ARM7TDMI微处理器和液晶显示模块的接口及应用
时间:09-02
来源:互联网
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当前许多应用领域都采用无线方式进行数据传输,在无线抄表、工业数据采集、天线遥控、计算机遥测遥控,医疗卫生自动化、家庭自动化、安防、汽车仪表数据读取等各方面无线射频数传模块都有广泛的应用。
1 射频数传模块开发平台的构建
建立软硬件开发平台是模块开发的首要任务,比较了几种射频数传模块方案,最后决定采用由LPC900系列FLASH单片机和CC1000射频传输芯片为主芯片的开发方案。
1.1 主芯片简介
LPC2900 FLASH单片机是Philips公司推出的一款高性能、微功耗(完全掉电模式功耗低于1μA)、高速率(6倍于普通51单片机)、小封装的5l内核单片机,主要集成了字节方式的I2C总线、SPI总线、增强型UA
RT接口、比较器、实时时钟、E2PROM,AD/DA转换器、ISP/IAP在线编程和应用中编程等一系列有特色的功能部件,可满足各种对成本、线路板空间有限制而又要求高性能、高可靠性的应用。根据性能、成本等各方面因素我们选择了该系列的LPC922。
CC1000是基于Chipcon公司的Smart RF技术制造的可编程、半双工超高频单片收发器芯片,电路工作在ISM频段(300~1 000 MHz)。通过串行接口编程,其主要的工作参数能够根据不同应用场合需要灵活方便地设定。同时其灵敏度可达-109 dBm,可编程输出功率-20~10 dBm,FSK调制数据率最高可达76.8 kBaud,可在2.7~3.3 V低电源工作。非常适合应用于ISM(工业、科学及医疗)方面以及SRD(短距离通信)。
1.2 开发平台构建
LPC900系列单片机提供了较为完善的软硬件开发工具,在系统开发中采用TKS932仿真器,用于系统的仿真、调试。该仿真器支持目前流行的KEILC公司的μVisionⅡ集成开发环境。
通过自行设计的射频模块开发板以及附加一些辅助电路,配合TKS932仿真器及软件开发工具μVisionⅡ,构成的射频数传模块开发平台的框图如图1所示。

PC机的COM1口与TKS932仿真器进行通信,对模块软件进行软、硬件仿真。COM2口则与LPC922进行通讯,一方面可以把软件调试信息更加直观地反映出来,配合软件调试;另一方面可以通过该串口接收或者发送数据到射频模块。
2 软件开发及调试
2.1 数传模块软件基本结构说明
射频传输芯片CCl000具有3种状态:IDEL(空闲),RX(接收数据),TX(发送数据)。整体上看,这是个具有3种状态的状态机模型,状态之间的相互转换见图2。模块主程序除了完成基本的芯片初始化工作外,程序的运行主要是根据在CC1000的DCLK管脚产生的中断,由中断管理程序进行状态检测及切换,并执行相应的中断操作。

2.2 软件调试开发中遇到的问题分析
该开发平台采用的软件开发环境为μVisionⅡ。该环境内嵌多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工程建立和管理、编译、连接、目标代码的生成,软件仿真,硬件仿真等完整的开发流程。尤其C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平,而且可以附加灵活的控制选项,在开发大型项目时非常理想。即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令开发进度大大加快。但是其开发环境又有其自身的特色,需要对其中一些特殊的问题加以考虑。下面是对软件开发中遇到的几个典型问题的具体讨论和研究。
2.2.1 程序中的关键字
在进行程序设计时不能使用C51编译器的关键字来定义变量名或者函数名。C51是区别大、小字母的,而关键字都是小写字母。
例如:void writeToCC1000Register(char addr,char data)。该函数定义从字面上看没有问题,但在编译时均指示错误,查看C51关键字有关目录,查出原因在于变量参数data为其关键字,造成了编译时的错误。
下面列出了一些常用的关键字,在程序设计时定义变量或函数名时应特别注意避免使用:
_at_,alien,bdata,bit,code,data,idata,large,pdata,sbit,sfr,sfrl6,smal,task,using,xdata,priority。
2.2.2 BIT和SBIT的区别和全局变量、局部变量的使用
在程序中有关位操作时必然要涉及到2种数据类型,bit和sbit。这2种数据类型的使用应注意区别。
bit主要用位变量操作。sbit虽然也是用于位变量的操作,但其使用范围较bit更广泛。sbit不仅可以用于定义可位寻址寄存器的各个位,使我们可以对寄存器进行位操作,sbit的另一个重要作用在于构建类似于共用体数据类型,这种数据类型在LPC922与CC1000的串行/并行数据相互转换中起着重要的作用。例如:
unsigned char bdata myDatas2;//定义一个可位寻址的全局变量
//定义变量的各个位
sbit cDatas0=myDatas2^O;
sbit cDatasl="myDatas2"^l;
sbit cDatas2=myDatas2^2;
sbit cDatas3=myDatas2^3;
sbit eDatas4=myDatas2^4;
sbit eDatas5=myDatas2^5;
sbit cDatas6=myDatas2^6;
sbit cDatas7=myDatas2^7;
在这里myDatas2既可以作为一个8位的变量使用,同时各个位也可以单独使用,这在串/并数据转换的场合是很有用的。特别需要注意的是,myDatas2这个可位寻址变量必须以全局变量的形式予以定义,如果定义为局部变量,编译器也将产生错误。
1 射频数传模块开发平台的构建
建立软硬件开发平台是模块开发的首要任务,比较了几种射频数传模块方案,最后决定采用由LPC900系列FLASH单片机和CC1000射频传输芯片为主芯片的开发方案。
1.1 主芯片简介
LPC2900 FLASH单片机是Philips公司推出的一款高性能、微功耗(完全掉电模式功耗低于1μA)、高速率(6倍于普通51单片机)、小封装的5l内核单片机,主要集成了字节方式的I2C总线、SPI总线、增强型UA
RT接口、比较器、实时时钟、E2PROM,AD/DA转换器、ISP/IAP在线编程和应用中编程等一系列有特色的功能部件,可满足各种对成本、线路板空间有限制而又要求高性能、高可靠性的应用。根据性能、成本等各方面因素我们选择了该系列的LPC922。
CC1000是基于Chipcon公司的Smart RF技术制造的可编程、半双工超高频单片收发器芯片,电路工作在ISM频段(300~1 000 MHz)。通过串行接口编程,其主要的工作参数能够根据不同应用场合需要灵活方便地设定。同时其灵敏度可达-109 dBm,可编程输出功率-20~10 dBm,FSK调制数据率最高可达76.8 kBaud,可在2.7~3.3 V低电源工作。非常适合应用于ISM(工业、科学及医疗)方面以及SRD(短距离通信)。
1.2 开发平台构建
LPC900系列单片机提供了较为完善的软硬件开发工具,在系统开发中采用TKS932仿真器,用于系统的仿真、调试。该仿真器支持目前流行的KEILC公司的μVisionⅡ集成开发环境。
通过自行设计的射频模块开发板以及附加一些辅助电路,配合TKS932仿真器及软件开发工具μVisionⅡ,构成的射频数传模块开发平台的框图如图1所示。

PC机的COM1口与TKS932仿真器进行通信,对模块软件进行软、硬件仿真。COM2口则与LPC922进行通讯,一方面可以把软件调试信息更加直观地反映出来,配合软件调试;另一方面可以通过该串口接收或者发送数据到射频模块。
2 软件开发及调试
2.1 数传模块软件基本结构说明
射频传输芯片CCl000具有3种状态:IDEL(空闲),RX(接收数据),TX(发送数据)。整体上看,这是个具有3种状态的状态机模型,状态之间的相互转换见图2。模块主程序除了完成基本的芯片初始化工作外,程序的运行主要是根据在CC1000的DCLK管脚产生的中断,由中断管理程序进行状态检测及切换,并执行相应的中断操作。

2.2 软件调试开发中遇到的问题分析
该开发平台采用的软件开发环境为μVisionⅡ。该环境内嵌多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工程建立和管理、编译、连接、目标代码的生成,软件仿真,硬件仿真等完整的开发流程。尤其C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平,而且可以附加灵活的控制选项,在开发大型项目时非常理想。即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令开发进度大大加快。但是其开发环境又有其自身的特色,需要对其中一些特殊的问题加以考虑。下面是对软件开发中遇到的几个典型问题的具体讨论和研究。
2.2.1 程序中的关键字
在进行程序设计时不能使用C51编译器的关键字来定义变量名或者函数名。C51是区别大、小字母的,而关键字都是小写字母。
例如:void writeToCC1000Register(char addr,char data)。该函数定义从字面上看没有问题,但在编译时均指示错误,查看C51关键字有关目录,查出原因在于变量参数data为其关键字,造成了编译时的错误。
下面列出了一些常用的关键字,在程序设计时定义变量或函数名时应特别注意避免使用:
_at_,alien,bdata,bit,code,data,idata,large,pdata,sbit,sfr,sfrl6,smal,task,using,xdata,priority。
2.2.2 BIT和SBIT的区别和全局变量、局部变量的使用
在程序中有关位操作时必然要涉及到2种数据类型,bit和sbit。这2种数据类型的使用应注意区别。
bit主要用位变量操作。sbit虽然也是用于位变量的操作,但其使用范围较bit更广泛。sbit不仅可以用于定义可位寻址寄存器的各个位,使我们可以对寄存器进行位操作,sbit的另一个重要作用在于构建类似于共用体数据类型,这种数据类型在LPC922与CC1000的串行/并行数据相互转换中起着重要的作用。例如:
unsigned char bdata myDatas2;//定义一个可位寻址的全局变量
//定义变量的各个位
sbit cDatas0=myDatas2^O;
sbit cDatasl="myDatas2"^l;
sbit cDatas2=myDatas2^2;
sbit cDatas3=myDatas2^3;
sbit eDatas4=myDatas2^4;
sbit eDatas5=myDatas2^5;
sbit cDatas6=myDatas2^6;
sbit cDatas7=myDatas2^7;
在这里myDatas2既可以作为一个8位的变量使用,同时各个位也可以单独使用,这在串/并数据转换的场合是很有用的。特别需要注意的是,myDatas2这个可位寻址变量必须以全局变量的形式予以定义,如果定义为局部变量,编译器也将产生错误。
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