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1、 巢湖学院2014届本科毕业论文（设计） 本科毕业论文（设计）题 目 基于DSP芯片的LCD模块设计 院（系） 电子信息工程及电气自动化学院 专 业 电子信息工程 学生姓名 学 号 指导教师 职称 助教 高工 论文字数 完成日期: 2012年5月24日基于DSP芯片的LCD模块设计摘 要 随着电子产品的迅速发展，DSP技术的应用也越来越广泛，从日常的生产生活到国家的航空航天事业以及军事上，都有DSP技术的身影。DSP技术和理论已成为目前IT领域和电子技术行业的基本理论与核心。所以，把DSP技术与理论应用到平时的教学实践中是十分必要的。 在目前电子产品集成化迅速发展的趋势下，液晶显示屏作为一种电
2、子显示设备，以其自身独特的优势正在广泛应用于各种电子仪器仪表设备中，作为文字或图片的显示器件。 本系统设计是从数字信号处理芯片TMS320F2812出发，以内置液晶显示控制器ST7920的育松电子的液晶显示模块QC12864B为例，利用C 语言编程，来介绍怎样实现DSP芯片与液晶模块之间的通信，以及利用DSP芯片来控制实现LCD的图文显示。软件部分，整个系统设计程序的编译与调试均在CCS环境下进行。 关键词：DSP芯片； LCD； CCS环境；1The LCD module design based on DSP chipAbstractWith the rapid development o
3、f electronic products,DSP technology is also applied more widely, from everyday life to the aerospace industry producing countries and the military, has DSP technology figure.DSP technology and theory has become the basic theory and core areas of IT and electronics industries.Therefore, the DSP tech
4、nology and theory to teaching practice is usually necessary.In the current integration under the trend of rapid development of electronic products, LCD display, as a kind of electronic display equipment, with its own unique advantages are widely used in various electronic instrumentation equipment,
5、as a text or image display device.The system is designed from the digital signal processing chip TMS320F2812,ST7920 LCD controller with built-fertility loose electrons LCD module QC12864B an example,The use of the C programming language, to introduce how to achieve communication between the DSP chip
6、 and LCD module,And the use of DSP chip to control the realization of LCD graphic display.Software part of the system design process to compile and debug environment were carried out at CCS. Keyword：DSP chip, LCD, CCS setting 1目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 课题研究背景11.2 课题研究的现状11.3 本课题研究的主要内容22 系统总体设计32.1
7、系统的设计方法32.2 系统设计的总体功能框图42.3 系统各功能模块介绍42.3.1 电源模块42.3.2 复位电路模块52.3.3 时钟电路模块62.3.4 JTAG电路模块72.3.5 显示模块82.4 TMS320F2812介绍83 LCD模块硬件设计103.1 设计原理113.1.1 扩展IO 接口113.1.2 液晶显示模块的访问与控制113.1.3 液晶的显示控制方法123.2 液晶控制芯片 ST7920 介绍133.3仿真器介绍144 软件设计154.1 CCS(Code Composer Studio)简介154.1.1 CCS 常用指令简介164.2 DSP 的 C 语言程
8、序开发流程164.3 LCD液晶12864的控制命令174.4 液晶文字及图片的显示195 系统硬件实现205.1 硬件实现要到达的效果215.2 控制液晶显示器显示215.2.1 实现文字的单独显示215.2.2 实现图片的单独显示225.2.2 实现文字与图片的切换显示226 总结24参考文献25致 谢26附 录271 绪论在本章节中主要介绍的是本系统设计研究的背景，以及数字信号处理DSP和 LCD液晶的现状，并且从大体上介绍了本系统设计的主要内容。1.1 课题研究背景数字信号处理器作为一种特别的微型处理器件，它是通过数字信号的形式处理信息。并且它还是一种可供开发者自己编写程序的处理器。近
9、年来DSP技术的发展十分的迅速，目前DSP 技术已经越来越广泛地被应用于各个领域中，如航天航空方面、信息通信方面、自动控制方面与测试/测量方面等，还有数字相机和冰箱空调以及洗衣机等也都应用了DSP技术，并且在这些领域中日益显示出DSP本身的优越性。在显示屏中LCD液晶以其自身显示的直观性与操作便捷等特点被广泛应用于各种仪器仪表的显示模块中。在传统液晶显示上一般都是使用单片机芯片来控制，但是，如果当系统要处理大量的实时的高速数据时，单片机芯片因为处理信息的速度较慢就难以胜任了。而数字信号处理芯片有着处理大量数据的能力和十分高的运行速度，从性能上极大地满足了目前消费电子产业的需求。DSP芯片成为电
10、子行业中越来越重要的一种电子芯片1。1.2 课题研究的现状近年来，随着低价格、高性能的DSP 芯片的出现，DSP应用的迅速发展为数字产品带来了十分广阔的发展空间。在无线通信领域，随着手机用户数量的增加，手机市场也在不断地扩大，这也带动了DSP 市场的迅速增长。另外在数字消费领域，数码产品市场的快速增长也不断的推动着 DSP 市场的发展。另一要素，在手机、相机、电机控制和一些其他应用中要及时的处理大量的数据，在这些应用中我们都能发现数字处理芯片的身影，可以说DSP成为了推进电子产业数字化进程重要力量。随着目前集成电子产品的迅速发展，液晶显示屏作为电子显示设备的一种，以其特有的优点正在广泛的应用于
11、各种电子仪器仪表设备中去。它具有个头小和功耗低以及质量轻等特点。在日常生活中，用液晶作为显示器件可以说是非常普遍的。它已经被广泛的应用于各种日常用品及设备中。人们在各领域对液晶的需求，已成为推动液晶发展的主要动力。1.3 本课题研究的主要内容在目前，液晶屏作为显示器件被越来越多的应用到对功耗及显示器的体积有着很高要求的设备中。DSP 凭借着其优化的硬件配置和高效的系统指令等特点，在实时的系统中得到广泛的使用。在本系统设计中是以用数字信号处理芯片TMS320F2812为核心，以该芯片来控制液晶显示器的显示为例，设计了一种利用数字信号处理芯片TMS320F2812代替传统的单片机芯片来实现与LCD
12、的接口之间的通信方案。在本系统设计中使用的主要芯片是TMS320F2812，编写程序使用的语言是C 语言。整个系统设计主要是介绍数字信号处理芯片TMS320F2812与LCD之间的连接以及利用C语言编写程序，让DSP芯片TMS320F2812来控制LCD的显示的问题。2 系统总体设计在本章节中主要是介绍本系统设计使用的设计方法与设计原理，并介绍了在本系统设计中各硬件模块的功能。2.1 系统的设计方法本系统设计的基础是模块电路，采用的是硬件实验加软件仿真的设计思路，对系统的各个模块电路的硬件部分和软件部分进行设计。设计的主要步骤如图2-1：图2-1 设计的大致步骤图 该系统的设计主要步骤如图2-
13、1所示，在整个系统设计的过程中总体可分为硬件设计与软件设计两大方向，其中，硬件设计部分的设计步骤主要有: (1) 硬件设计部分的实现，就是依据系统设计所需的性能指标、功能要求等条件来确定一个比较好的硬件部分的实现方法。 (2) 进行所需器件的选型，根据要求的功能、器件的成本等条件确定系统中要使用的主要器件，这其中最为重要的就是根据需要选择该系统中使用的主要芯片的芯片型号。 软件部分的设计步骤主要有：(1) 根据设计的需要用C语言编写程序(2) 在CCS5.1的软件开发环境中，编译调试程序。(3) 编译通过后，连接仿真器把程序烧写到核心芯片中。(4) 在CCS环境的Debug模式下，运行程序并注
14、意液晶模块的显示效果，如果显示达到要求则继续，否则就返回修改程序并调试。2.2 系统设计的总体功能框图图2-2 本系统设计中各模块总体框图 系统以TI公司的DSP芯片TMS320F2812为核心。该系统设计从大体上可分为以数字信号处理芯片TMS320F2812为主要芯片的最小系统与应用电路两个部分。其中最小系统部分又可分为电源及时钟等电路模块。应用电路主要就是I/O口与LCD的连接。整个系统的设计是通过软硬件的设计，把各个模块连接到一起使之成为一个完整的系统。2.3 系统各功能模块介绍2.3.1 电源模块无论是什么系统有一个性能较好的电源模块是整个系统能够稳定工作的先决条件。尤其是DSP芯片对电源的要求又比较高，其内核的工作电压为1.8 V，I/O口的工作电压为3.3 V，这就要求电源模块必须能提供这两种稳定的电压。由于在本系统设计中使用的数字信号处理芯片TMS320F2812工作时的电压分为两部分：3.3V的是Flash电压，1.8V的是内核电压。所以F2812对电源的电压波动很敏感，故电源模块的质量将会直接关系到整个系统的稳定性2。因此，设计一个具有高性能和高效率的电源模块具有十分重要的意义。在本系统设计中核心芯片TMS320F2812以外的其余器件的工作电压一般为为5V或3.3V。所以TMS320
