電子與通信工程學(xué)院 專業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 2017 ~ 2018 學(xué)年第2學(xué)期 基于DSP的鍵盤接口設(shè)計(jì) 專 業(yè): 電子與通信工程 班 級(jí): 通信151 課程設(shè)計(jì)報(bào)告
【課題名稱】基于DSP的鍵盤接口設(shè)計(jì) 【摘 要】隨著21世紀(jì)的到來(lái),電子信息行業(yè)將是人類社會(huì)的高科技行業(yè)之一,式設(shè)施現(xiàn)代化的基礎(chǔ),也是人類通往科技巔峰的直通路。電子行業(yè)的發(fā)展從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看很重要,但最主要的還是科技問(wèn)題。行列式鍵盤提高效率進(jìn)行按鍵操作管理有效方法,它可以提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性,有利于資源的節(jié)約,降低對(duì)操作者本身素質(zhì)的要求。是它能準(zhǔn)時(shí)、實(shí)時(shí)、高效地顯示按鍵信息,以提高工作效率和資源利用率。行列式鍵盤乃是當(dāng)今使用最為廣泛的鍵盤模式之一,該系統(tǒng)以8個(gè)端口連接控制4*4個(gè)按鍵,即時(shí)在LCD數(shù)碼管上。單片機(jī)控制的據(jù)這是鍵盤顯示系統(tǒng),該系統(tǒng)可以對(duì)不同的按鍵進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示,其核心是插上2407主控板的DSP實(shí)驗(yàn)箱和鍵盤矩陣電路部分,主要對(duì)按鍵與顯示電路的關(guān)系、矩陣式技術(shù)及設(shè)備系統(tǒng)的硬件、軟件等各個(gè)部分進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。4*4矩陣式鍵盤采用插上2407主控板的DSP實(shí)驗(yàn)箱為核心,主要由矩陣式鍵盤電路、譯碼電路、顯示電路等組成,軟件選用匯編語(yǔ)言編程。單片機(jī)將檢測(cè)到的按鍵信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,顯示于LCD顯示器上。該系統(tǒng)靈活性強(qiáng),易于操作,可靠性高,將會(huì)有更廣闊的開(kāi)發(fā)前景。
一、引言
便攜式嵌入設(shè)備包括各種手持設(shè)備及各種信息家電,在這類產(chǎn)品中既要有實(shí)時(shí)的信號(hào)處 理能力,又需要有強(qiáng)大的操作控制功能,因此基于DSP芯片的設(shè)計(jì)方案成為這些產(chǎn)品的主流。 目前在便攜音頻處理中,TI公司的TMS320VC54x系列應(yīng)用最為廣泛[1],但是54x系列芯片屬 于運(yùn)算高密度型DSP器件,因此其外設(shè)控制能力不強(qiáng),外部接口很少,給各種擴(kuò)展帶來(lái)不便, 本文介紹一種新的基于TMS320VC5416的鍵盤顯示擴(kuò)展設(shè)計(jì)方案,利用串行控制的 HD7279A鍵盤顯示擴(kuò)展芯片,僅占用DSP的2個(gè)IO口和1個(gè)中斷,能實(shí)現(xiàn)64鍵鍵盤和64路LED 的控制。 二、總體方案設(shè)計(jì)
1、通過(guò)4 * 4的行列式鍵盤,TMS320F2407的8個(gè)I / O口與之相連,用掃描法來(lái)進(jìn)行按鍵識(shí)別。使行線一直處于高電平,在某一時(shí)刻只讓一條列線處于低電平,而其余列線處于高電平。那么按下鍵的那列電平就會(huì)拉成低電平,判斷出哪列為低電平就可以判斷出按鍵號(hào)碼。
2、要求正確掌握CCS2000的安裝和調(diào)試方法,以及DSP實(shí)驗(yàn)箱下載調(diào)試的步驟; 2.要求正確掌握鍵盤信號(hào)的輸入和DSP I/O的使用; 3.要求鍵盤信號(hào)之間的時(shí)序能正確識(shí)別和引入。
3、根據(jù)行列式鍵盤的特點(diǎn),進(jìn)行鍵盤控制系統(tǒng)的整體研究與設(shè)計(jì);
4、熟練掌握CCS2000軟件的使用,并能夠按要求對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真,實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能;
5、.LCD液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示按鍵的信息;
6、采用軟件編程的方法實(shí)現(xiàn)按鍵信息的提取和顯示。 三、設(shè)計(jì)原理分析
1、設(shè)計(jì)原理
實(shí)驗(yàn)箱上提供一個(gè)4x4的行列式鍵盤。2407的8個(gè)I/O口與之相連,這里按鍵的識(shí)別方法是掃描法。鍵被按下時(shí),與此鍵相連的行線電平將由與此鍵相連的列線電平?jīng)Q定,而行線的電平在無(wú)按鍵按下時(shí)處于高電平狀態(tài)。如果讓所有的列線也處于高電平,那么鍵按下與否不會(huì)引起行線電平的狀態(tài)變化,始終為高電平。所以,讓所有的列線處于高電平是無(wú)法識(shí)別出按鍵的,F(xiàn)在反過(guò)來(lái),讓所有的列線處于低電平,很明顯,按鍵所在的行電平將被拉成低電平。根據(jù)此行電平的變化,便能判斷此行一定有按鍵被按下,但還不能確定是哪個(gè)鍵被按下。假如是5鍵按下,為了進(jìn)一步判定是哪一列的鍵被按下,可在某一時(shí)刻只讓一條列線處于低電平,而其余列線處于高電平。那么,按下鍵的那列電平就會(huì)拉成低電平,判斷出哪列為低電平就可以判斷出按鍵號(hào)碼。、
2、實(shí)現(xiàn)設(shè)備 2.1、一臺(tái)裝有CCS2000軟件的計(jì)算機(jī); CCS2000具有以下特性:TI編譯器的完全集成的環(huán)境:CCS2000目標(biāo)管理系統(tǒng),內(nèi)建編輯器,所有的調(diào)試和分析能力集成在一個(gè)Windows環(huán)境中。對(duì)c和DSP匯編文件的目標(biāo)管理:目標(biāo)編輯器保持對(duì)所有文件及相關(guān)內(nèi)容的跟蹤。它只對(duì)最近一次編譯中改變過(guò)的文件重新編譯,以節(jié)省編譯時(shí)間。高集成的編輯器調(diào)整C和DSP匯編代碼:CCS2000的內(nèi)建編輯器支持C和匯編文件的動(dòng)態(tài)語(yǔ)法加亮顯示。使用戶能很容易地閱讀代碼和當(dāng)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤,對(duì)編輯和調(diào)試時(shí)的后臺(tái)編輯:用戶在使用編譯器和匯編器時(shí)沒(méi)有必要退出系統(tǒng)到DOS環(huán)境中,因?yàn)镃CS2000會(huì)自動(dòng)將這些工具裝載在它的環(huán)境中。在其窗口中,錯(cuò)誤會(huì)加亮顯示只要雙擊錯(cuò)誤就可以直接到達(dá)出錯(cuò)處。PDM允許將命令傳播給所有的或選擇的處理器。在任何算法點(diǎn)觀察信號(hào)的圖形窗口探針,圖形顯示窗口使用戶能夠觀察時(shí)域或頻域內(nèi)的信號(hào)。 2.2、 插上2407主控板的DSP實(shí)驗(yàn)箱;(仿真器模塊,顯示控制模塊,DSP評(píng)估板模塊,行列式鍵盤模塊) ICETEK-LF2407-A板是一塊很獨(dú)立的目標(biāo)板,它非常適合檢驗(yàn)LF2407DSP的性能,此外,本目標(biāo)板提供了LF240x系列芯片進(jìn)行擴(kuò)展和運(yùn)行軟件的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。 ICETEK-LF2407-A板使用了TMS320LF2407DSP芯片,兼容所有LF2407的使用代碼,它具有2.5K字節(jié)的片上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,128K板上存儲(chǔ)器,片上UART,DAC7625模數(shù)轉(zhuǎn)換器。此EVM板還提供了DSP的擴(kuò)展引腳,方便了用戶外搭所需電路。許多用戶接口可利用簡(jiǎn)單的代碼進(jìn)行擴(kuò)展,從而縮短了調(diào)試時(shí)間。 ICETEK-LF2407-A 板功能:它主要的接口包括目標(biāo)存儲(chǔ)器接口、模擬接口、CAN總線接口、并口、用戶指示燈和開(kāi)關(guān)、外部擴(kuò)展接口。 LF2407提供了128K的靜態(tài)存儲(chǔ)器,外部I/O口支持相應(yīng)的64k I/O端口,片上的CAN總線和RS232端口可用做擴(kuò)展連接。
五、總結(jié)和體會(huì)
通過(guò)本次CCS2000環(huán)境下矩陣鍵盤掃描LCD顯示的仿真實(shí)驗(yàn),讓我了解并熟悉了CCS2000軟件的安裝和調(diào)試方法,DSP實(shí)驗(yàn)箱下載調(diào)試的步驟以及CCS環(huán)境下的DSP的匯編語(yǔ)言程序編寫(xiě)方法,對(duì)于液晶顯示模塊控制程序的編寫(xiě)和矩陣鍵盤的信號(hào)識(shí)別原理也有了更深的認(rèn)識(shí),對(duì)今后DSP的進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定了應(yīng)用基礎(chǔ)。運(yùn)行程序后,在按下鍵盤上的按鍵時(shí),會(huì)顯示相對(duì)應(yīng)的鍵號(hào)(鍵號(hào)為:0-9、A-D、#、* 共十六的鍵號(hào)),其顯示是通過(guò)液晶顯示器顯示出來(lái)。了解了4*4矩陣鍵盤的設(shè)定及其IO口的配置方式,進(jìn)一步掌握用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)DSP程序的方法,及編譯、除錯(cuò)能力。
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