液晶和矩陣鍵盤SOPC外設(shè)組件設(shè)計開發(fā)

圖 4 VGA 和HY-12864E 字模顯示示意圖

變換后的字庫文件HZK16_lcd.bin 和ASC16_lcd.bin 通過Nios II Command Shell 的命令 bin2flash 轉(zhuǎn)換為.Flash 文件后就可以下載到NiosII 開發(fā)板中Flash 特定位置，供中英文顯示 時字模查詢使用，假定Flash 大小是2Mbytes，起始地址是0x0，方法如下：

bin2flash--location=0x100000--input=HZK16_lcd.bin --output=HZK16_lcd.flash

bin2flash --location=0x10ffff --input=ASC16_lcd.bin --output=ASC16_lcd.flash

nios2-flash-programmer --base=0x0 HZK16_lcd.flash(中文字庫下載到Flash 的0x100000 位置)

nios2-flash-programmer --base=0x0 ASC16_lcd.flash (英文字庫下載到Flash 的0x10ffff 位置)

由于 LCD 是接在Avalon 總線的從端口上的，在完成LCD 用戶組件時使用的地址映射 (Slave Addressing)是memory 方式，這種方式可以支持一個字節(jié)(8bits)寬度的數(shù)據(jù)訪問， 而LCD 的數(shù)據(jù)寬度也是一個字節(jié)，因此可以使用IOWR_8DIRECT(BASE，OFFSET，DATA) 和IORD_8DIRECT(BASE，OFFSET)函數(shù)完成對LCD 的寫、讀操作，根據(jù)前面地址線的連 接定義，我們可以定義對LCD 的操作函數(shù)如表4 所示。

表 4：LCD 的讀寫操作函數(shù)定義

這里的 LCD_HY12864_BASE 為LCD 在NiosII 軟核中的基地址。HD61202 控制器通過寫相 應(yīng)的命令控制LCD 顯示的開關(guān)、起始行號、操作的行地址列地址等，通過讀狀態(tài)獲得LCD 的工作信息，通過讀/寫數(shù)據(jù)指令讀出寫入RAM 中的數(shù)據(jù)。在這些基本的LCD 讀寫函數(shù)上， 定義LCD 操作的宏參數(shù)，編寫一些對LCD 的操作函數(shù)：LCD 初始化函數(shù)、清行函數(shù)、置行函 數(shù)、顯示一行中英文的函數(shù)等。其中顯示一行中英文流程如圖5 所示。

圖 5 中英文顯示流程圖

4. 本文創(chuàng)新點(diǎn)

最后經(jīng)過測試，矩陣鍵盤按鍵中斷響應(yīng)準(zhǔn)確無誤，由于掃描的過程由硬件實(shí)現(xiàn)，不占用 CPU 資源，大大提高了系統(tǒng)的性能。LCD 可以接收任意中英文的輸入顯示。在開發(fā)設(shè)計過 程中，矩陣鍵盤和LCD 接口均封裝為用戶自定義外設(shè)組件，加入SOPC Builder 的元件庫中， 可以很方便地在其他系統(tǒng)中根據(jù)實(shí)際情況添加使用，二者的驅(qū)動程序也可以很方便地移植到 其他工程設(shè)計中，體現(xiàn)出了SOPC 片上可編程系統(tǒng)靈活、方便、可重用的優(yōu)勢。本文設(shè)計的 矩陣鍵盤和LCD 成功應(yīng)用到筆者設(shè)計的PDA 項(xiàng)目中。