【正文】 ............................................................................................. 39 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 39 致謝 .............................................................................................................................. 40 摘要 聊城大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 本文首先介紹了 arm 芯片，然后 GPRS 無線模組、觸摸屏的一些硬件知識，接著講了 linux 操作系統(tǒng)、 GPRS 模組 AT 指令集、 TFT 圖形庫、系統(tǒng)編程技巧、輸入法、國標(biāo)碼與 unicode 碼之間的編碼知識，最后介紹了應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)。嵌入控制器因其體積小、可靠性高、功能強(qiáng)、靈活方便等許多優(yōu)點(diǎn) ,其應(yīng)用已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國防、科研以及日常生活等各個領(lǐng)域 ,對各行各業(yè)的技術(shù)改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代、加速自動化化進(jìn)程、提高生 產(chǎn)率等方面起到了極其重要的推動作用。通用計(jì)算機(jī)的發(fā)展變?yōu)楣δ茈娔X ,普遍進(jìn)入社會 ,嵌入式計(jì)算機(jī)發(fā)展的目標(biāo)是專用電腦 ,實(shí)現(xiàn) “普遍化計(jì)算 ”,因此可以稱嵌入式智能芯片是構(gòu)成未來世界的 “數(shù)字基因 ”。 聊城大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 linux 操作系統(tǒng) Linux 介紹 作者 :Linux Tordal ds (芬蘭 )， 1991 年 9月 ,發(fā)布 版本 . 官方網(wǎng)址 : 吉詳物 : 符合 POSIX 標(biāo)準(zhǔn) 、多用戶、多任務(wù)、豐富的網(wǎng)絡(luò)功能、良好的可移植性、支持?jǐn)?shù)十種文件系統(tǒng)格式、開源、免費(fèi)。 Linux 是一個多用戶操作系統(tǒng)，它允許多個用戶同時訪問系統(tǒng)而不會造成用戶之間的相互干擾。 聊城大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 、軟件介紹 S3c2440知識 S3c2440 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹 S3C2440A 是韓國三星公司推出的 16/32 位 RISC 微控制器，其 CPU 采用的是ARM920T 內(nèi)核加上豐富的片內(nèi)外設(shè)，為手持設(shè)備和其它應(yīng)用，提供了低價格、低功耗、高性能微控制器的解決方案。 處理器通用模塊 2 3 個通道的 UART，帶有 16字節(jié)的 TX/RX FIFO，支持 功能 。 看門狗定時器。 NAND FLASH 64MB*8 位存儲器，單獨(dú)尋址。 Hjtag 接口。 UART模塊原理介紹： 通用異步收發(fā)器，簡稱 UART，即 “ Uuiversal Asynchronous Receiver Transmitter” ，它用來傳輸串行數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)時， CPU 將并行數(shù)據(jù)寫入UART， UART 按照一定的格式在一根電線上串行發(fā)送出去，接收數(shù)據(jù)時， UART檢測另一根電線上的信號，將串行數(shù)據(jù)收集到緩沖區(qū)中， CPU 即可讀取 UART獲得這些數(shù)據(jù) UART 之間以全雙工方式傳輸數(shù)據(jù)，最精簡的連線方法只有三根線： TX用于發(fā)送數(shù) 據(jù)， RX用于接收數(shù)據(jù)， GND 用于給雙方提供參考電平 聊城大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 UART的物理特性 ： UART 通常使用標(biāo)準(zhǔn)的 TTL/CMOS 邏輯電平（ 0~5V、 0~）來表示數(shù)據(jù)，高電平表示 1，低電平表示 0,為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)的抗干能力、提高傳輸長度，通常將 TTL/COMS 電平轉(zhuǎn)換為 RS232 電平（ 3~12V 表示 0， 3~~12V 表示 1） . 圖 UART 的邏輯特性： UART 為異步傳輸，發(fā)送雙方必須按照事先約定好的格式、速率傳輸數(shù)據(jù)，以下是最重要的兩種屬性 數(shù)據(jù)幀格式： TXD、 RXD 數(shù)據(jù)線以 “位 ”為最小 單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而信息的最小單位為幀，幀由規(guī)定好的若干位組成：開始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位等 波特率： 每秒鐘傳送字符的個數(shù)，發(fā)送雙方必須一致才能保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，如： 115200、 9600、 4800 等 UART 的使用 UART 由 inter 公司提出并推廣使用，是計(jì)算機(jī)的標(biāo)配接口，因此大量使用在 PC 機(jī)之間、 PC 機(jī)與微控制器之間，作為數(shù)據(jù)、命令、控制接口 UART 主要工作在查詢、中斷兩種模式 查詢模式下： PC 或 MCU 循環(huán)檢測發(fā)送寄存器，隨時填充或讀取數(shù)據(jù)寄存器，效率一般較低 中斷 模式下： CPU正常工作，當(dāng)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送或接收時，進(jìn)入中斷模式，完成數(shù)據(jù)收發(fā)，效率一般較高。同時，模組內(nèi)具備 TCP/IP 協(xié)議棧，可以直接利用它實(shí) 現(xiàn)無線上網(wǎng)。通過TA， TE 發(fā)送 AT 命令來控制 MS(Mobile Station)的功能，與 GSM 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。 AT 命令 通常跟隨其回應(yīng)，回應(yīng)的格式為： \r\n+回應(yīng) +\r\n。 表 .2 常用 AT 命令 命令 命令格式 功能描述 AT AT 測試連接是否正常。 AT+CLVL=? AT+CLVL=level 喇叭音量調(diào)節(jié)。 ATH ATH[0] 呼叫掛起。 AT+CMGR=? AT+CMGR=index[,mode] 讀取短消息。 顯示原理： 改變 R、 G、 B 信號線上的電壓，可以控制 LCD 的透光，使每一個像素呈現(xiàn)不同的顏色。使用 ARM、 DSP， I/O 時序靠軟件順序完成，很多并發(fā)操作無法實(shí)現(xiàn)。 設(shè)置指定窗口 1 的前景色，用于圖形、文字顯示 TFT_PutPixel(DemoWindow1, 20, 20)。 在窗口 1 中指定位置畫矩形 TFT_SetTextPos(DemoWindow1, 30, 240)。 聊城大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 編碼 國標(biāo)、區(qū)位、準(zhǔn)國標(biāo) “ 國標(biāo) ” 是中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼 ” 的簡稱。例如 “ 中 ” 字在方陣中處于第５４區(qū)第４８位，它的區(qū)位碼就是 5448。 國標(biāo) GB180302021《信息交換用漢字編碼字符集基本集的擴(kuò)充》是未來我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須遵循的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)之一，收錄了 27564 個漢字。即 GBK/2: B0A1F7FE。收錄 GB 中的 CJK 漢字 6080 個。包括： a. GB 2312 非漢字符號區(qū)。 b. GB 擴(kuò)充非漢字區(qū)。 用戶自定義區(qū)：分為 (1)(2)(3)三個小區(qū)。 聊城大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 第 (3)區(qū)盡管對用戶開放，但限制使用，因?yàn)椴慌懦磥碓诖藚^(qū)域增補(bǔ)新字符的可能性。 GBK 亦采用雙 字節(jié) 表示，總體編碼范圍為 0x8140~0xFEFE 之間，首字節(jié)在0x81~0xFE 之間，尾字節(jié)在 0x40~0xFE 之間，剔除 0x 7F 一條線，總計(jì) 23940個碼位，共收入 21886 個漢字和圖形符號，其中漢字（包括部首和構(gòu)件） 21003個，圖形符號 883 個。 編碼方式 Unicode 是國際組織制定的可以容納世界上所有文字和符號的字符編碼方案。 Unicode 字符集可以簡寫為 UCS（ Unicode Character Set）。每個 group 再根據(jù)次高字節(jié)分為 256 個平面（ plane）。 每個平面有2^16=65536 個碼位。 實(shí)現(xiàn)方式 在 Unicode 中：漢字 “ 字 ” 對應(yīng)的數(shù)字是 23383。 // UTF8編碼 WORD data_utf16[] = {0x6c49, 0x5b57}。 “ 漢字 ” 的 UTF8 編碼需要 6 個字節(jié)。 T9輸入法解決了小型掌上設(shè)備的文字輸入問題，已經(jīng)成為全球手機(jī)文字輸入的標(biāo)準(zhǔn)之一。 默認(rèn)的輸入是拼音輸入，可以按 “”進(jìn)行輸入法的切換。 3：在拼音輸入模式下 按下相應(yīng)的按鍵進(jìn)入 T9PY_GetPY， 獲取與輸入相匹配的 T9 拼音列表 ， 返回匹配的結(jié)構(gòu)體的個數(shù) ， PY_GetCh 按上下鍵切換匹配的結(jié)構(gòu)體 ， 按 enter 鍵進(jìn)入 PY_GetHZ 函數(shù)， 根據(jù)輸入的拼音顯示匹配的漢字列表，并由鍵盤選取漢字。安裝 RedHat Linux 時可以選擇 Custom 定制安裝，在選擇軟件 Package 時最好將所有包都安裝，需要空間約 ，也可選擇最后一項(xiàng)： Everything，即完全安裝，將安 3張光盤的全部軟件，需要磁盤空間大約 5G,選擇完全安裝，提前為 RedHat Linux的安裝預(yù)留大約 6－ 15G的空間，在安裝完 Redhat Linux Linux 的 交叉編譯器和開發(fā)庫以及 ARMLinux 的所有源代碼，這些包安裝后的總共需要空間大約為800M。所以要關(guān)閉防火墻。在目錄欄輸入“ /”，在主機(jī)欄輸入“ *”，基本權(quán)限處選擇“讀 /寫”，如圖 。 圖 3:開發(fā)工具軟件的安裝 開發(fā)嵌入式 Linux 應(yīng) 用 程 序 必 須 安裝 交 叉 編 譯 器 ， 安 裝 方 法 為： 將 。下面介紹開發(fā)板的環(huán)境搭建。 圖 燒錄內(nèi)核命令 選擇菜單欄：傳送→發(fā)送文件，選擇要燒錄的鏡像文件 zImage，協(xié)議處選擇 Xmodem協(xié)聊城大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 25 議，然后單擊“發(fā)送”即可，如圖 。注意使用此命令配置 ip地址在開發(fā)板重啟后會消失，所以每次重啟要重新配置 IP地址。 int fd。 int i=0。 TFT_Init()。 // 顯示主窗口圖片 Msg = TFT_CreateWindowEx(110, 60, 90, 110, COLOR_YELLOW)。 TFT_SetColor(Signbox, COLOR_RED)。 pthread_create(amp。 pthread_join(tid1,NULL)。 2：創(chuàng)建幾個窗口，用于顯示手機(jī)界面圖片及提示信息。 3： main_pthread 觸摸屏檢測，根據(jù)功能要求按相應(yīng)的鍵，對圖形界面進(jìn)行處理，并發(fā) 送相應(yīng)的命令給 GPRS 模組。 TFT_Init()。 // 創(chuàng)建消息顯示窗口 1 Signbox = TFT_CreateWindowEx(110, 60, 90, 26, COLOR_CYAN)。 3： //============================================================= // 設(shè)置顯示內(nèi)容的前景色 //============================================================= void TFT_SetColor(WIN_HANDLE Handle, unsigned short ColorSet)。 // PAINT_HOLLOW: 空心 // PAINT_SOLID : 實(shí)心 7： //============================================================= // 根據(jù)指 定格式打印字符串 //============================================================= void TFT_Print(WIN_HANDLE Handle, const char *format, ...)。 觸摸屏程序 1： short Touch_Get(short *x, short *y) { int ret = read(fd_th,amp。 } *x=。 } 2：程序 2是把程序 1獲得的觸摸屏坐標(biāo) x、 y轉(zhuǎn)換成鍵值。 i++) { if(x KeyMap[i].Start_x amp。 y KeyMap[i].Start_y amp。 } } return 1。 1：先初始化 UART串口 int Uart_Init(int num) { int fd。 tcgetattr(fd, amp。 cfsetospeed(amp。 amp。 //停止位為 1位 amp。= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG) 。 } 此函數(shù)先打開串口設(shè)備文件，然后調(diào)用相應(yīng)函數(shù)設(shè)置串口參數(shù)如傳輸波特率為115200bit/s 、有無奇偶校驗(yàn)位、停止位、數(shù)據(jù)位、等，其實(shí)就是對 ARM寄存器進(jìn)行設(shè)置。ch,1)。) break。 size=0。 } 此程序調(diào)用 read(fd_uart,amp。 } 手機(jī)效果 工程下載到實(shí)驗(yàn)箱上并運(yùn)行，初始化成功后 LCD 顯示如圖 界面。如果接通對方，耳機(jī)里會出現(xiàn)接通的電話提示