第5章 嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口

1、第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 基于基于ARM9ARM9微處理器微處理器S3C2410AS3C2410A第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.1.1 GPIO5.1.1 GPIO原理與結(jié)構(gòu)原理與結(jié)構(gòu) GPIO（General Purpose I/O，通用輸入/輸出接口）也稱為并行I/O（parallel I/O），是最基本的I/O形式，由一組輸入引

2、腳、輸出引腳或輸入輸入引腳、輸出引腳或輸入/ /輸出引腳輸出引腳組成，CPU對它們能夠進行存取操作。有些GPIO引腳能夠通過軟件編程改變輸入/輸出方向。I/OI/O的應(yīng)用是處理器的的應(yīng)用是處理器的基礎(chǔ)應(yīng)用。基礎(chǔ)應(yīng)用。5.1 GPIO5.1 GPIO（通用輸入（通用輸入/ /輸出接口）輸出接口）第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 GPIOGPIO的應(yīng)用的應(yīng)用通用I/O口（接口，引腳）；驅(qū)動LED或其他指示器；控制片外器件；檢測數(shù)字輸入，如鍵盤或開關(guān)信號；第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口

3、 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 檢測數(shù)字輸入，如鍵盤或開關(guān)信號驅(qū)動LED或其它指示器控制片外器件第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.1.2 S3C2410A的IO口配置 S3C2410A共有117117個個多功能復(fù)用輸入輸出端口（I/O口），分為端口AH，共8組。 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 為了滿足不同系統(tǒng)設(shè)計的需要，每個I/O口可以很容易地通過軟件進行配置。每個引腳的功能必須在啟動主程序之前進行定義。如果一個引腳沒有使用復(fù)用功能，那么它可以

4、配置為I/O口。注意：端口 A除了作為功能口外，只能夠作為輸出口使用。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 引腳示例引腳示例如GPE端口共有16個GPIO引腳，功能如下； 這些端口都具有多功能，通過引腳配置寄存器，可以將其設(shè)置為所需要的功能，如：I/O功能、中斷功能等等。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.1.3 S3C2410A5.1.3 S3C2410A的的I IO O口寄存器口寄存器引腳GPIO與控制寄存器的關(guān)系GPxCONGPxUP10GPxDA

5、TGPxDAT第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 GPIO相關(guān)寄存器描述GPxCONGPxUP10GPxDATGPxDATx=A、B、C、D、E、F、G、H第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 GPIO相關(guān)寄存器描述GPxCONGPxCONGPxUP10GPxDATGPxDAT第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 GPIO相關(guān)寄存器描述GPxDATGPxCONGPxUP10GPxDATGPx

6、DAT第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 當I/O設(shè)置為GPIO輸出模式(Output模式)時，寫GPxDAT控制相應(yīng)I/O口輸出高電平或低電平。 注：GPxDAT為1的位對應(yīng)I/O輸出高電平，為0的位對應(yīng)低電平； 當I/O設(shè)置為GPIO輸入模式(Input模式)時，讀取GPxDAT寄存器即取得I/O口線上的電平狀態(tài)。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 GPIO相關(guān)寄存器描述GPxUPGPxCONGPxUP10GPxDATGPxDAT第第5 5章章 嵌入式

7、系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 MISCCR：多控制寄存器。該寄存器有多個功能，可以用來對USB主機和USB設(shè)備進行控制。 DCLKCON：DCLK控制寄存器。該寄存器是可讀/寫的，主要用于外部時鐘DCLK0、DCLK1進行控制；通過該寄存器可以定義DCLKn信號的頻率和占空比。 GSTATUSn：通用狀態(tài)寄存器，共有5個，用來存放芯片的一些信息，如芯片的ID、電池狀態(tài)等。 EXTINTn：外部中斷控制器。 該類寄存器共有3個，用于對24個外部中斷請求信號的有效方式進行選擇 EINTELTn：外部中斷過濾器。 該類寄存器共有4個，這些寄存器主

8、用用來對外部中斷請求信號濾波器的時鐘、寬度進行設(shè)置。 EINTMASK：外部中斷屏蔽寄存器 用來對外部中斷進行屏蔽，相應(yīng)位為1表示屏蔽，為0表示不屏蔽。 EINTPEND：外部中斷懸掛寄存器 用來作為外部中斷未決位。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.1.4 S3C2410A5.1.4 S3C2410A輸入輸出端口編程實輸入輸出端口編程實例例 在S3C2410A中，大多數(shù)的引腳端都是復(fù)用的，所以對于每一個引腳端都需要定義其功能。為了使用I/O口，首先需要定義引腳的功能。 與配置I/O口相關(guān)的寄存器包括：端口控制寄存器（G

9、PACONGPHCON）、端口數(shù)據(jù)寄存器（GPADATGPHDAT）、端口上拉寄存器（GPBUPGPHUP）、雜項控制寄存器以及外部中斷控制寄存器（EXTINTN）等。S3C2410A的I/O口配置情況請參考S3C2410A數(shù)據(jù)手冊。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 #define rGPACON （*（volatile unsigned*）0 x56000000） /Port A控制寄存器#define rGPADAT （*（volati1e unsigned*）0 x56000004） /Port A數(shù)據(jù)寄存器#def

10、ine rGPBCON （*（volatile unsigned*）0 x56000010） /Port B控制寄存器#define rGPBDAT （*（volatile unsigned*）0 x56000014） /Port B數(shù)據(jù)寄存器#define rGPBUP （*（volatile unsigned*）0 x56000018） /Port B上拉電阻禁止寄存器#define rGPCCON （*（volatile unsigned*）0 x56000020）/Port C控制寄存器#define rGPCDAT （*（volatile unsigned*）0 x56000024）

11、 /Port C數(shù)據(jù)寄存器#define rGPCUP （*（volatile unsigned*）0 x56000028）/Port C上拉電阻禁止寄存器#define rGPDCON （*（volatile unsigned*）0 x56000030）/Port D控制寄存器#define rGPDDAT （*（volatile unsigned*）0 x56000034）/Port D數(shù)據(jù)寄存器#define rGPDUP （*（volatile unsigned*）0 x56000038）/Port D上拉電阻禁止寄存器 對I/O口的操作是通過對相關(guān)各個寄存器的讀寫實現(xiàn)的。 要對寄存器

12、進行讀寫操作，首先要對寄存器進行定義。有關(guān)I/O口相關(guān)寄存器的宏定義代碼如下：一般寫成: #include “S3C2410.h”第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 寫一個通過G口的控制發(fā)光二極管LED1和LED2輪流閃爍I/O口編程實例，電路如下所示：例1：第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 #define rGPGCON (*(volati1e unsigned*) 0 x56000060)#define rGPGDAT (*(volatile uns

13、igned*) 0 x56000064)#define rGPGUP (*(volatile unsigned*) 0 x56000068)/端口G的GPG8控制LED1的亮滅，低電平時為亮#define led1light()#define led1clear()/端口G的GPG9控制LED2的亮滅，低電平時為亮#define led2light()#define led2clear()rGPGDAT &= 0 xfeff; rGPGDAT |= 0 x0100; rGPGDAT &= 0 xfdff; rGPGDAT |= 0 x0200; 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌

14、入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 void main() int i；rGPGCON |=0 x00050000; /配置第8位、第9位為輸出引腳 led1clear(); led2clear(); while (1) led1light(); led2clear();for (i = 0；i 10000000；i+)； /延時 led1clear(); led2light(); for(i = 0；i 10000000；i+)； /延時第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 第第5 5章

15、章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 使用端口E作為普通I/O接口，端口E的GPE3位輸出控制一個LED指示燈，GPE4位輸出控制一個蜂鳴器。根據(jù)電路圖用C語言實現(xiàn)其功能。 例2: 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 #include “2410addr.h”/GPE4用作蜂鳴器輸出，高電平為鳴叫#define beepon()rGPEDAT= rGPEDAT |0 x0010;#define beepoff()rGPEDAT= rGPEDAT &0 xffef

16、;/GPE3用作LED輸出控制端，宏定義LED亮滅，低電平為亮#define ledlight()rGPEDAT= rGPEDAT&0 xfff7; #define ledclear()rGPEDAT= rGPEDAT|0 x0008; 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 void main() rGPECON = rGPECON|0 x00000140; /初始化端口E，使GPE4、GPE3為輸出 beepoff(); /關(guān)蜂鳴器 while() ledlight( ); /LED指示燈亮 beepon( ); /

17、蜂鳴器發(fā)聲 Delay(3000); /延時 beepoff( ); /關(guān)蜂鳴器 ledclear( ); /LED指示燈滅 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 例3: 使用端口F、H作為普通I/O接口，端口E的GPF4位輸入控制一個按鍵，GPH10位輸出控制一個蜂鳴器。根據(jù)電路圖用C語言實現(xiàn)其功能。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 #include

18、 “2410addr.h”/ 定義獨立按鍵KEY1的輸入口#define KEY_CON (14) /* GPF4口 */ 定義蜂鳴器控制口#define BEEP (110) /* GPH10口 */#define BEEP_MASK (BEEP)第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 int main(void) / 初始化I/O rGPFCON = (rGPFCON & (0 x038); / rGPFCON9:8 = 00b，設(shè)置GPF4為GPIO輸入模式 rGPHCON = (rGPHCON & (0

19、x0320) | (0 x0120); / rGPHCON21:20 = 01b，設(shè)置GPH10為GPIO輸出模式 while(1) if (rGPFDAT & KEY_CON) / 讀取GPF口線上的電平，判斷GPF4是否為高電平 rGPHDAT = rGPHDAT | BEEP; / GPF4為高電平，則設(shè)置GPH10=1 else rGPHDAT = rGPHDAT & BEEP_MASK; / GPF4為低電平，則設(shè)置GPH10=0 DelayNS(1); return(0);第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入

20、式系統(tǒng)設(shè)計 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 29A/D轉(zhuǎn)換基礎(chǔ) A/D轉(zhuǎn)換又稱模數(shù)轉(zhuǎn)換，顧名思義，就是把模擬信號數(shù)字化。 完成一個或多個模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟5.2 A/D5.2 A/D轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 30 A/D轉(zhuǎn)換的技術(shù)指標 1、分辨率（Resolution） 數(shù)字量變化一個最小量時模擬信號的變化量，1/2n 2、 轉(zhuǎn)換速率（Conversion Rate） 完成一次從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字的

21、A/D轉(zhuǎn)換所需的時間的倒數(shù) 3、量化誤差（Quantizing Error） 由于A/D的有限分辨率而引起的誤差（1LSB或1/2LSB） 4、偏移誤差（Offset Error） 輸入信號為零時輸出信號不為零的值 5、滿刻度誤差（Full Scale Error） 滿度輸出時對應(yīng)的輸入信號與理想輸入信號值之差 6、線性度（Linearity） 實際轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移函數(shù)與理想直線的最大偏移第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 31 A/D轉(zhuǎn)換器類型 1、 積分型A/D轉(zhuǎn)換器 2、 逐次逼近型A/D 3、 并行比較/串行比較型A/D

22、 4、 電容陣列逐次比較型 5、 壓頻變換型第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 32 A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟 A/D轉(zhuǎn)換過程是通過取樣、保持、量化和編碼這四個步驟完成的。 取樣和保持主要由采樣保持器來完成 量化編碼就由A/D轉(zhuǎn)換器完成第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.2.1 S3C2410A5.2.1 S3C2410A的的A AD D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器1 1S3C2410A A/DS3C2410A A/D轉(zhuǎn)換器和觸摸屏接口電路轉(zhuǎn)換器和觸摸屏接口電路 S3C2

23、410A包含一個8通道的A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖5.2.4，該電路可以將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換成10位數(shù)字編碼（10位分辨率），差分線性誤差為1.0 LSB，積分線性誤差為2.0 LSB。在A/D轉(zhuǎn)換時鐘頻率為2.5 MHz時，其最大轉(zhuǎn)換率為500KSPS（千采樣點每秒），輸入電壓范圍是03.3V。 A/D轉(zhuǎn)換器支持片上操作、采樣保持功能和掉電模式。S3C2410A的A/D轉(zhuǎn)換器和觸摸屏接口電路如圖5.2.1所示。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 圖圖5.2.1 S3C2410A5.2.1 S3C2410A的的A/DA/D轉(zhuǎn)換

24、器和觸摸屏接口電路轉(zhuǎn)換器和觸摸屏接口電路 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 2 2與與S3C2410A A/DS3C2410A A/D轉(zhuǎn)換器相關(guān)的寄存器轉(zhuǎn)換器相關(guān)的寄存器 使用S3C2410A的A/D轉(zhuǎn)換器進行模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，需要配置以下相關(guān)的寄存器。（1）ADC控制寄存器（ADCCON） ADC控制寄存器（ADCCON）是一個16位的可讀寫的寄存器，地址為0 x58000000，復(fù)位值為0 x3FC4。ADCCON位的功能描述如表5.2.1所列。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出

25、設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 表表5.2.1 ADC控制寄存器（控制寄存器（ADCCON）的位功能）的位功能 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 （2）ADC觸摸屏控制寄存器（ADCTSC） ADC觸摸屏控制寄存器（ADCTSC）是一個可讀寫的寄存器，地址為0 x58000004，復(fù)位值為0 x058。ADCTSC的位功能描述如表5.2.2所列。在正常A/D轉(zhuǎn)換時，AUTO_PST和XY_PST都置成0即可，其他各位與觸摸屏有關(guān)，不需要進行設(shè)置。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備

26、接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 表表5.2.2 ADC5.2.2 ADC控制寄存器（控制寄存器（ADCTSCADCTSC）的位功能）的位功能 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 （3）ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器（ADCDAT0和ADCDAT1） S3C2410A有ADCDAT0和ADCDAT1兩個ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器。ADCDAT0和ADCDAT1為只讀寄存器，地址分別為0 x5800000C和0 x58000010。在觸摸屏應(yīng)用中，分別使用ADCDAT0和ADCDAT1保存X位置和Y位置的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。對于正常的A/D轉(zhuǎn)換，使用

27、ADCDAT0來保存轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。 ADCDAT0的位功能描述如表5.2.3所列，ADCDAT1的位功能描述如表5.2.5所列，除了位9:0為Y位置的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)值以外，其他與ADCDAT0類似。通過讀取該寄存器的位9:0，可以獲得轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 表表5.2.3 ADCDAT05.2.3 ADCDAT0的位功能的位功能 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 ADC 的使用分四個步驟：設(shè)置ADCCON寄存器，選擇輸入信號通道，設(shè)

28、置A/D轉(zhuǎn)換器的時鐘。使能A/D 轉(zhuǎn)換器的預(yù)分頻功能。計算A/D時鐘的公式：A/D時鐘頻率=PLCK/(預(yù)分頻值（PRSCVL）+1)。2) 設(shè)置ADCTSC寄存器，使用設(shè)為普通轉(zhuǎn)換模式，這里不能使用觸摸屏功能。ADCTSC寄存器多用于觸摸屏，對于普通的ADC，使用默認值即可。3) 設(shè)置ADCCON寄存器，啟動A/D轉(zhuǎn)換。如果設(shè)置READ_START位，則讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)（讀ADCDAT0 寄存器）時即啟動下一次轉(zhuǎn)換；否則，就通過設(shè)置ENABLE_START位來啟動A/D。4) 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，讀取ADCDAT0寄存器來獲取數(shù)值。如果使用查詢方式，則可以不讀取ADCCON寄存器的ECFLG位（b15）

29、來確定轉(zhuǎn)換是否結(jié)束；否則可以使用INT_ADC中斷，發(fā)生INT_ADC中斷時表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.2.3 S3C2410A A5.2.3 S3C2410A AD D接口編程實例接口編程實例 下面介紹一個AD接口編程實例，其功能實現(xiàn)從A/D轉(zhuǎn)換器的通道0獲取模擬數(shù)據(jù)，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量以波形的形式在LCD上顯示。模擬輸入信號的電壓范圍是02.5V。程序如下：1 1定義與定義與AD轉(zhuǎn)換相關(guān)的寄存器轉(zhuǎn)換相關(guān)的寄存器 #define rADCCON （*（volatile unsigned*）0 x5

30、8000000） /ADC控制寄存器 #define rADCTSC （*（volatile unsigned*）0 x58000004） /ADC觸摸屏控制寄存器 #define rADCDLY （*（volatile unsigned*）0 x58000008） /ADC啟動延時寄存器 #define rADCDAT0 （*（volatile unsigned*）0 x5800000c） /ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器0 #define rADCDAT1 （*（volati1e unsigned*）0 x58000010） /ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /

31、輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 2 2對對A/DA/D轉(zhuǎn)換器進行初始化轉(zhuǎn)換器進行初始化程序中的參數(shù)ch表示所選擇的通道號，程序如下：void AD_Init（unsigned char ch） rADCDLY=100; /ADC啟動延時 rADCTSC=0; /選擇ADC模式 rADCCON=（114）|（496）|（ch3）|（02）|（07） return 0; /通道不能大于7 for（i=0; i 16; i+） /為轉(zhuǎn)換準確，轉(zhuǎn)換16次 rADCCON |=0 x1; /啟動A/D轉(zhuǎn)換 rADCCON= rADCCON0 xffc7 |（ch 4）; /為轉(zhuǎn)換

32、準確，除以16取均值第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 4.4.主函數(shù)主函數(shù) 實現(xiàn)將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)在LCD上以波形的方式顯示，程序如下第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.3.1 D/A5.3.1 D/A（數(shù)模）轉(zhuǎn)換器的工作原理（數(shù)模）轉(zhuǎn)換器的工作原理 將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的過程稱為數(shù)/模轉(zhuǎn)換。能夠完成這種轉(zhuǎn)換的電路叫做數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，簡稱為D/A轉(zhuǎn)換器，簡記為DAC(Digital to Analog Converter)。 D/A轉(zhuǎn)換器將輸入的數(shù)字量

33、轉(zhuǎn)換為模擬量輸出，數(shù)字量是由若干數(shù)位構(gòu)成的，D/A轉(zhuǎn)換器把一個數(shù)字量變?yōu)槟M量，就是把每一位上的代碼按照權(quán)值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的模擬量，再把各位所對應(yīng)的模擬量相加，所得到各位模擬量的和便是數(shù)字量所對應(yīng)的模擬量。5.3 D/A5.3 D/A轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.3.2 S3C2410A5.3.2 S3C2410A與與D/AD/A轉(zhuǎn)換器的接口電路轉(zhuǎn)換器的接口電路1 1MAX5380MAX5380與與S3C2410AS3C2410A的連接電路的連接電路 MAX5380是電壓輸出型的8位D/A轉(zhuǎn)換芯片

34、，使用I2C串行接口，轉(zhuǎn)換速率高達400 kHz，其輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號的對應(yīng)關(guān)系如表5.3.1所列。MAX5380與S3C2410A的連接電路如圖5.3.1所示。 表5.3.1 MAX5380數(shù)字輸入與模擬輸出對照表第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 圖5.3.1 MAX5380與S3C2410A的連接電路 圖5.3.1中，MAX5380的時鐘SCL和數(shù)據(jù)輸入SDA連接到S3C2410A的IICSCL（GPE15）和IICSDA（GPE14），CON2的1、2兩端輸出轉(zhuǎn)換后的模擬信號值，其輸出電壓范圍為02V。 S3

35、C2410A通過IIC接口向MAX5380發(fā)送數(shù)據(jù)，MAX5380將接收IIC總線的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號輸出到CON2。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 2 2MAX5380MAX5380的軟件編程的軟件編程 MAX5380的編程動作通過函數(shù)void iic_write_max5380（U32 slvAdd，U8 data）完成，其中slvAddr為從設(shè)備地址，MAX5380使用0 x60；data為待寫入的數(shù)據(jù)，即發(fā)送給MAX5380的數(shù)字值；iic_write_max5380的代碼請參考6.2節(jié)（I2C部分）

36、。通過調(diào)用該函數(shù)可以實現(xiàn)給CON2輸出各種波形信號。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 S3C2410A具有4路PWM輸出，輸出口分別為TOUT0-TOUT3。為了能夠正確輸出PWM信號，需要設(shè)置GPBCON寄存器選擇相應(yīng)I/O為TOUTx功能。 然后，通過TCFG0寄存器為PWM定時器時鐘源設(shè)置預(yù)分頻值，通過TCFG1寄存器選擇PWM定時器時鐘源。接著，通過TCNB0寄存器設(shè)置PWM周期，通過TCMPB0設(shè)置PWM占空比。 最后，通過TCON寄存器啟動PWM定時器，即可輸出PWM信號。PWM DACPWM DAC控制控制第

37、第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 S3C2410A的PWM控制器uS3C2410A處理器有5個16位定時器，其中定時器0/1/2/3有PWM脈沖輸出功能；定時器4具有內(nèi)部定時作用，但是沒有輸出引腳。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 程序設(shè)計：程序設(shè)計： 使用PWM輸出實現(xiàn)DAC功能，輸出電壓分別為為0.0V、0.5V、1.0V、1.5V、2.0V、2.5V和3.0V。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)

38、計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 int main(void) uint16 pwm_dac; / 獨立按鍵KEY1控制口設(shè)置 rGPFCON = (rGPFCON & (0 x038); / rGPFCON9:8 = 00b，設(shè)置GPF4為GPIO輸入模式 / TOUT0口設(shè)置 rGPBCON = (rGPBCON & (0 x030) | (0 x02255) pwm_dac = 0; rTCMPB0 = pwm_dac; return(0);第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 void PWM_Init(uint16

39、cycle, uint16 duty) / 參數(shù)過濾 if(dutycycle) duty = cycle; / 設(shè)置定時器0,即PWM周期和占空比 / Fclk=200MHz，時鐘分頻配置為1:2:4，即Pclk=50MHz。 rTCFG0 = 97;/ 預(yù)分頻器0設(shè)置為98，取得510204Hz rTCFG1 = 0;/ TIMER0再取1/2分頻，取得255102Hz rTCMPB0 = duty; / 設(shè)置PWM占空比 rTCNTB0 = cycle; / 定時值(PWM周期) if(rTCON&0 x04) rTCON = (11); / 更新定時器數(shù)據(jù) (取反輸出inver

40、ter位) else rTCON = (12)|(11); rTCON = (10)|(13); / 啟動定時器 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.4.1 5.4.1 鍵盤與鍵盤與LEDLED數(shù)碼管接口基本原理與結(jié)數(shù)碼管接口基本原理與結(jié)構(gòu)構(gòu)1 1鍵盤的分類鍵盤的分類 鍵盤按與微控制器的連接方式，其結(jié)構(gòu)可分為線性鍵盤和矩陣鍵盤兩種形式。 u線性鍵盤由若干個獨立的按鍵組成，每個按鍵的一端與微控制器的一個I/O口相連。有多少個鍵就要有多少根連線與微控制器的I/O口相連，適用于按鍵少的場合。5.4 5.4 鍵盤與鍵盤與LEDL

41、ED數(shù)碼管接口數(shù)碼管接口第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 u矩陣鍵盤的按鍵按N行M列排列，每個按鍵占據(jù)行列的一個交點，需要的I/O口數(shù)目是N+M，容許的最大按鍵數(shù)是NM。矩陣鍵盤可以減少與微控制器I/O接口的連線數(shù)，是常用的一種鍵盤結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)矩陣鍵盤的識鍵和譯鍵方法的不同，矩陣鍵盤又可以分為非編碼鍵盤和編碼鍵盤兩種。非編碼鍵盤主要用軟件的方法識鍵和譯鍵。根據(jù)掃描方法的不同，可以分為行掃描法、列掃描法和反轉(zhuǎn)法3種。編碼鍵盤主要用硬件（鍵盤和LED專用接口芯片）來實現(xiàn)鍵的掃描和識別，例如使用8279專用接口芯片。第第5 5

42、章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 鍵盤的按鍵實際上就是一個開關(guān)，常用的按鍵開關(guān)有機械式按鍵、電容式按鍵、薄膜式按鍵、霍耳效應(yīng)按鍵等。（1 1）機械式按鍵）機械式按鍵（2 2）電容式按鍵）電容式按鍵（3 3）薄膜式按鍵）薄膜式按鍵 （4 4）霍耳效應(yīng)按鍵）霍耳效應(yīng)按鍵第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 2 2LEDLED數(shù)碼管數(shù)碼管 LED（Light Emitting Diode，發(fā)光二極管）數(shù)碼管（也稱為七段數(shù)碼管）價格低廉、體積小、功耗低，而可靠性又很好，在嵌

43、入式控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常普遍。 如圖5.4.1（a）所示，LED數(shù)碼管一般由8個發(fā)光管組成，分別稱為a、b、c、d、e、f、g 7個字段和一個小數(shù)點段DP。通過7個字段的不同組合，可以顯示09和AF共16個字母數(shù)字，從而實現(xiàn)十六進制的顯示。例如，控制a、b、c、d、e、f段亮，g段不亮，就顯示出數(shù)字零。（a） LED器件 （b）共陽極接法 （c）共陰極接法圖5.4.1 7段LED顯示器第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 LEDLED字符與段碼對應(yīng)表字符與段碼對應(yīng)表1-燈亮燈亮 0-燈滅燈滅第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系

44、統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 LED數(shù)碼管可以分為共陽極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)，如圖5.4.1（b）、（c）所示。 在共陰極結(jié)構(gòu)，各字段陰極控制端連接在一起接低電平，各字段陽極控制端連接到高電平時，則該段發(fā)光。例如，要顯示b字母，只要使c、d.、e、f、g陽極接高電平即可實現(xiàn)。 在共陽極結(jié)構(gòu)，各字段陽極控制端連接在一起接高電平，各字段陰極控制端連接到低電平時，則該段發(fā)光。例如，要顯示b字母，只要使c、d.、e、f、g陽極接低電平即可實現(xiàn)。 在多個LED數(shù)碼管顯示電路中，通常把陰（陽）極控制端連接到一個輸出端口，稱為位控端口；而把各字段（數(shù)據(jù)顯示段）連接到一個輸出

45、端口，稱為段控端口。段控端口處應(yīng)輸出十六進制數(shù)的7段代碼。 將一個4位的BCD碼譯為LED的7位顯示代碼，可以采用專用譯碼芯片，如7447即采用專用的帶驅(qū)動器的LED段譯碼器，可以實現(xiàn)對BCD碼的譯碼。另一種常用的辦法是軟件譯碼法，將0F共16個數(shù)字（也可以為09）對應(yīng)的顯示代碼組成一個表，直接輸出7段碼。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.4.2 5.4.2 用用I/OI/O口實現(xiàn)鍵盤接口口實現(xiàn)鍵盤接口 一個用I/O口實現(xiàn)的16個按鍵的鍵盤接口電路如圖5.4.2所示。在本例中，采用了節(jié)省口線的“行掃描法”方法來檢測鍵盤

46、，與44的矩陣鍵盤接口只需要8根口線，設(shè)置PF0PF3為輸出掃描碼的端口，PF4PF7為鍵值讀入口。圖5.4.2 ARM微處理器實現(xiàn)的鍵盤接口電路第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 行掃描法行掃描法: : 使鍵盤上某一行線為低電平，而其余行接高電平，然后讀取列值，如果列值中有某位為低電平，則表明行列交點處的鍵被按下；否則掃描下一行，直到掃描完全部的行線為止。 在圖5.4.2所示電路中，按鍵設(shè)置在行、列交叉點上，行、列分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。列線通過上拉電阻接到+5V上。平時無按鍵動作時，列線處于高電平狀態(tài)；而當有鍵按下時，

47、列線電平狀態(tài)將由通過此按鍵的行線電平?jīng)Q定：行線電平如果為低，列線電平為低；行線電平如果為高，則列線電平亦為高。通過這一點來識別矩陣式鍵盤是否被按下。因各按鍵之間相互發(fā)生影響，所以必須將行、列線信號配合起來并作適當?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)行掃描法的原理，識別矩陣鍵盤按鍵閉合分兩步進行：（1）識別鍵盤哪一行的鍵被按下：讓所有行線均為低電平，檢查各列線電平是否為低，如果有列線為低，則說明該列有鍵被按下，否則說明無鍵被按下。（2）如果某列有鍵被按下，識別鍵盤哪一行的鍵被按下：逐行置低電平

48、，并置其余各行為高電平，檢查各列線電平的變化，如果列電平變?yōu)榈碗娖剑瑒t可確定此行此列交叉點處按鍵被按下。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.4.3 5.4.3 采用專用芯片實現(xiàn)鍵盤及采用專用芯片實現(xiàn)鍵盤及LEDLED接口接口 一個54鍵盤及8位LED顯示電路如下圖所示，該電路采用支持IIC總線協(xié)議的ZLG7290芯片。 ZLG7290是一個采用IIC接口的鍵盤及LED驅(qū)動器芯片，IIC串行接口提供鍵盤中斷信號方便與處理器接口，IIC接口傳輸速率可達32kbit/s，可驅(qū)動8位共陰數(shù)碼管或64只獨立LED和64個按鍵，可控

49、掃描位數(shù)可控任一數(shù)碼管閃爍，提供數(shù)據(jù)譯碼和循環(huán)移位段尋址等控制，8個功能鍵可檢測任一鍵的連擊次數(shù)，無需外接元件即直接驅(qū)LED，可擴展驅(qū)動電流和驅(qū)動電壓，提供工業(yè)級器件多種封裝形式PDIP-24和SO-24，引腳端功能如表5.4.1所示。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 表表5.4.1 ZLG72905.4.1 ZLG7290引腳端功能引腳端功能第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 （a）ZLG7290控制電路第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/

50、/輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 （b）八段數(shù)碼管連接電路第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 （c）鍵盤及LED顯示電路圖5.4.3 54鍵盤及8位LED顯示電路（圖與表中的引腳端符號統(tǒng)一，以表為準）第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 注：訪問這些寄存器需要通過 IIC 總線接口來實現(xiàn)。ZLG7290的 IIC 總線器件地址是70H（寫操作）和71H（讀操作）。訪問內(nèi)部寄存器要通過“子地址”來實現(xiàn)。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入

51、式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 1.1.系統(tǒng)寄存器系統(tǒng)寄存器 SystemReg ( SystemReg (地址地址:00H):00H) 系統(tǒng)寄存器的第0位（LSB）稱作 KeyAvi ，標志著按鍵是否有效， 0沒有按鍵被按下，1有某個按鍵被按下。SystemReg 寄存器的其它位暫時沒有定義。當按下某個鍵時，ZLG7290B的INT引腳會產(chǎn)生一個低電平的中斷請求信號。當讀走鍵值后，中斷信號就會自動撤銷。而 KeyAvi 也同時予以反映。正常情況下，微控制器只需要判斷 INT 引腳就可以了。通過不斷查詢 KeyAvi 位也能判斷是否有鍵按下，這樣就可以節(jié)

52、省微控制器的一根I/O口線，但是代價是IIC總線處于頻繁的活動狀態(tài)，多消耗電流并且不利于抗干擾。 寄存器詳解寄存器詳解 ：第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 2.2.鍵值寄存器鍵值寄存器 Key ( Key (地址地址:01H) :01H) 如果某個普通鍵被按下，則微控制器可以從鍵值寄存器 Key中讀取相應(yīng)的鍵值156。如果微控制器發(fā)現(xiàn) ZLG7290B 的INT引腳產(chǎn)生了中斷請求，而從Key中讀到的鍵值是0，則表示按下的可能是功能鍵。 鍵值寄存器 Key 的值在被讀走后自動變成0 。 3. 3. 連擊次數(shù)計數(shù)器連擊次數(shù)計數(shù)

53、器 RepeatCnt ( RepeatCnt (地址地址:02H) :02H) ZLG7290B為普通鍵提供了連擊計數(shù)功能。所謂連擊是指按住某個普通鍵不松手，經(jīng)過一兩秒鐘的延遲后（在 4MHz 下約為 2 秒）， 開始連續(xù)有效，連續(xù)有效間隔時間（在 4MHz 下約為 170 毫秒）在幾十到幾百個毫秒。這一特性跟電腦上的鍵盤很類似。 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 4. 4. 功能鍵寄存器功能鍵寄存器 FunctionKey ( FunctionKey (地址地址:03H) :03H) ZLG7290B 還提供有8個功能

54、鍵。功能鍵常常是配合普通鍵一起使用的，就像電腦鍵盤上的Shift、Ctrl和Alt鍵。當然功能鍵也可以單獨去使用，就像電腦鍵盤上的F1F12。當按下某個功能鍵時，在INT引腳也會像按普通鍵那樣產(chǎn)生中斷信號。 功能鍵的鍵值是被保存在 FunctionKey 寄存器中的。功能鍵寄存器 FunctionKey 的初始值是FFH，每一個位對應(yīng)一個功能鍵，第0位（LSB）對應(yīng)F0 ，第1位對應(yīng) F1，依次類推，第7位（MSB）對應(yīng)F7。某一功能鍵被按下時，相應(yīng)的FunctionKey 位就清零。 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5

55、. 5. 命令緩沖區(qū)命令緩沖區(qū) CmdBuf0 CmdBuf1 ( CmdBuf0 CmdBuf1 (地址地址:07H 08H):07H 08H) 通過向命令緩沖區(qū)寫入相關(guān)的控制命令可以實現(xiàn)段尋址、 下載顯示數(shù)據(jù)、 控制閃爍等功能。 6. 6. 閃爍控制寄存器閃爍控制寄存器 FlashOnOff ( FlashOnOff (地址地址:0CH):0CH) FlashOnOff 寄存器決定閃爍頻率和占空比。7. 7. 掃描位數(shù)寄存器掃描位數(shù)寄存器 ScanNum ( ScanNum (地址地址:0DH):0DH) 用于控制最大的掃描顯示位數(shù),有效范圍為0-7對應(yīng)的顯示位數(shù)為1-8.實際應(yīng)用中可能需

56、要顯示的位數(shù)不足8位，例如只顯示3位，這時可以把ScanNum 的值設(shè)置為2，則數(shù)碼管的第0、1、2位被掃描顯示，而第37位不會被分配掃描時間，所以不顯示。 8. 8. 顯示緩存寄存器顯示緩存寄存器 DpRam0-DpRam7 ( DpRam0-DpRam7 (地址地址:10H-17H):10H-17H) DpRam0 DpRam7 這 8 個寄存器的取值直接決定了數(shù)碼管的顯示內(nèi)容。 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計

57、1.1.鍵盤控制初始鍵盤控制初始化程序化程序第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 2 2中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 5.5.1 LCD5.5.1 LCD顯示接口原理與結(jié)構(gòu)顯示接口原理與結(jié)構(gòu)5.5 LCD5.5 LCD顯示接口顯示接口 LCD 液晶顯示器是Liquid Crystal Display 的簡稱，LCD 的構(gòu)造是

58、在兩片平行的玻璃當中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 （一）液晶的物理特性 液晶的物理特性是：當通電時導(dǎo)通，排列變的有秩序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過。讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。從技術(shù)上簡單地說，液晶面板包含了兩片相當精致的無鈉玻璃素材，稱為Substrates，中間夾著一層液晶。當光束通過這層液晶時，液晶本身會排排站立或扭轉(zhuǎn)呈不規(guī)則狀，因而阻隔或使光束順利通過。大多數(shù)液晶都屬

59、于有機復(fù)合物，由長棒狀的分子構(gòu)成。在自然狀態(tài)下，這些棒狀分子的長軸大致平行。將液晶倒入一個經(jīng)精良加工的開槽平面，液晶分子會順著槽排列，所以假如那些槽非常平行，則各分子也是完全平行的。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 （二）單色液晶顯示器的原理 LCD 技術(shù)是把液晶灌入兩個列有細槽的平面之間。這兩個平面上的槽互相垂直(相交成90 度)。也就是說，若一個平面上的分子南北向排列，則另一平面上的分子東西向排列，而位于兩個平面之間的分子被強迫進入一種90 度扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。由于光線順著分子的排列方向傳播，所以光線經(jīng)過液晶時也被扭轉(zhuǎn)90

60、度。但當液晶上加一個電壓時，分子便會重新垂直排列，使光線能直射出去，而不發(fā)生任何扭轉(zhuǎn)。 LCD 是依賴極化濾光器(片)和光線本身。自然光線是朝四面八方隨機發(fā)散的。極化濾光器實際是一系列越來越細的平行線。這些線形成一張網(wǎng)，阻斷不與這些線平行的所有光線。極化濾光器的線正好與第一個垂直，所以能完全阻斷那些已經(jīng)極化的光線。只有兩個濾光器的線完全平行，或者光線本身已扭轉(zhuǎn)到與第二個極化濾光器相匹配，光線才得以穿透。第第5 5章章 嵌入式系統(tǒng)輸入嵌入式系統(tǒng)輸入/ /輸出設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 對于筆記本電腦或者桌面型的LCD 顯示器需要采用的更加復(fù)雜的彩色顯示器而言，還要具備專門處理彩色顯示的色彩過濾層。通常，在彩色LCD 面板中，每一個像素都是由三個液晶單