用戶界面采用全中文的圖形化界面,，并具備如下特點：1)操作方式簡單,，一般人員即可操作；2)彈出式的故障提示界面,；3)所有提示和狀態(tài)顯示均使用中文,。

1 液晶顯示模塊

由于本設(shè)計中LPC2292微處理器的I/O端口要完成鍵盤輸入、LED指示輸出,、LCD屏幕控制等很多功能,，為了節(jié)約I/O資源，很多功能都采用了對微處理器I/O端口分時復(fù)用的方法,，這樣在不影響系統(tǒng)整體性能的基礎(chǔ)上充分地利用了有限的資源,。為了實現(xiàn)LPC2292的D0～D15端口對鍵盤、LED指示輸出,、LCD屏幕控制等多種功能的分時輸入/輸出操作,，對于鍵盤輸入的讀取，采用了Altera公司的CPLD芯片EPM7128作為以上器件的數(shù)據(jù)傳輸控制通道,。

由于目前最常用的單色LCD控制器SED1335的數(shù)據(jù)傳輸速度相對于LPC2292顯得十分緩慢,，經(jīng)過初期的計算和實際測量，刷新一屏320x240點的圖片最快需要130ns左右,，故EPM7128對LCD模塊還起到數(shù)據(jù)緩沖譯碼的作用,。

對于常用的LCD，由于它的引線較多,，如果直接由CPU去控制LCD的顯示,，會造成CPU負擔(dān)過重，用戶使用起來很不方面,。為了解決這種矛盾,，本課題運用北京三春暉電子科技發(fā)展有限公司出品的液晶顯示模塊——SG320240FPD" title="SG320240FPD">SG320240FPD。SG320240FPD顯示模塊將LCD液晶顯示驅(qū)動電路和分壓電路集成在一塊板子上，是一種集顯示,、控制與驅(qū)動為一體的顯示器件,，很好地解決了CPU的負擔(dān)問題。中文液晶顯示模塊SG320240FPD可實現(xiàn)漢字,、ASCII碼、位圖形的同屏顯示,。液晶顯示模塊方框圖如圖1所示,。

SG320240FPD液晶的核心器件是SED1335控制器芯片。SED1335是SEIKO EPSON公司出品的液晶顯示控制器,，其具有較強功能的I/O緩沖器,，指令功能豐富，4位數(shù)據(jù)并行發(fā)送,，最大驅(qū)動能力為640x256點陣,。

從圖1可以看出，DB為數(shù)據(jù)總線,，可以直接連在CPU數(shù)據(jù)總線上,；CS為片選信號，低電平有效,；AO為I/O緩沖器數(shù)據(jù)選擇信號,，為1時寫指令代碼或讀數(shù)據(jù)，為0時,，寫數(shù)據(jù)或讀狀態(tài)字,；RD、WR分別為讀操作信號和寫操作信號,，低電平有效,。LPC2292的控制信號通過EPM7128采用I/O設(shè)備訪問形式控制液晶控制器SED1335。然后,，SED1335通過SEG驅(qū)動器向液晶顯示器提供顯示數(shù)據(jù),，通過COM驅(qū)動器向液晶顯示器提供行掃描信號。在COM和SEG的配合下,，實現(xiàn)RAM矩陣內(nèi)容的液晶顯示,。

驅(qū)動器模塊是專用芯片與液晶顯示器的接口，其作用是提高驅(qū)動能力,、實現(xiàn)偏壓極性的轉(zhuǎn)換,。它包括COM驅(qū)動器、SEG驅(qū)動器及COM的移位寄存器,。

COM驅(qū)動器由控制電路,、電壓變換電路、電壓選擇電路、COMS驅(qū)動電路等子模塊組成,。COM移位寄存器與COM驅(qū)動器相配合,，向液晶顯示屏提供行掃描信號。COM移位寄存器實現(xiàn)0行～31行行掃描,，電壓變換電路和電壓選擇電路實現(xiàn)行驅(qū)動,，控制電路實現(xiàn)對COM Driver的控制，CO-MS獨立完成第32行掃描,。

SEG驅(qū)動器闈向液晶顯示屏提供顯示數(shù)據(jù),，該模塊由控制電路、電壓變換電路和電壓選擇電路實現(xiàn)對顯示數(shù)據(jù)鎖存電路輸出RAM數(shù)據(jù)的驅(qū)動,。

2 LCD7920的硬件驅(qū)動

由于LCD7920的控制器SED1335和LPC2292的外部總線連接時沒有采用直接連接的方式,，而是采用了通過可編程邏輯器件擴展I/O口進行間接連接的方式，SED1335的基本操作需要專門編寫相應(yīng)的操作函數(shù),，包括液晶屏復(fù)位函數(shù),、寫指令代碼、寫數(shù)據(jù)或參數(shù),、讀命令地址,、讀數(shù)據(jù)或參數(shù)和SED1335_write函數(shù)(寫一條完整的指令)。

從軟件角度看,，SED1335需要的控制信號包括：復(fù)位信號RST,、讀信號RD、寫信號WE,、地址信號A0(命令或數(shù)據(jù)方式控制),、片選信號AEN和數(shù)據(jù)信號D0～D7。其中,，RST,、RD、WE,、A0和CS信號由CPLD擴展的輸出端口LCD_CMD控制,，D0～D7由CPLD擴展的雙向端口LCD_DATA控制。另外,，為了控制數(shù)據(jù)信號LD0～LD7的方向,，還在CPLD內(nèi)部設(shè)置了DataOut信號。當(dāng)DataOut=0時數(shù)據(jù)由CPU通過LCD_DATA向SED1335輸入,；當(dāng)Data-Out=1時SED1335通過LCD_DATA向CPU輸出的數(shù)據(jù),。下面將具體分析寫指令信號的全過程。

首先,，要知道在寫指令的過程中,，復(fù)位信號RES置高電平不起作用，讀信號RD置高電平也不起作用，寫信號WE置為低電平,，片選信號AEN置為低電平,。由于寫指令是要數(shù)據(jù)由LCD_DATA向SED1335輸出，因此DataOut信號為低電平,。于是寫指令的時序圖如圖2所示,。

根據(jù)寫指令的時序圖，對于液晶模塊低層驅(qū)動的CPLD數(shù)字電路設(shè)計如圖3所示,。

從圖3可知,，首先在0x83000004地址空間中，A1高電平保持不變,，A0、A2,、A3,、A4、A5,、A6和地址使能信號AEN分別經(jīng)過非門變成高電平,。接著，它們在全部經(jīng)過與非門轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖?，設(shè)為X,。從時序圖中，可以看出RD一直保持高電平,，它和X相“或”后,，輸出為高電平CS—LCD2RD。由于CS—LCD2RD低電平有效,，所以讀指令不起作用,。同理，X和WE相“或”后,，輸出為低電平CS—LCD2WE,，然后CS—LCD2WE與74273的CLK位相連，即CLK位為低電平,。八重D觸發(fā)器74273的STR管腳信號是由RTS復(fù)位信號決定,，為高電平。根據(jù)八重D觸發(fā)器74273的真值表,，STR為高電平,，CLK為低電平，輸出和輸入相等,。下一步輸出信號通過74245總線收發(fā)器,，74245的OE管腳由Dataout信號決定。由于是寫代碼指令，Dataout=0,，數(shù)據(jù)由CPU通過LCD_DATA向SED1335輸入,。由于OE管腳為低電平，根據(jù)74245真值表,，輸入輸出保持不變,。LD0～LD7就等于輸入信號，把它接到SG320240FPD的D0～D7管腳,，SED1335讀取CPU數(shù)據(jù)完畢,。SED1335其他操作的分析過程與寫指令類似，這里不詳細作介紹,。

3 GUI軟件的實現(xiàn)

嵌入式(GUI,，Graphic User Interface)系統(tǒng)是在嵌入式系統(tǒng)中為特定的硬件設(shè)備或環(huán)境而設(shè)計的圖形用戶界面系統(tǒng)。

顯示任務(wù)與鍵盤任務(wù)的關(guān)系最密切,，它們組成了最基本的人機接口,，每一次鍵盤操作都伴隨著畫面的更新。由鍵盤操作更新的畫面內(nèi)容稱為“畫面的靜態(tài)部分”,，因為這部分畫面內(nèi)容在沒有鍵盤操作時是固定不變,。 作者：王珊珊 宋亮   來源：電子設(shè)計工程