基于32位微處理器的液晶顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
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SED1353圖形液晶顯示控制器簡(jiǎn)介及其接口原理
SED1353圖形液晶顯示控制器作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制液晶顯示模塊的專用芯片，具有8 位/16位計(jì)算機(jī)總線接口；內(nèi)置調(diào)色板，最大支持256種色彩或16級(jí)灰度的液晶顯示屏；具有管理128KB顯示存儲(chǔ)器空間的能力，可支持最大分辨率為1024×1024點(diǎn)陣液晶顯示模塊，提供了比較寬的應(yīng)用領(lǐng)域。
SED1353是一種可以由微處理器管理顯示存儲(chǔ)器的液晶顯示控制芯片，即微處理器可以采用訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的方法直接對(duì)顯示存儲(chǔ)器和它的16個(gè)內(nèi)部寄存器進(jìn)行設(shè)置讀取。相比由控制器管理顯示存儲(chǔ)器方式的液晶顯示控制器(典型芯片如SED1335)，SED1353的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，它不需要反復(fù)寫指令再寫數(shù)據(jù)完成對(duì)顯示存儲(chǔ)器和內(nèi)部寄存器的管理，控制效率大為提高。由于要分配一定地址空間給顯示存儲(chǔ)器，SED1353控制器的缺點(diǎn)是占系統(tǒng)資源比較多。微處理器在訪問(wèn)SED1353的內(nèi)部寄存器時(shí)，地址總線分為三部分：A15～A10組合作為寄存器片選信號(hào)I/OCS；A9～A4作為基地址且需要與上電時(shí)的VD12～VD7 比較，相等才進(jìn)行內(nèi)部譯碼選通寄存器；A3～A0作為16個(gè)寄存器AUX[0～F]的地址。微處理器訪問(wèn)顯示存儲(chǔ)器時(shí)，地址總線分為兩部分：A19～A17高位地址對(duì)應(yīng)顯示存儲(chǔ)器的128KB地址空間，與VD15～VD13設(shè)置相等才內(nèi)部譯碼選通顯示存儲(chǔ)器；A16等地址線組合作為顯示存儲(chǔ)器片選信號(hào)MEMCS# ，以對(duì)顯示存儲(chǔ)器單元進(jìn)行操作。
硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
MC68332與SED1353的接口電路設(shè)計(jì)
MC68332通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線，CS8片選信號(hào)、數(shù)據(jù)傳輸寬度信號(hào)SIZ0、A0及讀寫控制R/W，外圍器件接口應(yīng)答信號(hào)DSACK1，同SED1353進(jìn)行異步數(shù)據(jù)傳送。SED1353的I/O地址空間分配為＄200000～＄23FFFF。其中SED1353的16個(gè)8位寄存器地址為＄200000～＄20000F ；顯示存儲(chǔ)器占用128KB地址空間，即＄220000～＄23FFFF。CS8允許的地址空間塊大小設(shè)置為256KB，起始地址＄200000。DSACD1指明外部外圍器件寬度為16位；可訪問(wèn)管理/用戶級(jí)空間；允許進(jìn)行讀寫訪問(wèn)。故CS 8基址寄存器和選擇寄存器編程為：CSBAR8=＄2005；CSOR8=＄7BF0。MC68332與SED1353的接口電路如圖1 所示。圖1 還給出了SED1353與液晶屏LM64P83L的接口電路。SED1353通過(guò)顯示存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)總線VD15～VD0的復(fù)位上電設(shè)置自己的I/O地址。設(shè)數(shù)值1表示該端接一個(gè)10kΩ電阻上拉至高電平，0表示不接上拉電阻，x表示任意。故設(shè)置VD15～VD13=001；VD12～VD4=000000xxx；其中VD3～VD0=1，表示16位數(shù)據(jù)總線、直接訪問(wèn)方式、M68000時(shí)序及總線高低字節(jié)交換。
地址譯碼GAL的設(shè)計(jì)
當(dāng)MC68332的字或長(zhǎng)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送到SED1353的I/O偶數(shù)地址(受對(duì)準(zhǔn)限制)時(shí)，需要使BHE# 、AB0/UDS#同時(shí)低電平有效。單字節(jié)傳輸雖然不受對(duì)準(zhǔn)限制，但單字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到SED1353的I/O奇數(shù)地址時(shí)(如訪問(wèn)SED1353內(nèi)部8 位寄存器) ，需要使SED1353的BHE#低電平有效，AB0/UDS#高電平無(wú)效；此外，MC68332設(shè)置定義的CS8定義的地址空間包括了內(nèi)部寄存器和顯示存儲(chǔ)器的地址空間，此時(shí)還不能將各自的片選信號(hào)分開(kāi)。因此可通過(guò)可編程邏輯器件來(lái)解決這一問(wèn)題，GAL將依據(jù)下列等式編程：
IOCS#=!(!CS 8 &!A17 &!A16 &!A15 &!A14 &!A13&!A12&!A11 &!A10)
MEMCS#=CS8
BHE#=SIZ0&!A0
軟件設(shè)計(jì)
MC68332的硬件初始化程序設(shè)計(jì)
MC68332的復(fù)位向量和初始化程序駐留在ROM中，在系統(tǒng)復(fù)位后MC68332從異常情況向量表中取出向量后在管理方式下執(zhí)行初始化程序來(lái)定義相關(guān)地址、常數(shù)及其他參數(shù)。首先進(jìn)行硬件初始化，依次初始化全局寄存器、各模塊和外部設(shè)備等。MC68332地址空間的分配如下：尋址空間的＄000000～＄0FFFFF分配為ROM存儲(chǔ)區(qū)，＄100000～＄13FFFF為SRAM 存儲(chǔ)區(qū)，＄200000～＄23FFFF為顯示存儲(chǔ)區(qū)，＄240000～＄FFDFFF分配給其他外設(shè)(如串行通信模塊的MC68HC681等) 。通過(guò)設(shè)備BAR 寄存器，把片上RAM 定位在＄FFE000～＄FFE7FF。通過(guò)設(shè)置SIM 模塊的MCR 寄存器，把＄FFF000～＄FFFFFF存儲(chǔ)區(qū)作為模塊寄存器區(qū)。硬件初始化完成后，MC68332通過(guò)設(shè)置用戶堆棧指針地址USP、狀態(tài)寄存器SR 以及程序計(jì)數(shù)器PC將控制權(quán)交給應(yīng)用程序。應(yīng)用程序一般工作在用戶方式下。本文中液晶顯示系統(tǒng)使用的液晶屏為SHARP公司的LM64P83L，STN單色雙屏結(jié)構(gòu)640×480點(diǎn)陣。限于篇幅，只列出SED1353硬件初始化程序清單。
評(píng)論