【正文】 MULTIFUNCTION DIGITAL VOLTMETE BASED ON ARM9 S3C2440 SCM ABSTRACT Digital voltmeter is the core and foundation of many digital instrument,as the voltmeter is indispensable in daily maintenance, teaching and scientific this paper, a kind of digital voltmeter which is of simple structure, reliable operation and good flexibility multifunction is introduced based on ARM9 S3C2440 SCM. In this paper, the design of digital voltmeter mainly includes two parts: the analysis of the hardware circuits and design of pasper introduces the hardware system, software system design principle and the concrete implementation plan of the Digital voltmeter is based on single chip microputer in the software part, the programming language used to the software design,the programming ideas, the problems and solutions during the operation are instroduced the hardware part,the design principle and method of use and function are analyzed , and at the same time, the interface circuit of each part are introduced design is mainly posed of four modules: A/D conversion module, data processing module, display module and the drive control module. Extended research are carrid of single channel selection in design process, which put forward new ideas that realizing multiplex selection via button control, making it of larger development space, bigger usability,and more meet the needs of real life better. This design in this paper implements a multi function digital voltmeter which realizes the AD conversion based on arm9 S3C2440 platform overall, 河南科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） III designs display background, displays voltage and numerical value of high measured precision of the AD conversion on the TFT LCD,which has the alarm function while beyond a certain voltage value at the same time, and it can achieve the multichannel measurement so that a certain mesured channel can be choosed via buttons. KEY WORDS: Digital voltmeter, A/D conversion, LCD screen, Multiplex, The keyboard control 河南科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 目 錄 錯誤 !未定義書簽。 S3C2440ADC 的主要特性 .................................................13 167。 顯示模塊流程圖 ................................................................29 167。模擬電壓表雖然精度較高，但廣為使用的是數(shù)字電壓表。主要研究 基于 ARM9S3C2440 平臺實現(xiàn) AD 轉(zhuǎn)換，并設(shè)計顯 示屏背景 ,在 TFT LCD屏上顯示電壓值及 AD轉(zhuǎn)換的數(shù)字值，同時超出一定電壓值時具有報警功能，如： LED 燈點亮，蜂鳴器循環(huán)報警，屏幕上方出現(xiàn)紅色警報圖標(biāo)（正常情況下是綠色）等，以便及時提醒用戶。由于單片機的發(fā)展已經(jīng)成熟，利用單片機系統(tǒng)的軟硬件結(jié)合，可以組裝出來。 因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 同時 ，對各部分接口電路作大致介紹。運行 Keil 軟件需要 Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、 WIN202 WINXP等操作系統(tǒng)。 如圖 22 漢字取模軟件 圖 22 漢字取模軟件 3. 圖像取模軟件 簡介 本課題中圖像取模采用的是 16 位真彩的輸出灰度 。 綜合對芯片的功能描述 ,S3C2440A 集成的以下片上功能 （部分） ： 1. A/D 轉(zhuǎn)換器和觸屏接口 （ 1） 8 通道多路復(fù)用 ADC （ 2） 最高 500KSPS 和 10 位分辨率 （ 3） 內(nèi)置 FET 給線性觸屏接口 2. LCD 控制器 STN LCD 顯示特性 （ 1） 支持 3 種類型 STN LCD 面板： 4 位雙掃描， 4 位單掃描和 8 位單掃描顯示類型 （ 2） 支持單色模式， 4 階灰度， 16 階灰度， 256 色和 4096 色的STN LCD （ 3） 支持多種屏幕尺寸 a. 實際屏幕尺寸典型值： 640x480， 320x240， 160x160 和其它 b. 最大幀緩沖區(qū)大小為 4M 字節(jié) c. 256 色模式下最大實際屏幕尺寸： 40961024， 20482048， 1024 4096 和其它 3. TFT（薄膜晶體管）彩色顯示特性 （ 1） 支持彩色 TFT 的 4 或 8 bpp(位 /像素 )調(diào)色顯示 （ 2） 支持彩色 TFT 的 16， 24 bpp 非調(diào)色真彩顯示 （ 3） 支持在 24 bpp 模式下最大 16M 色的 TFT （ 4） 內(nèi)嵌 LPC3600 時序控制器，支持 LTS350Q1PD1/2（三星 吋豎屏 /256K 色 /反光型 aSi TFT LCD） （ 5） 內(nèi)嵌 LCC3600 時序控制器，支持 LTS350Q1PE1/2（三星 吋豎河南科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 屏 256K 色 /半透型 aSi TFT LCD） （ 6） 支持多種屏幕尺寸 a. 實際屏幕尺寸典型值： 640x480， 320x240， 160x160 和其它 b. 最大幀沖區(qū)大小為 4M字節(jié) c. 64K 色模式下最大實際屏幕尺寸： 2048x1024 和其它 4. 工作電壓范圍 （ 1） 核心電壓： 300MHz 下 400MHz 下 （ 2） 存儲器電壓： （ 3） I/O 口電壓： 167。 3. 轉(zhuǎn)換速度 完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需要的時間稱為轉(zhuǎn)換時間。 ADC 驅(qū)動程序的設(shè)計步驟 1. 設(shè)置 ADCCON 寄存器，選擇輸入通道、設(shè)置 A/D 轉(zhuǎn)換時鐘。 3. 幀緩沖 (FrameBuffer) 幀緩沖是 Linux 為顯示設(shè)備提供的一個接口，它把一些顯示設(shè)備描述成一個緩沖區(qū)，允許應(yīng)用程序通過 FrameBuffer 定義好的接口訪問這些圖形設(shè)備，從而不用去關(guān)心具體的硬件細節(jié)。 當(dāng)端口配置為輸出端口時，引腳狀態(tài)將與相應(yīng)位相同。 軟件設(shè)計總流程圖 1. 總體程序流程圖，如圖 41 所示 河南科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 41 軟件設(shè)計總流程圖 2．本章介紹系統(tǒng)的軟件設(shè)計，主要包括 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ， 顯示模塊 ， 鍵盤輸入模塊 ， LED 燈點亮模塊 ， 報警模塊 ， 字符取模模塊 3．各個模塊進行協(xié)調(diào)處理和實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互 系統(tǒng)總體流程如下： 首先完成初始化工作。 /*等待 ADC 啟動完成，開始轉(zhuǎn)換 ADCCON[0]自動變?yōu)?0*/ while(rADCCON amp。 /*GPDUP上拉功能禁用寄 存器，共 16 位 ,每位對應(yīng)一個引腳 0啟用， 1禁用 設(shè)置 D 端口所有引腳均用作上拉功能 */ rGPDUP = 0x00000000。在硬件設(shè)計中，顯示電路直接與單片機的數(shù)據(jù) I/O 口進行連接。 分為以下幾步： 1. 設(shè)置分頻系數(shù) ； 河南科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 2. 預(yù)分頻使能，設(shè)置分頻值 preScaler = 1； 3. 啟動 ADC 轉(zhuǎn)換 ； 等待 ADC 啟動完成，開始轉(zhuǎn)換 ADCCON[0]自動變成 0； 4. 等待 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果 ； 5. 返回 10 位二進制 AD轉(zhuǎn)換結(jié)果 。 GPGCON:配置端口 G 的引腳 GPGDAT： 端口 G 的數(shù)據(jù)寄存器 GPGUP： 端口 G 的上拉使能寄存器 表 35 端口 G 控制寄存器地址 寄存器 地址 R/W 描述 復(fù)位值 GPGCON 0x56000060 R/W 配置端口 G 的引腳 0x0 GPGDAT 0x56000064 R/W 端口 G 的數(shù)據(jù)寄存器 — GPGUP 0x56000068 R/W 端口 G 的上拉使能寄存器 0xfc00 表 36 GPGCON 控制寄存器位 GPGCON 位 描述 初始狀態(tài) GPG11 [23:22] 00 =輸入 01=輸出 10 = EINT[19] 11 = TCLK[1] 0 GPG3 [7:6] 00 = 輸入 01 = 輸出 10 = EINT[11] 11 = nSS1 0 GPGUP GPG[15:0] 0：使能附加上拉功能到相應(yīng)端口引腳 1：禁止附加上拉功能到相應(yīng)端口引腳 GPGDAT GPG[15:0] 當(dāng)端口配置為輸入端口時，相應(yīng)位為引腳狀態(tài)。 從芯片手冊 ,得知需要設(shè)置 GPFCON, GPFDAT,GPFUP 表 31 端口 F 控制寄存器地址 端口 F 控制寄存器所示 ,如果 GPF0至 GPF7在掉電模式中用于 喚醒信號，寄存器 地址 R/W 描述 復(fù)位值 GPFCON 0x56000050 R/W 配置端口 F 的引腳 0x0 GPFDAT 0x56000054 R/W 端口 F 的數(shù)據(jù)寄存器 — GPFUP 0x56000058 R/W 端口 F 的上拉使能寄存器 0x00 河南科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 端口將被設(shè)置為中斷模式。因此，這一行一行的顯示在時間線上看，就是時序圖上的HSYNC； （ 5） 然而 LCD 的顯示并不是對一副圖像快速的顯示一下，為了持續(xù)和穩(wěn)定的在 LCD 上顯示，就需要切換到另一幅圖上 (另一 幅圖可以和上一副圖一樣或者不一樣，目的只是為了將圖像持續(xù)的顯示在 LCD 上 )。 （ 1） ADC 控制寄存器 (ADCCON) 該寄存器是一個可讀 /寫的寄存器：地址為 (0x58000000)，復(fù)位后的初值為 0x3FC4 是 ADC 中最主要的設(shè)置寄存器，其決定了 ADC 的工作 方式、轉(zhuǎn)換速率、啟動與否假設(shè) PCLK 頻率是 50MHZ 且 ADCCON 寄存器中預(yù)分頻器的設(shè)置值是