【正文】 鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；　　● 32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘； 　　● 7通道10位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器；　　● 聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能；　　● 具備串行設(shè)備接口；　　● 低電壓復(fù)位(LVR) 功和低電壓監(jiān)測(cè) (LVD)功能； 　　● 內(nèi)置在線仿真板(ICE ，In Circuit Emulator)。61板除了具備單片機(jī)最小系統(tǒng)電路外，還包括有電源電路、音頻電路（含Mic輸入部分和DAC音頻輸出部分）、復(fù)位電路等，采用電池供電，方便學(xué)生隨身攜帶！使學(xué)生在掌握軟件的同時(shí)，熟悉單片機(jī)硬件的設(shè)計(jì)制作，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，也為單片機(jī)學(xué)習(xí)者和開發(fā)者創(chuàng)造了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)條件和開發(fā)新產(chǎn)品的機(jī)會(huì)！61板上有調(diào)試器接口（Probe接口）以及下載線（EZ_Probe）接口，分別可接凌陽科技的在線調(diào)試器、簡(jiǎn)易下載線，配合unSP IDE，可方便地在板上實(shí)現(xiàn)程序的下載、在線仿真調(diào)試。微控制器可以將顯示數(shù)據(jù)通過8位數(shù)據(jù)總線或者串行接口寫到SPLC501A的顯存中。RAM中的一位數(shù)據(jù)控制液晶屏上的一個(gè)象素點(diǎn)的亮、暗狀態(tài)：“1”亮“0”暗。SPLC501液晶顯示模組的顯示器上的顯示點(diǎn)與驅(qū)動(dòng)控制芯片中的顯示緩存RAM 是一一對(duì)應(yīng)的；SPLC501A芯片中共有 65（8 Page 8 bit+1） 132 位的顯示RAM 區(qū)。如要點(diǎn)亮LCD屏上的某一個(gè)點(diǎn)時(shí)，實(shí)際上就是對(duì)該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的顯示RAM 區(qū)中的某一位進(jìn)行置1 操作；所以就要確定該點(diǎn)所處的行地址、列地址。可以根據(jù)這樣的關(guān)系在程序中控制LCD 顯示屏的顯示。 更詳細(xì)的資料請(qǐng)參考SPLC501A 的Datasheet ，SPLC501A液晶模組的實(shí)物圖如圖3所示： 圖 3 SPLC501A 液晶模組實(shí)物圖 語音的設(shè)計(jì)及工作原理本次設(shè)計(jì)的要求為整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)能夠根據(jù)要求及時(shí)的發(fā)出聲音，以增加效果。語音是SPLC501A的一大特點(diǎn)。其中1路AD為音頻轉(zhuǎn)化通道，并且內(nèi)置自動(dòng)增益電路。2路10位精度的DA，只需外接1個(gè)功放即可完成語音播放。凌陽音頻格式常用的有3種，將壓縮前的數(shù)據(jù)量比上壓縮后的數(shù)據(jù)量即可以得到凌陽不同音頻格式壓縮比：SACM A2022：壓縮比為8：1，8：,8: ；SACM S480: 壓縮比為80:3,80:；SACM S240: 壓縮比為80:；壓縮比越大,存儲(chǔ)空間越小，更加節(jié)省資源。SPLC501A 液晶顯示模組主要用來顯示當(dāng)前的時(shí)間，日期，以及顯示功能選擇菜單和時(shí)間日期調(diào)整菜單。在圖片的處理上，采用SPLC501液晶模組，使用配套的DM Tool工具將需要顯示的圖片實(shí)現(xiàn)提取出圖片資源燒寫到SPCE061A中，然后通過 61板控制SPLC501A播放出來。 圖 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖 5 功能結(jié)構(gòu)圖用61板控制數(shù)字鐘系統(tǒng)，使用了IOA口的高八位、IOB 的6共11個(gè)I/O口連接SPLC501A液晶模組，另外使用了 61板的語音輸出模塊；以及 61板上的三個(gè)按鍵，硬件連接如圖 7所示：電路連接如圖7，IOA的高八位接到液晶模組的八個(gè)數(shù)據(jù)端，同時(shí)也連接了液晶模組的電源，即直接用一根10pin的排線連接61板“+”、IOA8~15 、“”與SPLC501A 液晶顯示模組的“+”、DB0~“” ，主要用來向液晶模組傳送命令和數(shù)據(jù)；IOB6接EP，IOB5接R/W，IOB4接AO，用來控制液晶的顯示和工作方式。圖 6 電路連接圖第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) SPCE061A 最小系統(tǒng) SPCE061A最小系統(tǒng)包括SPCE061A芯片及其外圍的基本模塊，其中外圍的基本模塊有：晶振輸入模塊（OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（PLL）、復(fù)位電路（ RESET）、指示燈（LED）等，如圖7所示。為了獲得標(biāo)準(zhǔn)的 伏電壓,在電路上加入 SPY0029 三端穩(wěn)壓器和兩個(gè)二極管,是為了防止誤將電源接反造成不必要損失而設(shè)置的。后面的零電阻及其電源分成不同的幾路是為了減少電磁干擾設(shè)置的。 SPY0029 是凌陽公司設(shè)計(jì)的電壓調(diào)整 IC，采用 CMOS 工藝。 圖中的VDDH3 為 SPCE061A 的 I/O 電平參考，接 SPCE061A 的 51 腳，這種接法使得 I/O 輸出高電平為 ；VDDP 為 PLL 鎖相環(huán)電源，接 SPCE061A 的 7 腳；VDD 和 VDDA 分別為數(shù)字電源與模擬電源，分別接 SPCE061A 的 15 腳和 36 腳；AVSS1 是模擬地，接 SPCE061A 的 24 腳；VSS 是數(shù)字地，接 SPCE061A 的 38 腳； AVSS2 接音頻輸出電路的 AVSS2。本系統(tǒng)需要的端口高電平為，所以圖8中的J5跳線需要跳到2和3上。圖中的 SPY0030也是凌陽公司的產(chǎn)品。和LM386相比，SPY0030還具有下述優(yōu)勢(shì)，比如LM386工作電壓需在4V以上, (兩顆電池即可工作)；LM386 輸出功率100mW以下, SPY0030約700mW。 SPY0030A是凌陽公司開發(fā)的專門用于語音放大的芯片。SPCE061A內(nèi)置2路10位DAC，只需要外接功放電路即可完成語音的播放。模組上的液晶顯示器采用凌陽科技的SPLC501芯片作為L(zhǎng)CD驅(qū)動(dòng)和控制器，為128X64點(diǎn)陣圖形液晶顯示器。 表2 接口引腳名接口引腳名 說明 CS1 片選，低有效 RES 復(fù)位腳 A0 數(shù)據(jù)命令選擇腳 對(duì)于6800系列MPU的讀/寫信號(hào)（R/W ） R/W 對(duì)于8080系列MPU的寫信號(hào)（W/R ） 對(duì)于6800系列MPU的時(shí)鐘信號(hào)使能腳（EP） EP 對(duì)于8080系列MPU的讀信號(hào)（RD） DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 8位數(shù)據(jù)總線 DB5 DB6 DB7 VR 端口輸出電壓 C86 C86=’H’ 選擇6800MPU系列 C86=’L’ 選擇8080MPU系列 PS 串、并行時(shí)序選擇 SPLC501 驅(qū) 動(dòng) 控 制 器 芯 片 SPLC501液晶顯示模組采用的驅(qū)動(dòng)控制芯片為凌陽科技的SPLC501A芯片，SPLC501A為液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器，集行、列驅(qū)動(dòng)器和控制器于一體，廣泛應(yīng)用于小規(guī)模液晶顯示模塊。微控制器可以將顯示數(shù)據(jù)通過8位數(shù)據(jù)總線或者串行接口寫到SPLC501A的顯存中。RAM中的一位數(shù)據(jù)控制液晶屏上的一個(gè)象素點(diǎn)的亮、暗狀態(tài)。其電路原理圖如圖 10所示：圖 10 液晶模組電路SPLC501A液晶顯示模組提供了 8080和6800的并行操作時(shí)序，也提供了串行的操作時(shí)序，用戶可以通過對(duì)PS、C86 引腳接不同的電平來選擇操作的時(shí)序（8080操作時(shí)序接線圖：(PS 接VDD， C86接VSS) ，6800操作時(shí)序接線圖：(PS接 VDD，C86接VDD) ，行操作時(shí)序接線圖：(PS接VSS ，C86接VSS或 VDD都可) ）。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件的結(jié)構(gòu)下圖中可以看出各文件之間的調(diào)用關(guān)系。 各模塊程序的說明 概 述由于凌陽 SPCEA061A，使得外圍電路變的更簡(jiǎn)單。SPCE061A 是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，具有易學(xué)易用且效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。此次系統(tǒng)采用了模塊程序結(jié)構(gòu)，模塊程序結(jié)構(gòu)包括了初始化，系統(tǒng)主程序模塊，語音播放模塊，顯示模塊。在用到語音的時(shí)候，一般都是用 C 語言作為主程序，用匯編語言編制各種模塊，供主程序調(diào)用。 主 程 序主程序流程如圖12所示，在主程序中初始化了整個(gè)工程中用到的變量，初始化了液晶顯 示模塊。在主程序中調(diào)用了鍵盤掃描程序，對(duì)IOA口的低三位進(jìn)行掃描，如果有鍵按下，就把相應(yīng)的鍵值存入到一個(gè)變量中，通過主程序來判斷是哪個(gè)鍵按下，并執(zhí)行相應(yīng)的功能：若是KEY1鍵按下，則會(huì)進(jìn)入功能選擇菜單，此時(shí)KEY1就會(huì)為確定鍵，KEY2為下翻鍵，KEY3為上翻鍵；若是KEY2鍵按下，播報(bào)時(shí)間；若是KEY3鍵按下，播報(bào)當(dāng)前的日期；KEYKEY3鍵同時(shí)按下控制鬧鐘的開/關(guān)。程序的流程分別如圖1圖1圖15。圖 14 IRQ4時(shí)基中斷流程圖圖 15 FIQ中斷程序 時(shí) 間 日 期 模 塊時(shí)間日期程序模塊的流程圖如圖16所示,該模塊用到了2Hz的時(shí)基中斷，用來實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了日期的更新，其中農(nóng)歷是使用查表的方法來實(shí)現(xiàn)的。利用SPLC501 液晶顯示模組顯示漢字需要圖17的操作過程。利用SPLC501 液晶顯示模組顯示漢字的過程見圖17，和顯示英文字符的方法類似，所不同的是顯示漢字的API 函數(shù)為L(zhǎng)CD501_Bitmap(unsigned int x,unsigned int y,unsigned int *word)。為了使用戶能夠方便快速地使用SPLC501液晶顯示模組，凌陽大學(xué)計(jì)劃提供了基于SPCE061A單片機(jī)的SPLC501液晶顯示模組的驅(qū)動(dòng)程序，包括文本顯示、幾何圖形繪制和位圖顯示等功能函數(shù)，SPLC501 液晶顯示模組的驅(qū)動(dòng)程序架構(gòu)如圖所示： 圖 18 驅(qū)動(dòng)程序架構(gòu)驅(qū)動(dòng)程序由5個(gè)文件組成，分別為：底層驅(qū)動(dòng)程序文件：；用戶API功能接口函數(shù)文件：、。 ：該文件為底層驅(qū)動(dòng)程序，負(fù)責(zé)與SPLC501液晶顯示模組進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)，主要包括端口初始化、寫控制指令、寫數(shù)據(jù)、讀數(shù)據(jù)等函數(shù)；這些函數(shù)僅供，不建議用戶在應(yīng)用程序中調(diào)用這些函數(shù)。 ：文件中定義了針對(duì)LCD顯示的各種 API功能函數(shù)。 常 用 功 能 函 數(shù) 介 紹 （ 用 戶 API），包括：液晶顯示控制函數(shù)、文本顯示、圖形顯示等；下面介紹部分常用功能函數(shù)： 液晶顯示控制類： 1，LCD501_Init 液晶初始化 程序：LCD501_Init(unsigned int InitialData) 描述：液晶顯示初始化函數(shù) 參數(shù)：unsigned int InitialData 初始化顯示的字，低八位有效 返回：無 注意：在使用LCD前，首先應(yīng)執(zhí)行該函數(shù)，使LCD處于可以正常顯示的狀態(tài) 2，LCD501_ClrScreen 清屏 程序：LCD501_ClrScreen(unsigned int Mode) 描述：液晶整屏清屏函數(shù) C語言調(diào)用 參數(shù)：unsigned int Mode 清屏類型Mode=1則全點(diǎn)亮，Mode=0內(nèi)全清零 3，LCD501_ReverseColor 顯示翻轉(zhuǎn) 程序：void LCD501_ReverseColor(void) 描述：屏幕反色顯示。參數(shù)x和y是位圖的左上角坐標(biāo)。“位圖數(shù)據(jù)”的第一個(gè)Word聲明了位圖的大小，低 8位代表位圖寬度，高 8位代表位圖高度。從第二個(gè)Word開始描述位圖每個(gè)點(diǎn)的顏色（ 1黑色，0白色）?？梢岳昧桕柎髮W(xué)計(jì)劃提供的DM Tool字模提取工具提取出漢字或BMP圖像的字模數(shù)據(jù)，然后直接引用由其生成的字模數(shù)組3SPLC5401液晶顯示模組控制流程 ，利用模組資料中提供的SPLC501液晶顯示模組驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行LCD顯示編程時(shí)，一定要在調(diào)用文本顯示或圖形顯示函數(shù)，以及控制類函數(shù)前調(diào)用LCD的初始化函數(shù)；在LCD初始化程序中，會(huì)進(jìn)行端口初始化、LCD初始設(shè)置以及變量初始化等。凌陽科技教育推廣中心提供了針對(duì) unSP 系列 16 位單片機(jī)的字模數(shù)據(jù)提取工具——DM Tool；可以利用此工具提取漢字字模、BMP 位圖字模，還可以很方便地提取 ASCII 碼字模。下面介紹利用DM Tool 字模提取工具提取漢字字模的步驟。圖19 DM Tool 界面第二步：選擇[File]—[News] 菜單項(xiàng)，新建工程，如圖 20所示：圖 20 新建工程選擇后，即新建了一個(gè)工程；如圖21所示。圖 21 新建了一個(gè)工程第三步：在輸入?yún)^(qū)中輸入漢字：列如羅江波波制作這時(shí)利用快捷鍵組合：“Ctrl+Enter”，完成漢字的輸入操作，可以看到轉(zhuǎn)換列表中出現(xiàn)“羅江波波制作”四個(gè)漢字的列表，而在操作區(qū)中也會(huì)出現(xiàn)漢字的點(diǎn)陣圖。選擇菜單[File]中的[Export CChar file…]菜單項(xiàng)，或者直接用工具欄最右邊的“Export”工具，打開字模數(shù)據(jù)生成窗口。導(dǎo)出文件后，用戶可以關(guān)閉字模數(shù)據(jù)生成窗口，返回到DM Tool 軟件的主窗口，以便進(jìn)行其它的操作，DM Tool 的使用方法可以參考DM Tool 的用戶手冊(cè)。 程 序 燒 入 硬 件 操 作 步 驟步驟一：根據(jù)圖6數(shù)字鐘連接示意圖連接硬件，并連接好下載線。 步驟三：?jiǎn)?dòng)u’nSP IDE。如圖26所示： 圖 26 打開數(shù)字鐘應(yīng)用實(shí)例程序步驟四：下載程序代碼到61板上。 按KEY1鍵：進(jìn)入功能選擇界面。 按KEY3鍵：播報(bào)當(dāng)前的日期。具體操作流程圖如圖27：圖 27 具體操作流程圖 語 音 播 放 操 作 步 驟1. 新建一個(gè)工程ex4_ Recognise_LCD，在工程里建立一個(gè)新的C語言文件。3. 、 工程文件夾。5. 、 到ex4_Recognise_LCD 工程文件夾。7. 在IDE 集成開發(fā)環(huán)境的Project? Setting? link 庫到工程中。8. 拷貝語音資源， 并加載到工程當(dāng)中； 語音資源可以從實(shí)驗(yàn)儀指導(dǎo)書范例代碼\example\IntExa\ex4_Recognise_LCD\voice 路徑下可以找到。10. 按照程序流程圖編寫程序。12. 按照硬件連接圖連接硬件。 操作界面 1. 時(shí)間顯示界面如圖28所示 ，此時(shí)按KEY1鍵會(huì)進(jìn)入功能選擇菜單，按KEY2鍵播放當(dāng)前的時(shí)間，按KEY3鍵播放當(dāng)前的日期，KEY2和KEY3同時(shí)按下，切換鬧鐘的開與關(guān)，當(dāng)鬧鐘響時(shí)，按下三個(gè)鍵中的任何一個(gè)都可以關(guān)閉鬧鐘。圖29 功能選擇界面 ：此時(shí)KEY1為確