| 摘要 在概述Philips P89LPC932的基本功能以及與P89LPC764比較的基礎(chǔ)上,針對(duì)LCD顯示設(shè)計(jì)中的諸多問題,給出一種能廣泛應(yīng)用于各類現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示、組態(tài)式LCD的軟硬件實(shí)現(xiàn)方案;分析硬件電路及其工作原理,并給出軟件設(shè)計(jì)中部分關(guān)鍵代碼。該方案在模擬系統(tǒng)上和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況中進(jìn)行了驗(yàn)證,成本低,且具有通用性和靈活性等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 P89LPC932 組態(tài)設(shè)計(jì) LCD顯示 通信模式 堆棧空間 初始化程序 引言 隨著微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展,LCD作為現(xiàn)場(chǎng)顯示設(shè)備廣泛應(yīng)用在各種通信與控制系統(tǒng)中。大部分的LCD集成了中英文字庫,用戶輸入?yún)^(qū)位碼或ASCII碼即可實(shí)現(xiàn)文本顯示。由于現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備通常較為分散,系統(tǒng)中模擬量和開關(guān)量隨著控制要求的變化而不同,顯示的項(xiàng)目個(gè)數(shù)和功能也不盡相同,往往給設(shè)計(jì)帶來許多不便[1]。常用的方法是,在軟件的設(shè)計(jì)階段,根據(jù)要求把各個(gè)顯示信息固化在程序中。若要修改某個(gè)中文字符,程序員首先必須查出其區(qū)位碼,然后修改計(jì)算機(jī)上的漢字?jǐn)?shù)據(jù)。這樣,不但系統(tǒng)的開發(fā)周期長、程序可讀性差,而且給日后的維護(hù)帶來很大的不便。為了實(shí)現(xiàn)程序的通用性,選用Philips的P89LPC932實(shí)現(xiàn)具有組態(tài)功能的LCD顯示。其優(yōu)點(diǎn)是,在不需要修改系統(tǒng)軟件情況下,通過串口與組態(tài)軟件方便地設(shè)定LCD顯示的項(xiàng)目和個(gè)數(shù),功能菜單隨著設(shè)定項(xiàng)目的個(gè)數(shù)自動(dòng)改變,并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的簡單控制操作,達(dá)到了通用性和靈活性結(jié)合的目的。 1 P89LPC932介紹 P89LPC932是Philips公司推出的高性能高速度的80C51 CPU,采用0.35μm Flash,6倍速于標(biāo)準(zhǔn)的80C51。8KB Flash 程序存儲(chǔ)器,具有1KB可擦除扇區(qū)和64B可擦除頁;512B數(shù)據(jù)EEPROM存儲(chǔ)器可用來存放器件序列碼及設(shè)置參數(shù);256B RAM,512B輔助片內(nèi)RAM。 在P89LPC76X系列中,P89LPC764得到了廣泛的應(yīng)用;但由于LPC764只有4KB的程序空間和128B的數(shù)據(jù)存取空間,故不能滿足較大量數(shù)據(jù)通信和顯示的要求。與之相比,P89LPC932還具有如下特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)： ① 程序區(qū)域擴(kuò)大。由4KB的EPROM擴(kuò)大為8KB Flash,并提供在線編程功能。
�、� 數(shù)據(jù)區(qū)域擴(kuò)大。P89LPC932有256B的內(nèi)部數(shù)據(jù)存取區(qū),512B的輔助存取區(qū)和512B的EEPROM。
�、� 串行通信功能增強(qiáng)。設(shè)置高精度波特率發(fā)生器。LPC764實(shí)行串行通信時(shí),模式3要使用到定時(shí)器1。LPC932使用波特率發(fā)生器實(shí)現(xiàn)通信設(shè)置,可節(jié)省出定時(shí)器1。帶有字符檢測(cè)、幀錯(cuò)誤檢測(cè)、溢出錯(cuò)誤檢測(cè)、雙緩沖發(fā)送功能、發(fā)送中斷控制(停止位的開始或結(jié)束產(chǎn)生中斷)、可實(shí)現(xiàn)RX/TX中斷分開,從而提高通信效率。
④ 新增定時(shí)器模式6。 簡單的8位PWM 信號(hào)發(fā)生器,帶自動(dòng)重裝的8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器,重裝值表示PWM信號(hào)的占空比。
�、� 串行外圍接口SPI。高速串行通信接口,最高速度為3Mb/s。主從模式實(shí)現(xiàn)全雙工同步通信。 2 LCD系統(tǒng)組態(tài) 組態(tài)式LCD實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于對(duì)漢字處理,以往的做法把系統(tǒng)菜單的漢字區(qū)位碼固定在程序中。由于立即數(shù)表示的信息難于維護(hù),一旦需要對(duì)程序修改,將是一件費(fèi)勁的事情。我們的處理方法是,設(shè)置系統(tǒng)信息表,并把所有的中文信息(系統(tǒng)菜單和顯示信息)存放于EEPROM。中文信息和系統(tǒng)信息表通過由VB編寫的LCD組態(tài)軟件完成,并通過串口下載到EEPROM。當(dāng)LCD上電后,程序根據(jù)系統(tǒng)信息自動(dòng)配置顯示菜單,從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的組態(tài)性。 如表1所列,系統(tǒng)信息表記錄實(shí)際顯示的AI、AO、操作參數(shù)、DI、DO的個(gè)數(shù)。LCD在進(jìn)行頁面更新時(shí),先讀出相應(yīng)項(xiàng)目的個(gè)數(shù),并自動(dòng)調(diào)整顯示的條目。所有AI、AO、OPER、DI、DO的名稱中文區(qū)位碼,單位ASCII碼,狀態(tài)信息中文區(qū)位碼都存放到EEPROM中。項(xiàng)目名稱為4個(gè)漢字,單位信息為2個(gè)ASCII字符,狀態(tài)信息為2個(gè)漢字。 表1 組態(tài)信息數(shù)據(jù)在EEPROM中的物理地址分配
 LCD顯示裝置實(shí)現(xiàn)功能如下： �、� 實(shí)時(shí)顯示8個(gè)模擬量輸入點(diǎn)(AI)、8個(gè)模擬量輸出點(diǎn)(AO)、8個(gè)運(yùn)行參數(shù)、8個(gè)開關(guān)量輸入點(diǎn)(DI)、8個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)(DO)。
�、� 修改模擬量輸出點(diǎn)、運(yùn)行參數(shù)和開關(guān)量輸出點(diǎn),實(shí)行就地對(duì)設(shè)備的控制。
�、� 密碼管理。用戶可以直接在LCD上或通過組態(tài)軟件修改密碼。
�、� 滾動(dòng)顯示和手動(dòng)顯示功能。
�、� 組態(tài)功能。通過組態(tài)軟件可以方便地修改各顯示量的中文代碼和單位等信息。 在各種通信與控制系統(tǒng)中,LCD顯示特定的數(shù)據(jù)信息而處于控制系統(tǒng)的末端,通常做法是通過RS485總線與控制器相連形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)[1, 2]�？刂破髋cLCD在數(shù)據(jù)傳送上有兩種關(guān)系。一種是控制器為Master,LCD為Slave。控制器輪流地向各LCD傳送數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。另外一種是控制器為Slave,LCD為Master。LCD主動(dòng)地向控制器發(fā)出請(qǐng)求信號(hào),實(shí)現(xiàn)集中顯示的功能。為了系統(tǒng)的通用性,我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)特殊功能開關(guān),從而實(shí)現(xiàn)LCD主從模式的和組態(tài)模式的切換。其功能定義如表2所列。 表2 功能鍵說明
 Slave模式：LCD等待主站發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)是否為本機(jī)站號(hào)。若是,立即接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示,否則丟棄數(shù)據(jù)包,如圖1所示。 
圖1 Slave模式
Master模式：LCD輪流向各個(gè)控制器發(fā)出請(qǐng)求讀數(shù)命令,并作相應(yīng)的顯示,如圖2所示。 
圖2 Master模式
組態(tài)模式：LCD發(fā)出組態(tài)命令,當(dāng)接收到組態(tài)信息后發(fā)出組態(tài)成功信息。 3 硬件設(shè)計(jì) 如圖3所示,P89LPC932中P0口作為鍵盤輸入和站號(hào)地址,P2口與LCD數(shù)據(jù)線相連,P1.7、P1.6為LCD數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈帐中盘?hào)。串行通信線TXD、RXD與MAX487相連,并通過P1.4實(shí)現(xiàn)通信方向的切換。 |
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