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基于LINUX系统的嵌入式LED显示的设计汇编

摘要

目前&＃xff0c;嵌入式技术已成为通信和消费类产品的共同发展方向。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备&＃xff0c;如掌上&＃xff30;&＃xff24;&＃xff21;、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。

嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合的产物&＃xff0c;这就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式系统一般指非&＃xff30;&＃xff23;系统。它是以应用为中心、软硬件可裁减的、能适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性要求的专用计算机系统。简单地说&＃xff0c;嵌入式系统是集系统的应用软件与硬件于一体&＃xff0c;类似于&＃xff30;&＃xff23;中&＃xff22;&＃xff29;&＃xff2f;&＃xff33;的工作方式&＃xff0c;具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点&＃xff0c;因此特别适合于要求实时和多任务的系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。

嵌入式系统的

嵌入式系统是

&＃xff11;)嵌入式系统通常是面向特定应用的&＃xff0c;嵌入式&＃xff23;&＃xff30;&＃xff35;与通用型的最大不同就是&＃xff0c;嵌入式&＃xff23;&＃xff30;&＃xff35;大多工作在为特定用户群设计的系统中&＃xff0c;它通常都具有低功耗、小体积、高集成度等特点&＃xff0c;能够把通用&＃xff23;&＃xff30;&＃xff35;中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部&＃xff0c;从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化&＃xff0c;因此&＃xff0c;器件的移动能力大大增强&＃xff0c;同时跟网络的耦合也越来越紧密。

&＃xff12;)嵌入式系统的硬件和软件都必须高效地设计&＃xff0c;量体裁衣、去除冗余&＃xff0c;力争在同样的硅片面积上实现更高的性能&＃xff0c;这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。

&＃xff13;)因为嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起&＃xff0c;它的升级换代也和具体产品同步进行&＃xff0c;所以&＃xff0c;嵌入式系统产品一旦进入市场&＃xff0c;一般都具有较长的生命周期。

&＃xff14;)为了提高执行速度和系统可靠性&＃xff0c;嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机之中&＃xff0c;而不是存贮于磁盘等载体中。

嵌入式系统本身不具备自举开发能力&＃xff0c;即使在设计完成后&＃xff0c;用户也不能对其中的程序进行修改&＃xff0c;而是必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

为使7段显示器显示数字或字符&＃xff0c;就需点亮相应的段&＃xff0c;每个段分别由数据线进行控制&＃xff0c;通常数据线D0&＃xff5e;D7顺序控制a&＃xff5e;h段&＃xff0c;如图11-34(b)所示&＃xff0c;所需的控制信号称为段码。

由于数字与段码之间没有规律性&＃xff0c;因此必须进行数字与段码之间的转换以便显示数字。常用的转换方法是将要显示字形的段码列成一个表&＃xff0c;称为段码表。显示时&＃xff0c;根据字符查段码表&＃xff0c;取出其对应的段码送到数据线上来控制显示。

3、点阵式LED原理

点阵式LED的显示单元一般由8行8列LED组成&＃xff0c;其外形及内部连接如图3所示&＃xff0c;可以再由这8行8列的LED拼成更大的LED阵列。点阵式LED显示器能显示各种字符、汉字及图形、图像&＃xff0c;并具有色彩。

点阵式LED中&＃xff0c;每个LED表示一个像素&＃xff0c;通过每个LED的亮与灭来构造出所需的图形&＃xff0c;各种字符及汉字也是通过图形方式来显示的。对于单色点阵式LED&＃xff0c;每个像素需要1位二进制数表示&＃xff0c;1表示亮&＃xff0c;0表示灭。对于彩色点阵式LED&＃xff0c;则每个像素需要更多的二进制位表示&＃xff0c;通常需要一个字节。

点阵式LED显示器的显示控制采用扫描方式&＃xff0c;在数据存储器中开辟若干个存储单元作为显示缓冲区&＃xff0c;缓冲区中存有所需显示图形的控制信息。显示时依次通过列信号驱动器输出一行所需所有列的信号&＃xff0c;然后再驱动对应的行信号&＃xff0c;控制该行显示。只要扫描速度适当&＃xff0c;显示的图形就不会出现闪烁

4、LED数码管电路图

其中各个引脚的功能在下面都有描述。

图1.LED数码管电路图

5、74HC273在开发板上的连接

74HC273 在 8 字数码管中开发板中的连接如下图所示&＃xff1a;

图2. 开发板上的7段LED的连接

开发板设置2 个数码管&＃xff0c;由74HC273 控制。74HC273是同步串行转并行的锁存器&＃xff0c;在此通过SPI 总线和CPU 连接&＃xff0c;锁存数据后驱动数码管发光。

图3. 开发板上点阵式LED的连接

四、实验部分

1、实验设备及工具

硬件&＃xff1a;UP-TECH S2410/P270 DVP 嵌入式实验平台、PC 机 Pentium 500 以 上, 硬盘 10G 以上。

软件&＃xff1a;PC 机操作系统 REDHAT LINUX 9.0&＃xff0b;MINICOM&＃xff0b;ARM-LINUX 开发环境

2、实验基础

目的是为后续实验搭建好软、硬件环境&＃xff0c;配置好相关的协议、服务&＃xff0c;并 通过编写最简单的HelloWorld程序进行测试。由于实验都要依靠前面的配 置&＃xff0c;本段只着重叙述实验的具体实现。

3、实验环境连接

(1)、建立工作目录

[root&＃64;zxt smile]# mkdir hello