié)議，成功向 Micro SD 卡燒錄了 78MB 的 GBK 字庫文件，字庫可正常使用?；舅悸肥牵? ①：用“平化至字符串”函數(shù)把從機地址、幀功能、幀序列、幀長度等數(shù)據(jù)轉換成字符串，然后利用“連接字符串”函 數(shù)將它們與幀數(shù)據(jù)字符串連接成一個新的字符串 —— “加入頭部”字符串。本系統(tǒng)采用和校驗方式，因為 LabVIEW 中對數(shù)組求和非常簡便，只有一條語句。 幀序列由 4 個字節(jié)表示，配合幀長度的 2個字節(jié)，共 48位寬，可連續(xù)傳輸256TB 字節(jié)的數(shù)據(jù)，已經(jīng)超前現(xiàn)實非常多。程序框圖如下圖示： 串口數(shù)據(jù)傳輸模塊 通信協(xié)議：以數(shù)據(jù)幀作為基本單元。 圖 VGA 電阻網(wǎng)絡 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 23 頁 串口收發(fā)模塊 主要函數(shù)在“儀器 I/O” “串口”和“ VISA”選板中。 考慮到市場上電阻具有標稱值，查閱標稱值表，最終確定電阻取值為： 圖 阻抗匹配等效圖 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 22 頁 綠基色電阻值： R0 = + R1 = R2 = R3 = 2K R4 = 1K R5 = 510R 紅、藍基色的電阻取值為： R0 = R1 = R2 = 2K R3 = 1K R4 = 510R 這樣取值會造成色彩稍微失準，不過在一般場合下是可接受的。 設 R5， R4， R3， R2， R1， R0 的電導分別為 S5， S4， S3， S2， S1， S0，為了實現(xiàn)將 Sx 分成 2^6=64 份，并且考慮到 R0為控制信號的最低位，所以把 R0 的電阻值設為最大，其電導值最小，則有以下關系： ①電阻關系： 32R5=16R4=8R3=4R2=2R1=R0, ②電導關系： S5=2*S4=4*S3=8*S2=16*S1=32*S0， 求并聯(lián)電阻的電導值： Sx=S5+S4+S3+S2+S1+S0，得 : Sx=32*S0+16*S0+8*S0+4*S0+2*S0+S0，即 Sx=63*S0。 表 VGA 接口引腳定義 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 21 頁 電阻網(wǎng)絡電阻值的計算 上圖是產(chǎn)生綠基色 VGA 電壓的等效圖。 75歐姆的匹配電阻集成在 VGA 傳輸線上的兩頭，不需要也不可以自己在電路板上制作。 SRAM 引腳圖如下所示： 圖 SRAM 引腳圖 圖 FPGA 時鐘電路 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 20 頁 VGA 接口與電阻網(wǎng)絡 引腳編號 引腳功能 1 紅基色（ red） 2 綠基色（ green） 3 藍基色（ blue） 4 地址碼 5 自測試 6 紅基色地線 7 綠基色地線 8 藍基色地線 9 保留 10 數(shù)字地 11 地址碼 12 地址碼 13 行同步 14 場同步 15 地址碼 如上表所示，在這 15個引腳中，只需控制其中的 5個即可實現(xiàn) VGA 顯示。 靜態(tài)隨機存儲器 (SRAM) 采用 IS61WV102416BLL SRAM 作為顯存。調(diào)試時，用 JTAG 燒寫程序，確認程序無誤后，用 QUARTUS 生成 JIC 文件，由 JTAG 接口將 JIC 文件燒錄到配置存儲器中。 EP4CE6E22C8N 需要 3個電壓， 內(nèi)核電壓， PLL 電壓， I/O 口電壓。 圖 Micro SD 引腳 圖 Micro SD 卡轉接電路 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 17 頁 安排 IO 口時，數(shù)據(jù)總線使用同 1組 IO 口，地址總線使用 2組 IO口，這樣能稍微加快對 SRAM 的操作速度。設計時， STM32 和 FPGA 采用同一個模板，排針的位置和板子的大小完全一致。 本系統(tǒng)采用 SPI 模式，與 STM32 的 SPI3 相連。嵌入式平臺大多采用分辨率較低的液晶屏，不需要大字號字庫，而本設計使用 1024x768 分辨率的顯示器，最大需要56x56p 像素的字號，一個 GBK 字庫有 9,384,480 個字節(jié)，已經(jīng)超出了 W25Q64 的存儲范圍。 相關電路圖如下： 圖 STM32 穩(wěn)壓電路 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 14 頁 485 收發(fā)電路 為了不引人 5V 電壓到 STM32 電路板中，采用 SP3485 這款 的 485 芯片。所以，本設計采用串口的方式下載程序。 主晶振采用 8MHz 49s 型無源晶振，晶振兩端接 22pF 電容到 GND，為 STM32提供精準的時鐘。 DI端接 TXD，RO 端懸空。兩片 MAX485，負責接收的為 R,負責發(fā)送的為 T。 ③： STM32 向 SRAM（顯存）寫入數(shù)據(jù)。 第四塊： FPGA 模塊，包含 EP4CE6E22C8N FPGA 芯片、 EPCS4SI8N 程序存儲芯片、 50MHz 有源晶振、 , 穩(wěn)壓電路、 JTAG 接口、 IS61WV102416BLL靜態(tài)隨機存儲器、復位按鍵、 VGA 電阻網(wǎng)絡。 第二塊： STM32 模塊，包含 STM32F103ZET6 微處理器、晶振、 穩(wěn)壓電源桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 11 頁 CH340G MAX485 發(fā) MAX485 收 晶振 USB接頭 485接頭 SD接頭 SD插座 按鍵 485接頭 SD FLASH 穩(wěn)壓 CH340G SRAM 接口 復位 STM32 SP3485 x2 USB JTAG VGA接口 SRAM 接口 SRAM芯片 FPGA DC 插座 , 穩(wěn)壓 EPCS4 VGA電阻網(wǎng)絡 圖 硬件框架圖 電路、 ISP（ 在線系統(tǒng)編程 ）下載電路、 SRAM 接口、 Micro SD 接口、 FLASH 存儲器、按鍵?？丶奈恢每梢噪S意安排、大小可隨意調(diào)整，使得LabVIEW 的界面更加靈活、美觀和個性化。它與傳統(tǒng)編程語言有著諸多相似之處，如相似的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)流控制結構、程序調(diào)試工具等，但二者最大的區(qū)別在于：傳統(tǒng)編程語言是用文本語言編程，而 LabVIEW 用圖形語言（即各種圖標、圖形符號、連線等）編程。 上位機開發(fā)軟件有很多，有 VC、 VB、 DELPHI、 .NET、 LABVIEW、 C++Builder等。 Micro SD 卡，可以支持 SPI 協(xié)議。 在單片機設計中，常用的存儲芯片 有 EEPROM 類的 AT24Cxx 系列， FLASH 類的 W25Qxx 系列。 RS485 標準抗干擾能力強 ,傳輸速率高 ,傳送距離遠 .采用雙絞線 ,不用 MODEM的情況下 ,在 100kbit/s的速率時 ,可傳送的距離為 ,若速率降到 9600bit/s,桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 10 頁 則傳送距離可達 15km.[7] RS485 總線以其構造簡單，造價低廉，可選芯片多，便于維護等特點在許多工業(yè)控制的系統(tǒng)中得到廣泛的應用。 ③：使用 USB 轉 UART,UART 轉 485 芯片，如 MAX485。 ②：使用 USB 轉 UART， UART 轉 RS232 芯片，如 MAX232。 USB 端的 TXD、 RXD 分別與單片機端的 RXD、 TXD 相連， USB 地線和單片機地線相連。故采用 STM32+FPGA 的方案。采用 FPGA獨立工作的方案， 甚至能實現(xiàn)更加優(yōu)秀的顯示效果。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 9 頁 本系統(tǒng)選用的 STM32F103ZET6 具有 144 個引腳， 512KB FLASH 和 64KB SRAM的資源。 然而，使用這類芯片，會讓 VGA 接口蒙上一層面紗，不利于理解，而且這類芯片價格也不便宜，故最終決定，采用電阻網(wǎng)絡將數(shù)字量轉換成模擬量的方案。 可采用專用的視頻 DAC 芯片，例如 ADV7123， GM7123 等芯片。 1024x768的分辨率要求存儲器至少有 768KB的存儲空間， 65MHz 頻率要求顯存具有優(yōu)于 (1/65MHz)=15ns 的讀寫速度， RGB565要求存儲器的存儲單元最好是 16 位。它具有靜態(tài)存取功能，不需要刷新電路就能保存數(shù)據(jù)。 顯存選型 最終采用 IS61WV102416BLL 作為顯存。以后能熟練操作 SDRAM 時，或許會采用這個成本低、性能也不錯的方案。 這種方法能實現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)無縫更新，是一種不錯的方案。這種方法使用的器件較多，功耗大，成本高，故不采用。要流暢波播放視頻， FPS 最少是 25以上。在 EDA 軟件 QUARTUS 中可以看到這款 FPGA 的相關參數(shù)： Core Voltage（核心電壓）為 ， LEs（邏輯單元）數(shù)量為 6272， User I/Os（用戶 I/O）數(shù)量為 92 個 ,Memory Bits（片內(nèi)存儲） 276480Bits， embedded multipliers 9bit element（嵌入 9 位陳法器） 30 個， PLL（鎖相環(huán)電路） 2個， Global Clocks（全局時鐘） 10 個。以下是外國學者對 FPGA優(yōu)點的總結： FPGA 具有高時鐘頻率、高處理速度、并行處理、代碼移植性好、 計 算 機 上 的LabVIEW 上位機程序 USB轉 485 STM32 SP3485 Micro SD FPGA SRAM VGA 圖 總體結構框圖 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 7 頁 低成本、