嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的关于技术中的关于ARM7的键盘与的键盘与VFD显示器接口显示器接口
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引 言 仪表行业以及工业生产过程对实时性、处理速度、智能化等方面有了更高的要求,而ARM微处理器具
有功耗低、指令吞吐量高、实时中断响应、处理器宏单元性价比高等特点,因此,将ARM微处理器引入产品和
工业生产的开发设计中已经成为一种必然趋势。 在工业控制和产品设计中,一般都要求具有供操作的键盘
和可视化界面。传统显示模块的设计一般都是采用I/O口外扩驱动电路连接而成,显示器一般都采用LED或
LCD,要么成本低但实现起来比较复杂,要么实现起来简单成本却很高。笔者综合考虑了成本、实现的难易程
度、功能以及稳定性等方面的要求,提出了一种实现起来较容易且具有较高对比度和精度的VFD显示的方法。
引 言
仪表行业以及工业生产过程对实时性、处理速度、智能化等方面有了更高的要求,而ARM微处理器具有功耗低、指令吞
吐量高、实时中断响应、处理器宏单元性价比高等特点,因此,将ARM微处理器引入产品和工业生产的开发设计中已经成为
一种必然趋势。
在工业控制和产品设计中,一般都要求具有供操作的键盘和可视化界面。传统显示模块的设计一般都是采用I/O口外扩驱
动电路连接而成,显示器一般都采用LED或LCD,要么成本低但实现起来比较复杂,要么实现起来简单成本却很高。笔者综合
考虑了成本、实现的难易程度、功能以及稳定性等方面的要求,提出了一种实现起来较容易且具有较高对比度和精度的VFD显
示的方法。
1 硬件电路的实现
考虑到未来市场对功耗、处理速度、实时性、多功能、多任务处理等方面会有更高的要求,本设计采用基于周立功公司
MiniARM的M2020—FNU20嵌入式核心板(微处理器为LPC2220)及其M22A开发板。M22A开发板的板上资源主要有:
◆μC/OS—II实时操作系统;
◆TCP/IP协议、FAT32文件管理系统;
◆UART、I2C、SPI通信接口;
◆JTAG接口支持在线调试;
◆工业级10M以太网控制接口CSB900A—IQ;
◆2 MB NOR Flash程序存储器等。
另外,现代工业控制和产品生产大都需要可供操作的键盘以及可视化界面。本设计采用HTl6511芯片驱动键盘和显示。考
虑到工业生产中各种不利环境的影响,本设计采用具有较高对比度,且具有很好的可靠性与环境适应性的VFD(真空荧光显示
器)进行显示。HTl6511是一个典型的VFD驱动芯片,由5个led输出口、1个控制电路、1个显示存储器(内部)和1个按键扫描电
路组成。微处理器通过三线串行接口对HTl6511进行串行数据输入、输出。图1是系统硬件电路框图,主要包括LPC2220与驱
动芯片HTl6511的连接。HTl6511与VFD显示器的连接,使用HTl6511外扩的12×4的按键扫描电路以及指示灯和开关电路。
2 软件设计
软件采用模块化设计方法,使用基于优先级的系统调度法来实现各个模块。每个模块设置为一个任务,如taskO为读键值
模块,taskl为显示模块等。给每个模块设置一个固定的优先级,当任务执行完后自动挂起,挂起的时间长短可以自己设定。