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1、课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称 专业综合课程设计 学生姓名 甄保珠 专业班级 电信103 设计题目 基于ARM9-S3C2440的数字相框的设计 一、 课程设计目的1 掌握ARM9的S3C2440微处理器的工作原理。2 熟悉常用显示器件的工作原理。3 掌握ARM编程和调试方法。二、设计内容、技术条件和要求1. 设计内容：基于ARM9-S3C2440平台在TFTLCD屏上显示汉字及图片2. 技术条件： 1） XYD2440开发平台 2） J-LINK仿真器 3） USB转RS232转换器4） GSM&GPRS模块5） 配套配件3. 要求：1)以S3C2440芯片为核心，结合TFTLC
2、D原理，完成一个简单的接口电路设计。给出系统的组成方案，利用PROTEL完成原理图的设计。2) 完成工作流程和软件的设计。 1）显示自己的名字，名字分别用红黄蓝三种颜色、并满屏滚动。 2）选择5幅图片,使其轮流显示;3)分别实现图像的横屏及竖屏显示.三、时间进度安排.1 嵌入式ARM基础及模块实训阶段 1 天 1）KEIL新建工程、工具、开发平台使用； 2）GPIO实验讲解和五种流水灯程序实验；2资料查阅与学习、讨论 2天 1）CPU S3C2440用户手册 2）Norflash_SST39VF1601用户手册3）LCD_W35_ZQ3506_LQ035Q1DG06用户手册3电路设计 2天 1
3、）最小系统设计 1天 2）接口电路设计 1天4程序设计 3天1）常用显示器件类别、点像素概念、取模软件使用 1天 2）TFT LCD屏显示原理、时序分析、虚拟屏、实际屏、视图分析： 1天 3.寄存器分析、初始化源程序分析： 半天4.汉字显示程序分析 半天5.图片显示程序分析 1天5. 调试，成果验收 2天四、主要参考文献1、S3C2440用户手册.2、王诚等编著, ARM9嵌入式系统原理与开发，人民邮电出版社3、王波波等, ARM9完全手册, 化学工业出版社指导教师签字： 年 月 日基于ARM9-S3C2440的数字相框的设计摘要本设计使用ARM9的S3C2440芯片，在对该芯片的工作原理及其
4、外围电路有一定了解的基础上，实现在TFT LCD屏上显示自己的汉字名字并使其满屏滚动的功能；和制作数字相框，实现自动播放5张320*240图片功能，查看上一张、下一张照片的功能，以及横屏竖屏转换看图功能。用到的知识点有LCD控制器、模数转换器及触摸屏接口、中断控制器等内容。数码相框是展示数码照片而非纸质照片的相框。众多的数码摄影产生的相片保存起来后，查看过程繁琐不方便，大量打印出来又非常浪费，如果用数码相框直接插上相机的存储卡展示照片，就非常酷了。数码摄影必然推动数码相框的发展。根据目前国内外对嵌入式的研究和开发，结合实际的实验条件，本项目使用硬件平台ARM9的上S3C2440A开发板作为目标
5、机，使用安装Windows XP的PC机作为宿主机，并在宿主机安装Keil+MDK补丁，及J-Flash软件作为开发环境。主要实现工作包括：在宿主机上安装交叉编译工具，建立交叉编译环境，建立嵌入式软件平台。进行一个可以浏览与管理图片功能，且能进行幻灯片播放的课程设计。针对项目需求实现对驱动程序的完善和移植，制作适合此开发板的根文件系统,最后将设计的应用程序程植到开发板上，实现个人图片的掌上管理。关键字：ARM9 S3C2440 LCD电阻触摸屏 ADC数模转换 TFT驱动一 硬件部分介绍一 ARM9的S3C2440微处理器简介Micro2440开发板由核心板Micro2440和底板Micro2
6、440SDK组成，简称为Micro2440开发板。Micro2440核心板其实是一个最小系统板，它具有最基本的系统配置： CPU - 三星S3C2440，运行于400Mhz 图1 Micro2440开发板 NOR FLASH 2M，很多公司为了节省成本并不提供NOR FLASH，这对开发和产量是很不利的； NAND FLASH - 256M(可根据用户需求更改为64M-1G)； SDRAM 64M，由2片16-bit宽度的32M SDRAM组成； 1个电源指示等和4个用户指示灯； 专业复位芯片； 在板JTAG； 专业电压调节芯片；电源系统：本开发板的电源系统比较简单，直接使用外接的5V电源，通
7、过降压芯片产生整个系统所需要的三种电压：3.3V、1.25V。如图2所示。 复位系统：Micro2440核心板自带复位电路，采用专业的复位芯片MAX811实现CPU所需要的低电平复位，见下图：本设计使用的核心芯片为三星公司的16/32位精简指令集（RISC）微处理器S3C2440A。三星公司的S3C2440A为手持设备和普通应用提供了低功耗和高性能的小型芯片微控制器的解决方案。为了降低整体系统成本，S3C2440A还提供了以下丰富的内部设备。用户LED ：LED是开发中最常用的状态指示设备，Micro2440具有4个用户可编程LED，它们直接与CPU的GPIO相连接，低电平有效(点亮)，详细的
8、资源占用如上表：S3C2440A基于ARM920T核心，0.13m的CMOS标准宏单元和存储器单元。低功耗，简单，精致，且全静态设计特别适合于对成本和功率敏感型的应用。它采用了新的总线架构如先进微控制总线构架（AMBA）。 S3C2440A 的突出特点是其处理器核心，是一个由Advanced RISC Machines（ARM）公司设计的16/32位ARM920T的RISC处理器。ARM920T实现了MMU，AMBA总线和哈佛结构高速缓冲体系结构。这一结构具有独立的16KB指令高速缓存和16KB数据高速缓存。每个都是由具有8字长的行(line)组成。通过提供一套完整的通用系统外设，S3C244
9、0A减少整体系统成本和无需配置额 图2 S3C2440A方框图 外的组件。S3C2440A 集成了以下片上功能： 1.2V内核供电, 1.8V/2.5V/3.3V储存器供电, 3.3V外部I/O供电，具备16KB的指令缓存和16KB的数据缓存和MMU的微处理器 外部存储控制器（SDRAM控制和片选逻辑） LCD控制器（最大支持4K色STN和256K色TFT）提供1通道LCD专用DMA 4通道DMA并有外部请求引脚 3通道UART（IrDA1.0, 64字节发送FIFO和64字节接收FIFO） 2通道SPI 1通道IIC总线接口（支持多主机） 1通道IIS总线音频编码器接口 AC97编解码器接口
10、 兼容SD主接口协议1.0版和MMC卡协议2.11兼容版 2通道USB主机/1通道USB设备（1.1版） 4 通道PWM定时器和1通道内部定时器/看门狗定时器 8通道10位ADC和触摸屏接口 具有日历功能的RTC 摄像头接口（最大支持40964096像素输入；20482048像素输入支持缩放） 130个通用I/O口和24通道外部中断源 具有普通，慢速，空闲和掉电模式 具有PLL片上时钟发生器二LCD屏基本知识LCD屏的像素位：黑白屏：1bit像素位；灰度屏：2,4bit像素位；假(伪)彩：8bit像素位，借助调色板显示。黑白屏-灰度屏-假彩-真彩。真彩：16bit像素位，65K色（65536色
11、），RGB（5:6:5），0xF800-全红，0x07e0-全绿，0x001F-全蓝，0x0000-黑色，0xffff-白色；24bit像素位，RGB(8:8:8)，0xff0000-全红，0x00ff00-全绿，0x0000ff-全蓝；32bit像素位，RGB(8:8:8+阿尔法通道)。显存：用一块内存存储当前屏幕的像素色彩。三 TFT屏构造开发板屏从上向下： 4线电阻触摸屏、LCD屏+驱动IC、PCB+接口。四TFT屏驱动接口信号1.视频数据线VD0-VD23：直接从现存提取数据；2.像素时钟线 VCLK 作用：切换像素与像素的时钟线，换下一个像素；3.行同步时钟 HSYNC：下一行扫描开
12、始；4.场同步时钟 VSYNC：下一个画面开始；5.数据使能 VDEN五2440TFT驱动器输出时序图分析及相关参数1.VSPW：场同步时钟宽度，是行同步的2.VBPD：场后无效行个数3.VBFD：场前无效行个数4.HSPW：行同步始终宽度-是像素时钟VCLK的倍数5.HBPD：行后无效像素个数6.HFPD：行前无效像素个数7.HOZVAL：一行点数，W35是（320-1）8.LINEAL：有多少行，W35是（240-1）以上八个参数都需要查找规格书填到相应寄存器。六相关寄存器的设置1.控制寄存器LCDCON1 17_8：像素时钟分频值CLKVAL； VCLK看规格书：6.4MHZ；HCLK：
13、CPU内部时钟，启动代码设为100MHZ7：=06_5：114_1：11010：0-12.控制寄存器2 LCDCON2设：场后CBPD，行数LINEVAL，场前VFPD，场宽VSPW。/以上也是从规格书中看，填到相应寄存器中。3.控制寄存器3 LCDCON3设置: HBPD、HOZVAL、HFPD。4.控制寄存器4 LCDCON47_0:HSPW5.控制寄存器5 LCDCON5设置时钟极性，字节交换；某些信号线是否使能（背光控制）6.帧缓冲器开始地址寄存器1（告诉显存地址在哪里）29_21：显存地址的30_2220_0：显存地址的21_1申请显存，定义一个二维数组U16 LCDBUFF行列7.帧缓冲器地址寄存器2（告诉显存的结束地址）20_0：显存结束地址的21_18.帧缓冲器地址寄存器321_11:OFFSIZE，当显存大于LCD屏时，每行无效的字节数/2
