全液晶顯示車載交互式信息系統(tǒng)方案

3 軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件由FLASH燒寫驅(qū)動(dòng)文件、初始化程序和主程序3個(gè)獨(dú)立的程序構(gòu)成。SPIFLASH燒寫驅(qū)動(dòng)文件（BF536一SPI—Programmer_Driver）在ADIDSP集成開發(fā)環(huán)境VisualDSP++中配置生成，其作用是在主程序調(diào)試完畢后，完成主程序在FALSH中的固化。初始化程序是在調(diào)用主程序之前首先調(diào)用的一個(gè)小程序，相當(dāng)于BIOS，其作用是完成DSP芯片時(shí)鐘及部分模塊的初始化，使得SDRAM正常工作，并引導(dǎo)主程序的載人。

主程序是用戶根據(jù)需求開發(fā)并調(diào)試通過的應(yīng)用程序，其完成各外設(shè)模塊及中斷的配置，完成數(shù)據(jù)的操作及對(duì)液晶屏的時(shí)序控制。

3.1 LCD驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)

LCD驅(qū)動(dòng)軟件的設(shè)計(jì)包括LCD控制信號(hào)時(shí)鐘設(shè)置、BF536PPI模塊和DMA模塊的初始化3部分。另外，為使畫面顯示穩(wěn)定，需要在外擴(kuò)SDRAM中開辟圖像數(shù)據(jù)暫存空間供DSP循環(huán)讀寫。

3.1.1 配置控制信號(hào)時(shí)鐘

ADSP—BF536芯片沒有LCD控制器外設(shè)，而液晶屏模塊LQ104V1DG52具有4個(gè)控制信號(hào)輸入端，分別為CLK、ENAB、Hsync和Vsync，4個(gè)控制信號(hào)必須滿足一定時(shí)序要求才能實(shí)現(xiàn)LCD的正確驅(qū)動(dòng)。本方案中，LCD的4個(gè)控制信號(hào)都由BF536的PPI模塊提供：PPI—CLK輸出接LCDCLK輸入；配置BF536FS1／timer0和FS2／timerl引腳為輸出，分別接Hsync和Vsync；FS3引腳配置為普通I／O管腳，接LCDENAB，正常工作條件下置低。配置Timer0為PWM輸出模式，PWM周期為850個(gè)CLK，脈沖寬度為96個(gè)CLK；配置Timerl為PWM輸出模式，周期為446250個(gè)CLK，脈沖寬度為1700個(gè)CLK。PWM信號(hào)周期及脈沖寬度的確定都是通過查詢手冊(cè)得到的，實(shí)際試驗(yàn)證明此配置是正確的。

3.1.2 BF536PPI模塊初始化

由液晶屏的控制時(shí)序可知，ENAB信號(hào)置低時(shí)，液晶屏在監(jiān)測(cè)到同步幀信號(hào)沿后計(jì)數(shù)104個(gè)時(shí)鐘，然后開始讀寫有效數(shù)據(jù)，讀完640個(gè)行有效數(shù)據(jù)后等待下一個(gè)行同步幀信號(hào)。這種特性是由其自身的硬件機(jī)制決定的。ADSP—BF536的PPI模塊有ITUR一656和General—PurposePPI兩種工作模式。系統(tǒng)正常工作時(shí)，DSP需要從PPI模塊把顯示數(shù)據(jù)打出，這里我們配置PPI為General—PurposePPI模式模塊。設(shè)置PPICOUNT一639，即DSP每行同步幀輸出數(shù)據(jù)量為640；設(shè)置PPI～DELAY一104，在PPI發(fā)送同步幀信號(hào)104個(gè)時(shí)鐘后啟動(dòng)DMA傳輸，將數(shù)據(jù)打到數(shù)據(jù)線上；設(shè)置PPI—FS1和PPI—FS2為下降沿有效。

3.1.3 開辟數(shù)據(jù)暫存空間

如前所述，為實(shí)現(xiàn)液晶屏的可靠掃屏，本方案采用外擴(kuò)SDRAM的方法，在SDRAM中開辟一定存儲(chǔ)空間暫存顯示數(shù)據(jù)，然后將此空間中的數(shù)據(jù)循環(huán)向液晶屏發(fā)送。在SDRAM中定義ZONE1和ZONE2兩塊數(shù)據(jù)暫存空間，每塊大小為640X（480+34+11），單位數(shù)據(jù)寬度16位。

定義并初始一個(gè)全局變量DatabuferFlag為0作為標(biāo)志，發(fā)送程序查詢此標(biāo)志并根據(jù)此標(biāo)志的值決定發(fā)送ZONE1還是ZONE2中的數(shù)據(jù)。在DSP收到外部中斷信號(hào)（按鍵、觸摸屏、CAN等）時(shí)，DatabufferFlag值改變，DSP向當(dāng)前存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)寫數(shù)據(jù)，并將另一存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)送至液晶屏，如此循環(huán)。ZONE1包括data—buf、inv—front1、inv—last13個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，ZONE2包括data—buf2、inv—front2、inv_last23個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，其中data—bufl、data—buf2存儲(chǔ)有效發(fā)送數(shù)據(jù)。通過section（”sdram0”）指令定義這些存儲(chǔ)區(qū)在SDRAM中的起始地址和長(zhǎng)度。配置inv—last1、inv—last2DMA中斷，即緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷。圖3為SDRAM中數(shù)據(jù)暫存區(qū)示意圖。

3.1.4 DMA模塊初始化

因?yàn)镈MA控制器配置方便、靈活，所以AI）_SP—BF536的很多外設(shè)都采用DMA方式傳輸數(shù)據(jù)。本方案中配置DMA為二維DMA大描述符模式（Largemode1）。采用大描述符模式的優(yōu)點(diǎn)是可以將幾個(gè)不連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)鏈接起來，可以實(shí)現(xiàn)不連續(xù)存儲(chǔ)區(qū)的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸。將需要設(shè)置的DMA幾個(gè)寄存器定義為一個(gè)結(jié)構(gòu)體，描述如下：

3.2 ID顯示主程序設(shè)計(jì)

DSP完成系統(tǒng)初始化后，進(jìn)入LCD顯示主程序。DSP通過PPI外設(shè)將數(shù)據(jù)暫存區(qū)ZONE1或ZONE2中的數(shù)據(jù)發(fā)送至液晶屏，圖像保持不變。發(fā)生外部中斷時(shí)，DataBuferFlag的值改變，修改描述符指針，啟動(dòng)另一數(shù)據(jù)暫存區(qū)的DMA傳輸。程序流程圖如圖4所示。

4 顯示實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證方案的可行性，我們制作了控制器樣機(jī)并進(jìn)行了液晶屏顯示實(shí)驗(yàn)。圖5為系統(tǒng)上電，BF536從外部FLASH載入引導(dǎo)程序初始化系統(tǒng)后，調(diào)用保存在FLASH中的車載信息圖像數(shù)據(jù)并在液晶屏上進(jìn)行顯示的照片?？梢钥闯?，液晶屏可以顯示車速、油量、安全帶情況等各種信息，顯示內(nèi)容清晰、穩(wěn)定。

圖5 汽車信息顯示實(shí)驗(yàn)照片

5 結(jié)論

采用液晶屏顯示汽車運(yùn)行信息將成為下一代汽車儀表的主流。本設(shè)計(jì)采用DSP芯片與液晶屏為主要器件構(gòu)建了一種全液晶顯示的車載信息系統(tǒng)，在新型汽車儀表開發(fā)方面進(jìn)行了探索研究。該車載信息系統(tǒng)目前已經(jīng)基本完成了系統(tǒng)的硬件部分調(diào)試和基本的軟件設(shè)計(jì)，實(shí)際的性能測(cè)試和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)顯示清晰穩(wěn)定，效果良好。