【導(dǎo)讀】活、工作和學(xué)習(xí)息息相關(guān)。如何設(shè)計(jì)制作一個(gè)性能良好的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)?，F(xiàn)溫度的精確、實(shí)時(shí)監(jiān)控成為設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的主要問(wèn)題。隨著我國(guó)電子技術(shù)的。所需的相關(guān)軟件的使用。在此基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試，并繪。制了系統(tǒng)的電路原理圖和印制板圖。

　　

【正文】 667788991010111112121313141415151616171718181919202074LS24574LS245山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 22 硬件接口 介紹 接口協(xié)議為請(qǐng)求 /應(yīng)答（ REQ/BUSY）握手協(xié)議。由應(yīng)答 BUSY 控制，當(dāng) BUSY =1 時(shí)， OCMJ 忙于內(nèi)部處理數(shù)據(jù)，不能接收用戶命令， BUSY=0時(shí)， OCMJ 空閑，可以開始接收用戶命令或者繼續(xù)接收用戶命令。向 OCMJ發(fā)送命令在 BUSY =0 后開始，先向數(shù)據(jù)線發(fā)送用戶命令，然后發(fā)送 REQ的高電平信號(hào)（即 REQ=1），請(qǐng)求 OCMJ 處理當(dāng)前數(shù)據(jù)線上的命令或數(shù)據(jù)。收到外部的 REQ 高電平信號(hào)后， OCMJ 模塊立即讀取數(shù)據(jù)線上的命令或數(shù)據(jù)，同時(shí)將 BUSY 置 1，表明模塊已收到數(shù)據(jù)并正在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。此時(shí)，對(duì)模塊的寫操作已經(jīng)完成，用戶既可以撤消數(shù)據(jù)線上的信號(hào)進(jìn)行其他工作，也可不斷地查詢 “ BUSY=0？” ，當(dāng) “ BUSY=0” ，表明模塊對(duì)用戶的寫操作已經(jīng)執(zhí)行完畢，可以再送下一個(gè)數(shù)據(jù)。 如：若向模塊發(fā)出顯示漢字的命令，共需發(fā)送 5 個(gè)字節(jié)（包括坐標(biāo)及漢字代碼），模塊只有在接收到最后一個(gè)字節(jié)后才開始執(zhí)行整個(gè) 命令的內(nèi)部操作，因此，最后一個(gè)字節(jié)的應(yīng)答脈沖（ BUSY =1）持續(xù)高電平時(shí)間較長(zhǎng)，如圖 所示 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 23 圖 接口協(xié)議時(shí)序圖 用戶可以通過(guò)調(diào)用 OCMJ 系列液晶顯示器的各種功能命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶顯示器 的各種操作。命令分為操作碼及操作數(shù)兩部分，操作數(shù)為十六進(jìn)制，共分 3 類 10 條 ， 如表 所示。 表 OCMJ系列液晶顯示器的功能命令表 字符顯示命令： 顯示國(guó)標(biāo)漢字； 顯示 8X8字符； 顯示 8X16字符； 圖形顯示命令： 顯示位點(diǎn)陣； 顯示字節(jié)點(diǎn)陣； 屏幕控制命令： 清屏； 上移； 下移 ； 左移； 右移； 此外， OCMJ 中文模塊在上電后自動(dòng)完成設(shè)置初始化工作，當(dāng)需要進(jìn)行復(fù)位操作時(shí)，只需使（ RES=0）并保持 10us，正常的復(fù)位功能包括清屏在內(nèi)，占用時(shí)間≤ 15ms，為防止數(shù)據(jù)丟失，在此期間用戶不能對(duì)模塊進(jìn)行任何操作，其他操作可在 BUSY=0 之后開始進(jìn)行。模塊電源 VDD 與 LED+背光電源既可以使用同一電源也可以分開供電，但由于背光源功耗相對(duì)大，影響模塊顯示，所以最好取兩組電源分開供電。 LED+/LED為背光源引腳，在模塊背面， PCB 板上的電路連接線途經(jīng)兩焊盤（斷開），是空開兩個(gè)貼片電阻位置 ，由用戶接上相應(yīng)的電阻調(diào)整 LED 背光亮度，電阻阻值范圍為 10Ω 30Ω。該電阻不可短路，以免燒壞背光源或 PCB 板過(guò)熱而燒壞模塊 IC。引出腳 RT1/RT2 為外接灰度調(diào)節(jié)電位器接腳，出廠前該電位器被固定電阻所代替（即模塊上的 R6），當(dāng)用戶需要調(diào)節(jié)屏幕灰度時(shí)，可在引出腳 RT1/RT2山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 24 間接電位器，若沒(méi)有變化或變化不大，可將和 RT RT2 并聯(lián)的電阻斷開，再調(diào)整電位器。 方案比較與選擇 顯示輸出主要如下兩種方案： 方案一：采用數(shù)碼管顯示。該方案實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，而且有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式可供選擇，程序編寫簡(jiǎn)單， 但只能顯示數(shù)字，不能顯示漢字或圖形，而且功耗較大，難以滿足低功耗的要求。 方案二：采用集成的 LCD 液晶顯示 模塊進(jìn)行顯示， 不僅 可以實(shí)現(xiàn)一般的點(diǎn)陣圖形顯示功能，還可以實(shí)現(xiàn) 對(duì) 漢字、 ASCII 碼 的同屏顯示，以 更好的完成人機(jī)交互，功耗也比數(shù)碼管顯示要低。 綜上所述，我們選擇 方案二 ，即 OCMJ4x8B 液晶顯示模塊 。 鍵盤 鍵盤輸入是人機(jī)交互界面中最重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶指令的直接途徑。尤其是在本系統(tǒng)中鍵盤要實(shí)現(xiàn)按鍵喚醒，實(shí)現(xiàn)低功耗，因此鍵盤的設(shè)計(jì)尤為重要。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 25 R 15100KR 16100KR 17100KR 18100K鍵盤掃描接口電路V C CP P P P P P P S1S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P BS5S W P BS6S W P BS7S W P BS8S W P BS9S W P BS 10S W P BS 11S W P BS 12S W P B 圖 矩陣式鍵盤 目前，我們學(xué)過(guò)兩 種鍵盤形式： 矩陣式鍵盤 和 獨(dú)立式鍵盤 。在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，這樣，在使用相同的 I/O 口的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了按鍵數(shù)量的增加 ，但是占用的空間大，由此帶來(lái)的硬件開銷很大（如圖 所示）?？紤]到 MSP430 單片機(jī)具有大量的端口，而本系統(tǒng)其他部分多采用串行接口連接，因而單片機(jī)可以預(yù)留出大量的端口，可以將鍵盤直接和單片機(jī)的端口相連，通過(guò)鍵盤直接控制單片機(jī)端口的電平的高低，達(dá)到控制單片機(jī)的效果 ，所以選用較為簡(jiǎn)單的直接式鍵盤。如圖 所示為 獨(dú)立式 式鍵盤。 鍵盤掃描接口電路P4.2P4.1P4.0P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P6.4P6.5P6.6P P4.7P4.6P4.5P4.4P4.3C 406uFC 416uFX T A L 4V C CR 40100KR 41100KR 42 100KR 43 100KR 44 100KR 45 100KR 46 100KR 47 100KS1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8V C C+5R 2510KR 30R 31R 32R 33R 34R 35R 36R 37+5V C CGNDB1B2B3B4B5B6B7B8A1A2A3A4A5A6A7A8D I RGV C C74LS2451122334455667788991010111112121313141415151616171718181919202074 L S 24 874 L S 24 5GNDB1B2B3B4B5B6B7B8A1A2A3A4A5A6A7A8D I RGV C C74LS2451122334455667788991010111112121313141415151616171718181919202074 L S 24 974 L S 24 5O C M J 4* 8BL E D L E D +V s sV ddI R 2I R 1NCR E SR E QD B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7B U S Y123456789101112131415161718O C M J 48 BO C M J 48 BD S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U7D S 18 B 20D S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U8D S 18 B 20D S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U9D S 18 B 20D S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U 10D S 18 B 20D S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U 11D S 18 B 20D S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U 12D S 18 B 20D S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U 13D S 18 B 20D S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U 14D S 18 B 20D S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U 15D S 18 B 20D S 18 B 20VCCDQ GND1 2 3U 16D S 18 B 20DS1302VCC2X1 X2 GNDCE/RST I/OSCLKVCC11 2 3 45678D S 13 02D S 13 02V C C 圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 26 JTAG 仿真和 IAR Workbench JTAG 及邊界掃描技術(shù) JTAG 是 JOINT TEST ACTION GROUP 的簡(jiǎn)稱。 標(biāo)準(zhǔn)最初就是由 JTAG 這個(gè)組織提出，最終由 IEEE 批準(zhǔn)并標(biāo)準(zhǔn)化的。所以，該標(biāo)準(zhǔn)也稱為 JTAG 調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)。下面要介紹的是 JTAG 中的 BOUNDARYSCAN ARCHITECTURE 和 TAP (TEST ACCESS PORT)的基本構(gòu)架。 邊界掃描（ BoundaryScan）即在芯片的每個(gè)輸入輸出管腳上都增加一個(gè)移位寄存器單 元，因?yàn)檫@些移位寄存器單元分布在芯片的邊界上，所以被稱為邊界掃描寄存器。在 JTAG 調(diào)試中，邊界掃描是一個(gè)很重要的概念，當(dāng)需要調(diào)試芯片時(shí)，這些寄存器將芯片與外圍電路隔離，實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片輸入輸出信號(hào)的觀察和控制：對(duì)于輸入管腳，可以通過(guò)與之相連的邊界掃描寄存器單元把數(shù)據(jù)加載到該管腳中；對(duì)于輸出管腳，可以通過(guò)與之相連的邊界掃描寄存器“捕獲”（ CAPTURE）該管腳上的輸出信號(hào)；正常運(yùn)行狀態(tài)下，這些邊界掃描寄存器單元對(duì)芯片是透明的，所以正常的運(yùn)行不會(huì)受到影響。另外，芯片輸入輸出管腳上的邊界掃描（移位）寄存器單元可以相互 連接起來(lái)，在芯片的周圍形成一個(gè)邊界掃描鏈（ BoundaryScan Chain），它可以串行的輸入和輸出，通過(guò)相應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)處在調(diào)試狀態(tài)下的芯片的輸入和輸出狀態(tài)的觀察和控制，一般的芯片都會(huì)提供幾條獨(dú)立的邊界掃描鏈，對(duì)邊界掃描鏈的控制主要是通過(guò) TAP（ Test Access Port） Controller 來(lái)完成的。 在 標(biāo)準(zhǔn)里面，寄存器可以分為數(shù)據(jù)寄存器 (DR)和指令寄存器 (IR)。邊界掃描鏈屬于數(shù)據(jù)寄存器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的輸入輸出的觀察和控制，指令寄存器用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) 數(shù)據(jù)寄存器的控制。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 27 TAP 是一個(gè)通用端口，它通過(guò) TAP Controller 實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片提供的所有數(shù)據(jù)寄存器（ DR）和指令寄存器（ IR）的訪問(wèn)。 TAP 包括 4 個(gè)輸入信號(hào)接口TCK、 TMS、 TDI、 TRST 和一個(gè)輸出信號(hào)接口 TDO，我們見到的開發(fā)板上的 JTAG 接口主要信號(hào)接口就是這 5 個(gè)。 TCK 為 TAP 的操作提供獨(dú)立的、基本的時(shí)鐘信號(hào)， TMS 信號(hào)用來(lái)控制 TAP 狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)換， TDI/TDO 分別是數(shù)據(jù)的輸入和輸出接口，這四個(gè)指令在 標(biāo)準(zhǔn)里是強(qiáng)制要求的。TRST 可以用來(lái)對(duì) TAP Controller 進(jìn)行復(fù)位，但這個(gè)信號(hào)接口在 標(biāo)準(zhǔn)里是可選的，并未強(qiáng)制要求，因?yàn)橥ㄟ^(guò) TMS 也可以對(duì) TAP Controller進(jìn)行復(fù)位。通過(guò) TAP 接口，對(duì)數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行訪問(wèn)的一般過(guò)程是： 通過(guò)指令寄存器（ IR），選定一個(gè)需要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)寄存器； 把選定的數(shù)據(jù)寄存器連接到 TDI 和 TDO 之間； 由 TCK 驅(qū)動(dòng)，通過(guò) TDI，把需要的數(shù)據(jù)輸入到選定的數(shù)據(jù)寄存器當(dāng)中去，同時(shí)把選定的數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)通過(guò) TDO 讀出來(lái)。 JTAG 本