《嵌入式系统开发基础——基于ARM9微处理器C语言程序设计 教学课件 ppt 作者 978-7-302-25605-2 第十六章 S3C2410的人机界面设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入式系统开发基础——基于ARM9微处理器C语言程序设计 教学课件 ppt 作者 978-7-302-25605-2 第十六章 S3C2410的人机界面设计（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十六章 S3C2410的人机界面设计,主要内容：,16.1 汉字显示原理 16.2字模提取与小字库建立 16.3 S3C2410显示控制特点 16.4 S3C2410的LCD控制信号和外部引脚 16.5 S3C2410 的LCD驱动程序 16.6 S3C2410在LCD驱动方面的其它应用 16.8 S3C6410 (ARM11)的汉字和曲线显示,16.1 汉字显示原理,16.1.1 嵌入式控制系统人机界面设计概述 嵌入式控制系统设计，首先会遇到人机界面设计，人机界面设计的问题也是嵌入式控制系统设计中难点之一，由于嵌入式控制系统人机界面一般使用LCD（Liquid Crystal Displa
2、y，液晶显示器的简称）做显示器件，所以人机界面设计基本上归结为为二个问题，一是如何解决在液晶显示器上显示汉字和各种曲线，另一个就是各类液晶显示器件驱动问题。,16.1.2 汉字和字符显示原理 无论是CRT显示器，还是单片机系统常用的LCD，它们的分辨率都是以像素为单位的，一个像素就是LCD屏上的一个可以显示的最小单位，也就是常说的点。因此，要在LCD屏上显示一个汉字或图形就必须将汉字或图形用点来表式，这些表示某种图形的点的集合就是所说的点阵。,嵌入式控制系统中最常用的汉字是1616点阵，它是由行列各16个点，共256个点组成的点阵图案，每行的16个点在内存中占两个字节，一个1616点阵汉字共1
3、6行，在内存中占32个字节。,根据这些字节在点阵中存放的顺序，第一行的第1个字节称“0”号字节，第2个字节称“1”号字节；第二行的第1个字节称“2”号字节，第2个字节称“3”号字节。以此类推，最后一行的第1个字节称“30”号字节，第2个字节称“31”号字节，每个字节高位在前，低位在后，即D7在一个字节的最左侧，D0在最右侧。具体如图16-1所示：,不同的汉字各字节数据不同，图16-2是仿宋体“哈”字的1616点阵字模，在点阵中，每一个小方格代表字节中的一位（也叫一个bit），黑色的点bit值等于1，白色的点bit值等于0。这样，仿宋体“哈”字的1616点阵字模的32个字节数据如下： 0x004
4、0，0x0040，0x00a0，0x78a0，0x4910，0x4918，0x4a0e，0x4df4， 0x4800，0x4800，0x7bf8，0x4a08，0x0208，0x0208，0x03f8，0x0208。,输出一个字节数据时，该字节中“位”（bit）为1时，在该“位”位置打点，为0时该“位”位置打空白。如图16-2所示。,此外常用的汉字还有2424点阵，它是由行列各24个点组成的点阵图案，它每列的24个点在内存中占三个字节，一个2424点阵汉字共24列，在内存中占72个字节；4848点阵，行列为4848，一个汉字占内存288个字节。1212点阵（为方便编程把列12点扩展为16点，既
5、两个字节）行列为1216，一个汉字占内存24个字节。,16.1.3 汉字字符集概述 我国1981年公布了信息交换用汉字编码字符集（基本集）GB2312-80方案，把高频字、常用字和次常用字集合成汉字基本字符（共6763个），在该集中按汉字使用的频度，又将其分成一级汉字3755个（按拼音排序）、二级汉字3008个（按部首排序），再加上西文字母、数字、图形符号等700个。,国家标准的汉字字符集（GB2312-80）在汉字操作系统中是以汉字库的形式提供的。汉字库结构作了统一规定，即将字库分成94个区(用区号表示)，每个区有94个汉字（用位号表示），每一个汉字在汉字库中有确定的区和位编号（用两个字节）
6、，就是所谓的区位码（区位码的第一个字节表示区号，第二个字节表示位号），因而只要知道了区位码，就可知道该汉字在字库中的地址。,16.1.4 汉字的内码 计算机内英文字符用一个字节的ASCII码表示，该字节最高位一般用做奇偶校验，故实际是用7位码来代表128个字符的，但对于众多的汉字，只有用两个字节才能代表，这样用两个字节代表一个汉字的代码体制，国家制定了统一标准，称为国标码。,16.1.5 内码转换为区位码 当用某种输入设备例如键盘将汉字输入计算机时，则管理模块将自动地把键盘输入的汉字转换为内码，再由内码转换成区位码，通过区位码在汉字库中找到该汉字，进行显示。 由于区位码和内码存在着固定的对应关
7、系，因而知道了某汉字的内码，即可确定出对应的区位码。,16.2字模提取与小字库建立,上面提到，汉字占用内存是非常多的，如常用的一个1616点阵汉字占32字节，一个仿宋体1616点阵汉字库有6763个汉字，占内存326763字节；一个2424点阵汉字占72字节，一个仿宋体2424点阵汉字库有6763个汉字，占内存726763字节；一个4848点阵汉字占288个字节，一个仿宋体4848点阵汉字库有6763个汉字，占内存2886763字节；此外，汉字还有宋体、揩体、黑体、新宋体、篆书等等，每一种都要占和仿宋体一样内存。,16.2.1 用C语言提取字模和建立小字库 如果应用程序是使用C语言编制或对C语
8、言熟悉，那么使用C语言来提取字模和建立小字库比较方便，C语言的汉字提取程序较多，我们用程序Selchn16.c来提取1616点阵汉字。汉字输入是采用区位码，同时生成的小字库是C语言数据形式，可直接复制到用户程序中运行。还可以在LCD屏显示小字库内容。,程序分5段给出，每段都给出详细的解释。,1qwcode.h头文件 头文件qwcode.h包含界面设计需要的5个汉字的区位码，QU_WE=24，86，29，73，20，51，34，56，29，81；是我们随机找的5个汉字“个”，“介”，“从”，“仑”，“今”的区位码；CHNNUMBER（汉字个数）=5。,2char *buffw数组 char *b
9、uffw数组中事先存储了小汉字库中C语言一行字模的存储格式, 一个1616点阵汉字占32个字节，程序将字膜排成二行，一行8个字（16字节），改为C语言数据格式后，每个数前面加0x0，数与数之间用“，”号分隔，再加上每行前面的14个空格，一行是76个字节。,3计算偏移量，移指针 根据区位码计算偏移量使用公式：Location =(94（qh-1）+(wh-1) 32。然后将文件指针移到该位置，从该位置读32个字节放输入缓冲区，同时在LCD屏显示该汉字。,4将读入的字模转换为C语言形式 从字库读出的字模是二进制形式，现转换为C语言形式。转换后，每个1616汉字字模排两行，每行8个字，即16个字节。
10、 转换时先转换第一个字节高4位，再转换第一个字节低4位；然后转换第二个字节高4位，最后转换第二个字节低4位。,5按位转换程序 因为每4个二进制数可用一个16进制数表示，而要转换的C语言形式是16进制数，所以把一个字节的高4位和低4位分别取出，将其数值加上30H，既变为相应的ASCII码，然后存储。 建成的小汉字库是以C语言数据格式存放在数组CHN1616.INC 中。,16.2.2 用Delphi提取字模和建立小字库,该程序可以提取的字模点阵有：1616点阵宋体汉字库，1616点阵仿宋体汉字库，2424点阵宋体汉字库，2424点阵仿宋体汉字库，4848点阵宋体汉字库；如果输入方式选择区位码，可
11、以得到国标上有的拉丁文数字、一般符号、序号、日文假名、希腊字母、英文、俄罗斯文、汉语拼音符号，汉语注音字母等字膜。（程序见书中）,16.2.3 通用字模提取程序MinFonBase使用说明 通用字模提取程序MinFonBase是用Delphi编写的，如果你对Delphi不熟，不用看程序的源代码，直接使用它的可执行文件既可。 程序使用非常方便，在随书下载软件包中选 MinFonBase1.exe双击，出现图16-4画面。 然后按图画中提示操作就可以完成字模提取工作,16.3 S3C2410显示控制特点,16.3.1 STN LCD显示器 S3C2410支持3种STN LCD板： 1，支持单色，4
12、灰度级，16灰度级。 2，支持256色，4096色的彩色STN LCD。 3，支持多种不同尺寸的LCD屏，如：640480，320240，160160等，支持现行256色模式彩屏的最大尺寸：40961024，20482048，10244096等。,16.3.2 TFT LCD 显示器 1，S3C2410支持1、2、4、8比特/每像素TFT LCD彩色显示器。 2，支持16比特/每像素的真彩色显示器。 3，支持24比特/每像素的真彩色显示器。 4，支持最大为16M、24比特/每像素的模式。 5，支持多种不同尺寸的TFT LCD屏，如典型的LCD屏尺寸：640480，320240，160160。最
13、大TFT LCD尺寸：20481024 等。,16.3.3 LCD控制器特点 S3C2410 LCD控制器有一个专门的数据存储器，它从内存视频缓冲器之中，获取数据图像资料，同时还具有以下特点： 专用中断功能 (INT_FrSyn 和 INT_FiCnt)； 系统内存用作显示器内存； 支持各种现行的LCD屏（支持水平或立轴式的硬件）； 通过编程可实现各种显示器件的时序控制； 支持小型字节类型的数据或WinCE数据格式。,16.4 S3C2410的LCD控制信号和外部引脚,本节介绍S3C2410的LCD控制信号和外部引脚，这些知识同学一般掌握即可，这些内部信号编程时有的用不到，虽然LCD控制寄存器
14、的设置和LCD屏幕“打点”程序比较复杂，但系统会根据使用的LCD型号和屏幕分辨率自动完成。 S3C2410的LCD控制框图如16-5所示：,S3C2410的LCD控制器引脚： 1. VFRAME/VSYNC/SYV ：帧同步信号（STN）/垂直同步信号(TFT)/SEC TFT信号。 2. VLINE/HSYNC/CPV ：行同步脉冲信号（STN）/垂直同步信号(TFT)。 3. VCLK/LCD_HCLK ：像素时钟信号（SEC/ TFT）/ SEC TFT 信号。 4. VD23：0 ：LCD像素数据输出端口 (STN/TFT/SEC TFT)。 5 VM/VDEN/TP ：LCD驱动器交
15、流偏置信号(STN)/数据允许信号(TFT)/ SEC TFT信号。,6. LEND/STH ：行结束信号(TFT)/ SEC TFT信号。 7. LCD_PWREN ：LCD 控制允许信号。 8. LCDVF0 ：SEC TFT OE 允许。 9. LCDVF1 ：SEC TFT 信号 REV。 10.LCDVF2 ：SEC TFT 信号 REVB。,TIMEGEN 模块能产生 VFRAME，VLINE，VCLK，VM 等信号，具体如下： 1.定时脉冲发生器 该定时脉冲发生器产生LCD驱动器的控制信号诸如：VFRAME，VLINE，VCLK和VM.等信号，这些控制信号和三基色库之中的LCD控
16、制寄存器15的构造有密切联系。,2.VFRAME脉冲 在第一行的间隔内以每帧一次的频率产生。该信号的作用是为了将LCD的行指针移到显示的开始以便重新开始下一帧扫描。,3.VM信号 VM信号使得LCD 驱动器调整行和列电压的极性，用于像素的通断。该信号的速率取决于LCD控制 寄存器1的MMODE位和LCD控制寄存器4的 MVAL位。 如果MMODE位为0，则VM信号用于标定每一帧；如果为1，则用于标定MVAL7：0中VLINE信号的下降沿。,16.4.1 LCD专用控制寄存器,S3C2410在REGBANK有17个可编程的寄存器，其中有几个编程时要经常用到。介绍如下： 1LCD控制寄存器 LCD控制寄存器共有5个，它们的使用见表16-116-5。,2缓存起始地址寄存器 在编写LCD驱动程序时除了用到上述5个控制寄存器外，还要用到下面介绍的3个帧缓存器起始地址寄存器，通过表16-616-8来介绍它们的使用。,3查表寄存器,16.4.2 LCD专用控制寄存器的设置
