dsp课程设计_万年历设计

DSP 课程设计说明书课程设计说明书 课程名称 DSP 控制器及其应用 专业班级 自动化 2 班 B120720212 学生姓名 陈胜 学 号 122207201204 指导教师 于军 第 0 页 1 课程设计目的课程设计目的 课程设计的主要目的是用 tms320f2812 芯片为核心控制部件 设计一个能用 LCD 液晶显示屏 显示当前年 月 日 时 分 秒以及星期的具有电子时钟功能的万年历 学习并了解 ICETEK F2812 A 板及教学实验箱的使用 学习 DSP 芯片的 I O 端口的控制方法 熟悉字模的简单构建和使用 熟悉 Emulator 方式下的程序调试规程 并最终能够熟练掌握在 DSP 软硬件环境下的程序 开发流程 能够对现有器件进行简单地编程 实现各种简单地显示控制 2 硬件设计硬件设计 2 12 1 硬件方案设计硬件方案设计 本系统以 TMS2812 为核心控制部件 利用软件编程 通过 DS1302 进行时钟控制 使用 12864 LCD 液晶显示器进行时钟显示 能实现题目的基本要求 尽量做到硬件电路简单稳定 减 小电磁干扰和其他环境干扰 充分发挥软件编程的优点 减小因元器件精度不够引起的误差 由于时间有限和本身知识水平的发挥 我们认为本系统还有需要改进和提高的地方 例如选用 更高精度的元器件 硬件电路更加精确稳定 软件测量算法进一步的改进与完善等 总体框图 如图 1 所示 GND 5V ADD PWM4 PWM3 VSS PWM2 V0 IOPA7 IOPA6 IOPA5 REST IOPA4 IOPA3 OSCBYP TXAL1 TXAL2 IOPB0 IOPB7 E CS1 CS2 R W RS DB0 DB7 RST I O SCLK VCC1 VCC2 X1 X2 GND 复位电路 OSCBYP 为高电平 采 用内部振荡 双电源 32768hz 10K HY 12864 TMS320LF2812 DS1302 第 1 页 图 1 电路总体框图 2 22 2 单元电路设计单元电路设计 2 2 12 2 1 控制部件控制部件 TMS320F2812TMS320F2812 结构及性能结构及性能 本次课设所使用的 TMS320F2812 是 ICETEK F2812 A 型 DSP 用户板中集成试验箱 所以下面 主要对该板各个板块及其功能的描述 图 3 1 F2812 A 板的实物图 下面说明该些接口及其功能如表 3 1 在本次设计中主要用到P1口中的pwm引脚作为I O口来传送数据 P1 接口主要是扩展评估板 上空闲的DSP 外设引脚 以便于定制用户的硬件环境 由于这组引脚是直接来自于F2812 DSP 芯 片 因此 这些引脚为TTL 3 3V 标准 其输出最高电压为3 3V 所以在ds1302中要用四个二极管 来降压 关于其接口的设置可以用软件对每个引脚功能设计 手动复位开关 参考电压选择 用户使用的开关 5V电源开关 用户使用的指示灯 5V 电源接口 CAN 总线接口 DSP 仿真器接口 模式选择跳线 九针 D 型串口 第 2 页 2 2 22 2 2 时钟芯片时钟芯片 DS1302DS1302 结构及其功能结构及其功能 DS1302 的引脚 图 3 2 DS1302 的引脚图 图 3 2DS1302 的引脚排列 其中 Vcc1 为后备电源 VCC2 为主电源 在主电源关闭的情况下 也能保持时钟的连续运行 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电 当 Vcc2 大于 Vcc1 0 2V 时 Vcc2 给 DS1302 供电 当 Vcc2 小于 Vcc1 时 DS1302 由 Vcc1 供电 X1 和 X2 是振荡源 外接 32 768kHz 晶振 RST 是复位 片选线 通过把 RST 输入驱动置高电平来启 动所有的数据传送 RST 输入有两种功能 首先 RST 接通控制逻辑 允许地址 命令序列送入 移位寄存器 其次 RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段 当 RST 为高电平时 所有 的数据传送被初始化 允许对 DS1302 进行操作 DS1302 的结构及工作原理 DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能 低功耗 带 RAM 的实时时钟电路 它可 以对年 月 日 周日 时 分 秒进行计时 具有闰年补偿功能 工作电压为 2 5V 5 5V 采 用三线接口与 CPU 进行同步通信 并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM 数据 DS1302 内部有一个 31 8 的用于临时性存放数据的 RAM 寄存器 DS1302 的控制字节 表 3 2 DS1302 的控制字节 DS1302 的控制字如图 2 所示 控制字节的最高有效位 位 7 必须是逻辑 1 如果它为 0 则 不能把数据写入 DS1302 中 位 6 如果为 0 则表示存取日历时钟数据 为 1 表示存取 RAM 数 1 RAM CK A4A3A2A1A0 RAM K 1 8 2 7 3 6 4 5 I O RST SCLK GND VCC2 X2 X1 VCC1 第 3 页 据 位 5 至位 1 指示操作单元的地址 最低有效位 位 0 如为 0 表示要进行写操作 为 1 表示进行读 操作 控制字节总是从最低位开始输出 DS1302 的连接 DS1302 与 CPU 的连接需要三条线 即 SCLK 7 I O 6 RST 5 如图 3 3 图 3 3 DS1302 连接图 2 2 32 2 3 显示模块显示模块 LCD12864LCD12864 液晶显示液晶显示 采用LCD12864液晶显示 液晶显示器 LCD 具有功耗低 体积小 重量轻 超薄等许多其 它显示器无法比拟的优点 12864分左屏和右屏是由两块64 64的液晶组成 有CS1和CS2左右屏 使能引脚 64 64的共分8页 8行led液晶是一页 每行分别是由DB0 DB7控制 也就是从单片 机中发64次8位的二进制数可以扫一页 发64 8页 次的二进制数可以扫一个半屏 再乘以二 就可以扫全屏 当把二进制数全发完了 才可以控制液晶开始显示 单片机可以通过数据总线 与控制信号直接采用存储器访问形式 I O设备访问形式控制该液晶显示模块 液晶显示模块的访问 控制是由2812DSP 对扩展扩展接口的操作完成 控制扩展口的寻址 命令控制扩展接口的地址为0 x108001 数据控制扩展接口的地址为0 x108003 和0 x108004 辅助 控制扩展接口的地址为0 x108002 显示控制方法 液晶显示模块中有两片显示缓冲存储器 分 别对应屏幕显示的象素 向其中写入数值将改变显示 写入 1 则显示一点 写入 0 则不 显示 发送控制命令 向液晶显示模块发送控制命令的方法是通过向命令控制扩展接口写入命 令控制字 然后再向辅助控制接口写入0 显示开关 0 x3f 打开显示 0 x3e 关闭显示 设置显 第 4 页 示起始行 0 x0c0 起始行取值 其中起始行取值为0 至63 设置操作页 0 x0b8 页号 其中页 号取值为 0 7 设置操作列 0 x40 列号 其中列号为取值为0 63 写显示数据 在使用命令 控制字选择操作位置 页数 列数 之后 可以将待显示的数据写入液晶显示模块的缓存 将数 据发送到相应数据控制扩展接口即可 2 32 3电路原理图电路原理图 电路原理图如图 3 所示 图 3 电路原理图 2 42 4 硬件调试硬件调试 硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行 静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检测 第一步 目测 检查外部的各种元件或者是电路是否有断点 第二步 用万用表测试 先用万用表复核目测中有疑问的连接点 再检测各种电源线与地 线之间是否有短路现象 第三步 加电检测 给板加电 检测所有插座或是器件的电源端是否符合要求的值 第四步 联机检查 因为只有用单片机开发系统才能完成对用户系统的调试 动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障 器 件连接逻辑错误等的一种硬件检查 动态调试的一般方法是由近及远 由分到合 由分到合是 指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块 当调试电路时 与该元件无关的器件全部 第 5 页 从用户系统中去掉 这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上 当各块电路无故障后 将 各电路逐块加入系统中 在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试 由分到 合的调试既告完成 由近及远是将信号流经的各器件按照距离单片机的逻辑距离进行由近及远 的分层 然后分层调试 调试时 仍采用去掉无关元件的方法 逐层调试下去 就会定位故障 元件了 3 13 1 系统分析系统分析 根据本系统设计要求和硬件连接电路 软