【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0R 19 0R 21 0R 22 0V D D _AV D D _PV D DV D D H 3V S SA V S S 1A V S S 2MICPVCMVRTVMICC 3110 4C 2710 0uVDD_AAVSS1C 2810 4C 2910 0uIOA0IOA2IOA3IOA4IOA5IOA6IOA7VSSVSSVDDHIOA8IOA1A V S S 1 V S SS2K1S3K2S4K3V5123J5C O N 3V5V D D H 3V D D HC 3710 4C710 4C810 4C510 0uC410 0uD1L E DD2L E DR 1233 0R 131KR 184. 7KS1V D DR E S _ BR E S E TV D DS L E E PVSSV S SV S SVCPIOB0IOB1IOB2IOB3IOB4IOB5IOB6IOB7IOB8IOB9IOB10VDDHVDD_PRES_BV R E F 2A V S S 1A G CO P IM IC O U TM IC NIO B 1 1IO B 1 2IO B 1 3IO B 1 4IO B 1 5S L E E PV S SIO A 1 5IO A 1 4IO A 1 3IO A 1 2IO A 1 1IO A 1 0IO A 9+ 5VIO A 8IO A 927 K27 KV S S 圖 SPCE061A單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖 單片機(jī)電源設(shè)計(jì) 直 流 5V電源經(jīng)過 SPY0029 后產(chǎn)生 電壓給整個(gè)系統(tǒng)供電。 SPY0029 是凌陽(yáng)公司設(shè)計(jì)的電壓調(diào)整 IC，采用 CMOS 工藝，具有靜態(tài)電流低、線性調(diào)整出色等特點(diǎn)。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8 圖 圖中的 VDDH 為 SPCE061A 的 I/O電平參考，接 SPCE061A 的 5 5 75腳；VDDP 為 PLL 鎖相環(huán)電源，接 SPCE061A 的 7 腳； VDD 和 VDDA 分別為數(shù)字電源與模擬電源，分別接 SPCE061A 的 15 腳和 36腳； AVSS1 是模擬地，接 SPCE061A 的 24 腳； VSS是數(shù)字地，接 SPCE061A 的 38 腳； AVSS2 接音頻輸出 電路的 AVSS2。 C 3410 4 C 3610 412J 1 0C O N 2VI2 31V VG N DIN O U TU3S P Y 00 2 9C 3522 0uC 3322 0uD3D I O D ED4D I O D ER 14 0R 15 0R 16 0R 17 0R 19 0R 21 0R 22 0V D D _AV D D _PV D DV D D H 3V S SA V S S 1A V S S 2P O W E RV M ICA V S S 1 A G C 圖 電源模塊電路 LCD 顯示模塊 設(shè)計(jì) LCD128 X64 簡(jiǎn)介及功能 帶中文字庫(kù)的 128X64 是一種具有 4 位 /8位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示 模塊 ；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。可以顯示 84行 1616 點(diǎn)陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是 其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 基本特性 及功能 :（ 1）、低電源電壓（ VDD:++）（ 2）、顯示分辨率 :12864點(diǎn) （ 3）、內(nèi)置漢字字庫(kù)，提供 8192 個(gè) 1616 點(diǎn)陣漢字 (簡(jiǎn)繁體可選 ) （ 4）、內(nèi)置 128個(gè) 168 點(diǎn)陣字符 （ 5）、 2MHZ 時(shí)鐘頻率 （ 6）、顯示方式： STN、半透、正顯 （ 7）、驅(qū)動(dòng)方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS （ 8）、視角方向 ： 6 點(diǎn) （ 9）、背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED的 1/5— 1/10 （ 10）、通訊方式：串行、并口可選 （ 11）、內(nèi)置 DCDC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓 （ 12）、無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)（ 13）、工作溫度 : 0℃ +55℃ ,存儲(chǔ)溫度 : 20℃ +60℃。 表 管腳號(hào) 管腳名 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 2 VCC +5V 電源負(fù) 3 V0 對(duì)比亮度調(diào)整 4 RS（ CS） H/L RS=“ H” ，表示 DB7—— DB0為顯示數(shù) 據(jù) RS=“ L” ,表示 DB7—— DB0為指令數(shù)據(jù) 5 R/W（ SID） H/L R/W=“ H” ， E=“ H” ，數(shù)據(jù)被讀到 DB7—— DB0 RW=“ L” ， E=“ H— L” , DB7—— DB0的數(shù)據(jù)被寫到 IR或DR 6 E（ SCLK） H/L 使能信號(hào) 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H:8位或 4位并口方式， L：串口方式 16 NC — 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 18 VOUT — LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V） 20 K 背光源負(fù)端 控制器接口信號(hào)說(shuō)明： RS， R/W 的配合選擇決定控制界面的 4 種模式： RS R/W 功能說(shuō)明 L L MPU 寫指令到指令暫存器（ IR） 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 10 L H 讀出忙標(biāo)志（ BF）及地址記數(shù)器（ AC）的狀態(tài) H L MPU 寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存 器（ DR） H H MPU 從數(shù)據(jù)暫存器（ DR）中讀出數(shù)據(jù) E 信號(hào) E狀態(tài) 執(zhí)行動(dòng)作 結(jié)果 高 —— 低 I/O 緩沖—— DR 配合 /W 進(jìn)行寫數(shù)據(jù)或指令 高 DR—— I/O緩沖 配合 R 進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令 低 /低—— 高 無(wú)動(dòng)作 ● 忙標(biāo)志 :BF BF標(biāo)志 表明 內(nèi)部工作情況 .BF=1時(shí)才能對(duì) 模塊 進(jìn)行內(nèi)部操作 ,此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù) .BF=0 時(shí) ,模塊為準(zhǔn)備狀態(tài) ,能夠 接受外部指令和數(shù)據(jù) . 每次操作之前最好先進(jìn)行狀態(tài)字檢測(cè) ,只有在確認(rèn) BF=0 之后 ,才能訪問模塊 。 ● 字型產(chǎn)生 ROM（ CGROM） 字型產(chǎn)生 ROM（ CGROM）提供 8192 個(gè)此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關(guān)的控制。 DFF=1 為開顯示（ DISPLAY ON),DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上， DFF=0 為關(guān)顯示（ DISPLAY OFF)。 DFF 的狀態(tài)是指令 DISPLAY ON/OFF 和 RST信號(hào)控制的。 ● 顯示數(shù)據(jù) RAM（ DDRAM）模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù) RAM 提供 642 個(gè)位元組的空間，最多可控制 4行 16字（ 64 個(gè)字）的中文字型顯示，當(dāng)寫入顯示數(shù)據(jù) RAM時(shí)，可分別顯示CGROM 與 CGRAM 的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是 半角英數(shù)字型 (16*8)、 CGRAM字型及 CGROM 的中文字型，三種字型的選擇，由在 DDRAM 中寫入的編碼選擇，在0000H— 0006H 的編碼中（其代碼分別是 0000、 000 000 0006 共 4個(gè)）將選擇 CGRAM的自定義字型， 02H— 7FH 的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于 A1以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組的編碼形成中文字型的編碼 BIG5（ A140— D75F）， GB（ A1A0F7FFH）。 ● 字型產(chǎn)生 RAM(CGRAM) 字型產(chǎn)生 RAM 提供圖象定義 (造字 )功能 , 可以提供四組 1616 點(diǎn)的自定義圖象空間，使用者可以將內(nèi)部字型沒有提供的圖象字型自行定義到 CGRAM 中，便可和 CGROM 中的定義一樣地通過 DDRAM 顯示在屏幕中。 ● 地址計(jì)數(shù)器 AC 地址計(jì)數(shù)器是用來(lái)貯存 DDRAM/CGRAM 之一的地址 ,它可由設(shè)定指令暫存器來(lái)改變，之后只要讀取或是寫入 DDRAM/CGRAM 的值時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值就會(huì)自動(dòng)加一，當(dāng) RS 為 “0” 時(shí)而 R/W 為 “1” 時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會(huì)被讀取到 DB6—— DB0 中。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11 液晶模塊串行時(shí)序圖 串行數(shù)據(jù)傳送共分三個(gè)字節(jié)完成： 第一字節(jié)：串口控制 — 格式 11111ABC A為數(shù)據(jù)傳送方向控制： H表示數(shù)據(jù)從 LCD到 MCU， L表示數(shù)據(jù)從 MCU到 LCD B為數(shù)據(jù)類型選擇： H表示數(shù)據(jù)是顯示數(shù)據(jù)， L表示數(shù)據(jù)是控制指令 C固定為 0 第二字節(jié)： (并行 )8位數(shù)據(jù)的高 4位 — 格式 DDDD0000 第三字節(jié)： (并行 )8位數(shù)據(jù)的低 4位 — 格式 0000DDDD 注意： 模塊在接收指令前，向處理器必須先確認(rèn)模塊內(nèi)部處于非忙狀態(tài)，即讀取 BF標(biāo)志時(shí) BF需為 “0” ，方可接受新的指令。如果在送出一個(gè)指令前不檢查 BF標(biāo)志，則在前一個(gè)指令和這個(gè)指令中間必 須延遲一段較長(zhǎng)的時(shí)間，即等待前一個(gè)指 令確定執(zhí)行完成。指令執(zhí)行的時(shí)間請(qǐng)參考指令表中的指令執(zhí)行時(shí)間說(shuō)明 LCD 模塊與 MCU 的 串口 連接圖 VSS1Vcc2VO3RS4R/W5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714PSB15NC16RESET17VOUT18A19K20LCD168*24+5V+5VIOA8IOA9第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12 圖 LCD原理電路 其中 CS端為串行方式片選信號(hào)端，低電平有效； PSB端為并 /串行接口選擇端： H并行； L串行； RET端為復(fù)位端，低電平有效； SID為串行數(shù)據(jù)輸入端， SCLK為串行時(shí)鐘輸入端；只要當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)端 SCLK為負(fù)跳沿時(shí)，將 SID端的數(shù)據(jù)輸入液晶模塊，因而并不需要 SCLK端有連續(xù)的穩(wěn)定頻率的時(shí)鐘信號(hào)輸入，也就方便了 MCU通過其位處 理功能方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 音頻輸出模塊 SPCE061A 內(nèi)置 2 路 10 位精度的 DAC，只需要外接功放電路即可完成語(yǔ)音的播放。 圖 是音頻輸出電路圖。 圖 音頻輸出電路 SPR4096 外接存儲(chǔ)器模塊 公交車 自動(dòng) 報(bào)站系統(tǒng) 需要存儲(chǔ)大量的語(yǔ)音文字信息，這就要求系統(tǒng)擴(kuò)展外部存儲(chǔ)空間，本設(shè)計(jì)采用凌陽(yáng)公司的 SPR4096 模組電路，配合 PC 機(jī)使用 ResWriter 工具，通過 EZprobe 下載線，完成對(duì) R4096 存儲(chǔ)器芯片的擦除、寫入、校驗(yàn)等功能。并且 SPR4096可以直接與 SPCE061A 單片機(jī)相連，實(shí)現(xiàn) SPCE061A 單片機(jī)存儲(chǔ)空間的擴(kuò)展。 SPR4096 是一個(gè)高性能的 4M 位 FLASH，分為 256 個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)為 2K 字節(jié)。 內(nèi)嵌 512K 8位高性能 Flash 存儲(chǔ)器同時(shí)內(nèi)嵌 4K 8位 SRAM。芯片具有 BMI（ Bus Memory Interface）并行接口總線與 SIF（ Serial Interface）串行接口總線。在 SPR4096 芯片中，使用兩種電源供電， VDDI 與 VDDQ。 VDDI 范圍在 ，這個(gè)電源是給內(nèi)部的 Flash 與邏輯控制單元供電的。 VDDQ 范圍在 ，只給 I/