【正文】 1．直接根據(jù)系統(tǒng)要求對(duì)顯存進(jìn)行修改，一種是只需修改相應(yīng)的局部就可以，不需要判斷覆蓋等；另一種就是有覆蓋問題，計(jì)算起來比較復(fù)雜，而且每做一點(diǎn)小的屏幕改變就進(jìn)行刷新，將增加系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。 85 嵌入式處理器與 LCD的連接 嵌入式處理器 LCD模塊 數(shù)據(jù)總線 寄存器選擇 使能信號(hào) 有 LCD控制器的嵌入式處理器 LCD LCD控制信號(hào)線 86 從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來講，由于顯示器模塊中已經(jīng)有顯示存儲(chǔ)器。 在彩色 LCD上，可以支持 256級(jí)彩色。 ? S3C2410X中內(nèi)置的 LCD控制器可支持灰度 LCD和彩色 LCD。由于只有八條數(shù)據(jù)線，因此常常通過引腳信號(hào)來實(shí)現(xiàn)地址與數(shù)據(jù)線復(fù)用，以達(dá)到把相應(yīng)數(shù)據(jù)送到相應(yīng)顯示緩存的目的。 ? 驅(qū)動(dòng)模塊具有八位數(shù)據(jù)總線，外加一些電源接口和控制信號(hào)。 81 反射型 LCD的結(jié)構(gòu) 偏 光 片電 極導(dǎo) 電 橡 膠液 晶偏 光 片配 向 膜玻 璃電 極膠 框電 極反 射 片玻 璃82 ? LCD通常由兩種方式，一種是帶有驅(qū)動(dòng)芯片的 LCD模塊，基本上屬于半成品 ? 一些新型的嵌入式處理器也可以直接使用芯片上的內(nèi)置 LCD控制器來構(gòu)造顯示模塊，比如： s3c2410可以支持 STN的彩色 /灰度 /單色三種模式和 TFT模式，灰度模式下可支持 4級(jí)灰度和 16級(jí)灰度，彩色模式下最多支持 256色， LCD的實(shí)際尺寸可支持到 640X480。 ? 透射型 LCD：底偏光片是透射偏光片，它需要連續(xù)使用背光源，一般在光線差的環(huán)境使用。液晶顯示所用的液晶材料是一種兼有液態(tài)和固體雙重性質(zhì)的有機(jī)物，它的棒狀結(jié)構(gòu)在液晶盒內(nèi)一般平行排列，但在電場(chǎng)作用下能改變其排列方向。 ? 消抖算法： ? 組合鍵處理 鍵盤掃描方法 78 本節(jié)提要 1 3 2 5 4 6 基于 ARM的硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì) I/O接口設(shè)計(jì) 人機(jī)交互接口設(shè)計(jì) 其它通訊接口設(shè)計(jì) 79 LCD接口設(shè)計(jì) LCD顯示模塊 液晶顯示是一種被動(dòng)的顯示，它不能發(fā)光，只能使用周圍環(huán)境的光。每個(gè)鍵被分配一個(gè)稱為掃描碼的唯一標(biāo)識(shí)符。 每一行由一個(gè)輸出端口的一位驅(qū)動(dòng)， 而每一列由一個(gè)電阻器上拉且供給輸入端口一位。 76 一個(gè)瞬時(shí)接觸開關(guān)（ 按鈕 ） 放置在每一行與線一列的交叉點(diǎn) 。 通用設(shè)計(jì)原則（ I/O設(shè)備） D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 R R R R Vcc 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 4 4陣列的鍵盤 鍵盤的行信號(hào)線和列信號(hào)線均由 CPU通過數(shù)據(jù)線加以控制， CPU通過數(shù)據(jù)線向行信號(hào)線上輸出全“ 0”信號(hào)，然后通過數(shù)據(jù)線讀取列信號(hào)，若鍵盤陣列中無任何鍵按下，則讀到的列信號(hào)必然是全“ 1”信號(hào)，否則就是非全“ 1”信號(hào)。 75 ? 兩組信號(hào)線：輸出信號(hào)線 （ 行線 ） ， 輸入信號(hào)線 （ 列線 ） 。 ? 鍵盤有兩種方案：一是采用現(xiàn)有的一些芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤掃描；再就是用軟件實(shí)現(xiàn)鍵盤掃描。 ? 每個(gè)字符需要確定起始位和結(jié)束位，字符與字符間還可能有長(zhǎng)度不定的空閑時(shí)間，因此傳輸效率較低。 ? 將傳輸數(shù)據(jù)的字符一位接一位的傳送。 ? 如果采用外部帶時(shí)鐘的 UART，則 UART可以實(shí)現(xiàn)更度速度的傳輸； ? 每個(gè) UART包括 2個(gè) 16Byte的接收 /發(fā)送 FIFO。 ? Scan Chain 2：通過控制 EmbeddedICE宏單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)ARM執(zhí)行指令的斷點(diǎn)、觀察點(diǎn)的控制 62 EmbeddedICE的結(jié)構(gòu) 63 ARM7TDMI中斷點(diǎn)的設(shè)置 ? 設(shè)置 EmbeddedICE的兩個(gè) watchpoint單元 主要包括：地址、數(shù)據(jù)、控制信號(hào)等 ? 當(dāng)一個(gè)（或者兩個(gè)） watchpoint中的地址（也可以包括數(shù)據(jù)）和ARM所執(zhí)行的當(dāng)前的指令相同的時(shí)候， ARM就從運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入 Debug狀態(tài) ? 硬件斷點(diǎn)：在 ARM中直接設(shè)定 watchpoint中的地址，當(dāng) ARM運(yùn)行到指定的地址時(shí)，就進(jìn)入 Debug狀態(tài) ? 軟件斷點(diǎn)：改變存儲(chǔ)器中的 ARM指令為一個(gè)特殊的數(shù)據(jù) X（ ARM的未定義指令），同時(shí)，設(shè)置 watchpoint中的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)也為 X，當(dāng) ARM把 X數(shù)據(jù)作為指令讀入的時(shí)候， ARM就進(jìn)入 Debug狀態(tài) 64 硬件斷點(diǎn)和軟件斷點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn) ? 硬件斷點(diǎn)：數(shù)目受 EmbeddedICE中的 Watchpoint數(shù)目的限制；但是，可以在任何地方設(shè)置斷點(diǎn) ? 軟件斷點(diǎn)：數(shù)目不受限制，但是，軟件斷點(diǎn)是通過替換系統(tǒng)的斷點(diǎn)地址的指令實(shí)現(xiàn)的，所以，軟件斷點(diǎn)只能在可寫的存儲(chǔ)器的地址中設(shè)置（比如： RAM），而不能在 ROM（比如： Flash）中設(shè)置 65 嵌入式開發(fā)板與 PC機(jī)的串行通訊 嵌入式開發(fā)板和 PC機(jī)的通訊電纜可以按照如圖所示的方式連接。 56 什么是 JTAG？ ? JTAG是 Joint Test Action Group的縮寫是 ? JTAG的建立使得集成電路固定在 PCB上，只通過邊界掃描便可以被測(cè)試 ? 在 ARM7TDMI處理器中，可以通過 JTAG直接控制 ARM的內(nèi)部總線， IO口等信息，從而達(dá)到調(diào)試的目的 57 JTAG的典型接口 ? TMS： 測(cè)試模式選擇（ Test Mode Select），通過 TMS信號(hào)控制 JTAG狀態(tài)機(jī)的狀態(tài) ? TCK ： JTAG的時(shí)鐘信號(hào) ? TDI：數(shù)據(jù)輸入信號(hào) ? TDO ：數(shù)據(jù)輸出信號(hào) ? nTRST： JTAG復(fù)位信號(hào)，復(fù)位 JTAG的狀態(tài)機(jī)和內(nèi)部的宏單元（ Macrocell） 58 JTAG的狀態(tài)機(jī)（ TAP） 59 JTAG鏈的組成 60 ARM7TDMI的 JTAG標(biāo)準(zhǔn)鏈（ 1） 61 ARM7TDMI的 JTAG標(biāo)準(zhǔn)鏈（ 2） ? Scan Chain 0：包括 ARM核的所有的 IO和總線的輸入輸出控制信號(hào) ? Scan Chain 1：包括 ARM核的數(shù)據(jù)總線和一個(gè)斷點(diǎn)控制信號(hào)。 ? Angel可以節(jié)省專門的 JTAG仿真器，但是，它需要軟件，或者是嵌入式操作系統(tǒng)的支持，做不到完全的實(shí)時(shí)仿真。 ? Angel調(diào)試：協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以直接做為目標(biāo)板的 Firmware的一部分。比如， SDT中通過 Angel協(xié)議或者第三方調(diào)試器所提供的協(xié)議 ? 宿主機(jī)調(diào)試器只發(fā)送宏觀的命令，比如： 程序運(yùn)行、終止。 ? 究竟什么時(shí)候數(shù)據(jù)才成為有效 ? 通用設(shè)計(jì)原則（ I/O設(shè)備） 42 ? I/O設(shè)備的定時(shí)方式 ? 簡(jiǎn)單的外圍設(shè)備 ? 機(jī)械開關(guān)、二極管（無需定時(shí)機(jī)制， CPU只要接收或發(fā)送數(shù)據(jù)就可以了） ? 慢速或中速的外圍設(shè)備 ? 速度和 CPU速度不在一個(gè)數(shù)量級(jí)，或不規(guī)則時(shí)間間隔操作 (鍵盤 ) ? 異步定時(shí)方式 ? 中斷方式 ? 查詢方式 ? 高速的外圍設(shè)備 ? 以相等的時(shí)間間隔操作，采樣同步定時(shí)方式 ? 時(shí)鐘脈沖控制 ? DMA 通用設(shè)計(jì)原則（ I/O設(shè)備） 43 通用設(shè)計(jì)原則（ I/O設(shè)備） ? I/O控制方式 ? 低速設(shè)備 ? 程序查詢方式 ? 程序中斷方式 ? 高速設(shè)備 ? DMA ? 通道方式 ? 外圍處理機(jī)（ PPU）方式 44 ? I/O接口 ? 程序查詢方式 ? 讀操作流程 1. CPU測(cè)試 I/O設(shè)備狀態(tài)，等待空閑 2 . CPU下達(dá)讀命令，測(cè)試狀態(tài)寄存器 3 . 把數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)讀入到 CPU中 4 . 重復(fù)執(zhí)行以上各步 ? 寫操作流程 1 . CPU測(cè)試 I/O設(shè)備狀態(tài)，等待空閑 2 . 把數(shù)據(jù)傳輸?shù)?I/O接口芯片的數(shù)據(jù)寄存器中 3 . CPU下達(dá)寫命令 4 . 重復(fù)執(zhí)行以上各步 通用設(shè)計(jì)原則（ I/O設(shè)備） 詢 問 狀 態(tài)準(zhǔn) 備 好 否 ？報(bào) 告 狀 態(tài)I / O 接 口 芯 片請(qǐng) 求 數(shù) 據(jù) （ 對(duì) 于 讀 ）發(fā) 送 數(shù) 據(jù) （ 對(duì) 于 寫 ）接 收 數(shù) 據(jù) （ 對(duì) 于 讀 ）報(bào) 告 數(shù) 據(jù) （ 對(duì) 于 讀 ）接 收 數(shù) 據(jù) （ 對(duì) 于 寫 ）發(fā) 出 一 下 個(gè) 命 令其 它 操 作接 收 下 一 個(gè) 命 令 并 啟動(dòng) 新 的 I / O 操 作YNCPU I/O設(shè)備 45 通用設(shè)計(jì)原則（ I/O設(shè)備） ? I/O接口 ? 中斷 ? 一種實(shí)現(xiàn) CPU和 I/O設(shè)備間異步操作的機(jī)制 46 通用設(shè)計(jì)原則（ I/O設(shè)備） ? I/O接口 ? 中斷 ? 響應(yīng)時(shí)間（現(xiàn)場(chǎng)保存） ? 中斷優(yōu)先級(jí) ? 可屏蔽中斷 ? 不可屏蔽中斷 ? 中斷向量（地址） ? 固定 /不固定 47 CPU PC 設(shè)備 狀態(tài)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器 中斷請(qǐng)求 中斷應(yīng)答 數(shù)據(jù) /地址 通用設(shè)計(jì)原則（ I/O設(shè)備） 中斷處理 48 ? I/O接口 ? DMA ? I/O設(shè)備和存儲(chǔ)器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 ? 使用場(chǎng)合 ? 速度快，適用于數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸?shù)母咚僭O(shè)備 ? 基本操作過程 ? 從外圍設(shè)備發(fā)出 DMA ? CPU響應(yīng)請(qǐng)求，把 CPU工作改成 DMA操作方式， DMA控制器從CPU接管總線的控制； ? 由 DMA控制器對(duì)內(nèi)存尋址，并執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送的操作； ? 向 CPU報(bào)告 DMA操作的結(jié)束。 ? CPU ? CPU從數(shù)據(jù)總線讀入數(shù)據(jù)，并放在一個(gè)相應(yīng)的寄存器中。 c)解決 CPU的負(fù)載能力和外圍設(shè)備端口選擇問題。設(shè)置接口電路的必要性： a)解決 CPU和外圍設(shè)備之間的時(shí)序配合和通信聯(lián)絡(luò)問題。它是主機(jī)和外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件（電路）。數(shù)據(jù)傳輸?shù)湫偷夭捎么械男问?，每次一個(gè)字節(jié)；字符設(shè)備通常是簡(jiǎn)單的設(shè)備，如串口、鍵盤等；當(dāng)系統(tǒng)到設(shè)備的傳輸速率高于設(shè)備的處理速率時(shí)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開設(shè)緩沖區(qū)，緩存這些數(shù)據(jù)； ? 塊模式設(shè)備：每次傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)塊。 ? 通過指定源地址、目的內(nèi)存地址和傳輸?shù)?DMA控制器長(zhǎng)度，處理器建立傳輸操作。 33 DMA I/O DMA I/O ? DMA允許設(shè)備直接訪問內(nèi)存而不用包含處理器，在數(shù)據(jù)傳輸操作開始之前，處理器設(shè)置 DMA控制器，在數(shù)據(jù)傳輸期間，讀寫操作均不通過處理器。