首页 > 嵌入式硬件 > 嵌入式处理器

8位的51单片机长期占据着微控制器(MCU)的主流市场,但随着技术与需求的发展,32位微控制器应用增长率也在不断攀升。目前,基于arm内核的32位微处理器在市场上处于领导地位。

本文引用地址: http://www.21ic.com/embed/hardware/processor/201811/77676.html

基于arm处理器的片上系统解决方案可应用于企业应用、汽车系统,家庭网络和无线技术等市场领域。ARM CortexTM系列提供了一个标准的体系结构来满足以上各种技术的不同性能要求,基于ARM架构有3个分工明确的系列:A系列面向复杂的尖端应用程序,用于运行开放式的复杂操作系统;R系列针对实时系统;M系列专为低成本控制和微控制器应用开发。Cortex-M3是基于ARM架构的处理器,是专门为了在微控制器等对功耗和成本敏感的应用领域实现高系统性能而设计的,它简化了可编程的复杂性,使arm架构成为各种应用方案的良好选择。

Luminary Micro公司(已被TI公司收购)StelIaris提供一系列的微控制器是首款基于armCortex-M3的控制器,它们为对成本尤其敏感的微控制器应用方案带来了高性能的32位运算能力。这些具备领先技术的芯片使用户能够以传统的8位和16位器件的价位来享受32位的性能。其中,LM3S811微控制器正是针对工业应用方案而设计的,包括测试和测量设备、工厂自动化、建筑控制、运动控制、医疗器械、火警安防以及电力能源等。

TH12864等图形点阵液晶显示器以其工作电压低、功耗低、寿命长、不产生电磁辐射污染、可以显示复杂的文字及图形等优点,已被广泛应用在各种仪器仪表、电子设备和家用电器等领域。

本文尝试将基于arm的LM3S811微控制器与TH12864显示模块相结合的技术应用。

1 系统硬件设计

1.1 LM3S811主控芯片

本次系统硬件设计的主控芯片选择TI公司LM3S811芯片,其电源电压为3.3 V,最高时钟频率50 MHz,64 kHz的单周期FLASH;3个32位通用定时器,可分成6个16位定时器使用;一组同步串行接口(SSI),2个异步串行接口(UART);4通道模数转换器(ADC),1组模拟比较器和I2C接口;3个脉宽调制信号(PWM)模块,32个通用输入输出管脚(GPIO)及硬件看门狗等。LM3S811系统方框图如图1所示。

1.2 TH12864显示模块

本次系统设计的显示模块选择带中文字库的TH12864,其电源电压为3.3 V。TH12864液晶显示模块是128×64点阵的汉字图形型液晶显示模块,可显示汉字及图形,内置国标GB2312码简体中文字库(16×16点阵)、128个字符(8×16点阵)及64×256点阵显示RAM(GDRAM)。可提供8位并行及串行2种连接方式,具有多种功能:光标显示、画面移位、睡眠模式等。其中TH12864的管脚功能如下:

1:VSS,地(GND);2:VDD,电源;3:V0,背光调节;4:CS,片选信号;5:STD,串行数据;6:SCLK,串行时钟;14:DB0-DB7,并行数据;15:PSB,串并口选择,串行模式为低电平有效;17:/RST,复位;19:LEDA,背光正极;20:LEDK,背光负极。

1.3 LM3S811主控芯片与TH12864显示模块的连接

为节约系统硬件资源以便其他用途,故选择TH12864显示模块为串行模式。则主控芯片LM3S811只需要占用3个GPIO管脚即可,保留PWM等用于小车驱动等,选择与比较器和I2C复用的PB2,PB4和PB6,如图2所示。

2 系统软件设计

系统软件设计分为底层驱动程序、中层实现程序和上层应用程序。软件以IAR集成开发环境为开发平台,用C语言编写,便于维护和移植。下面是部分源程序。

2.1 底层驱动部分

底层驱动程序完成的功能是实现TH12864的硬件时序。

程序如下:

驱动程序先预处理3个字节要发送数据的具体内容,片选后,依次循环,按时钟信号发送每个字节的每一位,其中延时不能省略。

2.2 中层实现程序

中层实现程序完成主要功能是,按照TH12864的用户指令集,用底层驱动程序发送指令,完成初始化、显示、清除、设定等功能。例如初始化程序:

从前两句可以看出LM3S811在设置GPIO时,比普通51单片机设置要简单许多,无需记忆众多的寄存器,由于厂家提供了Stellaris外设驱动库函数,只要调用相应API接口函数即可,简化了编程的复杂性,对于新学者也可以迅速上手编程工作。

2.3 上层应用程序

在底层驱动程序和中层实现程序的基础上,程序移植方便。可以根据系统需求完成字符、汉字和图片等实际显示内容。

此次系统实现了开机图片显示,欢迎词和小车状态的循环动态显示,速度显示及电子秒表等功能。

3 结语

通过本次系统集成的设计、制作、调试和验证,完成并实现了基于ARM单片机的小车显示系统功能。实现了LM3S811对于TH12864显示模块的控制,其底层驱动程序可以供大家参考。在实现过程中发现,在硬件方面,LM3S811的主频较高,运算能力较强,外设资源丰富。在软件方面,由于厂家提供了Stellaris外设驱动库函数,降低了编程的难度,可以快速上手工作。此外,本系统也可以推广应用到其他小型仪表或设备显示系统。




换一批

延伸阅读

[行业资讯] 新突思电子科技发布业内首个边缘智能系统级芯片

新突思电子科技发布业内首个边缘智能系统级芯片

这套基于边缘计算的智能解决方案,能凭借较短的响应时间和更强的稳健性,实现更佳的用户体验。例如,语音识别(ASR)和自然语言理解(NLU)功能可以嵌入芯片内部,在本地运行时确保在网络信号不佳或中断时,智能家居的语音控制功能受到较少影响。SyN......

关键字:芯片 语音识别 嵌入式芯片

[行业资讯] 三星全新V9车用处理器亮相 获奥迪采用

三星全新V9车用处理器亮相 获奥迪采用

瞄准自驾车商机,三星(Samsung)日前曾宣布推出Exynos Auto子品牌,生产自驾车相关芯片,而首款用于车载信息娱乐系统(IVI)的处理器「Exynos Auto V9」也于近日亮相,且该芯片已获奥迪(Audi)采用, 搭载预计Ex......

关键字:三星 处理器 奥迪

[行业资讯] 华为一年发布三款7纳米芯片,展现强大技术实力

华为一年发布三款7纳米芯片,展现强大技术实力

华为推出新一代以Arm架构为主的服务器处理器,采用7nm制程,产品型号Hi1620,依据目前公布讯息来看,华为最新推出的服务器处理器搭载之CPU,是由华为以Arm v8指令集设定俢改而成,CPU名称TaiShan,核心数量有48与64核两......

关键字:Arm 服务器 华为

[行业资讯] 高云半导体和ARM中国展开深度合作

高云半导体和ARM中国展开深度合作

2018年12月24日,中国广州,广东高云半导体科技股份有限公司(以下简称“高云半导体”)与安谋科技(ARM中国)就将ARM技术在高云半导体FPGA平台的实现达成深度合作协议,使高云半导体成为目前为止国内唯一一家跟安谋科技(ARM中国)达成......

关键字:半导体 高云半导体 ARM

[行业资讯] 三星7nm EUV工艺获IBM青睐,将代工Power处理器

三星7nm EUV工艺获IBM青睐,将代工Power处理器

今年8月底Globalfoundries公司(简称GF)突然宣布停止7nm及以下工艺的研发、制造,受此影响AMD公司宣布将7nm订单全部交给台积电代工。GF公司停止7nm工艺代工影响的不只是AMD公司,还有一个重要客户IBM,后者的Powe......

关键字:处理器 IBM 台积电

[趣科技] 可以为手机充电的牛仔裤

可以为手机充电的牛仔裤

但是如果有一条神奇的既可以容纳你的手机,同时还可以给你的手机充电,让你出门在外,从此无忧,你会去购买这款神奇的牛仔裤吗?......

关键字:充电

[猎聘集] 面试过900+工程师的HR自述,手把手教你看破面试中的套路

面试过900+工程师的HR自述,手把手教你看破面试中的套路

技术面试常常有很多坑,不管是对面试官还是面试者来说,都是如此。这篇文章可以让技术面试官规避很多面试过程中可能出现的问题,也可以给即将参与技术面试的面试者一定的启发。......

关键字:技术面试

[疯狂史] PCB设计软件大解析,哪一款才是你的菜?

PCB设计软件大解析,哪一款才是你的菜?

PCB(Printed Circuit Board)设计软件经过多年的发展、不断地修改和完善,或优存劣汰、或收购兼并、或强强联合,现在只剩下Cadence和Mentor两家公司独大。“......

关键字:PCB设计软件
条评论

我 要 评 论

网友评论

大家都爱看

  • 扇出型晶圆级封装的优势和挑战!

    我们有能力创造一些能保持前代性能并且更好更小的电子设备,例如今天的可穿戴设备、智能手机或平板电脑,这是由于很多因素超过摩尔定律而快速发展,从而能够从底层的嵌入组件发展到今天把它们封…

    2018-03-29
  • Xilinx推出革命性的新型自适应计算产品

    自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX)),近日宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型产品,名为ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform,自适应计算加速…

    2018-03-20
  • 赛普拉斯为树莓派3 B+ IoT单板计算机提供强大稳定的无

    先进嵌入式系统解决方案的领导者赛普拉斯(纳斯达克代码:CY)近日宣布其Wi-Fi®和蓝牙®combo解决方案为全新的树莓派 3 B+(Raspberry Pi 3Model B+)IoT单板计算机提供强大稳定的无线连接…

    2018-03-20
  • 观看直播领红包,SEED-A10加速卡助力人工智能

    随着云服务器、云计算的发展,大家对硬件加速的需求越来越多,但是随着设备功耗的上升、性能需求越来越高,常规加速设备以及开始不能满足需求,因此FPGA逐渐在硬件加速中找到了自己的位置,而艾…

    2018-03-19
  • 特朗普:博通不得以任何形式收购高通

    白宫周一(3月12日)晚发出声明,川普(特朗普)总统出于“国家安全”考量、禁止新加坡博通公司(Broadcom)收购美国高通公司(Qualcomm)。

    2018-03-14