【文章內(nèi)容簡介】 、D0、BASEE這三個位用來控制顯示開關(guān)與否的。當全部設(shè)置為1的時候開啟顯示，全0是關(guān)閉。我們一般通過該命令的設(shè)置來開啟或關(guān)閉顯示器，以降低功耗。 R32，R33，設(shè)置GRAM的行地址和列地址。R32用于設(shè)置列地址（X坐標，0~239），R33用于設(shè)置行地址（Y坐標，0~319）。當我們要在某個指定點寫入一個顏色的時候，先通過這兩個命令設(shè)置到改點，然后寫入顏色值就可以了。R34，寫數(shù)據(jù)到GRAM命令，當寫入了這個命令之后，地址計數(shù)器才會自動的增加和減少。該命令是我們要介紹的這一組命令里面唯一的單個操作的命令，只需要寫入該值就可以了，其他的都是要先寫入命令編號，然后寫入操作數(shù)。R80~R83，行列GRAM地址位置設(shè)置。這幾個命令用于設(shè)定你顯示區(qū)域的大小，我們整個屏的大小為240*320，但是有時候我們只需要在其中的一部分區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)，如果用先寫坐標，后寫數(shù)據(jù)這樣的方式來實現(xiàn)，則速度大打折扣。此時我們就可以通過這幾個命令，在其中開辟一個區(qū)域，然后不停的丟數(shù)據(jù)，地址計數(shù)器就會根據(jù)R3的設(shè)置自動增加/減少，這樣就不需要頻繁的寫地址了，大大提高了刷新的速度。我們一般液晶所用的觸摸屏，最多的就是電阻式觸摸屏了（多點觸摸屬于電容式觸摸屏，比如幾乎所有智能機都支持多點觸摸，它們所用的屏就是電容式的觸摸屏），本模塊自帶的觸摸屏屬于電阻式觸摸屏，下面簡單介紹下電阻式觸摸屏的原理。 電阻式觸摸屏利用壓力感應(yīng)進行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復(fù)合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬（透明的導(dǎo)電電阻）導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多細小的（小于1/1000英寸）的透明隔離點把兩層導(dǎo)電層隔開絕緣。當手指觸摸屏幕時，兩層導(dǎo)電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化，在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號，然后送觸摸屏控制器?？刂破鱾蓽y到這一接觸并計算出（X，Y）的位置，再根據(jù)獲得的位置模擬鼠標的方式運作。屏幕與單片機連接的原理圖如下：圖36 LCD電路原理圖電阻屏的特點有： 1）是一種對外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵、水汽和油污。 2）可以用任何物體來觸摸，可以用來寫字畫畫，這是它們比較大的優(yōu)勢。 3）電阻觸摸屏的精度只取決于A/D轉(zhuǎn)換的精度，因此都能輕松達到4096*4096。 從以上介紹可知，觸摸屏都需要一個AD轉(zhuǎn)換器， 一般來說是需要一個控制器的。模塊選擇的是四線電阻式觸摸屏，這種觸摸屏的控制芯片有很多，包括：ADS784ADS784TSC204XPT2046和AK4182等。這幾款芯片的驅(qū)動基本上是一樣的，也就是你只要寫出了ADS7843的驅(qū)動，這個驅(qū)動對其他幾個芯片也是有效的。而且封裝也有一樣的，完全PIN TO PIN兼容。所以在替換起來，很方便。 模塊自帶的觸摸屏控制芯片為XPT2046。XPT2046是一款4導(dǎo)線制觸摸屏控制器，內(nèi)含12位分辨率125KHz轉(zhuǎn)換速率逐步逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。XPT2046能通過執(zhí)行兩次A/D轉(zhuǎn)換查出被按的屏幕位置，除此之外，還可以測量加在觸摸屏上的壓力。、溫度測量和電池監(jiān)測模式之用，電池監(jiān)測的電壓范圍可以從0V到6V。XPT2046片內(nèi)集成有一個溫度傳感器。，關(guān)閉參考電壓。XPT2046采用微小的封裝形式：TSSOP16,QFN16()和VFBGA－48。工作溫度范圍為40℃～+85℃。 3）電阻觸摸屏的精度只取決于A/D轉(zhuǎn)換的精度，因此都能輕松達到4096*4096。 MP3模塊MP3全稱是MPEG Layer 3，狹義的講就是以MPEG Layer 3標準壓縮編碼的一種音頻文件格式。在網(wǎng)絡(luò)廣泛普及的今天， MP3音樂以其較小數(shù)據(jù)目和近似完美的播放效果已經(jīng)成為計算機上和INTERNET最流行的音樂格式了。將CD格式的音樂數(shù)據(jù)壓縮成MP3格式，音效相差無幾（除非你有很好的音響和鑒賞力），文件大小至少可以壓縮12倍（每首PCM格式的CD歌曲大約40~50MB數(shù)據(jù)目）。自韓國世韓(Seahan)公司1998年推出世界上第一臺MP3隨身聽以來， MP3播放器以其小巧的外形，不錯的近乎于CD的音質(zhì)，前衛(wèi)的功能，越來越受到消費者的青睞，也就成為業(yè)界甚至大眾媒體關(guān)注的一個熱門話題。它的記錄媒介是芯片或卡，無需轉(zhuǎn)動部件，徹底擺脫了磁帶和光碟的束縛，因而，抗震和節(jié)電性能更好。在市場消費刺激下，各大公司紛紛推出了自己的mp3播放器產(chǎn)品，IC供應(yīng)商提供了眾多的MP3解碼芯片及其解決方案。除了Micronas方案(MAS3507+DAC3550)、ST方案(ST92163+STA013/015)、Crystal軟解壓單芯片方案(EP7209，EP7212)、TI軟解壓單芯片方案(TMS320C5409)，還有臺灣創(chuàng)品方案(T33510，T33520)、美國SigmaTel方案(STMP3400)和TI的DA250解決方案。這使mp3播放器的研制與生產(chǎn)變得更加容易，成本也大大降低，市場更加廣闊。本模塊選用的芯片是VS1053b，它是單片Ogg Vorbis/MP3/AAC/WMA/MIDI音頻解碼器，及IMA ADPCM 編碼器和用戶加載的Ogg Vorbis編碼器。它包含了一個高性能、有專利的低功耗DSP 處理器內(nèi)核VS_DSP工作數(shù)據(jù)存儲器、供用戶應(yīng)用程序和任何固化解碼器一起運行的16 KiB 指令RAM 多的數(shù)據(jù)RAM、串行的控制和輸入數(shù)據(jù)接口、最多8 個可用的通用I/O引腳、一個UART、并有一個優(yōu)質(zhì)的可變采樣率立體聲ADC（“咪”、“線路”、“線路+咪”或“線路*2”）和立體聲DAC、和跟隨的一個耳機功放及一個公共電壓緩沖器。VS1053b是功能強大、資源豐富的音樂芯片，使用的時候只需要通過SPI接口傳入音樂數(shù)據(jù)即可解碼播放音樂。1Ogg Vorbis 解碼；MPEG 1 amp。 2 音頻階層III (CBR +VBR +ABR)；階層 I 和 II 可選；MPEG4/2 AAC‐LC(+PNS)，HE‐AAC V2 (級別3) (SBR + PS)；WMA （profiles）(5‐384kbps)；圖37 VS1053內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖WAV (PCM + IMA ADPCM)；通用 MIDI 1 / SP‐MIDI 格式0 的文件用軟件插件進行Ogg Vorbis 編碼（2007 第四季可用）“咪/線路”的輸入信號可實現(xiàn)IMA ADPCM 編碼 (立體聲) 支持MP3 和WAV 的數(shù)據(jù)流EarSpeaker 空間效果注 2 處理 低音和高音控制，可用軟件增加新功能和提供最多8 個GPIO 只用一個單獨的12..13MHz時鐘運作 也可以使用一個24..26MHz時鐘運作 內(nèi)建PLL 時鐘乘法器，符合RoHS 無鉛標準的封裝（綠色環(huán)保） 低功耗運作，可用于調(diào)試的UART 接口1芯片內(nèi)建高質(zhì)量和通道間無相位誤差的立體聲DAC[7]1 過零交叉注3（Zero‐cross）偵測和平滑的音量調(diào)整1立體聲耳機驅(qū)動器可以驅(qū)動一個30Ω的負載1安靜的電源通斷功能，特殊應(yīng)用可使用SPI FLASH 存儲器引導(dǎo)1可擴展外部DAC 的I2S 接口，特殊應(yīng)用可使用SPI FLASH 存儲器引導(dǎo)1分離的模擬、數(shù)字、IO 供電電源，可以作為從模式的輔助處理器使用1供用戶代碼和數(shù)據(jù)使用的片內(nèi)RAM，用于控制和數(shù)據(jù)的串行接口 攝像頭OV7670OV7670是OV（OmniVision）公司生產(chǎn)的一顆1/6寸的CMOS VGA圖像傳感器。該傳感器體積小、工作電壓低，提供單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能。通過SCCB 總線控制，可以輸出整幀、子采樣、取窗口等方式的各種分辨率8位影像數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品VGA圖像最高達到30幀/秒。用戶可以完全控制圖像質(zhì)量、數(shù)據(jù)格式和傳輸方式。所有圖像處理功能過程包括伽瑪曲線、白平衡、度、色度等都可以通過SCCB接口編程。OmmiVision 圖像傳感器應(yīng)用獨有的傳感器技術(shù)，通過減少或消除光學或電子缺陷如固定圖案噪聲、托尾、浮散等，提高圖像質(zhì)量，得到清晰的穩(wěn)定的彩色圖像。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下：圖38 OV7670內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖它的功能強大高靈敏度適合低照度應(yīng)用、低電壓適合嵌入式應(yīng)用、標準的SCCB接口，支持VGA,CIF,和從CIF到40x30的各種尺寸、VarioPixel 子采樣方式、自動影響控制功能包括：自動曝光控制、自動增益控制、自動白平衡，自動消除燈光條紋、色相、伽瑪、銳度和ANTI_BLOOMISP具有消除噪聲和壞點補償功能同時支持閃光燈：LED燈和氙燈、支持圖像縮放。有鏡頭失光補償、50/60Hz自動檢測、飽和度自動調(diào)節(jié)（UV調(diào)整）、邊緣增強自動調(diào)節(jié)、降噪自動調(diào)節(jié)等功能。自帶了有源晶振，用于產(chǎn)生12M時鐘作為OV7670的XCLK輸入。同時自帶了穩(wěn)壓芯片[7]，并帶有一個FIFO芯片（AL422B），該FIFO芯片的容量是384K字節(jié)，足夠存儲2幀QVGA的圖像數(shù)據(jù)。模塊通過一個2*9的雙排排針與外部通信，與外部的通信信。該模塊與單片機連接的電路圖如下：圖39 OV7670電路圖攝像頭模塊存儲圖像數(shù)據(jù)的過程為：等待OV7670同步信號224。FIFO寫指針復(fù)位FIFO寫使能224。等待第二個OV7670同步信號224。FIFO寫禁止。通過以上5個步驟就完成了1幀圖像數(shù)據(jù)的存儲。 在存儲完一幀圖像以后，我們就可以開始讀取圖像數(shù)據(jù)了。讀取過程為：FIFO讀指針復(fù)位給FIFO讀時鐘（FIFO_RCLK），讀取第一個像素高字節(jié)，給FIFO讀時鐘，讀取第一個像素低字節(jié)，給FIFO讀時鐘，讀取第二個像素高字節(jié)，循環(huán)讀取剩余像素。該攝像頭模塊數(shù)據(jù)的讀取也是十分簡單，比如QVGA模式，RGB565格式，我們總共循環(huán)讀取320*240*2次，就可以讀取1幀圖像數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)寫入LCD模塊，我們就可以看到攝像頭捕捉到的畫面了。第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計系統(tǒng)的工作流程是：上電開機后，首先檢查硬件是否能夠正常工作，然后檢測外部FLASH中的系統(tǒng)文件是否更新，如：字庫文件、ICOS圖片等等，檢測完并一切正常后加載系統(tǒng)主頁面，如果硬件檢測錯誤就需要檢查硬件是否安裝連接正確，如果系統(tǒng)文件或者字庫檢測錯誤，就需要重新從SD卡中更新系統(tǒng)文件和字庫。系統(tǒng)的主頁面分為左右兩個，可以通過滑動操作包含的的任務(wù)有：電子書、時鐘、相框、音樂播放器、錄音機、TOM貓、打電話、發(fā)短信、系統(tǒng)設(shè)置、照相機等等十幾個應(yīng)用，通過雙擊相應(yīng)的圖標進入相應(yīng)的應(yīng)用。初始化UCOS系統(tǒng)的時候，最低優(yōu)先級是10，也就是UCOS實時調(diào)用10個任務(wù)，其中進入各個任務(wù)的操作界面是用移植的GUI設(shè)計完成的。 UCOSII系統(tǒng)的移植UCOSII[5]的前身是UCOS，最早出自于1992 年美國嵌入式系統(tǒng)專家Jean 在《嵌入式系統(tǒng)編程》雜志的 5 月和 6 月刊上刊登的文章連載，并把UCOS 的源碼發(fā)布在該雜志的BBS 上。目前最新的版本：UCOSIII 已經(jīng)出來，但是現(xiàn)在使用最為廣泛的還是 UCOSII，但是本設(shè)計選用移植的是UCOSII，因為相對來說UCOSII應(yīng)用廣泛同時參考資料多，學習理解相對容易。UCOSII是一個可以基于ROM運行的、可裁減的、搶占式、實時多任務(wù)內(nèi)核，具有高度可移植性，特別適合于微處理器和控制器，是和很多商業(yè)操作系統(tǒng)性能相當?shù)膶崟r操作系統(tǒng)(RTOS)。為了提供最好的移植性能，UCOSII 最大程度上使用 ANSI C 語言進行開發(fā)，并且已經(jīng)移植到近40多種處理器體系上，涵蓋了從 8位到64位各種CPU(包括DSP)。 UCOSII是專門為計算機的嵌入式應(yīng)用設(shè)計的， 絕大部分代碼是用C 語言編寫的。CPU 件相關(guān)部分是用匯編語言編寫的、總量約200行的匯編語言部分被壓縮到最低限度，為的是便于移植到任何一種其它的 CPU 上。用戶只要有標準的 ANSI 的 C 交叉編譯器，有匯編器、連接器等軟件工具，就可以將 UCOSII嵌人到開發(fā)的產(chǎn)品中。UCOSII具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實時性能優(yōu)良和可擴展性強等特點，最小內(nèi)核可編譯至 2KB 。uC/OS II可以簡單的視為一個多任務(wù)調(diào)度器，在這個任務(wù)調(diào)度器之上完善并添加了和多任務(wù)操作系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)服務(wù)，如信號量、郵箱等。其主要特點有公開源代碼，代碼結(jié)構(gòu)清晰、明了，注釋詳盡，組織有條理，可移植性好，可裁剪，可固化。內(nèi)核屬于搶占式，最多可以管理60個任務(wù)。從1992年開始，由于高度可靠性、魯棒性和安全性，uC/OS II已經(jīng)廣泛使用在從照相機到航空電子產(chǎn)品的各種應(yīng)用中。UCOSII 已經(jīng)移植到了幾乎所有知名的CPU 上。UCOSII 構(gòu)思巧妙。結(jié)構(gòu)簡潔精練，可讀性強，同時又具備了實時操作系統(tǒng)的全部功能，雖然它只是一個內(nèi)核，但非常適合初次接觸嵌入式實時操作系統(tǒng)的朋友，可以說是麻雀雖小，五臟俱全。通過對它的學習可以作為學習操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)去學習像LINUX系統(tǒng)。本設(shè)計選用的是最新的UCOSII（ 版本），它的體系結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖41 UCOSII體系結(jié)構(gòu)圖從上圖可以看出，UCOSII 的移植[6]，我們只需要修改：、 和 ，其中：，進行數(shù)據(jù)類型的定義，以及處理器相關(guān)代碼和幾個函數(shù)原型；，是移植過程中需要匯編完成的一些函數(shù)，主要就是任務(wù)切換函數(shù)；，定義一些用戶HOOK函數(shù)。圖中定時器的作用是為 UCOSII 提供系統(tǒng)時鐘節(jié)拍，實現(xiàn)任務(wù)切換和任務(wù)延時等功能。這個時鐘節(jié)拍由OS_TICKS_PER_SEC（）設(shè)置，一般我們設(shè)置 UCOSII的系統(tǒng)時鐘節(jié)拍為 1ms~100ms，我選擇STM32的SYSTICK定時器來提供 UCOSII時鐘節(jié)拍。UCOSII早期版本只支持 64個任務(wù)， 版本開始，支持任務(wù)數(shù)提高到255個，不過對我們來說一般64個任務(wù)都是足夠多了，一般很難用到這么多個任務(wù)。UCOSII保留了最高4個優(yōu)先級和最低4個優(yōu)先級的總共 8個任務(wù)，用于拓展使用，單實際上，UCOSII一般了最低2個優(yōu)先級，分別用于空閑任務(wù)（倒數(shù)第一）和統(tǒng)計任務(wù)（倒數(shù)第二），所以剩們使用的任務(wù)最多