【導(dǎo)讀】片信息的遠(yuǎn)程、動(dòng)態(tài)發(fā)布。上位機(jī)程序采用LabVIEW編寫。上位機(jī)通過(guò)485總線向STM32發(fā)送待顯示內(nèi)。STM32將數(shù)據(jù)暫存MicroSD卡中，在VGA場(chǎng)消隱期間，從MicroSD卡中讀。FPGA讀取顯存數(shù)據(jù)，產(chǎn)生VGA信號(hào)。將文字、圖片顯示出來(lái)。的準(zhǔn)確性和完整性。通過(guò)上位機(jī)向STM32發(fā)送GBK編碼，STM32就能根據(jù)編碼，從Micro. SD卡中讀取對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣信息，并寫入顯存，實(shí)現(xiàn)漢字顯示。字的顯示方法一致。再將圖片點(diǎn)陣文件、圖片的大小位置信息發(fā)送給STM32進(jìn)行處。在1024x768分辨率的顯示器上，實(shí)現(xiàn)顯示3種字體、7種。字號(hào)的ASCII碼與漢字，實(shí)現(xiàn)顯示65536色的圖片，顯示穩(wěn)定、色彩鮮艷！

　　

【正文】 字符串信息幀。 其中在 處理③字體顏色和④背景顏色時(shí)，需要將 RGB24 轉(zhuǎn)換成 RGB565。在RGB24 中，紅綠藍(lán) 3 種顏色均采用 8 個(gè)位表示；在 RGB565 中，紅綠藍(lán)分別用 5個(gè)位、 6 個(gè)位、 5 個(gè)位表示。轉(zhuǎn)換的基本思路是，把 0~255 轉(zhuǎn)變?yōu)?0~31 或者綠色的 0~63。 紅色的轉(zhuǎn)換式子： R565 = R24*32/256。[向下取整 ] 綠色的轉(zhuǎn)換式子： G565 = G24*64/256。[向下取整 ] 藍(lán)色的轉(zhuǎn)換式子： B565 = B24*32/256。[向下取整 ] 紅綠藍(lán)三色混合式子： RGB565 = R565*2048+G565*32+B565。 將 RGB24 顏色模式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 RGB565 顏色模式下的數(shù)據(jù)： 圖 形成一幀數(shù)據(jù) 圖 RGB24 轉(zhuǎn) RGB565 子 VI 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 27 頁(yè) 將字體、字號(hào)、字體顏色、字體背景色、是否啟用背景色等文字信息封裝成為一個(gè)字符串。 發(fā)送一幀完整的數(shù)據(jù)幀，包含幀頭、文字信息幀、校驗(yàn)和。 接收從機(jī)的返回值，校驗(yàn)成功后自動(dòng)關(guān)閉發(fā)布按鍵，停止發(fā)送本幀信息。否則間隔一定時(shí)間連續(xù)發(fā)送本幀信息。 圖 生成字符串信息幀子 VI 圖 發(fā)送數(shù)據(jù)幀 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 28 頁(yè) 圖片發(fā)布模塊 圖片信息包括： ①：起始行，②：起始列，③：圖片長(zhǎng)度，④：圖片寬度，⑤：圖片存儲(chǔ)位置，⑥：保留 1，⑦：保留 2，⑧：保留 3。 將以上信息封裝成一個(gè)字符串，構(gòu)成圖片信息幀。 圖片的發(fā)布，和字庫(kù)的燒錄很相似。即將圖片的點(diǎn)陣代碼存入設(shè)定好的存儲(chǔ)區(qū)域， STM32 從某個(gè)位置開(kāi)始加載，將點(diǎn)陣信息寫入 SRAM。字庫(kù)與圖片的區(qū)別在于，字庫(kù)的一個(gè)像素點(diǎn)用一位表示，圖片的一個(gè)像素點(diǎn)用 16位表示。 STM32 程序 485 串口協(xié)議 采用 STM32 的 UART5 作為收發(fā)器。難點(diǎn)不在于 UART5 的配置，而在于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與校驗(yàn)。 所以，只介紹 UART5 要特別注意的幾點(diǎn)： ①：開(kāi)機(jī)發(fā)送的第一個(gè)數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題。 STM32 狀態(tài)寄存器 TC 位的清零方式為，先讀 USART_SR，然后寫入 USART_DR。而發(fā)送第一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，只寫 USART_DR，未讀取 USART_SR，故 TC 位為 1，是發(fā)送完成的標(biāo)志，所以 STM32 不發(fā)送第一個(gè)數(shù)據(jù)。解決這個(gè) BUG 的方法是：在配置串口時(shí)，執(zhí)行一次 UART5 SR = UART5 SR。這條語(yǔ)句。 ②： while((UART5 SR amp。 (1 7)) == 0)。//數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到移位寄存器 while((UART5 SR amp。 (1 6)) == 0)。//等待發(fā)送完成 圖 接收從機(jī)校驗(yàn)值 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 29 頁(yè) 以上兩條語(yǔ)句作為等待發(fā)送完成的語(yǔ)句，一般情況下效果幾乎一樣，但是兩者之間確實(shí)是有所不同的。因?yàn)閿?shù)據(jù)已送到移位寄存器不代表發(fā)送完成。 在介紹 LabVIEW 串口數(shù)據(jù)傳輸模塊時(shí)，提到了數(shù)據(jù)幀格式為： 從機(jī)地址 幀功能 幀序列 幀長(zhǎng)度 幀數(shù)據(jù) 校驗(yàn)值 1Byte 1Byte 4Byte 2Byte 由幀長(zhǎng)度控制 1Byte =65535Byte 其中，幀功能代表本幀數(shù)據(jù)的功能，可以定義為 0:發(fā)送文字信息， 1：發(fā)送圖片信息， 2：更新桌面等；幀序列在傳輸文件時(shí)用到，可以作為本幀的存儲(chǔ)地址。 基本思路是： STM32 接收并分析上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀。識(shí)別數(shù)據(jù)幀的的從機(jī)地址、幀功能、幀序列、幀長(zhǎng)度信息，根據(jù)從機(jī)地址判斷數(shù)據(jù)是不是發(fā)送給本機(jī)，根據(jù)幀功能字節(jié)判斷數(shù)據(jù)幀的功能，根據(jù)幀序列判斷本幀在文件中的位置，根據(jù)幀長(zhǎng)度 信息判斷校驗(yàn)位的位置和何時(shí)向主機(jī)回復(fù)校驗(yàn)信息。 在接收到幀長(zhǎng)度信息后，計(jì)算幀長(zhǎng)度，并將其存入 data_lenth 全局變量，以此判斷本幀何時(shí)結(jié)束。 每接收到一個(gè)字節(jié)，都用初始值為 0的 sum 變量對(duì)該字節(jié)進(jìn)行累加，并存入sum 中，當(dāng)接收到最后一個(gè)字節(jié)時(shí)（也就是校驗(yàn)位），將 sum 與該字節(jié)比較，若相等，則說(shuō)明數(shù)據(jù)接收無(wú)誤。在數(shù)據(jù)校驗(yàn)成功的前提下，判斷本幀的從機(jī)地址是否是本機(jī)地址，如果是則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理完畢后向主機(jī)發(fā)送校驗(yàn)數(shù)據(jù)；如果不是，則丟棄數(shù)據(jù)幀。 發(fā)送校驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法： 接收完一幀數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)處理完成后，向 主機(jī)依次回復(fù)【從機(jī)地址】、【幀功能】、【幀序列】、【幀長(zhǎng)度】、【校驗(yàn)和】，等待主機(jī)發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)，若主機(jī)判斷本機(jī)發(fā)送的校驗(yàn)數(shù)據(jù)正確，則向本機(jī)發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)，若判斷為錯(cuò)誤，則繼續(xù)發(fā)送本幀數(shù)據(jù)。 串口協(xié)議流程圖： 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 30 頁(yè) 開(kāi) 始主 機(jī) 發(fā) 出 一 幀 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 幀 長(zhǎng) 度 ， 得 出 校 驗(yàn)字 節(jié) 的 位 置從 機(jī) 接 收 數(shù) 據(jù)對(duì) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 累 加 （ 校 驗(yàn) 位 除外 ） ， 計(jì) 算 校 驗(yàn) 和校 驗(yàn) 和 等 于 校 驗(yàn) 位 的 值處 理 數(shù) 據(jù) 幀向 主 機(jī) 返 回 校 驗(yàn) 信 息結(jié) 束首 地 址 是 否 為 本 機(jī) 地 址是否否是接 收 到 幀 長(zhǎng) 度 字 節(jié)是接 收 到 校 驗(yàn) 字 節(jié)是 FLASH 存儲(chǔ)模塊程序 FLASH 存儲(chǔ)器的型號(hào)是 W25Q64，使用 STM32 自帶的 SPI2 接口對(duì)其進(jìn)行操作。 主要函數(shù)為：讀寫芯片狀態(tài)寄存器函數(shù) ，讀 flash 函數(shù)，寫 flash 頁(yè)函數(shù)，芯片擦除函數(shù)和擦除扇區(qū)函數(shù)等，其中核心部分為讀寫 flash 函數(shù)和寫 flash頁(yè)函數(shù)的編寫。 [12] 從 W25Q64 讀取數(shù)據(jù)的步驟： ①：使能器件，即拉低 CS 引腳。 ②：發(fā)送讀取命令，即利用 SPI2 向芯片寫入 0x03。 圖 串口協(xié)議流程圖 圖 讀 W25Q64 數(shù)據(jù)時(shí)序 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 31 頁(yè) ③：發(fā)送地址。分三次發(fā)送 24 位的地址，先高位再低位。 ④：利用 SPI2 向其寫入任意數(shù)據(jù)，返回的值即為該地址對(duì)應(yīng)的值。 在拉高 CS引腳前，每向其寫入一個(gè)字節(jié)， W25Q64 的地址自動(dòng)加 1，從而實(shí)現(xiàn) 讀取連續(xù)地址的值。 ⑤：拉高 CS 引腳，結(jié)束讀取操作。 向 W25Q64 寫入數(shù)據(jù)的步驟： ①：拉低 CS 引腳， SPI2 寫入 0x06，拉高 CS。功能是，發(fā)送寫允許信號(hào)。 ②：拉低 CS， SPI2 寫入 0x02，發(fā)送寫頁(yè)命令。 ③： SPI2 分三次寫入地址，先高位再低位。 ④： SPI2 寫入數(shù)據(jù)。 ⑤：拉高 CS，完成寫入。 ⑥：忙碌檢測(cè)。拉低 CS， SPI2 寫入 0x05，讀取一個(gè)字節(jié)，拉高 CS，判斷第0 位，由 1變?yōu)?0時(shí)，跳出循環(huán)。 寫入數(shù)據(jù)時(shí)，要注意一點(diǎn)： W25Q64 不能對(duì)為 0的位寫 1，所以要先擦除扇區(qū)，將扇區(qū)內(nèi)容全變?yōu)?1，才 能寫入正確的數(shù)據(jù)。 擦除扇區(qū)的步驟： ①：寫允許 ②：忙碌檢測(cè)，在 FLASH 不忙碌時(shí)再執(zhí)行擦除操作 ③：拉低 CS,SPI2 寫入 0x20，發(fā)送扇區(qū)刪除指令。 ④：發(fā)送首地址，分三次發(fā)送，先高位再低位。 ⑤：拉高 CS。 ⑥：忙碌檢測(cè)，等待擦除完成。擦除完成后，從起始地址算起，共 4096 個(gè)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)全變?yōu)?0xFF。 還有一個(gè)全片擦除的指令， 0xC7。操作方法與扇區(qū)擦除類似，全片擦除不用發(fā)送地址。 本設(shè)計(jì)使用 STM32 自帶 SPI 接口，看不出 SPI 協(xié)議的工作原理，下面將介紹用 IO 口模擬 SPI 協(xié)議的方法，有助于更深入 理解 SPI(Serial Peripheral Interface)串行外設(shè)接口。 SPI 協(xié)議最關(guān)鍵的函數(shù)只有一個(gè)： u8 SPI_RW(u8 num)。 函數(shù)功能是，向支持 SPI 的設(shè)備寫入 num， SPI 設(shè)備返回一個(gè) 8位的無(wú)符號(hào)數(shù)。 SPI 接口有 4個(gè)引腳： SCK,MOSI,MISO,CSN。 SCK 是控制信號(hào)， CSN=0 時(shí)， SCK 的每一個(gè)上升沿都會(huì)觸發(fā)從機(jī)發(fā)送和讀取數(shù)據(jù)。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 32 頁(yè) 具體函數(shù)如下： //============================================= //SPI 讀寫函數(shù)，往 MOSI引腳寫入一個(gè)字節(jié)，同時(shí)從 MISO 引腳讀取一個(gè)字節(jié) //============================================= u8 SPI_RW(u8 num) { u8 i。 //注意：進(jìn)入 for 循環(huán)前， SPI_SCK 引腳為低電平，模塊在初始化時(shí)必須將 SPI_SCK 置零。 for(i = 0。i 8。i++) { if(numamp。0x80) //先移高位 SPI_MOSI_1。 else SPI_MOSI_0。 num = 1。 //num 左移一位 SPI_SCK_1。 //產(chǎn)生上升沿，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 if(SPI_MISO) num |= 1。 SPI_SCK_0。 //拉低 SCK } return num。 } CSN 是片選信號(hào)。只需記住，使用 SPI_RW()函數(shù)前，讓 CSN=0 使能器件，使用完 SPI_RW()函數(shù)后，讓 CSN=1，關(guān)閉器件。 Micro SD 函數(shù) Micro SD 卡上電后，需要進(jìn)行初始化操作，初始化第一步：復(fù)位 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 33 頁(yè) ①：拉高 CS，發(fā)送至少 74 個(gè) CLK 周期，確保 Micro SD 卡穩(wěn)定。 ②：拉低 CS，發(fā)送 CMD0(0x40|0)復(fù)位指令、命令參數(shù) 0x00000000、 CRC 校驗(yàn) 0x95，多次檢測(cè) Micro SD 卡是否返回 0x01，若檢測(cè)到 0x01 說(shuō)明成功進(jìn)入空閑狀態(tài) (IDLE)。復(fù)位過(guò)程中 CS 為低電平，設(shè)置 Micro SD 卡工作在 SPI 模式。 ③：拉高 CS，發(fā)送 8個(gè)時(shí)鐘。 初始化第二步： 發(fā)送 CMD55（ 0x40|55）和 CMD41(0x40|41)，命令參數(shù) 均為 0x00000000， CRC校驗(yàn)值任意，因?yàn)閺?fù)位時(shí)已經(jīng)將工作模式設(shè)置為 SPI，而在 SPI 模式下 CRC 校驗(yàn)不起作用。若 SD 卡返回 0x00，則初始化成功。 注意：初始化時(shí)， SPI 的 CLK 頻率要小于 400KHz。 開(kāi) 始發(fā) 送 7 4 個(gè) C L K發(fā) 送 復(fù) 位 指 令C M D 0進(jìn) 入 S P I模 式發(fā) 送 C M D 5 5 C M D 4 1響 應(yīng) 0 x 0 0結(jié) 束否是 圖 Micro SD 初始化流程圖 圖 Micro SD 復(fù)位時(shí)序 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 34 頁(yè) 分析時(shí)讀序圖，可得 Micro SD 讀數(shù)據(jù)的步驟： ①：拉低 CS 引腳。 ②：發(fā)送 CMD17(0x40|17 = 0x51)讀指令和 4 個(gè)字節(jié)的塊 (block)地址，得到 0x00 響應(yīng)后，等待起始符 0xFE，之后讀取的 512 個(gè)字節(jié)即為該塊的數(shù)據(jù)，最后發(fā)送 2 個(gè)偽 CRC 校驗(yàn)值。 ③：拉高 CS 引腳，完成讀操作。 開(kāi) 始S D 卡 初 始 化發(fā) 送 讀 指 令C M D 1 7 、 塊 的 地 址應(yīng) 答 命 令= 0 x F E ?接 收 5 1 2 字 節(jié)是發(fā) 送 2 個(gè) C R C 字 節(jié)結(jié) 束否返 回 讀 取 成 功 信 息返 回 讀 取錯(cuò) 誤 信 息 圖 Micro SD 讀時(shí)序 圖 Micro SD 讀數(shù)據(jù)流程圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 35 頁(yè) 分析時(shí)寫序圖，可得 Micro SD 寫數(shù)據(jù)的步驟： ①：拉低 CS 引腳。 ②：發(fā)送 CMD24（ 0x40|24 = 0x58）寫指令和 4 個(gè)字節(jié)的塊地址，得到 0x00的響應(yīng)后，發(fā)送 0xFE 數(shù)據(jù)起始符，然后連續(xù)發(fā)送 512 個(gè)字節(jié)，之后發(fā)送 2個(gè)字節(jié)的偽 CRC 校驗(yàn)值。最后發(fā)送任意一個(gè)數(shù)，判斷其返回值 t，若 tamp。0x1F 得到的值為 0x05 的話，則說(shuō)明寫入成功。 ③：發(fā)送任意一個(gè)數(shù)，提供 8個(gè) CLK，之后拉高 CS，完成寫操作。 開(kāi) 始拉 低 C S 引 腳發(fā) 送 寫 指 令返 回 0 x 0 0發(fā) 送 起 始 字 符 0 x F E發(fā) 送 5 1 2 個(gè) 字 節(jié)發(fā) 送 2 個(gè) C R C 校 驗(yàn) 字 節(jié)接 收 到 S D 卡 響 應(yīng)結(jié) 束否否是返 回 寫 入 成功 信 息返 回 寫 入 錯(cuò)誤 信 息