第5章ARM接口设计技术素材优秀PPT.ppt
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1、第五章第五章 ARMARM接口设计技术接口设计技术2内容提要内容提要A/D和和D/A转换器接口转换器接口通讯与中断接口通讯与中断接口LCD显示器与触摸屏接口(了解)显示器与触摸屏接口(了解)LED显示器显示器键盘接口键盘接口ARM的的JTAG接口接口3芯片芯片S3C44B0XS3C44B0X S3C44B0X S3C44B0X是基于是基于ARM7TDMIARM7TDMI的体系结构的体系结构,是是ARMARM公公司最早为业界普遍认可并且赢得最广泛应用的司最早为业界普遍认可并且赢得最广泛应用的处理核。处理核。4基于ARM架构的32位微处理器Sam sung S3C44B0XLCD显示USB接口 U
2、SBN9603两个RS-232串行通信接口JTAG调试端口TCP/IP协议CAN BUS键盘输入16MB非线性Flash(硬盘)8MBSDRM(系统内存)1MB线性Flash(BIOS)lS3C44B0XS3C44B0X具有具有7171个通用多功能输入输出引脚,个通用多功能输入输出引脚,l这些这些I/OI/O口的应用是口的应用是S3C44BOXS3C44BOX处理器的基础应用,处理器的基础应用,分别包含在如下分别包含在如下7 7组端口中组端口中:56内容提要内容提要A/D和和D/A转换器接口转换器接口通讯与中断接口通讯与中断接口LCD显示器与触摸屏接口(了解)显示器与触摸屏接口(了解)LED显
3、示器显示器键盘接口键盘接口ARM的的JTAG接口接口键盘接口键盘接口 计算机的键事实上就是开关,制造这种键的方计算机的键事实上就是开关,制造这种键的方法是多种多样的,以下是几种常用的按键:法是多种多样的,以下是几种常用的按键:机械式按键机械式按键 电容式按键电容式按键 薄膜式按键薄膜式按键 霍耳效应按键霍耳效应按键 7用用ARMARM芯片实现键盘接口芯片实现键盘接口l与与4X4的矩阵键盘接口,接受的矩阵键盘接口,接受“行扫描法行扫描法”方法方法来检测键盘,只须要来检测键盘,只须要8根口线,根口线,l选取选取PF口作为检测键盘用端口,口作为检测键盘用端口,8PF0PF1PF2PF3S3C44B0
4、XPF4PF5PF6PF7+5V输出扫描码输出扫描码端口端口键值读入口键值读入口矩阵键盘按键的识别方法矩阵键盘按键的识别方法识别键盘哪一行的键被按下:让全部行线均为低识别键盘哪一行的键被按下:让全部行线均为低电平,检查各列线电平是否为低,假如有列线为低,电平,检查各列线电平是否为低,假如有列线为低,则说明该列有键被按下,否则说明无键被按下。则说明该列有键被按下,否则说明无键被按下。假如某列有键被按下,识别键盘哪一行的键被按假如某列有键被按下,识别键盘哪一行的键被按下:逐行置低电平,并置其余各行为高电平,检查下:逐行置低电平,并置其余各行为高电平,检查各列线电平的变更,假如列电平变为低电平,则可
5、各列线电平的变更,假如列电平变为低电平,则可确定此行此列交叉点处按键被按下。确定此行此列交叉点处按键被按下。9行扫描法识别矩阵键盘按键行扫描法识别矩阵键盘按键10PF0PF1PF2PF3S3C44B0XPF4PF5PF6PF7+5V某一按键按下全部的行线为低电平逐行为低电平行扫描法获得键值的程序设计行扫描法获得键值的程序设计l寄存器设置寄存器设置 接口中利用了接口中利用了PFPF口的相关寄存器,口的相关寄存器,PFPF口的寄存器有口的寄存器有3 3个个PCONF,PDATF(PFPCONF,PDATF(PF口数据寄存器口数据寄存器 )和和PUPF(PUPF(口上拉口上拉电阻寄存器电阻寄存器 )
6、11PDATF位位描述描述PF8:08:0当端口当端口设设定定为输为输入口入口时时,这这个寄存器的相个寄存器的相应应位就位就对应对应着引脚的着引脚的状状态态;当端口当端口设设定定为输为输出口出口时时,输输出引脚的状出引脚的状态态与与该该寄存器的寄存器的相相应应位相同位相同;当端口当端口设设定定为为多功能口多功能口时时,PDATF中的内容无效中的内容无效PUPF位描述PF8:08:00:相应位的上拉电阻使能1:相应位的上拉电阻禁止寄存器设置寄存器设置l设置设置PCONFPCONF寄存器寄存器 设定设定PF0-3PF0-3为输出口,为输出口,PF4-7PF4-7为输入口,在端为输入口,在端口工作之
7、前设置口工作之前设置 rPCONF rPCONF 000 000 000 00 000 000 000 00 01 01 01 01 B01 01 01 01 B PF4-7 PF4-7为输入为输入 PF0-3PF0-3为输出为输出12寄存器设置寄存器设置l设置设置PDATFPDATF寄存器寄存器lPF0-3PF0-3作为输出口输出扫描码时,可接受语句作为输出口输出扫描码时,可接受语句:l rPDATF=Oxf0 /PF0-3 rPDATF=Oxf0 /PF0-3全写入全写入0 0lPF4-7PF4-7作为输入口读入键值时,接受语句作为输入口读入键值时,接受语句:l Keyval=Keyval
8、=(rPDATF&0 xf0rPDATF&0 xf0)4;4;l设置设置PUPFPUPF寄存器寄存器l设置内部上拉电阻的语句为设置内部上拉电阻的语句为:l rPUPF=0 x00;/rPUPF=0 x00;/使能使能PF0-7PF0-7的内部上拉的内部上拉电阻电阻13编写键盘扫描程序编写键盘扫描程序14起先起先初始化键值为初始化键值为-1-1PF0-3PF0-3输出全输出全0 0PF4-7PF4-7读入读入为全为全1 1?PF0-3PF0-3输出扫描码输出扫描码PF4-7PF4-7读入读入为全为全1 1?扫描码指针移位扫描码指针移位获得行号和列号,获得行号和列号,计算键值计算键值返回键值返回键
9、值NYYN15内容提要内容提要A/D和和D/A转换器接口转换器接口通讯与中断接口通讯与中断接口LCD显示器与触摸屏接口(了解)显示器与触摸屏接口(了解)LED显示器显示器键盘接口键盘接口ARM的的JTAG接口接口LEDLED显示器接口概述显示器接口概述lLED(LightEmittingDiode)常称常称为为七段七段发发光二光二极管极管,在在专专用的微型用的微型计计算机系算机系统统中中,特殊是在嵌入特殊是在嵌入式限制系式限制系统统中中,应应用特用特别别普遍普遍l价格低廉、体价格低廉、体积积小、功耗低,而牢靠性又很好小、功耗低,而牢靠性又很好l从从单单板微型机、袖珍板微型机、袖珍计计算机到很多
10、微型机限制算机到很多微型机限制系系统统及数字化及数字化仪仪器都用器都用LED作作为输为输出出显显示示16LED LED 的工作原理的工作原理17l7 7个字段分别称为个字段分别称为a a、b b、c c、d d、e e、f f、g g段,有段,有时还有一个小数点段时还有一个小数点段DPDP。l通过通过7 7个发光段的不同组合,可以显示个发光段的不同组合,可以显示0 0到到9 9和和A A到到F F共共1616个字母数字个字母数字,从而实现十六进制的显示从而实现十六进制的显示l位控端口位控端口:把阴(阳)极限制端接至一输出端口把阴(阳)极限制端接至一输出端口l段控端口段控端口:把数据显示段接至一
11、个输出端口把数据显示段接至一个输出端口,输输出所显示数字的出所显示数字的7 7段代码段代码l译码:译码:l 将一个将一个4 4位二进制数位二进制数(可能为十六进制数或可能为十六进制数或BCDBCD码码)译为译为LEDLED的的7 7位显示代码。位显示代码。l接受两种方法:接受两种方法:l 接受专用芯片接受专用芯片,实现对实现对BCDBCD码的译码(码的译码(74477447)l软件译码法:在软件设计时软件译码法:在软件设计时,将将0 0到到F F共共1616个数字个数字(或者或者0 0到到9)9)对应的显示代码组成一个表对应的显示代码组成一个表18用用ARMARM芯片实现芯片实现LEDLED显
12、示接口显示接口19l接口电路接口电路7 7段数码段数码LEDLED编程编程l设置设置PCONFPCONF、PCONGPCONG寄存器寄存器rPCONFrPCONF 001 001 001 01 01 01 01 01 001 001 001 01 01 01 01 01 B B0 x125550 x12555;rPCONGrPCONG 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 B B0 x5555;0 x5555;l设置设置PUPFPUPF、PUPGPUPG寄存器寄存器rPUPF=0 x00;/rPUPF=0 x00;/使能使能PF0-7P
13、F0-7的内部上拉电阻的内部上拉电阻rPUPG=0 x00;/rPUPG=0 x00;/使能使能PG0-7PG0-7的内部上拉电阻的内部上拉电阻20在端口工作之前在端口工作之前设置为输出端口设置为输出端口设置内部上拉电设置内部上拉电阻阻l流程图流程图21指向缓冲区首址指向缓冲区首址取显示位指针取显示位指针取要现实的数取要现实的数将数变为段码将数变为段码段码送到段限制通道段码送到段限制通道位码送到位限制通道位码送到位限制通道延迟一段时间延迟一段时间是否最终一位是否最终一位退出退出修改缓冲区指修改缓冲区指针和位码针和位码YNvoid DisplayLedl(unsigned char dis_8_
14、num)unsigned char led_dis=0 xC0,0 xF9,0 xA4,0 xB0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xF8,0 x80,0 x90,0 x88,0 x83,0 xC6,0 xA1,0 x86,0 x8E,0 x8C;unsigned char i,j,D_val,B_val;rPCONF 0 x12555;rPCONG0 x5555;rPUPF=0 x00;B_val=0 x80;220 0F F及及小数位小数位段码表段码表将端口设置为将端口设置为输出端口输出端口使能使能PGPG和和PFPF内内部上拉电阻部上拉电阻 for(i=0;i8;i+)D_val
15、=dis_8_numi;rPDATF=led_disD_val;rPDATG=B_val;for(j=0;j 1;23取出要在取出要在8 8个个LEDLED数码管上数码管上显示的字符显示的字符延迟一段时间延迟一段时间串行通信概述串行通信概述 串行通信就是使数据一位一位地串行通信就是使数据一位一位地进进行行传输传输而而实实现现的通信。的通信。l串行数据传送模式:串行数据传送模式:单工单工半双工半双工全双工全双工 24串行通信方式:串行通信方式:同步通信同步通信异步通信异步通信异步通信方式异步通信方式l异步式传输把每一个字符当作独立的信息来传送异步式传输把每一个字符当作独立的信息来传送,并依据一固
16、定且预定的时序传送并依据一固定且预定的时序传送,但在字符之但在字符之间却取决于字符与字符的随意时序。间却取决于字符与字符的随意时序。l异步通信必需遵循的两项规定为:异步通信必需遵循的两项规定为:l字符的格式字符的格式:每个字符传送时,必需前面加一起每个字符传送时,必需前面加一起始位,后面加上始位,后面加上1 1或或1.51.5或或2 2位停止位。要传送字位停止位。要传送字符以其最低有效位符以其最低有效位(LSB)(LSB)先送出的先送出的(即即D0)D0)l波特率波特率 波特率就是传送数据位的速率,用位波特率就是传送数据位的速率,用位/秒秒 (bit/s bit/s)表示,称之为波特。)表示,
17、称之为波特。25l要传送要传送8 8为位数据为位数据 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 126起始起始位位传送传送数据数据偶校验位偶校验位停止位停止位0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1同步通信方式同步通信方式l将很多的字符聚集成一字符块后,在每块信息将很多的字符聚集成一字符块后,在每块信息之前要加上之前要加上1 1至至2 2个同步字符,字符块之后再加个同步字符,字符块之后再加入适当的错误检测数据才传送出去入适当的错误检测数据才传送出去l接受同步通信时
18、,在传输线上没有字符传输时,接受同步通信时,在传输线上没有字符传输时,要发送专用的要发送专用的“空闲空闲”字符或同步字符。字符或同步字符。l同步方式不仅在字符的本身之间是同步的,而同步方式不仅在字符的本身之间是同步的,而且在字符与字符之间的时序仍旧是同步的且在字符与字符之间的时序仍旧是同步的 27RS-232CRS-232C串行接口串行接口EIAEIA所定的传送电气规格:所定的传送电气规格:状态状态 “L L”(LowLow)“H H”(HightHight)电压范围电压范围 -25V-25V-3V +3V-3V +3V+25V+25V逻辑逻辑 “1 1”“0 0”名称名称 SPACE MAR
19、KSPACE MARKl28lRS-232CRS-232C所用的驱动芯片通常以正负所用的驱动芯片通常以正负1212伏的电源伏的电源来驱动信号线来驱动信号线l微机系统以微机系统以+5V+5V代表逻辑代表逻辑“1”“1”,而接地电压代,而接地电压代表逻辑表逻辑“0”“0”l输出经输出经RS-232CRS-232C接口内的运算放大器变更为正负接口内的运算放大器变更为正负12V12V的振幅电压的振幅电压,再由电线传送到接收端再由电线传送到接收端l数据信号规定负逻辑数据信号规定负逻辑 l 12V-0V 12V-0V 逻辑逻辑“0”-12V-5V“0”-12V-5V 逻辑逻辑“1”“1”29lTTLTTL
20、标准与标准与RS-232CRS-232C标准之间的电平转换电路利标准之间的电平转换电路利用集成芯片用集成芯片RS232RS232实现。实现。30RS-232CRS-232C 接口信号接口信号RTSRTS(输输出):出):恳恳求求发发送送,在半双工方式下限制在半双工方式下限制发发送送器的开或关;器的开或关;CTSCTS(输输入):清除入):清除(允允许许)发发送送DSRDSR(输输入):数据装置准入):数据装置准备备好好DTRDTR(输输出)出):数据数据终终端准端准备备好好31S3C44BOXS3C44BOX内部集成的内部集成的UART UART lS3C44B0X UARTS3C44B0X
21、UART单元供应了两个异步串口(单元供应了两个异步串口(SIOSIO)l每个每个SIOSIO可以操作在中断模式或可以操作在中断模式或DMADMA模式模式l支持波特率最大为支持波特率最大为115.2kbps,115.2kbps,l每个每个SIOSIO通道都有一个通道都有一个1616字节的接收与发送字节的接收与发送FIFOFIFO缓缓冲区冲区l每个每个UARTUART模块包含以下几个部件:波特率发生器,模块包含以下几个部件:波特率发生器,发送器,接收器和限制单元。如图:发送器,接收器和限制单元。如图:3233URTURT操作操作数据发送数据发送l数据发送的帧格式是可编程的。通过线限制寄数据发送的帧
22、格式是可编程的。通过线限制寄存器存器(UCONn)(UCONn)来设置来设置l发送中止条件迫使串口输出保持在逻辑发送中止条件迫使串口输出保持在逻辑0 0状态,状态,并保持超过一个传输帧的时间长度。并保持超过一个传输帧的时间长度。l中止信号发送之后,传送数据将持续地放入到中止信号发送之后,传送数据将持续地放入到输出输出FIFOFIFO中(在不运用中(在不运用FIFOFIFO模式下,将被放到模式下,将被放到输出保持寄存器)。输出保持寄存器)。34起始位起始位5 5到到8 8个数据位个数据位可选的奇偶位可选的奇偶位1 1到到2 2个停止位个停止位URTURT操作操作数据接收数据接收l数据接收的帧格式
23、是可编程的数据接收的帧格式是可编程的l接收器可以检测到溢出错误、奇偶校验错误、接收器可以检测到溢出错误、奇偶校验错误、帧错误和中止状况,每种状况下都会将一个错帧错误和中止状况,每种状况下都会将一个错误标记置位误标记置位35URTURT操作操作自动流限制自动流限制(AFC)(AFC)lS3C44B0XS3C44B0X的的UARTUARTl UART UART:UART UART:用用nRTS nRTS 和和nCTSnCTS信号进行自动信号进行自动流限制流限制l UART MODEM:UART MODEM:不支持自动流限制,就应当不支持自动流限制,就应当在在UMCONnUMCONn寄存器中禁止自动
24、流限制,由软件限寄存器中禁止自动流限制,由软件限制制nRTSnRTS和和nCTSnCTS信号信号36在自动流限制时,在自动流限制时,nRTSnRTS由接收条件限制,由接收条件限制,nCTSnCTS由发送由发送条件限制条件限制发送时当发送时当nCTSnCTS信号有效时,发送器传输数据到信号有效时,发送器传输数据到FIFOFIFO中中在接收数据时,当在接收数据时,当FIFOFIFO有多于两个字节的空间时,有多于两个字节的空间时,nRTSnRTS激活激活,FIFO,FIFO剩余空间在一个字节以下时必需将剩余空间在一个字节以下时必需将nRTSnRTS清清0 0,说明,说明“不能在接收不能在接收”37U
25、RTURT操作操作非自动流限制非自动流限制l接收操作接收操作l选择接收模式(中断或选择接收模式(中断或BDMABDMA模式)模式)(UCONn)(UCONn)。l检查检查UFSTATnUFSTATn寄存器中接收寄存器中接收FIFOFIFO计数器的值。计数器的值。假如值小于假如值小于15,15,用户必需设置用户必需设置UMCONn0UMCONn0的值为的值为1(1(激活激活nRTS)nRTS);l 假如它等于或大于假如它等于或大于15,15,用户必需设置该用户必需设置该位值为位值为0 0(不激活(不激活nRTSnRTS)。)。l重复第重复第步步38URTURT操作操作非自动流限制非自动流限制l发
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- ARM 接口 设计 技术 素材 优秀 PPT
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