一種基于CPLD的DSP人機接口模塊設(shè)計

　　液晶顯示模塊硬件設(shè)計

　　由于LCD具有低功耗、體積小、質(zhì)量輕、超薄等諸多其他顯示器無法比擬的優(yōu)點，它廣泛用干各種智能型儀器和低功耗電子產(chǎn)品中。對于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來說，液晶顯示模塊主要功能是顯示系統(tǒng)的采樣速率及試樣所受的應(yīng)力值。為了解決快速DSP和慢速外設(shè)之問接口的問題，根據(jù)上述分析系統(tǒng)采用了以CPLD為橋梁的液晶顯示模塊。其主要的工作流程是：DSP把顯示的數(shù)據(jù)送給CPLD，然后DSP去做其他的事情，而后續(xù)顯示的任務(wù)將在LCD允許的速度下得到顯示。

　　液晶顯示模塊選擇

　　數(shù)顯液晶模塊：這是一種由段型液晶顯示器件與專用的集成電路組裝成一體的功能部什，只能顯示數(shù)字和一些標(biāo)識符號。

　　液晶點陣字符模塊：它由點陣字符液晶顯示器件和專用的行列驅(qū)動器及必要的連接件、結(jié)構(gòu)件裝配而成，可以顯示數(shù)字和西文字符，一般本身具有字符發(fā)生器。這種模塊的點陣排列是由5×7成5 x 8,5×1的一組像素點陣排列而成的。每組為一位，每位間有一點間隔，每行間也有一點的間隔，所以不能顯示圖形。

　　直剪儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的顯示特點是不僅能顯示模擬拉剪的過程，也要能顯示中文、西文操作菜單和各種測量數(shù)據(jù)，所以以上兩種液晶顯示模塊均不符合本儀器的顯示要求。

　　我們選用的是大連東福的EDM240128F點陣圖形LCD。它的最大特點是具有獨特的硬件初始值設(shè)置功能，顯示驅(qū)動所需的參數(shù)如占空比系數(shù)。驅(qū)動傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)/行及字符的字體選擇等均由引腳電平設(shè)置，這樣初始化在上電時就已經(jīng)基本設(shè)置完成，軟件操作的主要精力就可以全部用于顯示畫面的設(shè)計上了，可以圖形方式、文本方式及圖形和文本合成方式進(jìn)行顯示，以及文本方式下的特征顯示，還可以實現(xiàn)圖形拷貝操作。它采用T6963C內(nèi)核控制器，圖2為液晶顯示模塊硬件設(shè)計的原理圖。

　　電平轉(zhuǎn)換芯片的選擇

　　由于CPLD為3.3V的器件，而LCD是5V的器件。所以為了CPLD和LCD之間的電平匹配，需要借助電平轉(zhuǎn)換芯片來完成從3.3V到5V之間的相互轉(zhuǎn)換。選擇的電平轉(zhuǎn)換芯片是TI公司的SN74LVC4245A芯片，這個芯片的數(shù)據(jù)傳輸方向是雙向的，在引腳DIR的作用下，既可以實現(xiàn)從3.3v向5v轉(zhuǎn)換，也可以實現(xiàn)從5v向3.3v轉(zhuǎn)換。

　　為了液晶模塊能夠正確的工作，液晶需要上電復(fù)位。本設(shè)計中采用的字體是8×8點，所以在硬件電路設(shè)計時將FS引腳拉低。

　　在硬件設(shè)計時，我們需要注意的問題是：

　　(1)在VDD對地(Vss)間接0.1u左右電容去耦，接10u或20u電容濾波；

　　(2)模塊的復(fù)位腳/RST接一個復(fù)位電路，而且我們也將/RST與CPLD相連，這樣我們也可以利用DSP對其進(jìn)行復(fù)位，使得可以是液晶進(jìn)行定時刷新，預(yù)防一些其他干擾；

　　(3)在做實驗時，F(xiàn)G(鐵框地線、不能懸空，暫時與數(shù)字地連接。