【正文】 本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。(1)：3438.[9] 紀(jì)松波,侯婷.《智能液晶觸摸顯示終端與單片機(jī)接口的設(shè)計(jì)》[M].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué). . 致謝歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。觸摸屏顯示器正逐漸進(jìn)入辦公自動(dòng)化，汽車和船舶儀表，家電和游戲機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。除此之外，DSP 的很多內(nèi)部集成功能沒有充分利用，電源設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性有待提高。（3）1553B 總線的電路設(shè)計(jì)：分析 EPH31580 的電氣特性、基本功能、讀寫時(shí)序，結(jié)合 DSP 的擴(kuò)展資源，圍繞該芯片完成了 DSP 擴(kuò)展 1553B 總線的硬件設(shè)計(jì)，并協(xié)同項(xiàng)目組其他成員完成了聯(lián)機(jī)調(diào)試。本論文的工作主要分以下幾個(gè)階段：（1）研究 DSP 技術(shù)：主要工作是對(duì) TMS320C6713 架構(gòu)的研究及相關(guān)應(yīng)用實(shí)例分析，根據(jù)設(shè)計(jì)需要結(jié)合實(shí)例完成 DSP 存儲(chǔ)擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)抗干擾性強(qiáng)、工作穩(wěn)定，與外圍接口方便、功能強(qiáng)。（30MB順序存儲(chǔ)，64KB隨機(jī)存儲(chǔ)）NAND Flash數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過0x90、0x91指令進(jìn)行讀寫，以方便用戶二次開發(fā)數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)功能。背光亮度調(diào)整和屏保亮度設(shè)置：只要是LED背光的迪文HMI，均支持64級(jí)背光亮度調(diào)整；極少數(shù)CCFL背光HMI，考慮到亮度調(diào)整會(huì)影響燈管壽命和顯示效果，只支持背光開關(guān)控制。0x91讀內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)。0x9B5B讀取 RTC 農(nóng)歷時(shí)間。0x5F調(diào)節(jié)背光亮度。配置文件說(shuō) 明0x01如果使用觸摸屏中文輸入法，須在 0x01 位置下載 GBK 詞庫(kù)。0x72HMI 上傳數(shù)據(jù)：觸摸坐標(biāo)位置。圖55 按鈕3表51觸摸屏界面實(shí)現(xiàn)所需指令：指令說(shuō) 明0xE4觸摸屏校準(zhǔn)。如圖42所示：圖52 觸控界面首先對(duì)總齒數(shù)進(jìn)行設(shè)置，可直接點(diǎn)擊總齒數(shù)（按鈕1），如圖43，連續(xù)按下系統(tǒng)有規(guī)律遞增，也可直接點(diǎn)擊總齒數(shù)方框直接輸入數(shù)字。第5步：調(diào)試、定版。}*(volatile unsigned char *)(adr+i)=tmp。 //在當(dāng)前空間寫入 0x55if (*(volatile unsigned char *)(adr+i)!=c) {c=0。ilen。測(cè)試程序如下。delay(25000)。x = (x 16) | data1。data1 = *(volatile short *)0x90000000 。 // 0x2AAA 1*(volatile short *)addr1 = 0xaa 。}(三) 獲取 FLASH 的 ID 編號(hào)unsigned getid_flash(void) { // 正確的返回值為 234BHunsigned short data1 。*(volatile short *)addr1 = 0xaa 。 // 0x5555 1volatile unsigned addr2 = 0x90005554。 //等待編程source += 2。*(volatile short *)dst = iamp。 i++) {data = *(volatile short *)source。volatile unsigned addr1 = 0x9000aaaa。 //CE2 空間為 8 位的異步接口*EMIF_CTR_C3 = 0x5275c903。 //行列寬度分別為 12 和 9*EMIF_SDTIM = 0x5DC。volatile int *EMIF_SDCTL = (volatile int *)0x1800018。 圖 地址存儲(chǔ)寬度映射關(guān)系在本文的設(shè)計(jì)中 EMIF 模塊的軟件設(shè)計(jì)程序如下所示：//使指針指向各個(gè) EMIF 寄存器volatile int *EMIF_CTR_C0 = (volatile int *)0x1800008。全局控制寄存器（GBLCTL）是針對(duì)所有的 CE 空間配置的寄存器。SDRAM 的接口配置也很靈活，可以將 SDRAM 設(shè)置更廣的工作范圍。如果有需要，CLKOUT2 的輸出可以反饋?zhàn)鳛?ECLKIN 的輸入。如果多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)的時(shí)候，EMIF 確定他們的優(yōu)先級(jí)并執(zhí)行必要的操作。 //等待輸入時(shí)鐘穩(wěn)定*PLL_CSR = 0x1。*PLLM = 0x08。 //EMIF 模塊的時(shí)鐘源是 SYSCLK3*DIVIDER_D0 = 0x8000。volatile int *DIVIDER_D3 = (volatile int *)0x01b7c120。volatile int *DEVCFG = (volatile int *)0x019c0200。然后配置倍頻寄存器，可以使芯片的工作頻率工作在外接輸入時(shí)鐘頻率到200Mhz 之間。 PLL倍頻設(shè)計(jì)通過對(duì) PLL 鎖相環(huán)控制器有關(guān)寄存器的設(shè)置，可以使 DSP 工作在高速的頻率下，從而滿足系統(tǒng)的需求。如果為 0，則表示有數(shù)據(jù)接收，將單片機(jī)接收通道標(biāo)記取反（通知單片機(jī)在兩外一個(gè)通道接收數(shù)據(jù)）。 DSP接收數(shù)據(jù)流程當(dāng) DSP 需要處理串口數(shù)據(jù)的接收任務(wù)時(shí)，同樣需要訪問雙端口中與單片機(jī)處理器的交互信息，如接收長(zhǎng)度標(biāo)記、單片機(jī)接收通道標(biāo)記。 //試圖獲取信號(hào)燈while(*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 == (char)0xff)。if(sendedlen[0] = sendlen[0]){sendchl_flg[0] = 0xff。 0x20) != (char)0x20)。return。//通知 DSP 可以往本半通道放置數(shù)據(jù)*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 = 0xff。sendedlen[0] = 0。++send_lowaddr[0]。*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 = 0xff。 //試圖獲取信號(hào)燈while(*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 == (char)0xff)。在單片機(jī)每次循環(huán)處理本通道的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，首先檢測(cè)本次將訪問的半通道標(biāo)記，然后查看對(duì)應(yīng)的低（高）通道允許發(fā)送標(biāo)記。將 FCR 寄存器的最低位置一即可進(jìn)行 FIFO 操作。1. 單片機(jī)初始化串口：?jiǎn)纹瑱C(jī)在初始化 UART 時(shí)主要有三個(gè)任務(wù)。當(dāng)一幀完整數(shù)據(jù)發(fā)送完畢之后，本通道（低/高）的 DSP 指針回到初始位置，改變發(fā)送的通道標(biāo)記，使下一次發(fā)送數(shù)據(jù)放入另外一個(gè)半通道，然后修改允許發(fā)送標(biāo)記為 0xff（告知單片機(jī)可以取數(shù)發(fā)往串口）。DSP 將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)放入數(shù)組中，整包地向雙端口存儲(chǔ)器中存放數(shù)據(jù)。這些共享信息如圖所示； 圖 雙端口存儲(chǔ)器中的共享信息 DSP發(fā)送數(shù)據(jù)流程DSP 發(fā)送數(shù)據(jù)流程：串口數(shù)據(jù)的發(fā)送需要 DSP 和單片機(jī)共同完成。然后查看接收的長(zhǎng)度是否為 0，如果不為 0，則修改單片機(jī)接收通道標(biāo)記值，此刻單片機(jī)如果接收到串口數(shù)據(jù)，可以將數(shù)據(jù)放入另一半通道，這樣可以提高數(shù)據(jù)處理速度，充分利用雙端口存儲(chǔ)器的資源。數(shù)據(jù)接收協(xié)議流程：?jiǎn)纹瑱C(jī)需將從串行接口接收的數(shù)據(jù)放入雙端口存儲(chǔ)器中。接著訪問共享資源中的允許發(fā)送標(biāo)記，如果檢測(cè)獲知可以發(fā)送則將整個(gè)一幀的數(shù)據(jù)發(fā)送至該通道，然后將本次發(fā)送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度寫入發(fā)送長(zhǎng)度標(biāo)記單元。在設(shè)計(jì)中，單片機(jī)就擔(dān)負(fù)起數(shù)據(jù)拆包并發(fā)送至串口的工作。通過 DSP 和單片機(jī)的共同編程控制，可以實(shí)現(xiàn) 256 字節(jié)、6 通道緩沖區(qū)的設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)需求，在本文基于 DSP 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要支持 6 路串行通道的數(shù)據(jù)收發(fā)。本文光電隔離模塊的電路原理圖如圖 所示：圖 串口光電隔離電路原理圖如圖所示，從 SC16C654 發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)(一共有 6 個(gè)通道，由于篇幅限制只了通道 A，例如 SAOUT)，經(jīng)過 74HC04 反向后輸出，經(jīng)過光電隔離之后電次取反，并將結(jié)果送往串口芯片，因此設(shè)計(jì)可以保證數(shù)據(jù)的邏輯正確。事實(shí)證明，采用隔離技術(shù)是一種簡(jiǎn)便且行之有效的方法。讀取LSR寄存器的最低位LSR[0]可以判斷是否有數(shù)據(jù)放入 FIFO 中，如果該位為 1 則表示接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。該芯片具有以下特點(diǎn)：允許同時(shí)對(duì)同一個(gè)單元進(jìn)行讀操作對(duì)存儲(chǔ)器的高速訪問，在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下可達(dá)20ns低功耗操作通過選擇 Master/Slave 模式容易擴(kuò)展到 16bit 的數(shù)據(jù)總線寬度具有中斷標(biāo)記功能針對(duì)兩個(gè)端口完全支持硬件信號(hào)燈機(jī)制第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 25兩個(gè)端口完全的異步操作TTL 電平兼容，單一的 供電 SC16C654 及硬件電路設(shè)計(jì)SC16C654 UART 的 8 位數(shù)據(jù)并行總線同單片機(jī)擴(kuò)展總線電路中的 245 雙向三態(tài)器 B 端相連，AAA0 引腳接到 373 鎖存器的輸出端。雙端口RAM在使用上應(yīng)注意的一個(gè)問題是有可能發(fā)生爭(zhēng)用。由于要連接DSP 和多串口模塊，所以單片機(jī)的 P0 口和 P2 口就用于地址/數(shù)據(jù)總線的擴(kuò)展。 單片機(jī)及硬件電路擴(kuò)展單片機(jī)又稱單片微型計(jì)算機(jī)，是將 CPU、RAM、ROM、I/O 接口和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。圖 智能串口總體結(jié)構(gòu)圖單片機(jī)作為智能串口模塊的核心處理器，接收數(shù)據(jù)時(shí)把來(lái)自串口的數(shù)據(jù)放入雙端口存儲(chǔ)器中，同時(shí)在共享標(biāo)記空間中使接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度值加一、從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“打包”操作。同時(shí)使用 8K8bit 的雙端口存儲(chǔ)器作為串口與 DSP 交互的硬件載體。對(duì)于每一路信號(hào)通常具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，但是同 DSP 的數(shù)據(jù)處理速度相比仍然有比較大的差異。本次設(shè)計(jì)的 JTAG 仿真接口電路如圖 所示。這就引出了如下問題，即位于不同的操作系統(tǒng)之上的調(diào)試器與被調(diào)試程序之間如何通信，被調(diào)試程序如果出現(xiàn)異常如何告知被調(diào)試器，調(diào)試器又如何控制以及訪問被調(diào)試程序等。由于 FLASH 是一個(gè)異步存儲(chǔ)器芯片，因此在和 FLASH 連接的時(shí)候，DSP 芯片的 83 和 75 引腳分別工作在 AWE（異步寫）和 AOE（異步讀）模式SST39VF1601 芯片的數(shù)據(jù)總線和地址總線長(zhǎng)度分別為 16 位和 20 位，因此可以支持 16Mb 的容量擴(kuò)展。本次設(shè)計(jì)使用的 FLASH 存儲(chǔ)器是 SST 公司的 SST39VF1601芯片。同時(shí)為了便于觀察，在 PCB 板上接了一個(gè)發(fā)光二極管，按鍵按下由于 SYS_RST 為低電平，VCC 和地之間的壓降將導(dǎo)致 LED 管的導(dǎo)通，從而發(fā)光提示系統(tǒng)復(fù)位。 是通過 Vout1 引腳輸出，而 是通過 Vout2引腳輸出。兩種復(fù)位方式的復(fù)位信號(hào)在 CPLD 可編程邏輯器件中進(jìn)行相或之后將復(fù)位信號(hào)送入 DSP 處理器。由于工作頻率可以達(dá)到225MHz，所以每秒可以處理1800M條浮點(diǎn)運(yùn)算指令，或240M條定點(diǎn)運(yùn)算指令，由于內(nèi)部的可定點(diǎn)或浮點(diǎn)復(fù)用的處理器使該器件可每秒處理60M條乘法運(yùn)算。接收數(shù)據(jù)時(shí)將來(lái)自串口的數(shù)據(jù)“打包”供 DSP 接收，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)將 DSP 發(fā)送的打包數(shù)據(jù)“拆包”發(fā)送到對(duì)應(yīng)串口，從而完成智能串口的設(shè)計(jì)。10. 支持多DSP的調(diào)試；，可在不中斷目標(biāo)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，實(shí)現(xiàn)DSP與其他應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)交換；第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)在本文的硬件電路設(shè)計(jì)中主要包含三個(gè)部分： DSP 擴(kuò)展模塊硬件電路設(shè)計(jì)、智能串口模塊硬件電路設(shè)計(jì)和 1553 總線協(xié)議及電路設(shè)計(jì)。CCS有兩種工作模式，即軟件仿真器模式：可以脫離DSP芯片，在PC機(jī)上模擬DSP的指令集和工作機(jī)制，主要用于前期算法實(shí)現(xiàn)和調(diào)試。流程如圖 所示。第一、硬件開發(fā)工程師需根據(jù)信號(hào)完整性的原理完成 PCB 板的布局和布線。不同型號(hào)的 DSP 芯片的運(yùn)行速率有比較大的差異，且芯片的價(jià)格也參差不齊，因此在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)前需仔細(xì)考慮芯片的選擇。Tl 公司的浮點(diǎn)型DSP的型號(hào)有TMS320C3X/4X、TMS320C67X等。由于TMS320系列DSP芯片是軟件可編程器件，因此具有通用微處理器共有的方便靈活的特點(diǎn)。為了快速地實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算，DSP芯片一般都采用特殊的軟硬件結(jié)構(gòu)。（5）快速的中斷處理和硬件I/O支持。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特點(diǎn)：（1）在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法。（5）可重復(fù)性好：模擬系統(tǒng)的性能受元器件參數(shù)影響性能變化比較大，而數(shù)字系統(tǒng)基本不受影響，因此數(shù)字系統(tǒng)便于測(cè)試、調(diào)試和大規(guī)模生產(chǎn)。第二章 數(shù)字信號(hào)控制器 DSP的特點(diǎn)及基本結(jié)構(gòu)DSP 的主要特點(diǎn)：DSP 處理器作為當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)運(yùn)用最廣泛的處理器之一，主要具備以下優(yōu)點(diǎn)：（1）接口方便：DSP系統(tǒng)與其他以現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)或設(shè)備都是互兼容的。但如果為了美觀可以將控制盒用雙面膠粘貼或想辦法用螺絲固定在顯示器的內(nèi)部，同時(shí)用斜口鉗在顯示器后蓋削出一個(gè)可以穿過屏線或串口線的小孔.7）清潔、粘貼觸摸屏。 5）粘貼雙面膠。 4）粘貼防塵條在顯示器前罩內(nèi)貼上防塵條有兩個(gè)作用： 。觸摸屏顯示器外形同普通顯示器沒有明顯差別，只是比普通顯示器多出了一條觸摸屏信號(hào)線。主要應(yīng)用于公共場(chǎng)所大廳信息查詢、領(lǐng)導(dǎo)辦公、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、機(jī)票/火車票預(yù)售等。電磁感應(yīng)式觸摸屏造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于手寫輸入文字，還可以和其它觸摸屏集成在一起，因此廣受歡迎。5）電磁感應(yīng)式觸摸屏電磁感應(yīng)觸摸技術(shù)是較早應(yīng)用于便攜式IT產(chǎn)品的技術(shù)，它的特征是需要一“筆”，而不是手指。超聲波發(fā)射器能沿著屏幕表面發(fā)送高頻超聲波，當(dāng)手指觸及屏幕時(shí)，觸點(diǎn)