專利名稱：基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)操作裝置，尤其涉及一種基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在信息技術(shù)高速發(fā)達(dá)的今天，計(jì)算機(jī)進(jìn)入了一個(gè)充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)的時(shí)代，隨著工業(yè)界對(duì)智能控制要求的不斷提高，形式多樣的數(shù)字化智能產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，并且成為代替PC 機(jī)進(jìn)行信息處理的主要部件。在這些部件中嵌入了微處理器，也就成為所謂的嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)融入到人們的生活中，而且無(wú)處不在，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了通用PC機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。目前各種嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)，要么是基于比較低檔次處理器芯片的學(xué)習(xí)板，只能做一些簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)編程。如果是比較高檔次處理器芯片的學(xué)習(xí)板，則通常接口缺乏，用戶也只能進(jìn)行相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)。同時(shí)也不能提供視頻顯示用的大屏幕液晶屏。這些缺陷使得這些開(kāi)發(fā)板無(wú)法實(shí)現(xiàn)針對(duì)特定信號(hào)進(jìn)行處理的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)。目前高校課程中，很多高校還在使用10年前就使用的單片機(jī)來(lái)講原理，單片機(jī)已經(jīng)逐步落后，很多更新更高的要求已經(jīng)不是單片機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的。而相應(yīng)的實(shí)踐課程更加缺乏。另外，科技類公司在相關(guān)嵌入式平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置的研發(fā)過(guò)程中，硬件平臺(tái)的水平很低。相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)論從高校學(xué)生的實(shí)踐和動(dòng)手能力培養(yǎng)，還是科技公司產(chǎn)品的不斷推陳出新等方面來(lái)講，都要求在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面能夠隨著技術(shù)的發(fā)而發(fā)展，并且能夠及時(shí)推出一個(gè)有效的嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)完整的信號(hào)處理過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置，其可以完成多種實(shí)驗(yàn)或者教學(xué)演示功能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案其包括串口 I、串口 II、IXD連接模塊、隨機(jī)存儲(chǔ)器、Nor Flash模塊、編程按鍵、電源、JTAG模塊、LED燈、蜂鳴器、中央微處理器，串口 I、串口 II、IXD連接模塊、隨機(jī)存儲(chǔ)器、Nor Flash模塊、編程按鍵、電源、JTAG模塊、LED燈、蜂鳴器分別與中央微處理器連接；串口 I、串口 II的另一端分別與PC機(jī)連接； IXD連接模塊的另一端連接IXD顯示屏。中央微處理器采用LPC2220型號(hào)。LPC2220是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的16/32位ARM7TDMI-S CPU的微控制器基礎(chǔ)上搭建起的驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，帶有片內(nèi)64KB靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。Nor Flash模塊在系統(tǒng)中作為系統(tǒng)程序代碼段和固化的數(shù)據(jù)段存放區(qū)。對(duì)代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用16位Thumb模式將代碼規(guī)模降低超過(guò)30%，而性能的損失卻很小。本系統(tǒng)極大限度地開(kāi)發(fā)了 LPC2220的各部分功能，通過(guò)配置總線，對(duì)GPI0(通用型之輸入輸出)實(shí)現(xiàn)多數(shù)據(jù)的輸入輸出。由于內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口，也非常適合于通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、嵌入式軟modern以及其它各種類型的應(yīng)用。通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)初始化。只有正確設(shè)置了存儲(chǔ)器的值，LPC2220芯片才能訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，所以初始化應(yīng)該放在LPC2220的裝載代碼里面。LPC2220最高振蕩頻率可達(dá)60MHz，所以在對(duì)其進(jìn)行外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，需要注意選擇工作速度合適的外部存儲(chǔ)器芯片。串口 I、串口 II皆采用9針RS-232串口。IXD顯示屏采用HGl擬6419C型號(hào)。編程按鍵設(shè)置16個(gè)。要實(shí)現(xiàn)串口的各功能首先要連接功能管腳，管腳連接模塊可以使所選管腳具有1 個(gè)以上的功能。配置存儲(chǔ)器控制多路開(kāi)關(guān)來(lái)連接管腳與片內(nèi)外設(shè)。外設(shè)在激活和任何相關(guān)中斷使能之前必須連接到適當(dāng)?shù)墓苣_。任何使能的外設(shè)功能如果沒(méi)有映射到相關(guān)的管腳， 則被認(rèn)為是無(wú)效的。主程序進(jìn)入子循環(huán)程序后，從串口輸入不同的數(shù)字，進(jìn)入相應(yīng)的串口子程序。功能為由PC機(jī)輸入字符，通過(guò)串口將字符串傳輸?shù)街醒胛⑻幚砥鳎購(gòu)闹醒胛⑻幚砥鲗⒔邮盏降淖址ㄟ^(guò)串口再發(fā)送回PC機(jī)。中央微處理器發(fā)出的控制信號(hào)分為地址碼和控制量?jī)刹糠?，地址碼用來(lái)選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；控制量決定該調(diào)整的類別(如對(duì)比度、亮度等)及需要調(diào)整的量。這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨(dú)立，互不相關(guān)。本發(fā)明可以利用該平臺(tái)的可編程特性，在不改變硬件的基礎(chǔ)上，進(jìn)行專用嵌入式軟件開(kāi)發(fā)。利用嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的編解碼、存儲(chǔ)、傳輸和顯示等功能，LCD顯示屏能夠滿足高清晰度顯示要求，大大降低了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本，具有極高的性價(jià)比。本平臺(tái)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備、訪問(wèn)控制、POS機(jī)、通信網(wǎng)關(guān)、嵌入式軟 moderm等，大大提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和適應(yīng)性。


圖1為本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本系統(tǒng)包括串口 I、串口 II、IXD連接模塊、隨機(jī)存儲(chǔ)器、Nor Flash模塊、編程按鍵、電源、JTAG模塊、LED燈、蜂鳴器、中央微處理器，串口 I、串口 II、IXD連接模塊、隨機(jī)存儲(chǔ)器、Nor Flash模塊、編程按鍵、電源、JTAG模塊、LED燈、蜂鳴器分別與中央微處理器連接；串口 I、串口 II的另一端分別與PC機(jī)連接；IXD連接模塊的另一端連接IXD顯示屏。中央微處理器采用LPC2220型號(hào)。串口 I、串口 II皆采用9針RS-232串口。IXD 顯示屏采用HGl擬6419C型號(hào)。編程按鍵設(shè)置16個(gè)。設(shè)置完成超級(jí)終端后，使用串口連接線連接設(shè)定的PC機(jī)串口與中央微處理器的串口，將中央微處理器上電，看超級(jí)終端是否有打印信息，如果有，則表示配置正確。進(jìn)入界面的串口程序，PC機(jī)通過(guò)串口向中央微處理器發(fā)送字符串，中央微處理器將接收到的字符串再通過(guò)串口發(fā)送回PC機(jī)。進(jìn)入LED循環(huán)亮程序提示界面后，LED按16進(jìn)制進(jìn)行亮滅，從1到16為一個(gè)循環(huán)。 退出該子程序，所有LED燈熄滅。退出時(shí)可能有一定的延時(shí)，因?yàn)橹挥性谝徽麄€(gè)循環(huán)結(jié)束后才可以退出。進(jìn)入LED亮滅程序提示界面后，通過(guò)按鍵來(lái)控制LED燈的亮滅。每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)相應(yīng)的16位數(shù)值，按16進(jìn)制進(jìn)行亮滅。退出該子程序，所有LED燈熄滅。
進(jìn)入IXD顯示屏程序，IXD顯示屏亮，顯示相應(yīng)的漢字，數(shù)字，字母等。退出該子程序，IXD顯示屏滅。編程按鍵共16個(gè)鍵。代碼中加入一個(gè)for循環(huán)子程序來(lái)去抖。獲得鍵值后返回子程序，將鍵值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的LED置位值，將LED燈點(diǎn)亮。整個(gè)程序中嵌套著一個(gè)字符接收程序，當(dāng)程序沒(méi)有收到退出命令的時(shí)候，返回主程序。一次按鍵判斷結(jié)束后，調(diào)用一次串口接收字符串子程序，當(dāng)程序沒(méi)有收到退出命令的時(shí)候，熄滅所有LED燈，結(jié)束KEY子程序，返回主程序。IXD顯示屏為192*64點(diǎn)，邏輯上橫向分成3塊64*64點(diǎn)的區(qū)域，這三塊區(qū)域分別由控制芯片來(lái)控制，三塊區(qū)域的顯示緩沖也是獨(dú)立的，可以分別控制。根據(jù)想要顯示的數(shù)據(jù)不同，數(shù)據(jù)代碼也不同，使用代碼提取工具，提取相應(yīng)漢字或圖片的數(shù)據(jù)代碼，將代碼作為參數(shù)傳入，即完成了漢字的輸入。當(dāng)漢字輸入完成后，為了使程序可以跳出該子程序，在LCD程序的末尾，調(diào)用了串口讀取字符串函數(shù)，通過(guò)串口讀取子程序的結(jié)束標(biāo)志。當(dāng)接收到結(jié)束標(biāo)志，程序退出LCD子程序，返回主程序。使用串口的各項(xiàng)準(zhǔn)備都已經(jīng)做好，接下來(lái)就要使用串口了。從串口初始化函數(shù)中跳回主函數(shù)，將字符發(fā)送到PC機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)信息的顯示。
權(quán)利要求
1.一種基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括串口 I、串口 II、IXD連接模塊、隨機(jī)存儲(chǔ)器、Nor Flash模塊、編程按鍵、電源、JTAG模塊、LED燈、蜂鳴器、中央微處理器，串口 I、串口 II、IXD連接模塊、隨機(jī)存儲(chǔ)器、Nor Flash模塊、編程按鍵、電源、JTAG模塊、LED燈、蜂鳴器分別與中央微處理器連接；串口 I、串口 II的另一端分別與PC機(jī)連接； IXD連接模塊的另一端連接IXD顯示屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，中央微處理器采用LPC2220型號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，串口I、串口 II皆采用9針RS-232串口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，LCD顯示屏采用HGl擬6419C型號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，編程按鍵設(shè)置16個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)操作裝置，尤其涉及一種基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置。本發(fā)明的基于嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置，包括串口Ⅰ、串口Ⅱ、LCD連接模塊、隨機(jī)存儲(chǔ)器、Nor Flash模塊、編程按鍵、電源、JTAG模塊、LED燈、蜂鳴器、中央微處理器，串口Ⅰ、串口Ⅱ、LCD連接模塊、隨機(jī)存儲(chǔ)器、Nor Flash模塊、編程按鍵、電源、JTAG模塊、LED燈、蜂鳴器分別與中央微處理器連接；串口Ⅰ、串口Ⅱ的另一端分別與PC機(jī)連接；LCD連接模塊的另一端連接LCD顯示屏。本平臺(tái)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備、訪問(wèn)控制、POS機(jī)、通信網(wǎng)關(guān)、嵌入式軟moderm等，大大提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和適應(yīng)性。
文檔編號(hào)G09B19/00GK102254469SQ20101018252
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者宋大雷, 張磊, 涂曉濤, 袁柯生, 趙巖, 黎明 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué), 青島海爾軟件有限公司