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1、1 1实验六 基于ARM的键盘及数码管驱动实验 2 2一、实验目的一、实验目的1.掌握键盘及数码管驱动原理。2.掌握ZLG7290芯片的使用方法。3.掌握I2C总线的协议标准。4.掌握Linux下键盘驱动的实现方法。二、实验内容二、实验内容编写测试程序控制键盘和数码管。3 3三、预备知识三、预备知识1.了解ARM9处理器结构2.了解i2c协议四、四、 实验设备与工具实验设备与工具硬件：ARM嵌入式开发平台，PC 机Pentium100 以上。软件：PC机Linux操作系统MINICOM AMRLINUX开发环境4 4五、五、 实验原理与说明实验原理与说明1 1、ZLG7290ZLG7290寄存
2、器介绍寄存器介绍 ZLG7290内部有16个8bits寄存器，访问这些寄存器需要通过I2C 总线接口来实现.访问内部寄存器要通过“I2C总线地址+子地址”的方式来实现。ZLG7290B 的I2C 总线器件地址是70H（写操作）和71H（读操作）。5 5键值寄存器键值寄存器Key（地址：（地址：01H） 如果某个普通键（K1K56）被按下，则微控制器可以从键值寄存器Key中读取相应的键值156。如果微控制器发现ZLG7290 的INT 引脚产生了中断请求，而从Key 中读到的键值是0，则表示按下的可能是功能键。键值寄存器Key 的值在被读走后自动变成0。6 6显示缓冲区显示缓冲区DpRam0Dp
3、Ram0DpRam7DpRam7（地址：（地址：10H10H17H17H） DpRam0DpRam7 这8 个寄存器的取值直接对应8个数码管的显示内容。每个寄存器的8 个位 分 别 对 应 数 码 管 的a,b,c,d,e,f,dp 段，MSB 对应a，LSB 对应dp。例如大写字母H 的字型数据为6EH（不带小数点）或6FH（带小数点）。7 7命令缓冲区命令缓冲区CmdBuf0 CmdBuf0 和和CmdBuf1CmdBuf1（地址：（地址：07H 07H 和和08H08H） 通过向命令缓冲区写入相关的控制命令可以实现段寻址、下载显示数据、控制闪烁等功能。8 82 2、ZLG7290ZLG7
4、290控制命令介绍控制命令介绍 寄存器CmdBuf0（地址：07H）和CmdBuf1（地址：08H）共同组成命令缓冲区。通过向命令缓冲区写入相关的控制命令可以实现段寻址、下载显示数据、控制闪烁等功能。9 9下载数据并译码（下载数据并译码（DownloadDownload） 在指令格式中，高4 位的0110 是命令字段；A3A2A1A0 是数码管显示数据的位地址（其中A3 留作以后扩展之用，实 际 使 用 时 取 0 即 可 ） ， 位 地 址 编 号 依 次 为0,1,2,3,4,5,6,7，代表8个数码管，dp 控制小数点是否点亮，0点亮，1熄灭；flash 表示是否要闪烁，0正常显示，1闪
5、烁；d4d3d2d1d0 是要显示的数据，包括10 种数字和21 种字母。显示数据按照表一中的规则进行译码：1010表表一一 下下载载数数据据并并译译码码命命令令规规则则1111闪烁控制（闪烁控制（FlashFlash） 在命令格式中，高4 位的0111 是命令字段；xxxx 表示无关位，通常取值0000；第2 字节的Fn（n07）控制数码管相应位的闪烁属性，0正常显示，1闪烁。复位后，所有位都不闪烁。12123 3、 Linux Linux下下i2ci2c驱动接口函数介绍驱动接口函数介绍 Linux为我们提供了一系列的接口函数，通过调用这些函数可以很方便的访问到我们的I2C设备，达到对它的操
6、作和控制。在本实验中，就是通过调用这些函数，完成对zlg7290内部寄存器的配置，从而驱动键盘和数码管按照我们需要的方式工作。下面对接口函数进行介绍：13133 3、 Linux Linux下下i2ci2c驱动接口函数介绍驱动接口函数介绍打开设备：打开设备： 在linux下编程实现对具体设备的操作，首先要做的就是打开要操作的设备文件，zlg7290设备的设备文件是“/dev/zlg7290/0”。 具体实现函数是： fd=open(“/dev/zlg7290/0”,O_RDWR)1414向设备写数据（向设备写数据（1/21/2）：）： 具体实现过程是先写入要配置的寄存器的地址，然后写入要配置的
7、值，具体实现函数是： unsigned char temp2; /定义一个数组用于存放要发送的数据，包括寄存器地址和要写入该寄存器内的值 temp0=address; /将要配置的寄存器的地址address写入temp0中。 temp1=data; /将要写入该寄存器中 的值data写入/temp1中。 write(fd,temp,2); /用write函数向设备写入数据temp，首先写入地址address，然后写入值data。1515向设备写数据（向设备写数据（2/22/2）：）： 配置一般的寄存器都是这个步骤，但是唯一例外的是配置命令寄存器cmdbuf0和cmdbuf1，因为写入命令寄存器
8、中的命令码均为16bit，因此需要通过两步完成对命令码的发送，具体实现代码如下： unsigned char temp3; temp0=address; temp1=cmd1; /要写入的命令码的高八位 temp2=cmd2; /要写入的命令码的低八位 write(fd,temp,3); 1616关闭设备：关闭设备： close(fd);1717数数码码管管位位码码键键盘盘键键值值、布布局局图图1818六、实验步骤六、实验步骤 （详见实验指导书）（详见实验指导书）1.在数码管上显示数据有两种方法，一种方法是直接向8个数据缓冲区DpRam0DpRam7写入数据分别控制每个数码管的8个独立led的
9、亮灭，使其显示不同的数据。2.在数码管上显示数据的另一种方法是直接向命令寄存器cmdbuf0或cmdbuf1写入“下载数据并译码”命令，直接控制数码管的显示内容，具体译码规则如表一所示。3.当某个按键被按下时，可以通过读取“键值寄存器Key（地址：01H）”的值来得到键值，将所按键的键值显示在数码管上。4.zlg7290提供数码管的闪烁功能，通过向命令寄存器发送闪烁控制命令可以控制某个数码管闪烁。通过按键控制数码管的闪烁，具体功能是当按下键盘1-4时，控制数码管1-4闪烁。19195、打开一个终端1，将四个源文件交叉编译成arm下的可执行文件example1-example4（具体参见实验五一些步骤）6、重新打开一个终端2，输入命令minicom进入ARM开发板的命令行界面，检查硬件是否连接好后，上电开发板，进入ARM-linux操作系统的命令行。7、在终端2的ARM-linux操作系统的命令行下依次运行example1-example4可执行程序，观察结果。2020 实验报告注意事项实验报告注意事项n实验报告占总成绩的10%（10分）n实验报告手写，封面采用电子科大标准实验报告纸（打印无成绩）n实验报告请于12月18号之前交到KB357
