【正文】 方法有模塊化程序設(shè)計(jì)方法、自頂而下逐步求精程序設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法等。程序總體設(shè)計(jì)包括總體方案設(shè)計(jì)，確定算法和繪制程序流程圖等。下表為本模塊的引腳說明 液晶顯示模塊引腳說明引腳名稱方向說明1VSSGND(0V)2VDDSupply Voltage For Logic （5V）3NCSupply Voltage For LCD (懸空)4RS(CS)IH：Data L:Instuction Code (chip enable for serial mode)5R/W(STD)IH: Read L:Write (serial data for serial mode)6E(SCLK)IEnable Signal,高電平有效（serial clock）7DB0I/O數(shù)據(jù)08DB1I/O數(shù)據(jù)19DB2I/O數(shù)據(jù)210DB3I/O數(shù)據(jù)311DB4I/O數(shù)據(jù)412DB5I/O數(shù)據(jù)513DB6I/O數(shù)據(jù)614DB7I/O數(shù)據(jù)715PSBIH: Parallel Mode L: Serial Mode16NC空腳17/RSTIReset Signal，低電平有效119 只留了位置并無引腳引出20LEDA背光源正極（5V）21LEDK背光源負(fù)極（0V） 下圖為液晶顯示器與單片機(jī)SPCE061A的硬件接口電路圖： IOA0IOA7IOB11 IOB12 IOB14 IOB13 IOB15DB0DB7PSB VCCR/W VOSCLKRSTCS VEE VSSSPCE061A LCD與單片機(jī)的接口電路采用并行通信方式，單片機(jī)的IOA0IOA7口與液晶模塊的DB0DB7相連作為數(shù)據(jù)輸入輸出用，IOB11IOB15分別與液晶模組的CS、RST、SCLK、STD、PSB相連作為單片機(jī)對液晶的控制口。提供多功能指令：畫面清除（Display clear）、光標(biāo)定位（Return home）、顯示打開/關(guān)閉（Display on/off）、光標(biāo)顯示/隱藏（Cursor on/off）、顯示字符閃爍（Display character blink）、光標(biāo)移位（Cursor shift）、顯示移位（Display shift）、垂直畫面卷動（Vertical line scroll）、反白顯示（Byline reverse display）、待命模式（Standby mode）。所有的功能，包含顯示RAM，字型產(chǎn)生器，都包含在一個芯片里面，只要一個最小的微處理系統(tǒng)，就可以方便操作模塊。： 液晶顯示器工作原理示意圖 液晶顯示模塊 C系列中文模塊可以顯示字母、數(shù)字符號、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能。液晶顯示技術(shù)對顯示顯像產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深刻影響，促進(jìn)了微電子技術(shù)和光電信息技術(shù)的發(fā)展。由于這些優(yōu)點(diǎn)。目前已合成了1萬多種液晶材料，其中常用的液晶顯示材料有上千種，主要有聯(lián)苯液晶、苯基環(huán)己烷液晶及酯類液晶等。下面一節(jié)將著重介紹液晶顯示屏及其它的工作工程。5）將閉合鍵鍵號保存，同時轉(zhuǎn)去執(zhí)行閉合鍵的功能。3）用計(jì)算法或查表法得到鍵值。鍵盤掃描程序一般包括以下內(nèi)容：1）判別有無鍵按下。因?yàn)椴捎镁幊虙呙韬投〞r掃描方式時，無論是否按鍵，CPU都要定時掃描鍵盤，而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)工作時，并非經(jīng)常需要鍵盤輸入，因此，CPU經(jīng)常處于空掃描狀態(tài)，為提高CPU工作效率，采用中斷掃描工作方式。通常，鍵盤的工作方式有3種，即編程掃描、定時掃描和中斷掃描。 鍵盤的工作方式在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。為進(jìn)一步確定具體鍵，不能使所有列線在同一時刻都出在低電平，可在某一時刻，讓下一列處在低電平，依此循環(huán)，這種輪流每次選通一列的工作方式稱為鍵盤掃描。CPU根據(jù)行電平的變化，便能判定相應(yīng)的行有按鍵按下。以8號鍵的識別為例來說明掃描法識別按鍵的過程。如果在列線上逐行加上一個掃描信號，就可以判斷按鍵的位置。當(dāng)沒有鍵按下時，行線和列線之間是不相連的，若第N行第M列的鍵被按下，那么第N行和地M列的線就被接通。上面是通過GPS衛(wèi)星定位來給出位置信號，為了更方便，更準(zhǔn)確的確定位置，下面將介紹通過司機(jī)按鍵給出位置信號即利用手動鍵盤來確定具體位置。如實(shí)時接收GPGGA語句為： $GPGGA,114641,N,E,1,03,M,M,*4A 這是一條GPS定位數(shù)據(jù)信息語句，意思為UTC時間為11時46分41秒，普通GPS定位方式，接收到3顆衛(wèi)星，校驗(yàn)和為4AH。如無DGPS為0）*語句結(jié)束標(biāo)志符 hh 從$開始的所有ASCII碼的校驗(yàn)和 CR 此項(xiàng)在不傳送 LF 此項(xiàng)在不傳送 輸出的信息可通過單片機(jī)在液晶屏上顯示，也可在PC機(jī)的超級終端或者其他GPS導(dǎo)航軟件中顯示。不同的語句中傳送不同的信息。由于該格式為ASCII碼字符串，比較直觀和易于處理，在許多高級語言中都可以直接進(jìn)行判別、分離，以提取用戶所需要的數(shù)據(jù)。靈敏度：159dBm（跟蹤狀態(tài)）通信波特率默認(rèn)值為9600，1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，無奇偶校驗(yàn)。3米內(nèi)速度最高：=514 米/秒 （1852公里/小時）海撥高度最高：=23,600米在本項(xiàng)目中使用基于SiRF star Ⅲ型GPS模塊，采用+5V供電，TTL電平自動輸出NMEA 0183 (ASCII字符型)語句，其主要參數(shù)如下：定位精度：水平177。 GPS定位原理GPS系統(tǒng)的基本定位原理是： 每顆GPS衛(wèi)星時刻發(fā)布其位置和時間數(shù)據(jù)信號，用戶接收機(jī)可以測量每顆衛(wèi)星信號到接收機(jī)的時間延遲，根據(jù)信號傳輸?shù)乃俣染涂梢杂?jì)算出接收機(jī)到不同衛(wèi)星的距離。監(jiān)控部分由若干個跟蹤站組成的監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，這些跟蹤站能觀測GPS數(shù)據(jù)并計(jì)算改正參數(shù)注入到衛(wèi)星中去，能對衛(wèi)星進(jìn)行控制等作用。 全球定位系統(tǒng)GPS GPS組成全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由3個基本部分組成：太空部分、監(jiān)控部分和用戶部分。單片機(jī)SPCE061A在與GPS等連接時，不僅僅用到的單片機(jī)的輸入輸出功能，同時還用到了B端口的某些特殊功能，下表將為大家介紹一下B端口的特殊功能。Data位在口位的輸入狀態(tài)下被寫入時，與Attr位組合在一起形成輸入方式的控制字“00”、“01”、“10”、“11”，以決定輸入口時帶喚醒功能的上拉電阻式、下拉電阻或懸浮式以及不帶喚醒的懸浮式輸入。Attr位決定了在口位的輸入狀態(tài)下是為懸浮式輸入還是非懸浮式輸入，即“0”為帶上拉或下拉電阻式輸入，而“1”則為懸浮式輸入。A口和B口的Data、Attribution、Direction的設(shè)定值均在不同的寄存器里，用戶在進(jìn)行I/O口設(shè)置時要特別注意這一點(diǎn)。寫入B口的屬性向量到B口的屬性向量寄存器里，或者從B口的屬性向量寄存器里讀出B口的額屬性向量。寫入B口的方向向量到B口的方向向量寄存器里，或者從B口的方向向量寄存器里讀出B口的方向向量。當(dāng)B口為輸出口時寫入輸出數(shù)據(jù)到B口的數(shù)據(jù)寄存器。P_IOB_Buffer讀/寫7006HB口的數(shù)據(jù)向量口。當(dāng)B口為輸入口時，寫入是將B口的數(shù)據(jù)寫到B口的數(shù)據(jù)寄存器里；讀出則是從B口的管腳上讀其輸入電平狀態(tài)。P_IOA_RL讀7004H從其讀數(shù)可激活A(yù)口的喚醒功能。P_IOA_Attr讀/寫7003HA口的屬性向量口。P_IOA_Dir讀/寫7002HA口的方向向量口。當(dāng)A口為輸入口時，寫入是將A口的數(shù)據(jù)向量寫到A口的數(shù)據(jù)寄存器里；讀出則是從A口數(shù)據(jù)寄存器里讀其數(shù)值。當(dāng)A口為輸入口時，寫入是將A口的數(shù)據(jù)寫到A口的數(shù)據(jù)寄存器里；讀出則是從A口的管腳上讀其輸入電平狀態(tài)、當(dāng)A口為輸出口時，寫入輸出數(shù)據(jù)到A口的數(shù)據(jù)寄存器里。只有當(dāng)讀數(shù)據(jù)時，這兩個單元才發(fā)揮了各自不同的功能、另外，下表中的P_FeedBack單元可以控制口B的部分口位是作為普通并行I/O口用，還是作為特殊功能口用。其中，向P_IOA_Data單元里寫入數(shù)據(jù)的作用與向P_IOA_Buffer單元里寫入功能一樣。下面進(jìn)行I/O口的配置的介紹，A口的IOA0~IOA7用作輸入口時具有喚醒功能，可將此用于鍵盤的輸入。通常，每一個I/O口位會由3個向量位來控制。這兩個口的每一位都可通過編程單獨(dú)定義輸入或輸出口。輸出端口負(fù)責(zé)向外界輸送由內(nèi)部電路產(chǎn)生的處理結(jié)果、顯示信息、控制命令、驅(qū)動信號等、SPCE061A內(nèi)有并行和串行兩種的I/O接口、并行口線路成本較高，但是傳輸速率也很高；與并行口相比，串行口的傳輸速率較低但可以節(jié)省大量的而線路成本。 I/O接口設(shè)備輸入/輸出接口是單片機(jī)與外設(shè)交換信息的通道。在SPCE061A內(nèi)通過IOB0和IOB1這2個端口實(shí)現(xiàn)與設(shè)備進(jìn)行串行數(shù)據(jù)交換功能。DAC1，DAC2轉(zhuǎn)換輸出的模擬量電流信號分別通過AUD1和AUD2管腳輸出。實(shí)際上可以把ADC看作是一個實(shí)現(xiàn)模數(shù)信號轉(zhuǎn)換的編碼器。 （ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC） SPCE061A有8個10位模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，其中7個通道用于將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，可能直接通過引線（IOA［0～6］）輸入。時基信號發(fā)生器的2個選頻邏輯TMB1和TMB2為TimerA的時鐘源B提供各種頻率選擇信號并為中斷系統(tǒng)提供中斷源（IRQ6）信號。TimerA的時鐘源由時鐘源A（高速時鐘源）和時鐘源B（實(shí)時時鐘32 768Hz）進(jìn)行“與”操作而形成，TimerB的時鐘源僅為時鐘源A。 SPCE061A提供了2個16位的定時器/計(jì)數(shù)器：TimerA和TimerB。SPCE061A具有2個可編程口：A口和B口。中斷控制器可處理3種FIQ中斷和14種IRQ中斷，以及1個由指令BREAK控制的軟中斷。當(dāng)電源電壓低于該值時，會在4個時鐘周期之后產(chǎn)生一個復(fù)位信號，使系統(tǒng)復(fù)位。 V時，系統(tǒng)會變得不穩(wěn)定且易出故障，導(dǎo)致電源電壓過低的原因很多，如電壓的反跳、負(fù)載過重、電池能量不足等。4級電壓監(jiān)測低限： V， V， V和 V。SPCE061A通過對32 768 Hz實(shí)時時鐘源分頻而提供了多種實(shí)時時鐘中斷源。默認(rèn)的Fosc、CPUCLK分別為24576 MHz和Fosc/8。 (2)系統(tǒng)時鐘其信號源為PLL振蕩器。 (1)鎖相環(huán)（PLL）振蕩器PLL的作用為系統(tǒng)提供一個實(shí)時時鐘的基頻（32 768 Hz），然后將基基頻進(jìn)行倍頻， MHz， MHz， MHz， MHz。 SPCE061A擁有2 KB的SRAM，還有32 kb閃存FLASH ROM，可在ICE工作方式下被編程寫入或被擦除。該點(diǎn)輸入一個5V的參考電壓則I/O輸入輸出高電平為5VVDD（7腳）PLL鎖相環(huán)電源VSS(9腳)鎖相環(huán)地VSS（124腳）模擬地VSS（3450、62腳）數(shù)字地VDD（136腳）數(shù)字電源 SPCE061A的主要結(jié)構(gòu) SPCE061A配備了凌陽科技開發(fā)的最新的16位微處理器，其內(nèi)部含有8個寄存器，4個通用寄存器R1～R4，1個程序計(jì)數(shù)器PC，1個堆棧指針SP，1個基址指針BP，1個段寄存器SR，通用寄存器R3和R4結(jié)合組成一個32位寄存器MR，MR可以作為乘法運(yùn)算和內(nèi)積運(yùn)算的目標(biāo)寄存器。它決定A/D轉(zhuǎn)換輸入電壓上限值。在石英晶振模式下，是石英元件的一個輸出腳RES_B復(fù)位輸入。 SPCE061A管腳功能定義IOA0~IOA15I/O口Ａ，共16個IOB0~IOB15I/O口Ｂ，共16個OSCI振蕩器輸入。封裝形式為PLCC84的共有8個引腳，其中包括空腳15個，其余管腳功能說明如表1所示。正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，所以計(jì)價器的設(shè)計(jì)才選擇了這種單片機(jī)類型。4）可方面的完成一些列乘加的運(yùn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)一些數(shù)據(jù)處理比較容易，別的單片機(jī)一般都不具備這種功能。2）耗電少，可以滿足很多手提設(shè)備、掌上設(shè)備低能耗的需求，低能耗也是電子技術(shù)一直在追求的一個目標(biāo)。極高的處理速度使u’nSPTM能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的而數(shù)字信號。第2章 計(jì)價器中的硬件設(shè)計(jì) SPCE061A單片機(jī) 總述SPCE061A是繼u’nSPTM系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽科技推出的又一個16位結(jié)構(gòu)的微控制器。 公交車計(jì)價器公交車計(jì)價器設(shè)計(jì)原理圖見圖2，單片機(jī)根據(jù)GPS或司機(jī)按鍵給出的位置信號計(jì)算票價表，生成的票價表存于存儲器中并送顯示器顯示，該票價表在車行進(jìn)過程中不斷更新，以保證收費(fèi)合理。設(shè)置了語音電路，扣費(fèi)時報出扣費(fèi)值，供乘客確認(rèn)。 公交車計(jì)價器設(shè)計(jì)流程公交車“動態(tài)分段計(jì)費(fèi)”收費(fèi)系統(tǒng)主要由“公交車計(jì)價器”與“多費(fèi)率收費(fèi)機(jī)”構(gòu)成，如圖1，由GPS或司機(jī)按鍵給出位置信號， 公交車計(jì)價器計(jì)算出票價送顯示器顯示，乘客根據(jù)票價在多費(fèi)率收費(fèi)機(jī)刷卡完成繳費(fèi)?，F(xiàn)在全國有1600多個縣市，以每市、縣市內(nèi)長線公交車加長途公交車平均有15條，每條線有8輛車計(jì)算，則有19萬輛車，如果使用“動態(tài)分段計(jì)費(fèi)”收費(fèi)系統(tǒng)能節(jié)省19萬售票員，可從事后勤及其他服務(wù)工作。 發(fā)展前景乘客用該系統(tǒng)繳費(fèi)可刷卡也可選擇投幣，既解決了固定分段收費(fèi)不合理的問題，也可避免上下車兩次刷卡帶來的諸多問題，配上相應(yīng)監(jiān)查制度，如不定期查票，逃票罰款等措施，能達(dá)到接近人工售票的效果，可替代人工售票，節(jié)省開支。若分段收費(fèi)按1元、2元、3元扣費(fèi)，現(xiàn)有公交車收費(fèi)機(jī)一般只有一種扣費(fèi)率，如1元/次，交3元需刷卡3次，若乘客多將使上車時間大大延遲?？朔爽F(xiàn)有“分段計(jì)費(fèi)”的缺點(diǎn)，其創(chuàng)新點(diǎn)為該系統(tǒng)由“公交車計(jì)價器”與“多費(fèi)率收費(fèi)機(jī)”組成：使用“公交車計(jì)價器”計(jì)