圖3 系統(tǒng)電路原理
LCD選用的是OCM2×8液晶顯示器,內含GB2312 16×16點陣國際一級簡體漢字字庫和ASCII 8×8及8×16點陣英文字庫;具有上/下/左/右移動當前顯示屏幕及清除屏幕的命令。LCD所有的設置初始化工作在上電時自動完成,實現(xiàn)了即插即用。LCD硬件接口使用8位并行接口方式,采用REQ/BUSY握手協(xié)議。圖4所示為LCD寫漢字時序。LCD模塊在收到外部的REQ高電平信號后立即讀取數(shù)據(jù)線上的命令或數(shù)據(jù),同時將應答線BUSY變?yōu)楦唠娖?表明LCD已收到數(shù)據(jù)并正在忙于對數(shù)據(jù)的內部處理。當BUSY變?yōu)榈碗娖綍r,表明LCD對用戶的寫操作已經(jīng)執(zhí)行完畢。在寫入多個數(shù)據(jù)時,可以不斷地查詢應答線BUSY是否為低電平。如果為低電平,可以繼續(xù)送下一個數(shù)據(jù)。
圖4 LCD寫漢字時序
4 軟件設計
圖5是軟件的結構,每個模塊對應一個獨立的處理函數(shù)。LCD顯示以頁為單位,程序設“PageArbiter”函數(shù)實現(xiàn)對頁面的管理。頁面管理函數(shù)根據(jù)用戶的按鍵,決定進入如“菜單顯示”、“密碼設定”、“參數(shù)顯示”等畫面。以下是硬件驅動功能的說明。
圖5 軟件結構
(1) 串行通信
P89LPC932 的增強型UART 具有一個獨立的波特率發(fā)生器,波特率取決于對BRGR1 和BRGR0 的值。如果SMOD1(PCON.7)置位,定時器T1被2分頻。但需要修改BRGR1和BRGR0 寄存器的值前,為了避免向波特率發(fā)生器裝入錯誤的值,必須在RBGCON 寄存器中的BRGEN 位為0才能寫入。程序設計使用外晶振(11.0592MHz)選擇串行通信模式3,并利用波特率發(fā)生器設置通信速率。波特率發(fā)生器計算為
(BRGR1,BRGR0)= (11.0592MHz/19200)－16＝0x0230
初始化流程如圖6所示。
若不使用波特率發(fā)生器設置串行通信的通信速率,可以使用定時器1。其計算公式為
波特率=2fosc×192/[0xFF－(TH1)]
選用11.0592MHz的外晶振,波特率為19 200bps,則計算出TH1=0xFA。其初始化流程如圖7所示。
圖6 串行通信設置1 圖7 串行通信設置2
(2) EEPROM讀寫操作
P89LPC932 擁有512 字節(jié)的片內數(shù)據(jù)EEPROM ,用于保存配置參數(shù)數(shù)據(jù)。EEPROM 由SFR 控制,可字節(jié)讀、字節(jié)寫以及可擦除(通過行填充和塊填充)。用戶通過3個SFR和1 個中斷對其進行讀、寫和填充。EEPROM可尋址空間為512個字節(jié),使用9位地址。當數(shù)據(jù)地址大于0xFF時,置控制寄存器DEECON的第0位。值的注意的是,在訪問EEPROM時,必須對DEECON的第0位清0或置1。在仿真過程中發(fā)現(xiàn),當讀一個地址少于0xFF的字節(jié)數(shù)據(jù)后,再次向同一地址讀數(shù)據(jù)時出現(xiàn)錯誤。檢查的結果是第一次讀數(shù)時DEECON第0位為0,但第二次讀數(shù)時DEECON的第0位就自動地變?yōu)?。所以在讀寫數(shù)據(jù)時,必須對DEECON的第0位賦正確的值。
DEECON中的第4、5位定義了讀寫操作的模式,其定義如表3所列。
表3 EEPROM模式
在任何模式中操作完成之后,硬件都會置位EEIF 位。如果EEPROM中斷允許位(EIEE) 和系統(tǒng)中斷位(EA) 都置位,將產(chǎn)生中斷請求。中斷產(chǎn)生后必須由軟件清零。其初始化程序如下：
EIEE=TRUE; /*允許EEPROM中斷*/
EA=1; /*允許系統(tǒng)中斷*/
(3) 輔助RAM的使用
我們把所有從串行通信得到的實時數(shù)據(jù)存放在輔助RAM區(qū)內。信息含義如表4所列。
表4 信息字符組成
讀寫程序如下：
#include "ABSACC.H"
bData=XBYTE[i]; /*輔助RAM讀操作*/
XBYTE[i]=bData; /*輔助RAM寫操作*/
其中XBYTE[]中的參數(shù)可以是立即數(shù)、常數(shù)、變量。通過循環(huán)語句可以方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)塊的讀寫操作。
5 組態(tài)軟件設計
組態(tài)軟件和仿真軟件是由VB開發(fā)的[3]。當LCD進入組態(tài)狀態(tài)后,發(fā)送請求組態(tài)信號。組態(tài)軟件檢測LCD的站號,并向相應的LCD發(fā)出組態(tài)初始化信息包。LCD接收到組態(tài)軟件發(fā)出的數(shù)據(jù)包并發(fā)出回答信息包。組態(tài)軟件依次把中文內碼和單位傳送到LCD。
結語
采用P89LPC932芯片實現(xiàn)了具有組態(tài)功能的LCD顯示。系統(tǒng)硬件電路簡單,易于根據(jù)用戶和系統(tǒng)的需要設置顯示的項目和個數(shù),實現(xiàn)了對AI、AO、DI、DO和運行參數(shù)的顯示和修改。
參考文獻
1 陽憲惠. 現(xiàn)場總線技術及其應用. 北京：清華大學出版社,1998
2 童曉陽,吳廣寧. 一種基于3層C/S結構的電能量計費管理系統(tǒng). 電力系統(tǒng)自動化,2000,24(10)：58～60
3 Ken Getz, Mike Gilbert. VBA高級開發(fā)指南. 北京：電子工業(yè)出版社,1997
4 王智濤,梅生偉, 等. 基于無源控制方法的TCSC控制器及其仿真研究. 電力系統(tǒng)自動化,2003,27(1)：11～15
5 Vastava L,Singh S N,Sharma J. Estimation of Loadability Margin Using Parallel Self-organizing Hierarchical Neural Network. Computers and Electrical Engineering,2000,26(2)：151～167
周齊國 副教授,主要從事控制理論、人工智能等研究。
霍繼明 碩士研究生,主要從事控制理論、人工智能等研究。
