第五章：基于裸機的程序設計方法

5CHAPTER基于裸機的程序設計方法主要內(nèi)容1324串行口模塊程序設計紅外模塊設計液晶顯示模塊設計USB模塊程序設計5SD卡模塊程序設計IIS模塊程序設計接觸屏模塊程序設計PS/2模塊程序設計678一、UART接口概述UART（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用異步收發(fā)器）是廣泛使用的串行數(shù)據(jù)傳輸方式，用于控制計算機與串行設備的接口。S3C2410的UART提供三個獨立的異步串行I/O端口，每個都可以在中斷模式或DMA模式下運行。即，其UART可以產(chǎn)生內(nèi)部中斷或DMA中斷請求，從而在CPU和UART之間傳輸數(shù)據(jù)。UART在使用系統(tǒng)時鐘的情況下，最高可以支持230.4Kbps的波特率。二、UART特點1基于DMA或中斷操作的RxD0、TxD0、RxD1、TxD1、RxD2和TxD2；2UART通道0，1，2符合IrDA1.0標準，并且具有16字節(jié)的FIFO；3UART通道0和1具有nRTS0、nCTS0、nRTS1

和nCTS1；4接收/發(fā)送時支持握手模式。三、UART操作UART的操作包括數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、中斷發(fā)生、波特率發(fā)生、回送模式、紅外模式和自動流控制等。（1）數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)送的數(shù)據(jù)幀可編程，一個起始位，5~8個數(shù)據(jù)位，一個可選的奇偶校驗位和1~2個停止位組成，通過行控制器（ULCONn）來設置。發(fā)送器也能產(chǎn)生暫停條件，使串口在一幀的發(fā)送期間連續(xù)輸出若干個0。當前發(fā)送的字完全發(fā)送之后，暫停條件發(fā)送信號，這個信號發(fā)送之后，繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)到TxFIFO中。

UART操作（2）數(shù)據(jù)接收與數(shù)據(jù)發(fā)送一樣，接收的數(shù)據(jù)幀也是可編程的，它由一個起始位，5~8個數(shù)據(jù)位，一個可選的奇偶校驗位和1~2個停止位組成，這些也通過行控制器（ULCONn）來設置。接收器可以檢測溢出錯誤和幀錯誤。溢出錯誤表示新的數(shù)據(jù)在舊的數(shù)據(jù)沒有被讀取的情況下，覆蓋了舊的數(shù)據(jù)。幀錯誤表示接收的數(shù)據(jù)沒有有效的停止位。

UART操作（3）自動流控制（AutoFlowControl，AFC）

S3C2410的UART0和UART1通過nRTS和nCTS信號支持自動流控制，以此實現(xiàn)與外部UART的連接。如果用戶想把UART連接到Modem上，需要禁止UMCONn的自動流控制位并且通過軟件控制nRTS信號。在AFC模式下，nRTS根據(jù)接收器的狀態(tài)和nCTS信號控制發(fā)送器的操作。UART操作（4）RS-232C接口RS-232C是EIA（美國電子工業(yè)協(xié)會）制定的一種串行通信接口標準。通常RS-232接口以9個引腳（DB-9）或25個引腳（DB-25）的形態(tài)出現(xiàn)，常用的一般是DB-9。簡單地通過RS-232C接口進行通信時，只需要連接發(fā)送數(shù)據(jù)線、接收數(shù)據(jù)線和信號地，稱為三線連接。UART操作（5）中斷/DMA請求的產(chǎn)生S3C2410的每一個UART有5個狀態(tài)（Tx/Rx/Error）信號：溢出錯誤、幀錯誤、接收緩沖數(shù)據(jù)準備好、發(fā)送緩沖區(qū)為空和發(fā)送移位寄存器空。這些狀態(tài)通過讀取UART狀態(tài)寄存器（UTRSTATn/UERSTATn）來獲取UART操作

在FIFO模式下，如果采用中斷請求和查詢模式，當發(fā)送器將發(fā)送FIFO寄存器中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨l(fā)送移位寄存器中，并且發(fā)送FIFO寄存器中剩余的數(shù)據(jù)量達到TxFIFO的觸發(fā)水平時，Tx中斷產(chǎn)生。在非FIFO模式下，如果采用中斷請求和查詢模式，當把數(shù)據(jù)從發(fā)送保持寄存器中傳輸?shù)桨l(fā)送移位寄存器時，將會引起Tx中斷。 如果控制寄存器中的接收和發(fā)送模式位設置為DMAn請求模式，則以上提到的情況下產(chǎn)生的中斷是DMAn請求，而不是Rx或Tx中斷。

UART操作（6）波特率發(fā)生

每個UART的波特率發(fā)生器為發(fā)送器和接收器提供連續(xù)的時鐘。時鐘源可以選擇S3C2410的內(nèi)部系統(tǒng)時鐘或者UEXTCLK。UBRDIVn的值可以通過以下表達式確定：

UBRDIVn=（int）（PCLK/(bps×16)）-1

在這里，除數(shù)因子的值在1到216-1之間。UART操作（6）波特率發(fā)生為了使UART操作精確，S3C2410還支持UEXTCLK作為被除數(shù)。

UBRDIVn的值可以由以下表達式確定：

UBRDIVn=（int）（UEXTCLK/（bps×16））-1 在這里，除數(shù)因子的值在1~216-1之間，并且UEXTCLK應該小PCLK。

UART操作（7）回送模式

S3C2410的UART提供一個測試模式，即回送模式，以解決通信鏈接中出現(xiàn)的孤立錯誤。這種模式在結(jié)構(gòu)上可以使能UART上RXD和TXD之間的連接。因此，在這種模式下發(fā)送的數(shù)據(jù)通過RXD被接收器接收。這個特點使處理器能夠檢驗內(nèi)部的發(fā)送和接收每個SIO通道的數(shù)據(jù)路徑。這種模式可以通過設置UART控制寄存器（UCONn）中的回送模式位進行選擇。UART操作（8）紅外模式

S3C2410的UART模塊支持紅外發(fā)送和接收，可以通過設置UART行控制寄存器（ULCONn）中的紅外模式位進行選擇。四、UART特殊功能寄存器1、UART行控制寄存器（ULCONn）

UART模塊中含有ULCON0、ULCON1、ULCON2三個行控制寄存器，均是可讀/寫的，地址分別為0x50000000、0x50004000、0x50008000。行控制寄存器主要用來規(guī)定傳輸幀的格式。UART特殊功能寄存器2、UART控制寄存器（UCONn）

UART模塊中含有三個控制寄存器，即UCON0、UCON1和UCON2，均是可讀/寫的，地址分別是0x50000004、0x50004004、0x50008004。

UCONn主要用于定義發(fā)送數(shù)據(jù)模式和接收數(shù)據(jù)模式。UART特殊功能寄存器3、UARTFIFO控制寄存器（UFCONn）

UART模塊中含有三個UARTFIFO控制寄存器，即UFCON0、UFCON1、UFCON2，均是可讀/寫的，地址分別為0x50000008、0x50004008、0x50008008。

UART特殊功能寄存器4、UARTTx/Rx狀態(tài)寄存器（UTRSTATn）

UART模塊中含有UTRSTAT0、UTRSTAT1和UTRSTAT2三個UARTTx/Rx狀態(tài)寄存器，均是只讀的，地址分別為0x50000010、0x50004010、0x50008010。UTRSTATn主要功能是讀取相應通道的接收和發(fā)送狀態(tài)。UART特殊功能寄存器5、UART錯誤狀態(tài)寄存器

UART模塊中含有UERSTA0、UERSTAT1和UERSTAT2三個UART錯誤狀態(tài)寄存器，均是只讀的，地址分別為0x50000014、0x50004014、0x50008014。UART特殊功能寄存器6、UARTFIFO狀態(tài)寄存器

UART模塊中含有UFSTAT0、UFSTAT1、UFSTAT2三個UARTFIFO狀態(tài)寄存器，均是只讀的，地址分別為0x50000018、0x50004018、0x50008018。UART特殊功能寄存器7、UART發(fā)送/接收緩沖寄存器

UART模塊中含有UTXH0、UTXH1和UTXH2三個UART發(fā)送緩沖寄存器，均是只寫的，地址分別為0x0x50000020、0x50004020和0x50008020。UART模塊中還含有URXH0、URXH1、URXH2三個接收緩沖寄存器，均是只讀的，地址分別為0x50000024、0x50004024和0x50008024，這些發(fā)送/接收緩沖寄存器用于存放發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)。UART特殊功能寄存器8、UART波特率分頻寄存器

UART模塊中含有UBRDIV0、UBRDIV1和UBRDIV2三個UART波特率分頻寄存器，用來設置串行Tx/Rx的波特率。UBRDIVn值的計算公式如下：

UBRDIVn=（int）（PCLK/（bps×16））-1

或

UBRDIVn=（int）（UEXTCLK/（bps×16））-1

在這里，除數(shù)因子的值在1到216-1之間，并且UEXTCLK的值應該比PCLK小。

五、UART編程實例

本實例通過編程實現(xiàn)了從鍵盤上輸入字符串，通過串口發(fā)送給S3C2410的UART0，再將從UART0接收的字符串回送顯示。僅實現(xiàn)了UART0簡單的數(shù)據(jù)發(fā)送接收功能，因此UART0只需RXD0和TXD0兩根接線，采用MAX3232作為電平轉(zhuǎn)換器。UART編程實例串口電路如圖所示：UART編程實例（1）初始化串口操作函數(shù)uart_init()用于UART串口初始化，參數(shù)nMainClk表示源時鐘的時鐘頻率，nBaud表示波特率，nChannel表示選擇的UART通道，這里選擇UART0。初始化需要設置的內(nèi)容主要有數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位、奇偶校驗、波特率、選擇中斷或查詢模式、是否使用FIFO等。UART編程實例（2）發(fā)送字符操作函數(shù)uart_sendbyte()用于發(fā)送一字節(jié)大小的數(shù)據(jù)nData。宏定義 #defineWrUTXH0(ch)(*(volatileunsignedchar*)0x50000020)=(unsignedchar)(ch) 用于向發(fā)送緩沖寄存器UTXH0中寫入發(fā)送的數(shù)據(jù)，本實驗采用查詢的方式收發(fā)數(shù)據(jù)UART編程實例（3）接收字符操作函數(shù)uart_getch()用于接收字符操作，函數(shù)返回接收的字符，若沒有接收到則返回NULL。 宏定義#defineRdURXH0()(*(volatileunsignedchar*)0x50000024)用于獲得接收緩沖寄存器URXH0中的數(shù)據(jù)。接收操作與發(fā)送操作相似，應不斷查詢寄存器UTRSTAT0[0]是否為1，以等待UART0接收數(shù)據(jù)。六、實驗操作步驟及現(xiàn)象

本書中不帶操作系統(tǒng)的實驗在Keil環(huán)境下進行，采用把程序下載到Flash中調(diào)試的方法。主要操作步驟如下：（1）使用串口線連接目標板上的UART0和PC機的串口COM1，在PC機上運行超級終端（波特率115200、1位停止位、無校驗位、無硬件流控制），或者使用其他串口程序。使用ULINK2仿真器連接PC機的USB接口和目標板上的JTAG接口。實驗操作步驟及現(xiàn)象（2）打開uart_test工程，單擊工程屬性快捷鍵，打開工程屬性設置窗口，選擇C/C++標簽頁，設置編譯器屬性。選擇優(yōu)化選項，同時包含頭文件的目錄。（3）選擇Asm標簽頁進行匯編器屬性配置，選擇包含頭文件的目錄。

實驗操作步驟及現(xiàn)象（4）選擇Linker標簽頁進行鏈接器配置，如圖5-6所示。在鏈接器的屬性配置中，主要添加分散加載文件，即添加RuninFlash.sct路徑。RuninFlash.sct中指定了代碼的存儲布局，將代碼段、只讀數(shù)據(jù)段、可讀寫的數(shù)據(jù)段分別存放。實驗操作步驟及現(xiàn)象（5）選擇Debug標簽頁進行調(diào)試屬性配置，如圖5-7所示，包括選擇仿真器ULINKARMDebugger，添加調(diào)試腳本Flash.ini，設置調(diào)試方式等。調(diào)試腳本除了可以初始化軟硬件的調(diào)試環(huán)境以外，還可以初始化Flash的燒寫環(huán)境。實驗操作步驟及現(xiàn)象（6）選擇Utilities標簽頁進行燒寫選項配置，如圖5-8所示。選上“UpdateTargetbeforeDebugging”，并添加調(diào)試腳本Flash.ini。接下來點擊“Settings”按鈕，添加Flash燒寫算法。已知S3C2410開發(fā)板用到的燒寫算法為AM29F160DBFlash，因此，只需在點擊“Add”按鈕后，在里面找到對應的算法即可。

實驗操作步驟及現(xiàn)象（7）編譯鏈接工程，對出現(xiàn)的錯誤警告進行相應修改后重新編譯。（8）點擊Debug調(diào)試快捷鍵，將生成的.axf文件下載到Flash中進行在線調(diào)試，或者直接點擊，將.asf文件下到NorFlash中。（9）單擊執(zhí)行程序，通過鍵盤輸入字符串，最后按回車，觀察超級終端輸出信息。實驗正確結(jié)果應該是超級終端上顯示輸入的字符串。主要內(nèi)容1324串行口模塊程序設計紅外模塊設計液晶顯示模塊設計USB模塊程序設計5SD卡模塊程序設計IIS模塊程序設計接觸屏模塊程序設計PS/2模塊程序設計678一、紅外數(shù)據(jù)傳輸概述紅外數(shù)據(jù)傳輸適用于低成本、跨平臺、點對點的高速數(shù)據(jù)傳輸，尤其是嵌入式系統(tǒng)。紅外線是波長在750nm~1mm之間的電磁波，是人眼看不到的光線。紅外數(shù)據(jù)傳輸一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在0.75μm~25μm之間。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會成立以后，為保證不同廠商的紅外線產(chǎn)品能獲得最佳的通信效果，限定所用紅外線波長在850nm~900nm之間。紅外數(shù)據(jù)傳輸概述IrDA制定了很多紅外通信協(xié)議，IrDA1.0協(xié)議基于異步收發(fā)器UART，最高通信速率在115.2kbps，簡稱SIR（SerialInfrared，串行紅外協(xié)議）。IrDA1.1協(xié)議提高通信速率到4Mbps，簡稱FIR（FastInfrared，快速紅外協(xié)議），同時在低速時保留1.0協(xié)議規(guī)定。之后，IrDA又推出了最高通信速率在16Mbps的協(xié)議，簡稱VFIR（VeryFastInfrared，特速紅外協(xié)議）。紅外數(shù)據(jù)傳輸概述紅外傳輸距離在幾厘米到幾十米，發(fā)射角度通常在0°~15°，發(fā)射強度與接收靈敏度因不同器件和不同應用設計而強弱不一。使用時只能以半雙工方式進行紅外通信。紅外收發(fā)器件集發(fā)射與接收為一體，通常，器件的發(fā)射部分含有驅(qū)動器，接收部分含有放大器，并且內(nèi)部集成了關(guān)斷控制邏輯。關(guān)斷控制邏輯在發(fā)送時關(guān)斷接收，以避免引入干擾；不使用紅外傳輸時，該控制邏輯通過SD引腳接收指令，關(guān)閉器件電源供應，以降耗節(jié)能。使用器件時需要在LED引腳接入適當?shù)南蘖麟娮?。二、紅外收發(fā)芯ZHX1010概述

ZHX1010SIR收發(fā)器適用于便攜式低功耗產(chǎn)品，比如手機、數(shù)碼相機、便攜式打印機、筆記本電腦或PDA等。ZHX1010在1米范圍內(nèi)的最高速度可達115.2kbps，供電范圍較寬（2.4~5.5V），可方便地與各種電壓的CPU進行接口。二、紅外收發(fā)芯ZHX1010概述

ZHX1010內(nèi)部集成了紅外發(fā)射二極管、一個紅外檢測二極管、一個數(shù)組AC耦合驅(qū)動、一個接收器解碼電路。ZHX1010在3V供電時，電流僅有90μA，非常適用于電池供電產(chǎn)品。它的外圍電路也極其簡單，只需要一個外部電阻和一個外部電容即可工作。紅外收發(fā)芯ZHX1010概述ZHX1010有LEDA、TXD、RXD、SD、Vcc和GND共6個引腳，與LEDA內(nèi)部與RED紅外發(fā)光二極管相連，外部接一限流電阻到Vcc，用于提供工作電流。TXD是數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，內(nèi)部帶有下拉電阻，可以直接與MPU的數(shù)據(jù)發(fā)送端相連，當器件進入省電模式時，該下拉電阻開路。RXD是接收到紅外數(shù)據(jù)后的輸出腳，是一個三態(tài)輸出引腳，該引腳無需外接電阻。SD是省電模式控制引腳，該引腳輸入高電平時ZHX1010進入省電模式，此時最大電流僅有1μA。

三、紅外發(fā)送數(shù)據(jù)編程實例

本例實現(xiàn)了把紅外模塊ZHX1010收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給S3C2410的UART1，保存并通過超級終端的主窗口顯示。因此，UART1需工作在紅外模式下，而且應使其波特率可調(diào)，以適用于不同通信距離的應用場合。ZHX1010與S3C2410的具體電路連接方式如下圖所示。紅外發(fā)送數(shù)據(jù)編程實例

具體電路連接方式：紅外發(fā)送數(shù)據(jù)編程實例

（1）紅外發(fā)送主程序 主要設置了UART的波特率和數(shù)據(jù)發(fā)收模式，開啟了紅外傳輸?shù)腞XD1和ERR1中斷。當遙控器向ZHX1010發(fā)送數(shù)據(jù)時，進入中斷服務程序，對數(shù)據(jù)進行接收。（2）中斷服務子程序中斷服務子程序irda_rx_or_err()判斷具體的中斷源是RXD1中斷還是ERR1中斷，跳入對應的函數(shù)進行處理。如果中斷源是RXD1，則接收數(shù)據(jù)保存并打??；如果中斷源是ERR1，則打印錯誤信息。四、實驗操作步驟及現(xiàn)象

（1）將實驗箱上的跳線SW503、SW504端口（1、2、3都不接）。（2）使用串口線連接目標板上的UART0和PC機的串口COM1，在PC機上運行超級終端（波特率115200、1位停止位、無校驗位、無硬件流控制），或者使用其他串口程序。使用ULINK2仿真器連接PC機的USB接口和目標板上的JTAG接口。（3）打開irda_test工程，編譯鏈接后下載到FLASH中，運行程序，按照提示使用PC機鍵盤選擇紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈?。例如輸入?”，選擇波特率為19.2Kbps，出現(xiàn)等待接收紅外信號界面：

rUBRDIV1=164Now…RxwithIrDA（4）按遙控器，出現(xiàn)接收到信號。主要內(nèi)容1324串行口模塊程序設計紅外模塊設計液晶顯示模塊設計USB模塊程序設計5SD卡模塊程序設計IIS模塊程序設計接觸屏模塊程序設計PS/2模塊程序設計678一、LCD顯示器介紹LCD（LiquidCrystalDisplay，液晶顯示器）主要用于顯示文本及圖形信息。它具有輕薄、體積小、耗電量低、無輻射危險、平面直角顯示及影像穩(wěn)定不閃爍的特點，因此在許多電子應用系統(tǒng)中，常常使用液晶屏作為人機界面。LCD由兩塊玻璃板構(gòu)成，其間由液晶材料分隔開。當受到外界電場影響時，液晶分子會產(chǎn)生精確的有序排列。對分子的排列加以適當?shù)目刂疲壕Х肿訉试S光線穿越。因為液晶材料本身并不發(fā)光，因此在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管，而在液晶顯示器背面有一塊背光板和反光膜，背光板是由熒光物質(zhì)組成的，可以發(fā)射光線，其作用主要是提供均勻的背景光源。LCD顯示器介紹背光板發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層后，進入液晶層。液晶層中的液滴都被包含在細小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個或多個單元格構(gòu)成屏幕上的一個像素。每個單元格由一個電極控制，通過改變單元格上電極的電壓狀態(tài)，就能控制單元格內(nèi)液晶分子的排列，從而控制光路的通斷。通常，在彩色LCD面板中，每一個像素都由三個液晶單元格構(gòu)成，其中每一個單元格前都分別有紅色、綠色或藍色的過濾器，通過不同單元格的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色。LCD顯示器介紹液晶顯示屏按照顯示原理分為STN-LCD（SuperTN-LCD，超扭曲向列LCD）和TFT-LCD（ThinFilmTransistor-LCD，薄膜晶體管LCD）兩種。STN在亮度及可視角方面受到較大限制，反應速度較慢，分辨率也不高，但成本比較低廉，因此一般用于一些對圖像分辨率和要求不是很高，小尺寸電子顯示的領(lǐng)域，例如手表、傳真機、移動電話、電子詞典等。TFT液晶顯示器響應快，顯示品質(zhì)好，適用于大型動畫顯示，被廣泛應用于筆記本電腦、計算機顯示器、液晶電視等產(chǎn)品。二、S3C2410的LCD控制器

S3C2410處理器集成了LCD控制器，它的主要功能是傳輸顯示數(shù)據(jù)和產(chǎn)生控制信號。LCD控制器可以采用時間抖動算法和幀率控制算法，支持規(guī)格每像素2位（4級灰度）或4位（16級灰度）的黑白LCD，也可以支持每像素8位（256色）、12位（4096色）的彩色STNLCD。還可以支持每像素1位、2位、4位和8位的調(diào)色板顯示模式和每像素16、24位的非調(diào)色板真彩顯示。LCD控制器可以通過編程支持不同LCD屏的要求，例如行和列的像素數(shù)、數(shù)據(jù)寬度、接口時序以及刷新率等

S3C2410的LCD控制器

S3C2410的LCD控制器有33個外部接口信號，包括24個數(shù)據(jù)位和9個控制位。與STNLCD相關(guān)的外部接口信號有以下幾個：（1）VFRAME：LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的幀同步信號。（2）VLINE：LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的同步脈沖信號（3）VCLK：LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的像素時鐘信號。（4）VM：LCD驅(qū)動器的交流信號。S3C2410的LCD控制器

S3C2410的LCD控制器用于傳送數(shù)據(jù)和產(chǎn)生必要的控制信號，例如VFRAME、VLINE、VCLK和VM等。LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、VIDPRCS、TIMEGEN和LPC3600組成，如圖5-11所示。REGBANK具有17個可編程寄存器，用于配置LCD控制器。LCDCDMA是一個專用的DMA，自動將幀內(nèi)存的顯示數(shù)據(jù)傳送到LCD驅(qū)動器中。通過使用這個專用DMA，可以在不需要CPU介入的情況下顯示數(shù)據(jù)。VIDPRCS從LCDCDMA中接收數(shù)據(jù)，將相應格式（比如4/8位單掃描或4位雙掃描顯示模式）的數(shù)據(jù)通過VD[23:0]端口發(fā)送到LCD驅(qū)動器。TIMEGEN模塊由可編程邏輯組成，支持不同的LCD驅(qū)動器中不同接口時序和速率的要求。TIMEGEN模塊產(chǎn)生VFRAME、VLINE、VCLK和VM等控制信號。S3C2410的LCD控制器

LCD控制器的結(jié)構(gòu)框圖

三、STNLCD控制器操作

S3C2410能夠支持STNLCD和TFTLCD，這兩種LCD屏在顯示時有很大差別，而且所涉及到的寄存器也會不同。Embest

EduKit-III實驗平臺采用的是STNLCD。四、點陣字庫原理

（1）漢字點陣字庫結(jié)構(gòu)及顯示原理在GB2312-80標準中，所有的漢字分為94個區(qū)，每個區(qū)有94個位可以存放94個漢字，這種漢字編碼方式即為區(qū)位碼。在計算機中，英文可以用ASCII碼來表示，而漢字使用的是兩個碼值大于128的擴展ASCII碼，稱為漢字內(nèi)碼。

點陣字庫原理

其中： 漢字內(nèi)碼的第一個字節(jié)=區(qū)碼+80h+20h

漢字內(nèi)碼的第二個字節(jié)=位碼+80h+20h

由此可以計算出一個漢字的區(qū)位碼為： 區(qū)碼=內(nèi)碼的第一個字節(jié)-128-32 =內(nèi)碼的第一個字節(jié)-160

位碼=內(nèi)碼的第二個字節(jié)-128-32 =內(nèi)碼的第二個字節(jié)-160點陣字庫原理（2）英文點陣字庫原理英文點陣字庫的原理與漢字基本相同，唯一不同的是在點陣字庫的尋址上，英文使用的就是ASCII碼，碼值為0~127，尋址公式為：

location=ASCII碼×一個英文字模占用的字節(jié)數(shù)。點陣字庫原理通過以上介紹可以看出，區(qū)分中英文的關(guān)鍵就是標示字符的碼是ASCII碼還是擴展ASCII碼，如果是ASCII碼，則為英文字庫，如果是擴展ASCII碼，則與其后的另一個擴展ASCII碼組成漢字內(nèi)碼，使用中文字庫進行顯示。只要正確區(qū)分ASCII碼的類型并進行分別處理，也就能實現(xiàn)中英文字符串的混合輸出了。在嵌入式系統(tǒng)中有時需要顯示的漢字不多，可以利用字模提取軟件提取所需的字模建立小字庫，從而達到節(jié)省存儲空間的目的。五、S3C2410的LCD相關(guān)寄存器S3C2410的LCD控制器包含16個相關(guān)寄存器，用戶通過設置相關(guān)寄存器來控制LCD的顯示。下面對這些寄存器進行具體說明。

（1）LCD控制寄存器1（LCDCON1）

LCDCON1寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000000，主要用于確定VCLK、VM的速率，選擇顯示模式，選擇BPP模式和確定LCD視頻輸出使能。S3C2410的LCD相關(guān)寄存器（2）LCD控制寄存器2（LCDCON2）

LCDCON2寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000004，主要用于定義時間間隔（3）LCD控制寄存器3（LCDCON3）

LCDCON3寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000008（4）LCD控制寄存器4（LCDCON4）

LCDCON4寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D00000CS3C2410的LCD相關(guān)寄存器（5）LCD控制寄存器5（LCDCON5）

LCDCON5寄存器是可讀/寫的，地址是0x4D000000，主要用于確定相關(guān)信號的格式和極性（6）幀緩沖起始地址寄存器1（LCDSADDR1） LCDSADDR1寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000014（7）幀緩沖起始地址寄存器2（LCDSADDR2） LCDSADDR2寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000018S3C2410的LCD相關(guān)寄存器（8）幀緩沖起始地址寄存器3（LCDSADDR3） LCDSADDR3寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D00001C（9）紅色查找表寄存器（REDLUT）

REDLUT寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000020，可以從該寄存器的位[31:0]中查找不同的紅色值S3C2410的LCD相關(guān)寄存器（10）綠色查找表寄存器（GREENLUT）

GREENLUT寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000024，可以從該寄存器的位[31:0]中查找不同的綠色值（11）藍色查找表寄存器（BLUELUT）

BLUELUT寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000028，可以從該寄存器的位[15:0]中查找不同的藍色值S3C2410的LCD相關(guān)寄存器（12）抖動模式寄存器（DITHMODE）

DITHMODE寄存器是STNLCD顯示控制器的抖動模式寄存器，可進行讀/寫。對于不同的LCD，此寄存器設置為0x00000或0x12210兩個值（13）臨時調(diào)色板寄存器（TPAL）

TPAL寄存器主要功能包括是否開啟臨時調(diào)色板以及設置臨時調(diào)色板的值，該寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000050S3C2410的LCD相關(guān)寄存器（14）LCD中斷掛起寄存器（LCDINTPND）

LCDINTPND寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000054，用于定義相關(guān)中斷未決位（15）LCD源掛起寄存器（LCDSRCPND）

LCDSRCPND寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D000058，用于定義相關(guān)中斷源未決位（16）LCD中斷屏蔽寄存器（LCDINTMSK）

LCDINTMSK寄存器是可讀/寫的，地址為0x4D00005C，用于確定LCDFIFO的觸發(fā)級別以及屏蔽相關(guān)中斷六、LCD顯示的編程實例

本實驗采用的是320×240像素的256色STN液晶屏，通過編程控制相關(guān)寄存器，在LCD上顯示字符、幾何圖形和圖片文件。使用液晶顯示屏最基本的是像素控制數(shù)據(jù)的使用，像素控制數(shù)據(jù)的存放與傳輸格式，決定了顯示的效果，這也是所有顯示控制的基本程序設計思想。實現(xiàn)了在LCD上的特定位置顯示像素點，再通過編程對這些點進行不同排列，就能實現(xiàn)顯示字符、幾何圖形和位圖。LCD顯示的編程實例

（1）LCD初始化函數(shù)Lcd_Init()通過switch語句實現(xiàn)了對不同LCD的初始化方法，主要根據(jù)實際的LCD配置相關(guān)寄存器LCDCON1~LCDCON5、LCDADDR1~LCDADDR3、LCDINTMSK、DITHMODE、TPAL寄存器等。本實驗中用的STN采用8位單掃描方式。LCD顯示的編程實例

（2）畫點函數(shù)畫點函數(shù)是所有圖形顯示操作的基礎，它實現(xiàn)了在LCD上特定位置改變像素顏色的功能。畫點的實質(zhì)就是修改幀緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，從而引起顯示屏上相應位置圖像的變化。（3）畫線算法及代碼畫出比較平直的直線，一般采用Bresenham算法。其原理是過各行各列像素中心構(gòu)造一組虛擬網(wǎng)格線，按直線從起點到終點的順序計算直線與各垂直網(wǎng)格線的交點，然后確定該列像素中與此交點最近的像素。七、實驗操作步驟及現(xiàn)象

（1）使用串口線連接目標板上的UART0和PC機的串口COM1，在PC機上運行超級終端（波特率115200、1位停止位、無校驗位、無硬件流控制），或者使用其他串口程序。使用ULINK2仿真器連接PC機的USB接口和目標板上的JTAG接口。（2）打開LCD_TEST工程，編譯鏈接后下載到開發(fā)板FLASH上，運行程序，觀察LCD液晶屏上顯示的字符、幾何圖形和圖片。實驗操作步驟及現(xiàn)象

（3）如果想要更換圖片，需要使用軟件Image2Lcd將圖片轉(zhuǎn)換為數(shù)組形式存放，具體方法為打開Image2Lcd，如圖5-12所示，點擊“打開”選擇要轉(zhuǎn)換的圖片文件，選擇輸出數(shù)據(jù)類型為C語言數(shù)組，掃描形式為水平掃描，輸出灰度為256色，最大寬度和高度為320和240。最后選擇“保存”，選擇數(shù)組文件保存的路徑。主要內(nèi)容1324串行口模塊程序設計紅外模塊設計液晶顯示模塊設計USB模塊程序設計5SD卡模塊程序設計IIS模塊程序設計接觸屏模塊程序設計PS/2模塊程序設計678一、USB基礎知識（1）USB的定義及主要特點

USB（UniversalSerialBus,通用串行總線）是一種可以同時處理計算機與具有USB接口的多種外設之間通信的電纜總線。USB有以下主要特點：①支持即插即用。允許外設在主機和其他外設進行工作時，進行連接、配置、使用以及移除。

USB基礎知識②傳輸速度快。USB支持三種設備傳輸速率：低速設備1.5Mb/s、中速設備12Mb/s和高速設備480Mb/s。③可連接多個外部設備。USB可以通過串行連接或者使用集線器Hub連接127個USB設備，從而以一個串行通道取代PC上其他I/O端口如串行口、并行口等，使PC與外設之間的連接更容易。④較強的糾錯能力。USB系統(tǒng)可以實時地管理設備插拔。在USB協(xié)議中包含了傳輸錯誤管理、錯誤恢復等功能，同時根據(jù)不同的傳輸類型來處理傳輸錯誤。USB基礎知識⑤總線供電。USB總線可為連接在其上的設備提供5V電壓/100mA電流的供電，最大可提供500mA的電流。USB設備也可以采用自供電方式。⑥低成本。USB接口電路簡單，易于實現(xiàn)，特別是低速設備，成本比串口和并口低。USB基礎知識（2）數(shù)據(jù)傳輸類型針對設備對系統(tǒng)資源需求的不同，USB規(guī)范中規(guī)定了四種不同的數(shù)據(jù)傳輸方式：①控制傳輸（Control），用來處理主機到USB設備的數(shù)據(jù)傳輸，包括設備控制、設備狀態(tài)查詢以及確認命令，當USB設備收到這些數(shù)據(jù)和命令后，將依據(jù)先進先出的原則處理到達的數(shù)據(jù)。端點0只可以采用控制傳輸?shù)姆绞健＂谂總鬏敚˙ulk），用于進行批量的、非實時的數(shù)據(jù)傳輸。該方式不能保證傳輸?shù)乃俾剩梢员ＷC數(shù)據(jù)的可靠性，當出現(xiàn)錯誤時，會要求發(fā)送方重新發(fā)送數(shù)據(jù)。通常打印機、掃描儀和數(shù)碼相機以這種方式與主機連接。USB基礎知識③同步傳輸（Isochronous），用于那些要求連續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，且對數(shù)據(jù)的正確性要求不高而對時間極為敏感的外部設備，如麥克風、喇叭及電話等。同步傳輸方式以固定的傳輸速率，連續(xù)不斷地在主機與USB設備之間傳輸數(shù)據(jù)。在傳輸數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤時，USB并不處理這些錯誤，而是繼續(xù)傳送新的數(shù)據(jù)。同步傳輸方式的發(fā)送方和接收方都必須保證傳輸速率的匹配，否則會造成數(shù)據(jù)的丟失。④中斷傳輸（Interrupt），用來傳輸數(shù)據(jù)量較小，但需要及時處理，以達到實時效果的設備，如鼠標、鍵盤、操縱桿等。USB基礎知識（3）USB總線協(xié)議

USB總線是一種輪詢方式的總線，主機控制端口初始化所有的數(shù)據(jù)傳輸，大部分總線事務涉及三個包的傳輸。按照傳輸前制定好的原則，在每次傳送開始時，主機控制器發(fā)送一個描述傳輸種類、方向，USB設備地址和端點號的USB數(shù)據(jù)包，這個數(shù)據(jù)包通常稱為標志包(tokenpacket)。標志包發(fā)送后，發(fā)送端發(fā)送包含信息的數(shù)據(jù)包（datapacket），或表明沒有數(shù)據(jù)傳送，接收端相應發(fā)送一個握手包（handshakepacket），表明是否傳送成功。USB基礎知識發(fā)送端和接收端之間的USB數(shù)據(jù)傳輸，在主機和設備的端口之間，可視為一個管道。管道有流和消息兩種類型，消息數(shù)據(jù)具有USB所定義的結(jié)構(gòu)，而流數(shù)據(jù)沒有。管道與數(shù)據(jù)帶寬、傳送服務類型，端點特性（如方向和緩沖區(qū)大?。┯嘘P(guān)。多數(shù)管道在USB設備設置完成后存在，但有一個特殊的通道——缺省控制管道，它屬于消息管道，當設備加電時即存在，為設備的設置、查詢狀況和輸入控制信息提供入口。二、S3C2410USB設備控制器

S3C2410芯片中集成有USB設備控制器，具有集成的USB收發(fā)器（12Mbit/s），批量傳輸?shù)腄MA接口，5個帶有FIFO的端點，支持DMA接口在大端口上的接收和發(fā)送，并支持掛起和遠程喚醒功能。USB設備控制器中，所有的寄存器都是通過字節(jié)或字方式進行訪問，在小端和大端方式下，訪問的偏移地址會有所不同。

S3C2410USB設備控制器

通過操作相應的控制寄存器、狀態(tài)寄存器、中斷寄存器和數(shù)據(jù)寄存器，可以管理和使用USB設備控制器提供的端點。其中，控制寄存器用于設置端點的工作模式、啟用端點的功能等；狀態(tài)寄存器用于查詢端點的當前狀態(tài)；中斷寄存器用于設置端點的中斷觸發(fā)和響應功能；數(shù)據(jù)寄存器是設備與主機交換數(shù)據(jù)用的緩沖區(qū)。三、USB設備收發(fā)數(shù)據(jù)編程實例

本實例采用批量傳輸方式，實現(xiàn)了PC機端USB主機與實驗板USB設備進行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。端點1為批量輸入端點，端點3為批量輸出端點。端點3數(shù)據(jù)的批量傳輸由DMA接口實現(xiàn)。在所有的操作之前，必須對S3C2410的雜項控制器進行如下設置：

rMISCCR=rMISCCR&~(1<<3); //使用USB設備而不是USB主機功能

rMISCCR=rMISCCR&~(1<<13); //使用USB端口1模式USB設備收發(fā)數(shù)據(jù)編程實例

（1）初始化USB

在使用USB之前必須要進行初始化。USB主機和USB設備接口都需要48MHz的時鐘頻率。在S3C2410中，這個時鐘是由UPLL（USB專用PLL）來提供的。USB初始化的第一步就是要對UPLL控制器進行設置。USB設備收發(fā)數(shù)據(jù)編程實例

在UXB1.x規(guī)范中，規(guī)定了5種標準的USB描述符：設備描述符（DeviceDescriptor）、配置描述符（ConfigurationDescriptor）、接口描述符（InterfaceDescriptor）、端點描述符（EndPointDescriptor）和字符串描述符（StringDescriptor）。每個USB設備只有一個設備描述符，而一個設備中可以包含一個或多個配置描述符，即USB設備可以支持多種配置。設備的每一個配置中又可以包含一個或多個接口描述符，即USB設備可以支持多種功能（接口），接口的特性通過接口描述符提供。在Embest

Edukit-III實驗平臺的USB設備中只有一種配置，支持一種功能。關(guān)于設備描述符表的初始化及配置由下面的兩個函數(shù)實現(xiàn)：USB設備收發(fā)數(shù)據(jù)編程實例

InitDescriptorTable(); //初始化描述符表

ConfigUsbd(); //設備的配置 在函數(shù)ConfigUsbd（）中，將USB設備控制器的端點0設置為控制端點，端點1設置為批量輸入端點，端點3設置為批量輸出端點，端點2和端點4暫時沒有使用。同時，還使能了端點0，1，3的中斷和USB的復位中斷。

rEP_INT_EN_REG=EP0_INT|EP1_INT|EP3_INT; rUSB_INT_EN_REG=RESET_INT;

除此之外，初始化過程還對中斷服務程序入口等進行了設置。USB設備收發(fā)數(shù)據(jù)編程實例

（2）USB中斷

S3C2410能夠接收56個中斷源的請求，當它接收到來自USB設備的中斷請求時，就會將SRCPND寄存器的INT_USBD置位，經(jīng)過仲裁之后，中斷控制器就向內(nèi)核發(fā)送IRQ中斷請求。（3）USB中斷服務例程 當內(nèi)核接收USB設備的中斷請求之后，就會轉(zhuǎn)入相應的中斷服務程序運行。這個中斷服務程序入口是在USB初始化時設置的。

pISR_USBD=(unsigned)IsrUsbd;

中斷服務程序IsrUsbd主要判斷中斷類型，再轉(zhuǎn)入相應的程序進行處理。USB設備收發(fā)數(shù)據(jù)編程實例

（4）USB讀寫

USB設備的讀寫通過管道來完成，管道式USB設備和USB主機之間數(shù)據(jù)通信的邏輯通道，它的物理介質(zhì)就是USB系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)線。在設備端，管道的主體是端點，每個端點占據(jù)各自的管道和USB主機通信。 所有的設備都需要有支持控制傳輸?shù)亩它c，協(xié)議將端點0定義為設備默認的控制端點。在設備正常工作之前，USB主機必須為設備分配總線上唯一的設備地址，并完成讀取設備的各種描述符，根據(jù)描述符的需求為設備的端點配置管道，分配帶寬等工作。另外，在設備的工作過程中，主機希望及時獲取設備的當前狀態(tài)，也是通過端點0來完成的。四、實驗步驟本實例在運行時，需要借助USB數(shù)據(jù)傳送演示軟件DNW.exe一起調(diào)試并觀察實驗結(jié)果。具體步驟如下：（1）編譯通過后，運行程序。一定要在程序下載運行正確后，才可以進行安裝驅(qū)動。（2）用USB線連接目標板的USB接口到主機的USB接口，第一次運行時將會出現(xiàn)驅(qū)動安裝對話框，將安裝路徑指向到USB的driver文件夾，點擊確認安裝。實驗步驟（3）運行調(diào)試工具DNW.exe，進行適當配置，選擇波特率為115200，使用COM1接口。注意USBPort的DownloadAddress設置應該在系統(tǒng)的RAM空間，且不能和當前運行的程序空間重疊，例如0x30200000。如果設置正確,程序運行時，DNW的標題欄上會顯示信息：[COM1,115200bps][USB:OK]，表明串口和USB連接成功。（4）在SelectMenu中，選擇[1]，給出要下載到的SDRAM地址，可以看到提示信息：USBhostisconnected.Waitingadownload.

選擇USBPort->Transmit，即可進行文件的下載。 選擇USBPort->RxTest，接收來自USB設備端點1上發(fā)送的測試數(shù)據(jù)。 選擇USBPort->Status，可以觀察USB的狀態(tài)。

主要內(nèi)容1324串行口模塊程序設計紅外模塊設計液晶顯示模塊設計USB模塊程序設計5SD卡模塊程序設計IIS模塊程序設計接觸屏模塊程序設計PS/2模塊程序設計678一、SD卡概述SD卡由日本松下、東芝及美國SanDisk公司于1999年8月共同開發(fā)研制，是一種基于Flash的新一代存儲器，它的容量大，性價比高，體積小并且訪問接口簡單，被廣泛應用于各種數(shù)碼產(chǎn)品如手機、大容量存儲設備中。標準SD的外形尺寸是24mm×32mm×2.1mm，采用9芯的接口，CLK為時鐘線，CMD為命令/響應線，DAT0-DAT3為雙向數(shù)據(jù)傳輸線，VDD、VSS1和VSS2為電源和地。SD卡系統(tǒng)支持SD模式和SPI模式，不同的通信模式下，SD卡的引腳定義不同。

SD卡概述SPI是串行的工作模式，速度相對較低，但是使用方便，只要MPU含有SPI接口均可使用。SD模式可以最多4線傳輸，因此速度比較快，由于SD卡的普及，越來越多的MPU內(nèi)部集成了SD控制器，簡化了工作。本章僅以S3C2410為例討論最常用的SD協(xié)議。

SD卡概述SD總線是一個星型的總線結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)初始化時，主控制器分別為每個設備分配一個設備地址，此后主控制器就可以根據(jù)此設備地址獨立操作該設備。SD總線通信基于命令和數(shù)據(jù)位流，SD命令由命令線CMD進行傳輸，每個SD命令表示一個卡操作的開始，SD卡在收到命令后，會向主控制器發(fā)送一個應答信號，表示已經(jīng)接受了一個命令。應答信號也傳輸在CMD線上。有小部分的命令沒有應答信號，這取決于命令類型。SD數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，所有數(shù)據(jù)都在數(shù)據(jù)線上進行傳輸，每個數(shù)據(jù)流都包括一個起始位和一個結(jié)束位。二、S3C2410的SD主控制器

S3C2410的SD主控制器支持MMC/SD卡和SDIO設備，它完成了協(xié)議上的很多工作，用戶只需要按照協(xié)議配置寄存器，以及按照協(xié)議流程對SD卡操作，就可以完成SD卡的功能了。S3C2410的SD卡接口電路如下圖所示：S3C2410的SD主控制器

S3C2410的SD卡接口電路：S3C2410的SD主控制器

使用S3C2410控制SD卡工作，需要配置的寄存器主要有以下幾個：（1）SDI控制寄存器（SDICON）

SDICON寄存器主要用于完成SD卡基礎配置，包括大小端、中斷允許、模式選擇、時鐘使能等，它是可讀/寫的，地址為0x5A000000。

S3C2410的SD主控制器

（2）SDI波特率預分頻寄存器（SDIPRE）

SDIPRE主要用于對SDCLK的配置，它是可讀/寫的，地址為0x5A000004（3）SDI命令參數(shù)寄存器（SDICARG）

SDICARG寄存器用于存放指令的參數(shù)，它是可讀/寫的，地址為0x5A000008（4）SDI命令控制寄存器（SDICCON）

SDICCON寄存器用于控制指令形式，配置SPI還是SDI指令，指令的反饋長度，是否等待反饋，是否運行指令，指令的索引等。它是可讀/寫的，地址為0x5A00000CS3C2410的SD主控制器

SD卡發(fā)送命令時，需要按以下步驟配置寄存器：（1）向SDICARG寄存器中寫入命令參數(shù)。（2）定義命令形式并且通過設置SDICCON[8]位開始令。（3）當SDISTA的特定標志被設置時，確認SDI命令操作的結(jié)果，如果命令的類型為無答應類型，那么這個標記為SDICSTA[11]，如果命令的類型為有答應類型，那么這個標記為SDICSTA[9]。（4）通過寫1到SDICSTA的標記位上，從而清除相應的位。三、SD卡的操作步驟

（1）初始化操作步驟：①配置時鐘，設置工作模式。在初始化時，設備需要工作在一個較低的頻率，一般為400KHz。設置完時鐘和工作模式后，延時至少74SDCLK，等待SD卡內(nèi)部操作完成。②發(fā)送CMD0命令，初始化SD卡，讓SD卡進入空閑態(tài)，SD卡獲得一個缺省的地址0（相對卡地址RCA=0x0）。如果CS引腳被拉低，卡將轉(zhuǎn)到SPI模式。③發(fā)送ACMD41命令，判斷目標卡是SD卡還是MMC卡。但是ACMD命令是特殊用途命令，使用之前應該先發(fā)送CMD55命令來聲明。

SD卡的操作步驟④發(fā)送CMD2命令，以獲得SD卡的標識號CID，驗證SD卡是否接入。⑥配置高速時鐘，準備數(shù)據(jù)傳輸。一般設置為20MHz-25MHz。⑦發(fā)送CMD7命令，進入傳輸數(shù)據(jù)狀態(tài)。⑧發(fā)送ACMD6命令，設置總線寬度為4，默認總線寬度為1。ACMD6命令在傳輸模式才有效，因此要在執(zhí)行完CMD7之后執(zhí)行。SD卡的操作步驟

（2）寫操作步驟：①單塊寫入發(fā)送CMD24命令，多塊寫入發(fā)送CMD25命令。②發(fā)送CMD12命令，終止寫操作。（3）讀操作步驟：①單塊讀取發(fā)送CMD17命令，多塊讀取發(fā)送CMD18命令。②發(fā)送CMD12命令，終止讀操作。 四、SD卡讀寫數(shù)據(jù)編程實例

本實例實現(xiàn)了通過S3C2410的SD卡接口，設置SD卡塊的大小為512字節(jié)，通過查詢方式，向其中的一個塊寫入128個字，再讀出并在終端上回顯，同時顯示SD卡的標識碼CID。（1）初始化操作 函數(shù)SD_card_init（）對SD主控制器和SD卡進行初始化，包括設置時鐘、工作模式、線寬等。SD卡讀寫數(shù)據(jù)編程實例

（2）寫操作函數(shù)Wt_Block（）實現(xiàn)了對SD卡的塊進行寫操作，根據(jù)block變量執(zhí)行單塊或多塊寫操作，把Tx_buffer數(shù)組中的數(shù)字1-128寫進SD卡（3）讀操作讀操作與寫操作相對應，函數(shù)Rd_Block（）實現(xiàn)了對SD卡的塊進行讀操作，根據(jù)block變量執(zhí)行單塊或多塊讀操作，把SD卡塊中的數(shù)據(jù)讀到Rx_buffer數(shù)組中。代碼與Wt_Block非常相似，只是執(zhí)行的命令不同，單塊寫操作執(zhí)行命令CMD17，多塊寫操作執(zhí)行命令CMD18。五、實驗操作步驟及現(xiàn)象

（1）使用串口線連接目標板上的UART0和PC機的串口COM1，在PC機上運行超級終端（波特率115200、1位停止位、無校驗位、無硬件流控制），或者使用其他串口程序。使用ULINK2仿真器連接PC機的USB接口和目標板上的JTAG接口。（2）打開SD_TEST工程，編譯鏈接后下載到FLASH中，運行程序。實驗操作步驟及現(xiàn)象（3）如果沒有插入SD卡，可以看到終端上不斷輸出信息：

CMD55Timeout! CMD41Timeout! Initializefail NoCardassertion將SD卡插入開發(fā)平臺上的SD卡插槽，可以看到輸出了寫入的數(shù)據(jù)0-128和SD卡的CID號：實驗操作步驟及現(xiàn)象InSDreadyInstand-by****4bitbus****Blocks=1[Blockwritetest,Pollingwrite]writedataok0000000100020003000400050006000700080009000a000b000c000d000e000f0010001100120013001400150016001700180019001a001b001c001d001e001f[Blockreadtest:Pollread]chkdataendreaddata0000000100020003000400050006000700080009000a000b000c000d000e000f0010001100120013001400150016001700180019001a001b001c001d001e001f811CID=3534453,44303247,80019d04,6a009c6f主要內(nèi)容1324串行口模塊程序設計紅外模塊設計液晶顯示模塊設計USB模塊程序設計5SD卡模塊程序設計IIS模塊程序設計接觸屏模塊程序設計PS/2模塊程序設計678一、IIS總線接口概述IIS（Inter-ICSound）總線是一種串行總線設計技術(shù)，專門用于音頻設備之間的數(shù)據(jù)傳輸。S3C2410的IIS總線接口能用來連接一個外部8/16位立體聲音頻CODEC（編碼解碼器），既支持IIS總線數(shù)據(jù)模式，也支持MSB-justified數(shù)據(jù)模式。該接口提供基于FIFO的DMA傳輸模式而不是中斷模式，既可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，也可以只發(fā)送或只接收數(shù)據(jù)。

IIS總線接口概述

IIS總線接口如圖所示：IIS總線接口概述上圖中各部分功能描述如下： 總線接口、寄存器區(qū)和狀態(tài)機BRFC：負責控制總線接口邏輯和FIFO訪問。 兩個5位預分頻器IPSR：一個作為IIS總線接口的主時鐘發(fā)生器，另一個作為外部CODEC的時鐘發(fā)生器。

64字節(jié)大小的FIFO（TxFIFO和RxFIFO）：發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)寫入TxFIFO，接收數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)從RxFIFO讀出。

IIS總線接口概述主IISCLK發(fā)生器SCLKG：主模式下，串行位時鐘由主時鐘產(chǎn)生。 通道發(fā)生器和狀態(tài)機CHNC：用來生成并控制IISCLK和IISLRCK。

16位的移位寄存器SFTR：在發(fā)送模式下，并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)輸出；在接收模式下，串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)輸入。二、S3C2410的IIS總線接口IIS總線僅處理音頻數(shù)據(jù)，其他信號如控制信號等單獨傳送，基于減少引腳數(shù)目和布線簡單的目的，IIS總線只由三根串行線組成：時分復用的數(shù)據(jù)通道線SD、字選擇線WS和時鐘線SCK。S3C2410的IIS總線接口S3C2410處理器中與IIS相關(guān)的信號線有5根： （1）串行數(shù)據(jù)輸入IISDI：對應IIS總線接口中的SD信號，方向為輸入。 （2）串行數(shù)據(jù)輸入IISDO：對應IIS總線接口中的SD信號，方向為輸出。 （3）左右通道選擇IISLRCK：對應IIS總線接口中的WS信號，即采樣時鐘。 （4）串行位時鐘IISCLK：對應IIS總線接口中的SCK信號。 （5）音頻系統(tǒng)主時鐘CODECLK：一般為采樣頻率的256倍或384倍，符號為256fs或384fs，其中fs為采樣頻率。CODECLK通過處理器主時鐘分頻獲得，可以通過在程序中設定分頻寄存器獲取，分頻因子可以為1到32。

S3C2410的IIS總線接口S3C2410的IIS總線接口有三種工作模式： （1）普通傳輸模式 在普通傳輸模式下，對于發(fā)送和接收FIFO，IIS有準備好標志位。當FIFO準備發(fā)送數(shù)據(jù)時，如果發(fā)送FIFO非空，則該標志位置1；如果發(fā)送FIFO為空，則該標志位置0。準備接收數(shù)據(jù)時，如果接收FIFO不滿，則該標志位置1，表示FIFO可以接收數(shù)據(jù)。如果接收FIFO已滿，則該標志位置0。這些標志位決定CPU何時讀寫FIFO。 （2）DMA傳輸模式 在這種模式下，發(fā)送或接收FIFO的存取由DMA控制器來實現(xiàn)，由FIFO就緒標志位來自動請求DMA服務。S3C2410的IIS總線接口S3C2410的IIS總線接口有三種工作模式： （3）發(fā)送和接收模式 在這種模式下，IIS總線接口可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

IIS總線接口可以由處理器S3C2410的IIS模塊和音頻芯片UDA1341硬件實現(xiàn)，UDA1341TS作為音源的控制器，把采集到的音頻模擬信號通過配置其寄存器，轉(zhuǎn)換成IIS格式的數(shù)字信號送給S3C2410的IIS控制器，然后CPU使用DMA控制器把得到的數(shù)字信號存放到一塊內(nèi)存空間上。因此需要關(guān)注的是正確地配置IIS模塊和UDA1341芯片，音頻數(shù)據(jù)的傳輸反而比較簡單。三、IIS總線的特殊控制器

處理器中與IIS相關(guān)的寄存器有五個：（1）IIS控制寄存器IISCON

通過該寄存器可以獲取FIFO的準備好狀態(tài)、啟動或停止發(fā)送和接收時的DMA請求，使能IISLRCK、分頻功能和IIS接口。IISCON寄存器是可讀/寫的，對于小端/半字、小端/字或大端/字系統(tǒng)，地址為0x55000000；對于大端/半字系統(tǒng)，地址為0x55000002IIS總線的特殊控制器

（2）IIS模式寄存器IISMOD IISMOD寄存器選擇主/從、發(fā)送/接收模式，設置有效電平、數(shù)據(jù)通道位，選擇CODECLK和IISLRCK頻率。IISMOD是可讀/寫的，對于小端/半字、小端/字或大端/字系統(tǒng)，地址為0x55000004；對于大端/半字系統(tǒng)，地址為0x55000006（3）IIS分頻寄存器IISPSR。

IISPSR主要用于設置分頻器的系數(shù)值，該寄存器是可讀/寫的，對于小端/半字、小端/字或大端/字系統(tǒng)，地址為0x55000008；對于大端/半字系統(tǒng)，地址為0x5500000AIIS總線的特殊控制器

（4）IISFIFO控制寄存器（IISFCON）

IISFCON用于設置發(fā)送/接收FIFO的傳輸模式、使能選擇以及數(shù)據(jù)計數(shù)等，該寄存器是可讀/寫的，對于小端/半字、小端/字或大端/字系統(tǒng)，地址為0x5500000C，對于大端/半字系統(tǒng)，地址為0x55000012（5）IISFIFO寄存器（IISFIFO）

IISFIFO主要用于IIS傳輸或接收數(shù)據(jù)，IIS總線接口包含兩個64位的FIFO用于發(fā)送和接收模式。IISFIFO寄存器是可讀/寫的，對于小端/半字系統(tǒng)，地址為0x55000010；對于大端/半字系統(tǒng)，地址為0x55000012四、音頻芯片UDA1341TS說明UDA1341TS是Philips公司的音頻數(shù)字信號編譯碼器，可將立體聲模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，同樣也能把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并可用PGA（可編程增益控制），AGC（自動增益控制）對模擬信號進行處理；對于數(shù)字信號，該芯片提供了DSP（數(shù)字音頻處理）功能。實際使用中，UDA1341TS廣泛應用于MD、CD、PC和數(shù)碼攝像機等。UDA1341TS提供兩組音頻輸入信號線、一組音頻信號輸出線，一組IIS總線接口信號，一組L3總線。UDA1341TS與IIS接口的連接電路如圖5-17所示。S3C2410的五根IIS總線接口信號線分別與UDA1341TS的DATA0、DATA1、WS、BCK和SYSCLK相連。

音頻芯片UDA1341TS說明UDA1341TS的L3總線，包括微處理器接口數(shù)據(jù)L3DATA、微處理器接口模式L3MODE和微處理器接口時鐘L3CLOCK三根信號線。當UDA1341TS芯片工作于微控制器輸入模式時，微處理器通過L3總線對UDA1341TS中的數(shù)字音頻處理參數(shù)和系統(tǒng)控制參數(shù)進行配置。S3C2410處理器中沒有L3總線專用接口，可以利用通用I/O口進行控制。音頻芯片UDA1341TS說明

UDA1341TS與IIS接口的連接電路：

五、WAV文件格式

WAV格式的文件是多媒體中使用的聲波文件格式之一，在Windows操作系統(tǒng)下，開機或關(guān)機，以及打開文件出錯時都會聽到一些熟悉的聲音，這些聲音就是WAV格式的音頻文件。WAV文件格式與MP3或一些視頻文件相比要簡單得多，它以RIFF（ResourceInterchangeFileFormat，資源互換文件格式）格式為標準，包括RIFFhead、RIFFtype、fmtchunk和音頻datachunk四個部分，下面對這四個部分進行具體介紹。

WAV文件格式

（1）RIFFheadRIFFhead大小為8字節(jié)，前4個字節(jié)以“RIFF”作為標示，后4個字節(jié)size表示整個WAV文件的大小，不包括RIFFhead，即FileLen-8=size。（2）RIFFtype RIFFtype大小為4字節(jié)，內(nèi)容為“WAVE”，表示該文件是WAV文件。WAV文件格式（3）fmtchunk

fmtchunk的格式如表5-35所示，一般情況下大小Size為16，此時沒有最后2個字節(jié)的附加信息；如果為18，則最后多了2個字節(jié)的附加信息，主要由一些軟件制作成的WAV格式中含有2個字節(jié)的附加信息。（4）datachunk datachunk為整個音頻文件的主體，是真正保存WAV數(shù)據(jù)的地方，前4個字節(jié)為標示“data”，然后是大小為4字節(jié)的Size，表示音頻數(shù)據(jù)的大小，接著就是WAV數(shù)據(jù)。根據(jù)fmtchunk中斷聲道數(shù)及采樣bit數(shù)，音頻數(shù)據(jù)的形式也不同。六、音頻播放的編程實例

本實例實現(xiàn)了用DMA方式播放wav格式的文件，要播放的音頻文件以數(shù)組的形式存放在內(nèi)存區(qū)。（1）IIS初始化

主要任務是設置通用I/O端口，定義各管腳功能。（2）播放音頻

函數(shù)iis_play_wave（）實現(xiàn)了播放音頻的功能。參數(shù)nTimes表示播放的次數(shù)，pWavFile表示wav文件轉(zhuǎn)換后的數(shù)組存放的內(nèi)存地址，nSoundLen表示這個數(shù)組的長度。七、實驗操作步驟及現(xiàn)象（1）使用串口線連接目標板上的UART0和PC機的串口COM1，在PC機上運行超級終端（波特率115200、1位停止位、無校驗位、無硬件流控制），或者使用其他串口程序。使用ULINK2仿真器連接PC機的USB接口和目標板上的JTAG接口，將耳機與實驗箱的AUDIOOUT接口相連。實驗操作步驟及現(xiàn)象（2）打開iis_test工程，編譯鏈接后下載到FLASH中，運行程序后，按照提示按下“1”后可以通過耳機聽到WAV格式的音頻循環(huán)播放。（3）如要播放其他WAV格式的音頻文件，需先將其轉(zhuǎn)換成數(shù)組格式。運行格式轉(zhuǎn)換工具Data2Hex，如圖5-18所示，點擊“打開文件”，選擇要轉(zhuǎn)換的WAV音頻文件，選擇轉(zhuǎn)換后的文件名以及存儲路徑，“偏移量”一欄填“0”，表示從音頻文件開頭開始轉(zhuǎn)換，選擇想要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)長度，點擊“生成51數(shù)組”后退出即可。

主要內(nèi)容1324串行口模塊程序設計紅外模塊設計液晶顯示模塊設計USB模塊程序設計5SD卡模塊程序設計IIS模塊程序設計接觸屏模塊程序設計PS/2模塊程序設計678一、觸摸屏工作原理觸摸屏（TouchScreenPanel，TSP）按其技術(shù)原理可以分為五類：矢量壓力傳感式、電阻式、電容式、紅外線式和表面聲波式，其中電阻式觸摸屏在嵌入式系統(tǒng)中用的較多。電阻式觸摸屏是一個多層的復合膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，其表面涂有一層透明導電層，最上面是一層外表面經(jīng)過硬化處理從而光滑防刮的塑料層，其內(nèi)表面也涂有一層透明導電層，在兩個導電層之間有許多細小的透明隔離點把它們隔開絕緣。當手指觸摸屏幕時，平常絕緣的兩個導電層在觸摸點處就有了接觸。觸摸屏工作原理檢測器檢測到這個接通后，其中一個導電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，另一導電層將接觸點的電壓引至控制電路進行A/D轉(zhuǎn)換，將得到的電壓值與5V相比即可得知觸摸點的Y軸坐標。同理可得知觸摸點的X軸坐標。這是所有電阻式觸摸屏共同的基本原理。電阻式觸摸屏根據(jù)信號線數(shù)又分為四線、五線、六線…等類型，信號線數(shù)越多，技術(shù)越復雜，坐標定位也越精確。Embest

EduKit-III采用四線式電阻觸摸屏，點數(shù)為320×240。二、S3C2410的觸摸屏