【文章內(nèi)容簡介】 第三章 液晶顯示終端DGUS屏介紹 DGUS綜述 DGUS是根據(jù)迪文K600+內(nèi)核所設計的智慧型GUI系統(tǒng)軟件，全稱是DWIN Graphical Utilized Software，即迪文圖形應用服務軟件。而DGUS屏是一種液晶屏，它建立于該智慧型軟件。該液晶屏并且是運用直接變量驅(qū)動顯示方式，所有的操作都根據(jù)前期都已經(jīng)配置好的變量文件，來顯示不同于傳統(tǒng)的LCM的根據(jù)指令和時序來控制顯示。比起傳統(tǒng)的LCM采用直接驅(qū)動顯示方式，操作更為簡單實用。此外運用DGUS進行人機界面的開發(fā)，運用PC機進行一些組態(tài)設計，把人機交互的過程和控制過程分開，可以大幅度降低用戶單片機所需的代碼量（因為只需要寫點通過串口來讀或?qū)懽兞看鎯ζ鞯拇a即可）。DGUS屏組態(tài)設計開發(fā)不同于常規(guī)的人機界面開發(fā)，DGUS屏擁有256M存儲器，最大可以擴展到2GB。用戶所要用的圖形完全可以用一些PS圖形處理軟件來設計，DGUS屏都可以支持，即用戶可以任意發(fā)揮創(chuàng)意來設計界面。軟件平臺是DGUS與傳統(tǒng)的HMI最大的不同點，傳統(tǒng)的HMI一般使用常規(guī)的軟件系統(tǒng)，像是Andriod、Linux等等。而DGUS采用的是自身特有的，嵌入在硬件中的專用軟件。其明顯的特征有：（a）抗干擾的能力強，較為可靠性、穩(wěn)定性也好；（b）不需要付版權費用，使得產(chǎn)品開發(fā)成本下降；（c）由于可以較好的保護用戶的知識產(chǎn)權，就能有效地避免同行山寨的惡性競爭。在相比于傳統(tǒng)的液晶屏和指令屏，DGUS 的本質(zhì)是硬件化的GUI的 平臺。它的典型特征就是開發(fā)質(zhì)量高，二次開發(fā)門檻低，生產(chǎn)、維護簡單，并且很容易在用戶通用的硬件的平臺上形成系列化產(chǎn)品[6]。DGUS軟件架構如下： DGUS 軟件架構 DGUS software architecture DGUS 屏的主要特點 DGUS 屏的主要特點如下： 執(zhí)行時可以把 GUI 分成控件，并按頁面來配置，變量直接控制控件顯示； 用PC 的軟件來配置控件文件（），配置完后，下載到 DGUS 屏，假如用戶要實現(xiàn)控件顯示的相應改變，僅僅只需要串口改寫變量值。比如，要在某個頁面顯示兩位小數(shù)（）的溫度值，分兩步開發(fā)完成：第一步設置：首先用迪文的PC組態(tài)開發(fā)軟件，在需要設置的頁面來添加一個數(shù)據(jù)變量控件，并設置好要顯示的格式（顯示顏色、單位、字體大小、數(shù)據(jù)類別、數(shù)據(jù)源）。在全部設置添加完畢后，通過SD卡把已生成的控件文件（）下載到DGUS 屏。第二步運行：用戶使用軟件只進行定時或者參數(shù)變化時，通過串口把溫度值刷新到對應的數(shù)據(jù)源地址， 當顯示切換到所對應頁面時，屏幕就會自動按照預先所設定顯示格式來顯示。 觸摸屏或鍵盤錄入過程，通過 PC 軟件按照頁面定義的觸控文件（）來控制，用戶軟件僅需要定時（或者參數(shù)改變時的串口中斷觸發(fā)）來讀取錄入變量值即可。 比如，要觸摸輸入顯示兩位小數(shù)，需要分兩步開發(fā)完成： 第一步設置：首先用迪文的PC組態(tài)開發(fā)軟件，在需要添加頁面位置來添加一個變量數(shù)據(jù)錄入控件，并設置好錄入格式（數(shù)據(jù)類別、顯示顏色、小數(shù)點長度、字體大小、數(shù)據(jù)源），在全部設置添加完畢后，借助SD卡把生成的控件文件（）直接下載到 DGUS 屏。 第二步運行：當按到對應頁面，并且按下觸摸屏觸發(fā)相應控件，DGUS 就會自動完成錄入過程。也就是用戶使用軟件只需要定時（或者配置為錄入完成自動串口下發(fā)給用戶）查詢錄入值即可。 其它參數(shù)如下：擁有8 通道曲線趨勢圖存儲器和56KB 變量空間，以及極快的變量顯示反應速度； 擁有256 字節(jié)配置寄存器空間，串行命令來讀取和寫入，用于硬件控制和操作；擁有256MB（擴展到 1GB、2GB）Flash 存儲器，以及海量圖片、圖標、字庫存儲、海量圖片可用； 每個頁面可以任意設置多個的觸控控件和多達 128 個顯示控件（支持顯示控件疊加）。FAT32 文件格式，SD/SDHC 接口，可使用 SD 卡實現(xiàn)圖片數(shù)據(jù)下載、DGUS 屏硬件參數(shù)的配置、軟件升級，批量生產(chǎn)時更為方便，并且便于生產(chǎn)檔案管理。 支持電容觸摸屏、支持語音播放功能、可以在圖片存儲器空間構造高可靠性用戶數(shù)據(jù)庫；集成了觸控蜂鳴器伴音功能、集成背光亮度調(diào)節(jié)、RTC（公歷/農(nóng)歷）、背光自動待機； 集成的 DWIN OS 平臺，其擁有豐富的指令，允許用戶把代碼放到 DGUS 屏上運行，方便了用戶的二次開發(fā)，也提供了 DGUS 屏成為系統(tǒng)主控設備的可能性。 除此之外，迪文 OS 平臺集成了常用通信協(xié)議處理（比如 Modbus 協(xié)議、DL/T645 電力抄表協(xié)議等）、數(shù)據(jù)存儲（包括 Flash 數(shù)據(jù)庫讀寫）、數(shù)學運算（包括 MAC、CRC）、串口外設（比如打印機）驅(qū)動、DGUS 進程控制等指令、串口通信，典型應用案例包括POS設備、電力抄表、票據(jù)打印、Modbus 總線管理等。 擁有迪文自主知識產(chǎn)權的軟件設計和可靠的硬件平臺，使得DGUS 屏不僅性能優(yōu)越，而且運行也是可靠穩(wěn)定的。通過RoHS和TUV CE認證。 DGUS串口操作 串口的指令或者數(shù)據(jù)都是十六進制的格式；對于字型數(shù)據(jù)，總是采用高字節(jié)先傳送（MSB） 方式。舉例：0x4321傳送時先傳送0x43。用戶界面的復雜程度決定了DGUS一個周期內(nèi)能夠傳送的最大數(shù)據(jù)長度；另外DGUS屏在一個DGUS周期內(nèi)最好不要接受超過4KB的數(shù)據(jù)；DGUS迪文屏的串口接收的FIFO是4KB，也就是可以傳送至少4KB數(shù)據(jù)（約等于 230400691200bps波特率連續(xù)發(fā)送）在1個DGUS周期（80/120/160/200mS）內(nèi)。迪文DGUS屏使用全雙工串口（UART）、異步。迪文DGUS屏的串口模式是8n1，即每個數(shù)據(jù)傳送用10個位，即1個起始位， 1個停止位，8個數(shù)據(jù)位?？梢酝ㄟ^SD卡來配置串口波特率。DGUS屏數(shù)據(jù)幀架構，如下表所述： DGUS屏數(shù)據(jù)幀架構Table DGUS screen data frame structure數(shù)據(jù)塊12345定義幀頭數(shù)據(jù)長度指令數(shù)據(jù)指令和數(shù)據(jù)的CRC校驗數(shù)據(jù)長度211N說明:RA定義數(shù)據(jù)長度包括指令、數(shù)據(jù)和校驗0x800x84舉例5A A5058100 1020 24 DGUS軟件開發(fā)流程迪文DGUS屏是采用直接變量驅(qū)動的顯示方式，與傳統(tǒng)的液晶顯示模塊通過指令或時序控制顯示有所不同。事先設置好的變量配置文件將決定所有的顯示和操作的工作。在用戶應用時，用戶采用兩種不同的工作方式，將導致軟件架構和二次開發(fā)難度完全不同。在某些小、中型電子工程項目應用中，當是由一些功能完善、相對獨立的組件構成整個系統(tǒng)時， DGUS 屏可以直接被用戶當成主機使用。用戶還可以把DGUS屏和所相匹配的設備用485網(wǎng)絡組成一個網(wǎng)絡，用DWIN OS 二次開發(fā)平臺來進行二次開發(fā)，開發(fā)用戶的主控軟件可以直接在 DGUS 屏上運行，來替代用戶 CPU 的工作?？偠灾兞颗渲梦募荄GUS 屏工作的基礎，換一句話就是，使用PC軟件（或其它繪圖軟件）設計完成變量配置文件的過程也就是DGUS屏開發(fā)的過程，基本的開發(fā)流程如下： 第1步：變量規(guī)劃 在開發(fā)過程中可以使用 Excel 表格一排排來整理、記錄好變量的分配，有利于將來的維護，修改和升級。 第2步：界面設計 利用PS輔助軟件進行界面設計，比如進行整體背景界面，圖標和字庫的設計。在設計的過程中，為確保最終顯示效果和設計效果一致，調(diào)色板系統(tǒng)切記設置為為65K色。第3步：界面配置 進行界面的配置可以使用迪文提供的工具軟件來實現(xiàn)，來生成變量配置文件()和觸控配置文件()。 第4步：測試修改 把剛才配置圖片、文件、字庫、圖標庫等借著SD卡下載到迪文DGUS屏，進行界面修改和測試。 把串口連上用戶MCU系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)聯(lián)調(diào)。 第5步：定版歸檔 定版后，把配置文件、圖片、字庫、圖標庫等DGUS屏涉及的文件保存在一張SD卡轉生產(chǎn)即可。 如果不希望最終客戶通過SD卡接口改變或者導出內(nèi)部數(shù)據(jù)，可以對SD卡接口加密鎖死(加密后用戶必須保管好 SD卡的開鎖密碼，因為SD卡一旦鎖死，沒有開鎖的密碼，只能更換CPU才能使SD卡再次可以用)。 第四章 設計原理硬件及軟件介紹在對應用系統(tǒng)進行總體設計時，實際上一般需要統(tǒng)一考慮硬件設計和軟件設計，并一起協(xié)同開發(fā)，一般而言，當系統(tǒng)硬件部分設計完成后，軟件設計就清楚了。系統(tǒng)的軟件設計是關于工具系統(tǒng)功能的。單片機軟件的設計主要包含監(jiān)控軟件的設計和執(zhí)行軟件（完成各種實質(zhì)性功能）的設計。單片機的軟件設計通常要考慮一下幾個方面：培養(yǎng)好的編程習慣，如子程序化、模塊化等等，又便于修改和移植；根據(jù)軟件功能的需求，將系統(tǒng)軟件分為幾干個相對獨立的部分，設計出合理的整體體結構，使軟件開發(fā)具有清晰、簡捷和流程合理的特點；建立正確的數(shù)學模型。通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)；繪制程序流程圖；合理分配系統(tǒng)的資源，包含定時器/計數(shù)器、中斷源和端口、ROM、RAM、FLASH存儲器等；為程序加入注釋，提高可讀性，實施軟件工程；注意軟件的抗干擾設計提高系統(tǒng)的可靠性。軟件設計可以使用匯編語言、C語言和C51語言，并在編輯軟件中將源程序生成目標代碼，利用目標代碼進行系統(tǒng)程序調(diào)試。本設計軟件部分分為兩塊，一塊為單片機軟件編程，另一方面對液晶屏編程?？傮w硬件框圖如下。 89C51單片機軟件設計本設計采用異步串行通信。串行通信指的是將需要發(fā)送數(shù)據(jù)字符信息在一根線路上一位一位發(fā)送。串行通信的特點：一般而言，傳輸線只有一條，數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復雜。長距離傳送信息時成本較低，且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設備。異步通信定義是通信的收發(fā)雙方有各自的時鐘來控制發(fā)送和接受的過程。為使雙方的收發(fā)更加的協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設備的時鐘盡量一致。異步通信的數(shù)據(jù)格式 ： 異步通信數(shù)據(jù)格式 Asynchronous munication data format異步通信不要求收發(fā)雙方時鐘的嚴格一致，實現(xiàn)容易，但傳輸效率不高。串行通信的錯誤校驗采用奇偶校驗，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)位尾隨的1位為奇偶校驗位（1或0）。在奇校驗時，校驗位“1”的個數(shù)和數(shù)據(jù)中“1”的個數(shù)之和應為奇數(shù)；在偶校驗時，校驗位“1”的個數(shù)和數(shù)據(jù)中“1”的個數(shù)之和應為偶數(shù)。接收字符時，對“1”的個數(shù)進行校驗，若發(fā)現(xiàn)不一致，則說明傳輸數(shù)據(jù)過程中出現(xiàn)了差錯。串行通信接口標準為RS232C接口。RS232C是1969年美國電子工業(yè)協(xié)會修訂的RS232C標準。RS232C定義了數(shù)據(jù)通信設備（DCE）與數(shù)據(jù)終端設備（DTE）之間的物理接口標準[7]。機械特性為RS232C接口規(guī)定要使用25針連接器，每一針有不同的定義。（陽頭） RS232C標準接口主要引腳Table RS232C main pin standard interface插針序號信號名稱功能信號方向1PGND