【正文】 定在中斷服務(wù)程序中，不能使用系統(tǒng)延時函數(shù) OSTimeDly( )，這樣就帶來了大量系統(tǒng)資源的浪費。這樣的情況對于保證 DMX512 數(shù)據(jù)的完整性是非常不利的。 軟件查詢 按鍵的軟件查詢程序流程圖如 圖 示。從程序中可以看到，每次查詢都會間隔一個OSTimeDly(3)，即每隔 15mS 查詢一次，雖然查詢鍵值浪費了一定的系統(tǒng)資源，但對于運行在 48MHz 系統(tǒng)時鐘下具有三級流水線的 32 位處理器來說，這樣的查詢過程是微不足道的。 在得到鍵值后，調(diào) 用 OSMboxPost( )函數(shù)，將鍵值以消息郵箱的形式發(fā)送給人機界面任務(wù)，待人機界面任務(wù)做進一步的處理。 調(diào)光功能的實現(xiàn) 受液晶尺寸限制，調(diào)光功能菜單被分為兩級，第一級完成節(jié)點 node 和燈號nightnum 的選擇，第二級完成對應(yīng)燈號 Red、 Green、 Blue 三路數(shù)據(jù)的修改。 (7) changedsig：數(shù)據(jù)改變標致； (8) changedadr：改變數(shù)據(jù)的地址，即全局變量 DMX_512 數(shù)據(jù)的下標； (9) changeddata：改變后的新數(shù)據(jù)。對調(diào)光數(shù)據(jù)的修改總是會伴隨著界面的變化的，所以這樣的融入相對來說比較省事。具體計算方法如 程序清單 所示。 /*修改紅色數(shù)據(jù) */ changedsig = 1。 /* 更新數(shù)據(jù) */ i = GetNodeAdr(node)。 /* 計算修改地址 */ 其中 Xrate 為調(diào)光數(shù)據(jù)，取值范圍 1~16。函數(shù) GetNodeAdr根據(jù)節(jié)點號 node 從 TinyARM T23 自帶的 EEPROM 中讀地址設(shè)置信息，返回值為對應(yīng)的從機地址。 液晶界面更新完成后，依據(jù) changed 系列變量的值，即可完成對 DMX_512數(shù)據(jù)的修改。 效果選擇功能的實現(xiàn) 本設(shè)計中涉及到兩類燈光效果。效果編號 1~5 都是這種類型。效果編號 6 就屬于這種類型。效果的變化不是實時的，當按下確認鍵后，效果才會更新。 0 代表無效果， 1 和 2 為兩種樣式不同的 閃爍效果， 3 為漸明效果， 4 為漸暗效果， 5 為魔術(shù)色效果， 6 為隨機數(shù)效果。 程序清單 changedadr = 0x8000。 /*隨機數(shù)效果開關(guān) */ } changedsig = 4。 效果 6，隨機數(shù)效果是完全由控制器來完成的，控制器產(chǎn)生隨機數(shù)，并修改相應(yīng)的 DMX_512 數(shù)據(jù)。第一次選擇效果 6 為開，第二次選擇效果 6 為關(guān)。 首先分析第一種方案， LPC2366 共有 256KB 的 Flash 存儲空間，被劃分為14 個扇區(qū) ,其分區(qū)情況如 表 所示。倘若用戶程序代碼加上操作系統(tǒng)代碼在 64KB 以內(nèi)（本系統(tǒng)代碼不會超過 64K），那么可以使用的 Flash空間高達 192KB，如果現(xiàn)場數(shù)據(jù)完全存儲（ 512 字節(jié)），那么可存儲的現(xiàn)場數(shù)多達 384 個。且如果某一現(xiàn)場數(shù)據(jù)需要修改，則同一扇區(qū)中所有現(xiàn)場數(shù)據(jù)將會被擦除（ Flash 的擦除是基于扇區(qū)的）。要使用它，就必需對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行一些取舍，只存儲 DMX512 中使用到的通道數(shù)據(jù)。 256 個字節(jié)的 FM24C02 能存儲 4 個現(xiàn)場。所以最終我采用了方案二。地址的取值范圍為 0~511，一個地址需要占用兩個字節(jié)，如果 設(shè)計的是四個節(jié)點，那么所有地址設(shè)置信息的存儲將占用 8 個字節(jié)。 DMX512 協(xié)議信號格式 DMX512 信號時序圖 如 錯誤 !未找到引用源。 DMX512 信號的數(shù)據(jù)格式分為以下幾個部分： (12) IDLE( 空閑的 ) or NO DMX situation ： 當沒有 DMX 數(shù)據(jù)包輸出時 ，將是一個高電平信號。根據(jù)經(jīng)驗 ， 人們發(fā)現(xiàn)一個大于 88 微秒的 BREAK 將更有利于發(fā)送和接收 ， 一般在設(shè)計時將它設(shè)計為 120 微秒。舊版本的 DMX 標準為 4 微秒或 1 個脈沖 ， 在連接老的控制臺時會產(chǎn)生數(shù)據(jù)的混亂。 (15) START CODE (SC) 起始碼 ： SC 是數(shù)據(jù)流開始的通道數(shù)據(jù) ， 它具有與通道數(shù)據(jù)相同的格式 ， 一般為 11 個脈沖或 44 微秒。 (17) MARK TIME BETWEEN PACKETS (MTBP ) ： 在有效數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后發(fā)送高電平 ， 時間小于 1 秒。按串行方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù) ， 數(shù)據(jù)幀內(nèi)包含一個開始位 (低電平 )， 8 位數(shù)據(jù)和兩個停止位 (高電平 )， 沒有奇偶校驗 ， 也就是說一個數(shù)據(jù)幀有 11 個位元。由于每一位的時間是 4us， 所以 DMX512 信號的 波特 率為250kb/s 。 表 DMX512（ 1990）時間規(guī)定表 名稱 最小值 標準值 最大值 單位 中斷（ Break） 88 88 1000000 μ S 中斷后標識（ MAB） 8 μ S 光路信息結(jié)構(gòu)寬度（ Frame Widch） 44 μ S 開始位（ Start Bit） 4 μ S 停止位（ Stop Bit） 8 μ S 光路信息碼間隔標識（ MTBF） 0 沒有規(guī)定 1000000 μ S 數(shù)據(jù)包間隔標識（ MTBP） 0 沒有規(guī)定 1000000 μ S DMX512 格式的實現(xiàn)與方案比較 DMX512 協(xié)議的實現(xiàn)比較簡單，關(guān)鍵在于如何產(chǎn)生數(shù)據(jù)包前面 88 μ S 的Break（低電平）和 8μ S 的 MAB（高電平）。 Break 與 MAB 的實現(xiàn)有兩種方案。方案二：對于LPC2300 系列 ARM 還有另一種不需要模式轉(zhuǎn)換的方案， LPC2300 系列 ARM 的UART 口在空閑時 TXD 引腳默認為高電平，當配置線控制寄存器 UnLCR[6] 為1 時將使能發(fā)送間隔， TXD 引腳會被強制為低電平。有了發(fā)送間隔功能后， DMX512 格式的實現(xiàn)只需要一個合適的定時器就可以完成了。 DMX512 發(fā)送任務(wù)的流程圖如 圖 所示。 使用邏輯分析儀 LA1016 采集到的 UART2 TXD 輸出波形如 錯誤 !未找到引用源。 數(shù)據(jù)更新任務(wù) 從前面章節(jié)的介紹可以看出，單字節(jié)的數(shù)據(jù)更新已經(jīng)由人機界面任務(wù)完成了，這里數(shù)據(jù)更新任務(wù)所要完成的是使用隨機數(shù)效果“ 6”時所需要的大量數(shù)據(jù)的更新。 4 節(jié)點軟件設(shè)計 節(jié)點所要完成的任務(wù)是解析控制器傳來的 DMX512 數(shù)據(jù)包，提取出屬于自己的部分，依據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容對 PCA9635 進行相應(yīng)的控制。 DMX512 數(shù)據(jù)包解析程序 如何解析 DMX512 從圖 DMX512 協(xié)議的時序圖可以看出，解析 DMX512 的關(guān)鍵在于如何識別 DMX512 的起始標致 Break 。線狀態(tài)寄存器 UnLSR 的第 3 位為幀錯誤標致位。 在識別出起始標致 Break 之后， DMX512 數(shù)據(jù)可按照普通的串口數(shù)據(jù)進行接收了，中斷后標致 MAB 不會對串口數(shù)據(jù)的接收產(chǎn)生任何影響。 UART2 的中斷服務(wù)程序流程圖如 圖 所示。各個寄存器的說明如下： (18) 控制寄存器（ Control register） 通過 I2C 總線寫入到 PCA9635 的第二個字節(jié)（第一個字節(jié)為 I2C 從機地址）將被存入此寄存器，它決定 I2C 總線上隨后的數(shù)據(jù)存放在哪些寄存器中。 Control register[4~0]的值為 PCA9635 內(nèi)部寄存器的地址。 表 MODE1 寄存器位描述 位 符號 功能 7 AI2 只讀，同 Control register[7] 6 AI1 只讀，同 Control register[6] 5 AI0 只讀，同 Control register[5] 4 SLEEP 0 ：普通模式 1*：節(jié)能模式，內(nèi)部振蕩器關(guān)閉 3 SUB2 0*：子地址 2 無效 1 ：子地址 2 有效 2 SUB1 0*：子地址 1 無效 1 ：子地址 1 有效 1 SUB0 0*：子地址 0 無效 1 ：子地址 0 有效 0 ALLCALL 0*： ALLCALL 地址無效 1 ： ALLCALL 地址有效 模式寄存器 MODE2 片內(nèi)地址 0x01，其各位的詳細說明見 表 。 如 圖 所示。 閃爍效果是通過修改 PCA9635 的寄存器 LEDOUTn 來實現(xiàn)的，要點亮哪一位 LED，就將 LEDOUTn 中對應(yīng)的兩位置 1，否則置 0。 漸明漸暗效果是通過修改 PCA9635 的整體亮度控制寄存器 GRPPWM 來實現(xiàn)的。漸暗時向 GRPPWM 中寫入依次減小的值。 為了實現(xiàn)魔術(shù)色效果，首先需 建立一個包含 256 個元素的數(shù)組，數(shù)組內(nèi)元素值由 0 遞增到 254，步進為 2，然后由 254 遞減到 0，步減為 2。偏移量在定時器匹配中斷時遞增，色彩變化速度由中斷頻率決定。 圖 PCA9635 控制任務(wù)流程圖 流程圖中數(shù)組 PCA9635_DATA 為將要通過 I2C 總線寫入到 PCA9635 的值，PCA9635_DATA[0]寫入到 PCA9635 控制寄存器 Control register ，恒為 0x82。 5 設(shè)計總結(jié) 經(jīng)過此次畢業(yè)設(shè)計，我鞏固了已學(xué)過的專業(yè)知識，也學(xué)到了許多新知識。設(shè)計中，既要全面掌握理論，又要洞悉實際元器件的工作原理；既要有信心，又要有耐心。各個階段已 完成的工作 如 表 所