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基于SOPC的液晶屏接口组件设计

来源:微计算机信息/作者:郭书军 侯文杰等?? 2007年08月29日 ?? 收藏0

  lcd_3224\inc文件夹下包含_regs.h文件,该文件定义硬件接口,例如:

  #define IOWR_ LCD_DATA(base, data) IOWR(base, 0, data)

  写参数有三个,base为组件的基地址,0表示地址偏移量,data为要写入的数据,重新定义后在源代码中可以使用自定义的名字对组件进行操作。

  lcd_3224\hdl文件夹下包含.v文件,该文件描述组件的接口信号。

  lcd_3224\HAL\inc文件夹下包含.h文件,该文件描述组件的结构、函数声明和驱动程序与标准C函数的接口等,示例如下:

  #include "sys/alt_dev.h" //包含定义组件结构的头文件

  typedef struct alt_LCD_dev alt_LCD_dev; //定义组件结构

  struct alt_LCD_dev

  {

  alt_dev dev;

  int base;

  };

  ……

  void alt_lcd_init(alt_LCD_dev * dev); //声明初始化函数

  int? alt_lcd_write(alt_fd * fd, const char* ptr, int len); //声明写函数

  ……

  #define ALTERA_AVALON_LCD_INSTANCE(name, device)

  static alt_LCD_dev device =

  {

  {

  ALT_LLIST_ENTRY,

  name##_NAME,

  NULL, /* open */ //fopen可以访问lcd

  NULL, /* close */

  NULL, /* read */

  alt_lcd_write, //fprintf将调用写函数访问液晶屏

  NULL, /* lseek */

  NULL, /* fstat */

  NULL, /* ioctl */

  },

  name##_BASE

  }

  lcd_3224\HAL\src文件夹下包含源代码,mk文件是自动生成的,源代码主要包括初始化程序、.h文件所声明的alt_lcd_write和一些子程序,例如:

  static void lcd_write_data(alt_LCD_dev * dev, unsigned char data) //子程序

  {

  unsigned int base = dev->base; //基地址由SOPC Builder自动生成

  IOWR_ LCD_DATA(base, data); //访问底层硬件

  }

  初始化程序和写函数调用这些子程序完成对组件的初始化和各种操作。

  4 应用

  根据液晶屏的功能及所使用的开发板,应用系统的硬件结构框图如图3所示。

硬件结构框图

图3 硬件结构框图

  在SOPC Builder中添加组件生成硬件系统,将结果下载到开发板。打开Nios II IDE创建软件工程,进行软件的编写,其中部分程序如下:

  #include

  int main(void)

  {

  FILE * fd;

  fd = fopen(/dev/lcd”, “w”); //lcd为SOPC Builder中的名字

  if(fd)

  {

  fprintf(fd, “parameter”); //调用alt_lcd_write

  fclose(fd);

  }

  ……

  return 0;

  }

  通过标准C函数访问液晶屏,程序编写简单,可以显示各种图像及字符。如果还有特殊要求,用户可以继续在驱动程序中添加需要的功能。

  5 总结

  本文详细介绍了液晶屏接口组件的设计方法,核心部分是硬件描述语言文件的编写、时序的设计以及驱动程序的编写。调试成功后,可以把组件文件夹放到系统组件文件夹下,这样就可以重复使用。对于应用程序开发者,不用了解硬件结构就可以使用标准C函数操作组件,使得开发简便快捷,节省了时间和成本,是一种高效、灵活和低成本的开发方法。

  本文作者创新点:和传统的外设接口方式相比,接口组件的使用极大地方便了接口的硬件和软件设计,是高效灵活的接口方式。

  参考文献

  [1] 任爱芬、初秀琴、常存等,基于FPGA的嵌入式系统的设计,西安:西安电子科技大学出版社,2004

  [2] 郭书军、王玉花、葛纫秋,嵌入式处理器原理及应用,北京:清华大学出版社,2004

  [3] 李洋洋,基于CPLD的DSP和液晶模块接口设计,微计算机信息,2004年,第1期


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液晶屏接口? Nios II HAL系统库?

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