基于F2812的監測系統的設計

1. 引言

傳統的監測系統大多都是在單片機基礎上開發的。單片機由于速度慢，運算能力弱，實時性差，在需要處理大量高速實時數據的情況下，往往不能達到要求，而DSP則非常擅長進行高速信號采集和數據處理。因此，本文將討論一種基于F2812并使用液晶顯示的監測系統的設計方案。

2. 系統總體硬件結構

本系統采用TI公司推出的32位定點DSP芯片TMS320F2812作為底層主處理器件，利用其片上16通道A/D轉換模塊將采集得到的數字信號進行處理，并將所有控制電路和地址譯碼，分配等功能設計在CPLD中，通過CPLD來控制讀寫液晶顯示模塊等外圍器件，其中，液晶顯示模塊采用臺灣晶采光電股份有限公司生產的一款內嵌SED1335控制器的AT-320240Q1FIEW-33H型液晶模塊（320x240點陣）。此外，在DSP芯片外還擴展了RAM和FLASH。硬件結構框圖如下：

3. F2812與液晶顯示模塊接口設計

在上圖中，RAM和FLASH ROM是F2812的外擴存儲器，CPLD是用來作為地址譯碼產生片選信號的，它們都映射到F2812的XINTF區域。F2812的XINTF包括5個存儲區域：

Zone0 存儲區域： 0x002000―0x003FFF，8K x 16位

Zone1 存儲區域： 0x004000―0x005FFF，8K x 16位

Zone2 存儲區域： 0x080000―0x0FFFFF，512K x 16位

Zone6 存儲區域： 0x100000―0x17FFFF，512K x 16位

Zone7 存儲區域： 0x3FC000―0x3FFFFF，16K x 16位

其中，Zone0和Zone1共用1個片選線XZCS0AND1，Zone6和Zone7共用1個片選線XZCS6AND7,Zone2單獨使用1個片選線XZCS2.如上圖所示。CPLD映射到Zone0(地址0x2000―0x3FFF)，即當訪問Zone0區域時，XZCS0AND1有效(CS1有效)，此時選中CPLD;同樣，RAM和FLASH分別映射到Zone6和Zone2,當訪問Zone6(0x100000―0x17FFFF)或Zone2(0x080000―0x0FFFFF),則XZCS6AND7(CS6)或XZCS2(CS2)有效，表明選中了RAM或FLASH。

可以注意到CPLD使用了F2812的4位地址線A12…A9作為譯碼信號，通過CPLD譯碼來實現LCDCS信號有效。在本系統中通過CPLD編程實現當A12…A9為1100時經CPLD譯碼后LCDCS有效，但應注意前提是CPLD必須被選中。因為CPLD映射到Zone0,只有訪問0x2000―0x3FFF這個區域時，才能選中CPLD。這就要求A15…A13必須為001，其余A8…A1不參與譯碼，可取任意值，在此全部取為0。如此一來，只有A15…A0為0x3800和0x3801時LCDCS有效，此時F2812可以訪問LCD.

在液晶模塊接口中，A0腳為數據/指令寄存器的選擇信號.A0=1,訪問指令寄存器，A0=0，訪問數據寄存器。在硬件圖中我們可以看到液晶模塊接口的A0腳直接接F2812的XA0腳，再綜合上面所述，就可以確定0x3800為液晶模塊數據寄存器地址，0x3801為液晶模塊指令寄存器地址

4. 液晶模塊內嵌控制器及其指令介紹

SED-1335是整個320x240液晶模塊的核心部分,接下來將簡要介紹一下其指令集。為便于瀏覽，特將SED-1335的所有指令列表如下。

帶有參數的指令代碼的作用之一就是選通相應參數的寄存器，任一條指令的執行(除SLEEP IN, CSRDIR, CSRR和MREAD外)都產生在附屬參數的輸入完成之后。MPU可用寫入新的指令代碼來結束上一條指令參數的寫入，此時已寫入的新參數與余下的舊參數有效地組合成新的參數組，需要注意的是雖然參數可以不必全部寫入，但所寫的參數順序不能改變，也不能省略。