基于TMS320F2812的人機接口設(shè)計摘要本課題主要介紹了基于TMS320F2812芯片的鍵盤輸入和LCD顯示輸出的軟硬件實現(xiàn)方案，對TMS320F2812硬件資源和相應(yīng)外設(shè)進行了詳細的介紹。同時以實際事例分析了DSP與液晶、鍵盤的接口技術(shù)，以及軟件的編程方法。程序采用C語言進行設(shè)計，充分顯示了TMS320F2812對于外設(shè)的強大控制能力。關(guān)鍵字：DSP；接口；LCD顯示；鍵盤Human-MachineInterfaceDesignBasedonTMS320F2812ABSTRACTThehardwarebasedonTMS320F2812andsoftwaresystemaboutthekeyboardinputandLCDdisplaywasintroducedinthispaper,thehardwareresoursesandcorrespondingperpheralswereintroduceddetailedly.Simultaneously,theinterfacetechnologyofDSPwasintroduced,suchas:liquidcrystaldisplaytechnology,keyboardinputtechnology.ThesoftwarewasdesignedbyClanguage,fullydemonstratedthepowerfulcontrollabilityofTMS320F2812.Keywords:DSP；Interface；LCDDisplay；K目錄1.緒論.11.1引言.11.2液晶顯示及其控制驅(qū)動與接口概述.21.3人機接口的發(fā)展前景.42.系統(tǒng)概述.62.1TMS320F281x處理器功能概述.62.2SEED-DPS2812M簡介.72.3LCD液晶顯示接口資源詳細介紹.72.3.1點陣液晶顯示接口信號.82.3.2T6963C的特點及資源.93.系統(tǒng)功能框圖.183.1SEED-DPS2812M開發(fā)模板系統(tǒng)功能框圖.183.2顯示系統(tǒng)的組成.194.鍵盤輸入與顯示輸出的軟件實現(xiàn).204.1CCS編程環(huán)境介紹.204.1.1CCS介紹.204.1.2CCS軟件設(shè)置.214.1.3CCS軟件設(shè)置錯誤排查.214.1.4CCS組件.234.1.5硬件仿真和實時數(shù)據(jù)交換.234.2鍵盤輸入的軟件實現(xiàn).244.3液晶顯示的軟件實現(xiàn).265.結(jié)論.295.1鍵盤輸入測試.305.1.1鍵盤輸入主流程圖.305.1.2鍵盤掃描流程圖.315.1.3程序運行結(jié)果.315.2液晶顯示輸出測試.335.2.1液晶顯示主流程圖.335.2.2漢字顯示程序流程圖.345.2.3液晶顯示程序結(jié)果.356.總結(jié).377.致謝.388.主要參考文獻.399.附錄.4010.外文資料翻譯.601.緒論1.1引言傳統(tǒng)的信號處理或控制系統(tǒng)采用模擬技術(shù)進行設(shè)計和分析，處理設(shè)備和控制器采用模擬器件實現(xiàn)。自20世紀60年代以來，數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessing,DSP）日漸成為一項成熟的技術(shù)，并在多項應(yīng)用領(lǐng)域逐漸替代了傳統(tǒng)模擬信號處理系統(tǒng)。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及，從消費電器到工業(yè)設(shè)備，從民用產(chǎn)品到軍用器材，嵌入式系統(tǒng)被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)、手持通信設(shè)備、國防軍事、消費電子和自動化控制等各個領(lǐng)域，作為數(shù)字信號處理領(lǐng)域的嵌入式處理器得到了廣泛應(yīng)用，與模擬信號處理系統(tǒng)相比，數(shù)字信號處理技術(shù)及設(shè)備具有靈活、精確、抗干擾能力強、設(shè)備尺寸小、速度快、性能穩(wěn)定和易于升級等優(yōu)點，所以目前大多設(shè)備采用數(shù)字技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)，這已成為當前的發(fā)展趨勢。大多數(shù)數(shù)字信號處理系統(tǒng)離不開人機交互,系統(tǒng)在運行時需要操作者的干預(yù)(對系統(tǒng)進行輸入)以及系統(tǒng)對干預(yù)作出響應(yīng)(系統(tǒng)輸出)。數(shù)字信號處理的實現(xiàn)是以數(shù)字信號處理理論和電子計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的，利用計算機或?qū)Ｓ玫奶幚碓O(shè)備，以數(shù)值計算的方式對信號進行采集、變換、綜合、估計與識別等加工處理，從而達到提取信息和便于應(yīng)用的目的。在實際應(yīng)用中，所有的信號都是模擬信號，為實現(xiàn)數(shù)字信號處理，用戶必須將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。模擬信號是連續(xù)的變量，它包括聲音強度、壓力、光強度等。如果需要使用計算機或其他的處理器實現(xiàn)對語音信號的數(shù)字處理，必須對其進行數(shù)字化。因為DSP具有快速計算的特點，所以具有廣泛的應(yīng)用潛力。在電視會議系統(tǒng)里，大量應(yīng)用DSP器件，視聽機器也都應(yīng)用DSP。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，將會出現(xiàn)許許多多的DSP新利用領(lǐng)域。1.2液晶顯示及其控制驅(qū)動與接口概述液晶顯示LCD(LiquidCrystalDisplay)，是利用液晶材料在電場作用下發(fā)生位置變化而遮蔽/通透光線的性能制作成的一種重要平板顯示器件。通常使用的LCD器件有TN型(TwistNematic，扭曲向列型液晶)、STN型(SuperTN，超扭曲向列型液晶)和TFT型(ThinFilmTransistor，薄膜晶體管型液晶)。TN、STN、TFT型液晶，性能依次增強，制作成本也隨之增加。TN和STN型常用作單色LCD。STN型可以設(shè)計成單色多級灰度LCD和偽彩色LCD，TFT型常用作真彩色LCD。TN和STN型LCD，不能做成大面積LCD，其顏色數(shù)在218種以下。218種顏色以下的稱為偽色彩，218種及其以上顏色的稱為真彩色。TFT型可以實現(xiàn)大面積LCD真彩顯示，其像素點可以做成0.3mm左右。TFT-LCD技術(shù)日趨成熟，長期困擾的難題己獲解決：視角達170，亮度達500cd/m2(500尼特)，顯示器尺寸達101.6cm(40in)，變化速度達60幀/s。進行LCD設(shè)計主要是LCD的控制/驅(qū)動和與外界的接口設(shè)計?？刂浦饕峭ㄟ^接口與外界通信、管理內(nèi)/外顯示RAM，控制驅(qū)動器，分配顯示數(shù)據(jù)；驅(qū)動主要是根據(jù)控制器要求，驅(qū)動LCD進行顯示?？刂破鬟€常含有內(nèi)部ASCII字符庫，或可外擴的大容量漢字庫。小規(guī)模LCD設(shè)計，常選用一體化控制/驅(qū)動器；中大規(guī)模的LCD設(shè)計，常選用若干個控制器、驅(qū)動器，并外擴適當?shù)娘@示RAM、自制字符RAM或ROM字庫?？刂婆c驅(qū)動器大多采用低壓微功耗器件。與外界的接口主要用于LCD控制，通常是可連接單片機MCU的8/16位PPI并口或若干控制線的SPI串口。顯示RAM除部分Samsung器件需用自刷新動態(tài)SD-RAM外，大多公司器件都用靜態(tài)SRAM。嵌入式人機界面中常用的LCD類型及其典型控制/驅(qū)動器件與接口如下：段式LCD，如HT1621(控/驅(qū))、128點顯示、4線SPI接口；字符型LCD，如HD44780U(控/驅(qū))、2行8字符顯示、4/8位PPI接口；單色點陣LCD，如SED1520(控/驅(qū))、61段16行點陣顯示、8位PPI接口，又如T6963C(控)+T6A39(列驅(qū))+T6A40(行驅(qū))、64064點雙屏顯示、8位PPI接口；灰度點陣LCD，如HD66421(控/驅(qū))、160100點單色4級灰度顯示、8位PPI接口；偽彩點陣LCD，如SSD1780(控/驅(qū))、104RGB80點顯示、8位PPI或3/4線SPI接口；真彩點陣LCD，如HD66772(控/源驅(qū))+HD66774(柵驅(qū))、176RGB240點顯示、8/9/16/18位PPI接口、6/16/18動畫接口、同步串行接口；視頻變換LCD，如HD66840(CRT-RGBCD-RGB)、720512點顯示、單色/8級灰度/8級彩色、4位PPI接口。控制驅(qū)動器件的供電電路、驅(qū)動的偏壓電路、背光電路、振蕩電路等構(gòu)成LCD控制驅(qū)動的基本電路。它是LCD顯示的基礎(chǔ)。LCD與其控制驅(qū)動、接口、基本電路一起構(gòu)成LCM(LiquidCrystalModule，LCD模塊)。常規(guī)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，多使用現(xiàn)成的LCM做人機界面；現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，常把LCD及