【正文】 漢字， EL背光源。 64全點陣液晶顯示器組成，可完成圖形顯示，也可顯示 8179。 圖 4位控制電路圖 LCD ? 以 ZY12864D圖形點陣液晶顯示器為例介紹圖形顯示器的基本結(jié)構(gòu)與使用方法。使用 4位數(shù)據(jù)線做控制時需分兩次來傳送，先送出高 4位數(shù)據(jù)，再送出低 4位數(shù)據(jù)。 8位數(shù)據(jù)，對應(yīng) 5位顯示位。 D1為串行輸入數(shù)據(jù)端， CLK為串行時鐘輸入端。 (a) 段式 (b) 字符型 (c) 圖形 圖 LCD顯示器三種形式方式 1. 段式顯示 LCD ? 圖 示器 SMS0501的外形圖，它的特點是內(nèi)有顯示控制芯片，接口簡單，編程容易。 ，再通過與上偏振片垂直的下偏振片，被反射板反射回來，呈透明狀態(tài)；當上、下電極加上一定的電壓，電極部分的液晶分子轉(zhuǎn)成垂直排列，失去旋光性，從上偏振片入射的偏振光不被旋轉(zhuǎn)，光無法通過下偏振片返回，因而呈黑色。 。單片機的 P1口作為段數(shù)據(jù)口（字形口），經(jīng)同相驅(qū)動器 7407接顯示器的各個極。 ? 圖 6位動態(tài) LED與單片機的接口邏輯圖。對于每一位顯示器而言，每隔一段時間點亮一次。 圖 并行輸出的 3位共陽 LED靜態(tài)顯示接口電路 3片 74LS373的地址分別為 1FFFH、 3FFFH、 5FFFH ? 當顯示器位數(shù)較多時，可以采用動態(tài)顯示。 表 、共陰兩種接法的字形碼的對應(yīng)關(guān)系 顯 示 字 形 共陽極字形碼 共陰極字形碼 0 C0H 3FH 1 F9H 06H 2 A4H 5BH 3 B0H 4FH 4 99H 66H 5 92H 6DH 6 82H 7DH 7 F8H 07H 8 80H 7FH 9 90H 6FH A 88H 77H B 83H 7CH C C6H 39H D A1H 5EH E 86H 79H F 8EH 71H . 7FH 80H 滅 FFH 00H ? 靜態(tài)顯示，是指顯示器顯示某一字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通，顯示器的公共端接固定的有效電平，即共陰極的公共端接低電平，共陽極的公共端接高電平。 ?將各段發(fā)光二極管的陰極連在一起的稱為共陰極顯示器，如圖 (b)所示，用高電平驅(qū)動；將陽極連在一起的稱為共陽極顯示器，如圖 (c)所示，用低電平驅(qū)動。 7只發(fā)光二極管排成“ 8”字形，另一只構(gòu)成小數(shù)點，各字形段標記如圖 (a)所示。除非不接入數(shù)碼管 ,否則連接至ＤＰ及ＳＡ～ＳＧ的８只２００ Ω電阻也不能省去。如果不用鍵盤 ,則典型電路圖中連接到鍵盤的８只１０ｋΩ電阻和８只１００ｋ Ω下拉電阻均可以省去。 硬件電路設(shè)計 ＨＤ７２７９Ａ的典型應(yīng)用電路如圖２ .11所示。 2 硬件電路設(shè)計 圖 ARM微處理器的連接圖 串行口鍵盤接口電路 HA7279A是一種智能鍵盤和 LED專用控制芯片 ,它帶有串行接口 ,可同時驅(qū)動８位共陰式數(shù)碼管或 64只獨立 LED。 BUSY根據(jù)用戶需要連接主控芯片的控制端 .圖 是其基本的應(yīng)用電路接法。 DCLK連接外時鐘 ,PENIRQ接 ARM7微處理器S3C44B0X的 EXINT5。 X+,X,Y+,Y4個引腳分別接觸摸屏的 4條控制線 。 4列的行列式鍵盤結(jié)構(gòu)圖 觸摸屏式接口電路 ?1設(shè)計思路 這里介紹了四線電阻觸摸屏和觸摸屏的驅(qū)動控制芯片 ADS7843的工作原理 ,給出觸摸屏與ARM7微處理器 S3C44B0X芯片接口電路的連接方法及軟件編程的實現(xiàn)方法 。如圖 。列線～ 4個上拉電阻到正電源 +5V，并把列線 ～ ，行線 ～ 置為輸出線。為進一步確定具體鍵， 不能使所有列線在同一時刻都處在低電平，可在某一 時刻只讓一條列線處于低電平，其余列線均處于高電平， 另一時刻，讓下一列處在低電平，依次循環(huán)，這種依次 輪流每次選通一列的工作方式稱為鍵盤掃描。 CPU根據(jù) 行平電的變化，便能判定相應(yīng)的行有鍵按下。 然而 ， 矩陣鍵盤中的行線 、 列線和多個鍵相連 ，各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平 ， 各按鍵間將相互影響 ， 因此 ， 必須將行線 、 列線信號配合起來作適當處理 ， 才能確定閉合鍵的位置 。 當無鍵按下時 ， 行線處于高電平狀態(tài)；當有鍵按下時 ， 行 、 列線將導(dǎo)通 ， 此時 ，行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定 。 圖 ? 矩陣式鍵盤中 ， 行 、 列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端 ， 行線通過上拉電阻接到 +5V上 。這是較簡單的鍵盤結(jié)構(gòu)，該電路采用查詢方式。一個具有幾個按鍵的獨立式鍵盤，每一個按鍵的一端都接地，另一端接單片機的I/O口。非編碼鍵盤又分為行列式和獨立式兩種。 系 統(tǒng) 需 求 分 析 ；規(guī) 格 說 明 書系 統(tǒng) 集 成系 統(tǒng) 測 試產(chǎn) 品機 械 系 統(tǒng) 設(shè) 計體 系 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計軟 件 設(shè) 計硬 件 設(shè) 計圖 第 2章 鍵盤接口技術(shù) ? 鍵盤是由若干個按鍵組成的開關(guān)矩陣，它是最簡單的單片機輸入設(shè)備，操作員可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令，實現(xiàn)簡單的人機通信。 新 建 工 程A R M D e v e l o p e rS u i t e網(wǎng) 線J T A G[ 目 標 板 ]A R M 處 理 器串 口開 發(fā) 板[ 宿 主 機 P C ]串 口串 口U S B , R J 4 5E d i t 3 2 或s o u r c e I n s i g h t超 級 終 端編 譯 連 接編 譯 源 代 碼* C , * S下 載仿 真 調(diào) 試監(jiān) 控 程 序運 行串 口U S B , R J 4 5串 口U S BR J 4 5A X D D e b u gA r m J T A G并口R S 2 3 2A R M D e v e l o p e rS u i t e圖 嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)流程圖 ? 當前，嵌入式開發(fā)已經(jīng)逐步規(guī)范化，在遵循一般工程開發(fā)流程的基礎(chǔ)上，嵌入式開發(fā)有其自身的一些特點，如圖 入式系統(tǒng)開發(fā)的一般流程。整個開發(fā)過程基本包括以下幾個步驟。嵌入式系統(tǒng)在開發(fā)過程一般都采用如圖 “宿主機 /目標板”開發(fā)模式，即利用宿主機 (PC機 )上豐富的軟硬件資源及良好的開發(fā)環(huán)境和調(diào)試工具來開發(fā)目標板上的軟件，然后通過交叉編譯環(huán)境生成目標代碼和可執(zhí)行文件，通過串口 /USB/以太網(wǎng)等方式下載到目標板上，利用交叉調(diào)試器在監(jiān)控程序運行，實時分析，最后，將程序下載固化到目標機上，完成整個開發(fā)過程。需要程序設(shè)計人員根據(jù)特定的需要來設(shè)計自己的軟件。各部分可以清晰地劃分開來，如圖 。 嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1 嵌入式系統(tǒng)的硬件架構(gòu) R O MR T CP O W E RS D R A MA R M處理器G P I OF L A S HR J 4 5K e yR S 2 3 2U S B圖 ? 嵌入式系統(tǒng)與傳統(tǒng)的單片機在軟件方面最大的不同就是可以移植操作系統(tǒng)，從而使軟件設(shè)計層次化，傳統(tǒng)的單片機在軟件設(shè)計時將應(yīng)用程序與系統(tǒng)、驅(qū)動等全部混在一起編譯，系統(tǒng)的可擴展性，可維護性不高，上升到操作系統(tǒng)后，這一切變得很簡單可行。外圍電路根據(jù)微處理器不同而略有不同，主要由電源管理模型、時鐘模塊、閃存 FIASH、隨機存儲器 RAM，以及只讀存儲器 ROM組成。在體系結(jié)構(gòu)上，也由最初的單一控制流程，逐漸引入嵌入式操作系統(tǒng)等技術(shù)。這時嵌入式系統(tǒng)的可重用性很差，也基本不可能移植。在嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的初期，其應(yīng)用相對簡單，嵌入式軟件由專門配套的匯編甚至機器語言編寫，功能主要體現(xiàn)在一些控制流程上。如 SEIKO EPSON公司的 S1C33209處理器芯片尋址空間達到 256MB，封裝成 128個引腳。越來越多的公司如 Intel， WINBOND， Motorola， ARM， SEIKO EPSON等，都有自己的處理器，比如用戶熟知的嵌入式處理器 Intel公司的 1960， 8XC196MC和 SA1110， Motorala公司的MC68302， MPC860， MPC8260， SEIKO EPSON的 S1C33系列的處理器。為了支持應(yīng)用軟件的特定編程模式，如 Web或無線 Web編程模式，還需要相應(yīng)的瀏覽器，如 HTML， XML等。嵌入式處理器就像系統(tǒng)的控制神經(jīng)中樞，通過數(shù)據(jù)線、地址線和控制信號線等神經(jīng)網(wǎng)線與各種神經(jīng)末梢，如 RS232接口、 USB接口、 LCD接口等相連。執(zhí)行裝置也稱為被控對象，它可以接受嵌入式計算機系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務(wù)。 ?國內(nèi)普遍認同的嵌入式系統(tǒng)定義為：以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式硬件系統(tǒng)接口電路設(shè)計 主要內(nèi)容 ? 1. 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ) ? 2. 鍵盤接口技術(shù) ? 3. 顯示接口技術(shù) ? 4. 模擬量輸出傳感器 ? 5. 數(shù)字量輸出傳感器 ? 6. 過程通道與人機接口 ? 7. 常用電信電路接口 ? 8. 控制接口電路 ? 9. 數(shù)據(jù)通信及其接口電路 第 1章 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ) ? 第一部分嵌入式系統(tǒng)的基本概念 ? 第二部分嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) ? 第三部分嵌入式系統(tǒng)的硬件組成 ? 第四部分嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程 嵌入式系統(tǒng)的基本概念 ?IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）對嵌入式系統(tǒng)的定義：“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”（原文為： Devices Used to Control， Monitor or Assist the Operation of Equipment， Machinery or Plants）。這主要是從應(yīng)用對象上加以定義，從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。 ? 一個嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計算機系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成，如圖 ，嵌入式計算機系統(tǒng)是整個嵌入式系統(tǒng)的核心，由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層組成。 1. 嵌入式系統(tǒng)的組成 人 機 交 互 接 口D / A啟 動 器 1啟 動 器 N啟 動 器 2? ?傳 感 器 1被 控 對 象傳 感 器 N? ?傳 感 器 2應(yīng) 用 程 序圖 形 用 戶 接 口 任 務(wù) 管 理文 件 系 統(tǒng)實 時 操 作 系 統(tǒng) （ R T O S )I / OA / DR O MS D R A M嵌 入 式微 處 理 器通 用 接 口應(yīng) 用軟 件 層硬 件 層中 間 層系 統(tǒng)軟 件 層B S P / H A L 硬 件 抽 象 間 層 / 板 極 支 持 包圖 嵌入式系統(tǒng)的典型組成 ? 嵌入式系統(tǒng)的核心部件是各種類型的嵌入式處理器。新一代嵌入式設(shè)備還需具備IEEE1394， USB， CAN， Bluetooth或 IrDA通信接口，同時也需要提供相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動軟件。 ? 現(xiàn)在幾乎每個半導(dǎo)體制造商都生產(chǎn)嵌入式處理器。嵌入式處理器的尋址空間一般為 64KB～ 256MB，處理速度為 MIPS～ 2022 MIPS，常用封裝從 8個引腳至 144個引腳。 嵌入式操作系統(tǒng) ? 操作系統(tǒng)是計算機用戶和計算機硬件之間的一個中介，并用于管理計算機資源和控制應(yīng)用程序運行的計算機程序。它們直接面向應(yīng)用，直接基于系統(tǒng)硬件開發(fā)，專有性很強，使得在開發(fā)新的嵌入式系統(tǒng)時，已存在的嵌入式軟、硬件資源很少能用上，造成資源浪費和重復(fù)勞動。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的硬件功能越來越強大，嵌入式系統(tǒng)的硬件功能越來越強大，嵌入式軟件開始使用 C、 C++ 等高級語言編寫，調(diào)試手段也越來越多和成熟。 ? 如圖 ，為嵌入式系統(tǒng)硬件模型結(jié)構(gòu)，此系統(tǒng)主要由微處理器 MPU、外圍電路，以及外設(shè)組成，微處理器為 ARM嵌入式處理芯片，如ARM7TMDI系列及 ARM9系列微處理器， MPU為整個嵌入式系統(tǒng)硬件的核心，決定了整個系統(tǒng)功能和應(yīng)用領(lǐng)域。這些設(shè)備是一個微處理器正常工作所必須的設(shè)備。 ? 嵌入式操作系統(tǒng)在軟件上呈現(xiàn)明顯的層次化