基于A(yíng)RM處理器的顯示屏控制器的設計
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3、串行接口電路。雖然,現如今以太網(wǎng)通信的使用已非常普及,但由于串行通信接線(xiàn)少、成本低,所以其在數據采集和控制系統中仍然有著(zhù)非常廣泛的應用。RS232和RS485兩種標準的主要區別與使用平衡信號和非平衡信號有關(guān)。RS232采用非平衡信號,而RS485采用平衡信號。究竟采用哪一種, 主要取決于傳輸距離和電器噪聲兩個(gè)因素。在傳輸距離小于30米,并且環(huán)境電器噪聲較小情況下,最好采用非平衡的RS232,在傳輸距離較長(cháng),但小于300 米時(shí),或者環(huán)境電器噪聲影響必需考慮時(shí),最好采用RS485。并且RS485的二線(xiàn)制通訊方式可實(shí)現真正的多點(diǎn)雙向通信。
4、自動(dòng)調亮電路。在環(huán)境光線(xiàn)較弱時(shí),LED屏的亮度應相應降低,否則會(huì )顯得刺眼。而在環(huán)境光線(xiàn)較強時(shí),LED屏的亮度也應相應提高,否則屏幕顯示內容會(huì )看不清楚。所以控制器需根據周?chē)饩€(xiàn)的亮度來(lái)自動(dòng)調整量度。為了實(shí)現上述功能,系統采用了光敏電阻,與一定值電阻串聯(lián),當外界環(huán)境光線(xiàn)變化時(shí),光敏電阻阻值發(fā)生變化,R2所分電壓也跟著(zhù)發(fā)生變化,然后根據此電壓值來(lái)調整屏幕亮度,具體電路如圖3所示。LPC2214具有8路10位ADC轉換器,其參考電壓為3.3V,參考電壓的精度會(huì )影響ADC的轉換結果。R1為I/O口保護電阻,用于保證電路不產(chǎn)生短路故障。
圖3 自動(dòng)調亮電路
5、LED顯示屏掃描驅動(dòng)電路。LED顯示屏的掃描邏輯由CPLD來(lái)實(shí)現,CPLD采用 Altera的EPM1270。EPM1270屬于A(yíng)ltera的MAX II系列。MAX II是Altera推出的迄今為止成本最低的CPLD器件。
3 LED掃描邏輯設計
LED掃描邏輯采用CPLD來(lái)實(shí)現,它具有很好的組合邏輯和時(shí)序邏輯功能,能夠完成LED顯示所需要的掃描控制信號。CPLD設計框圖如圖4所示, 它主要包括以下幾個(gè)模塊:⑴ 時(shí)鐘進(jìn)程:產(chǎn)生各種頻率的時(shí)鐘;⑵ FIFO:CPLD與MCU之間的接口部分,用作數據緩沖,它使得MCU可以對顯存進(jìn)行全速寫(xiě)操作;⑶ 寫(xiě)入地址及數據產(chǎn)生器:產(chǎn)生向顯存進(jìn)行寫(xiě)操作的地址和數據;⑷ 讀地址產(chǎn)生器:掃描方式不同,從顯存中讀取數據時(shí)的尋址方式也不同,讀地址產(chǎn)生器,可根據掃描方式的不同,產(chǎn)生不同的讀顯存的地址,從而完成1/16、1 /8、1/4等掃描方式;⑸ 掃描控制電路:在不同的掃描方式下,根據從顯存中讀取的數據產(chǎn)生相應的掃描控制信號;⑹ 讀寫(xiě)切換電路:對顯存的讀寫(xiě)狀態(tài)進(jìn)行切換。
圖4 CPLD設計框圖
為了實(shí)現單屏幕、多窗口任意位置的顯示,軟件部分我們基于μc/OS-II進(jìn)行設計,這樣可以充分利用操作系統高效的任務(wù)調度算法,將每個(gè)窗口的顯示都交由單個(gè)任務(wù)來(lái)完成,從而極大地提高系統的運行速度和可靠性,并且使得程序的開(kāi)發(fā)和擴展變得更加方便。程序的結構如圖5所示,控制器上電后,首先進(jìn)行系統初始化,然后從 FLASH 中讀取屏參數,進(jìn)行參數初始化。然后建立任務(wù)TaskControl,TaskControl用于對各窗口顯示任務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理,它擁有比各窗口顯示任都高的優(yōu)先級。它每隔1s對reset標志進(jìn)行一次查詢(xún),如果reset=1,則刪除原先建立的各窗口顯示任務(wù),然后從FLASH中讀取新的窗口個(gè)數,然后依此建立新任務(wù),將每個(gè)窗口的顯示交由單個(gè)任務(wù)來(lái)控制。
圖5 系統程序結構圖
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