一種基于CPLD的DSP人機接口模塊設計

　　液晶顯示模塊硬件設計

　　由于LCD具有低功耗、體積小、質(zhì)量輕、超薄等諸多其他顯示器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，它廣泛用干各種智能型儀器和低功耗電子產(chǎn)品中。對于數據采集系統來(lái)說(shuō)，液晶顯示模塊主要功能是顯示系統的采樣速率及試樣所受的應力值。為了解決快速DSP和慢速外設之問(wèn)接口的問(wèn)題，根據上述分析系統采用了以CPLD為橋梁的液晶顯示模塊。其主要的工作流程是：DSP把顯示的數據送給CPLD，然后DSP去做其他的事情，而后續顯示的任務(wù)將在LCD允許的速度下得到顯示。

　　液晶顯示模塊選擇

　　數顯液晶模塊：這是一種由段型液晶顯示器件與專(zhuān)用的集成電路組裝成一體的功能部什，只能顯示數字和一些標識符號。

　　液晶點(diǎn)陣字符模塊：它由點(diǎn)陣字符液晶顯示器件和專(zhuān)用的行列驅動(dòng)器及必要的連接件、結構件裝配而成，可以顯示數字和西文字符，一般本身具有字符發(fā)生器。這種模塊的點(diǎn)陣排列是由5×7成5 x 8,5×1的一組像素點(diǎn)陣排列而成的。每組為一位，每位間有一點(diǎn)間隔，每行間也有一點(diǎn)的間隔，所以不能顯示圖形。

　　直剪儀數據采集系統的顯示特點(diǎn)是不僅能顯示模擬拉剪的過(guò)程，也要能顯示中文、西文操作菜單和各種測量數據，所以以上兩種液晶顯示模塊均不符合本儀器的顯示要求。

　　我們選用的是大連東福的EDM240128F點(diǎn)陣圖形LCD。它的最大特點(diǎn)是具有獨特的硬件初始值設置功能，顯示驅動(dòng)所需的參數如占空比系數。驅動(dòng)傳輸的字節數/行及字符的字體選擇等均由引腳電平設置，這樣初始化在上電時(shí)就已經(jīng)基本設置完成，軟件操作的主要精力就可以全部用于顯示畫(huà)面的設計上了，可以圖形方式、文本方式及圖形和文本合成方式進(jìn)行顯示，以及文本方式下的特征顯示，還可以實(shí)現圖形拷貝操作。它采用T6963C內核控制器，圖2為液晶顯示模塊硬件設計的原理圖。

　　電平轉換芯片的選擇

　　由于CPLD為3.3V的器件，而LCD是5V的器件。所以為了CPLD和LCD之間的電平匹配，需要借助電平轉換芯片來(lái)完成從3.3V到5V之間的相互轉換。選擇的電平轉換芯片是TI公司的SN74LVC4245A芯片，這個(gè)芯片的數據傳輸方向是雙向的，在引腳DIR的作用下，既可以實(shí)現從3.3v向5v轉換，也可以實(shí)現從5v向3.3v轉換。

　　為了液晶模塊能夠正確的工作，液晶需要上電復位。本設計中采用的字體是8×8點(diǎn)，所以在硬件電路設計時(shí)將FS引腳拉低。

　　在硬件設計時(shí)，我們需要注意的問(wèn)題是：

　　(1)在VDD對地(Vss)間接0.1u左右電容去耦，接10u或20u電容濾波；

　　(2)模塊的復位腳/RST接一個(gè)復位電路，而且我們也將/RST與CPLD相連，這樣我們也可以利用DSP對其進(jìn)行復位，使得可以是液晶進(jìn)行定時(shí)刷新，預防一些其他干擾；

　　(3)在做實(shí)驗時(shí)，FG(鐵框地線(xiàn)、不能懸空，暫時(shí)與數字地連接。