引 言

數(shù)字信號(hào)處理器DSP（Digital Signal Processor）是近十幾年來興起的一項(xiàng)高技術(shù)產(chǎn)品，以速度快、功能強(qiáng)著稱。目前，廣泛應(yīng)用于圖形圖像處理、語音處理、儀器儀表、通信、多媒體及軍事等領(lǐng)域。

目前常使用的DSP產(chǎn)品--TMS320F206，是美國德州儀器（TI）公司生產(chǎn)的16位定點(diǎn)DSP。它運(yùn)算速度較快（可達(dá)40MIPS），功能較強(qiáng)、價(jià)格適宜，源代碼與′C1x、′C2x兼容，且與′C5x向上兼容。

在我們最近開發(fā)的某種以TMS320F206為核心的儀器中，通過TMS320F206與液晶控制器SED1330的接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模液晶顯示屏EG7012C-AR的控制。

一、TMS320F206簡介

TMS320F206（以下簡稱F206）是采用高性能靜態(tài)CMOS集成電路工藝制造的，結(jié)構(gòu)是以TMS320C2xx系列為基礎(chǔ)的DSP。它操作靈活、速度高，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

◇ 改進(jìn)TMS320的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其性能和通用性得以提高；

◇采用先進(jìn)的集成電路工藝，以提高性能；

◇芯片引腳和代碼與C203和C204芯片兼容；

◇源代碼與′C1x、′C2x兼容，且與′C5x向上兼容；

◇采用新的靜態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)使其功耗最低，抗輻射能力增強(qiáng)。

1.總線結(jié)構(gòu)

F206采用先進(jìn)的改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)，其程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器具有各自的總線結(jié)構(gòu)，包括PAB（程序地址總線）、DRAB（數(shù)據(jù)讀地址總線）、DWAB（數(shù)據(jù)寫地址總線）、PRDB（程序讀總線）、DRDB（數(shù)據(jù)讀總線）和DWEB（數(shù)據(jù)寫總線）。此總線結(jié)構(gòu)結(jié)合四級(jí)流水線操作，使F206的處理能力達(dá)到最大。

2.中央處理單元

F206的CPU含有32bit的中央算術(shù)邏輯單元（CALU）、32bit的累加器、比例移位器、16bitx16bit乘法器、輔助寄存器算術(shù)單元（ARAU）和輔助寄存器。

3.存儲(chǔ)器和I/O空間

F206可尋址的存儲(chǔ)器空間共224K字，包括程序空間64K字、局部數(shù)據(jù)空間64K字、全局?jǐn)?shù)據(jù)空間32K字和I/O空間64K字。片內(nèi)F206包含544字雙訪問RAM（288字用于數(shù)據(jù)，另256字可用于程序/數(shù)據(jù)）、4K字單訪問RAM和32K字閃速存儲(chǔ)器。

4.片內(nèi)外設(shè)

F206片內(nèi)外設(shè)有：時(shí)鐘產(chǎn)生器、CLKOUT1引腳控制寄存器、定時(shí)器、通用輸入/輸出引腳、等待狀態(tài)產(chǎn)生器、同步串行口和異步串行口。

二、EG7012C-AR和SED1330簡介

EG7012C-AR是日本EPSON公司生產(chǎn)的640x200點(diǎn)陣的高分辨率液晶顯示器，能非常清晰地以反射方式顯示黑白圖像，通常采用SED1330、SED1335/1336作為控制器，其主要參數(shù)如下。

（1）電源：需要6個(gè)不同的電壓值V0~V5，其中，V0≥V1≥V2≥V3≥V4≥V5，V0（VSS）＜28V；

（2）幾何尺寸：150mmx70mm；

（3）顯示屏大小：125mmx45mm；

（4）像點(diǎn)大小：0.165mmx0.22mm。

SED1330是點(diǎn)陣式液晶顯示控制器，具有如下特點(diǎn)：

（1）具有功能較強(qiáng)的I/O緩沖器；

（2）指令功能豐富；

（3）4位數(shù)據(jù)并行發(fā)送，最大驅(qū)動(dòng)能力為640x256點(diǎn)陣;

（4）圖形和文本方式混合顯示。

三、液晶接口設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)對(duì)話界面，以F206為核心設(shè)計(jì)的液晶接口電路中，采用大規(guī)模液晶顯示屏EG7012C-AR作為顯示設(shè)備，選用SED1330作為液晶控制器，如圖1所示。

1.TMS320F206與SED1330的接口

為便于F206的仿真和下載，F(xiàn)206的源時(shí)鐘信號(hào)（CLKIN）通過X2/CLKIN引腳外接40MHz振蕩器，且X1引腳懸空來產(chǎn)生，此時(shí)F206的主時(shí)鐘信號(hào)（CLKOUT1）為20MHz，即具有20MIPS的處理能力。另外，為與高速F206較好接口，SED1330的晶振選擇最大值10MHz。盡管如此，SED1330對(duì)F206來說仍屬于較慢的I/O設(shè)備。因此，要實(shí)現(xiàn)F206對(duì)SED1330的正常控制，須使用F206的軟件可編程等待狀態(tài)產(chǎn)生器產(chǎn)生等待狀態(tài)。

與其他液晶控制器一樣，SED1330在接口部設(shè)置了適配8080系列和M6800系列MPU的兩種操作時(shí)序電路，如表1所列。對(duì)于F206來說，它類似于8080系列MPU，因此，SED1330的SEL1和SEL2引腳都須接低電平。

另外，為保證F206與SED1330能正常接口，SED1330的數(shù)據(jù)總線（D0~D7）直接掛在F206的低字節(jié)數(shù)據(jù)總線（D0~D7）上；和引腳與F206的和引腳分別對(duì)應(yīng)相連。同時(shí)，為將SED1330映射到F206的外部I/O空間（0000h~FEFFh），而與片內(nèi)I/O空間（FF00h~FFFFh）區(qū)分，SED1330的片選信號(hào)應(yīng)由F206的A15（最高位地址線）和（I/O空間選擇信號(hào)，與外部I/O口通信時(shí)為低電平）共同決定，且SED1330的A0接至F206的A0（最低位地址線）。此外，還須利用F206的I/O0（通用輸入/輸出引腳）控制SED1330的（復(fù)位信號(hào)）。

2.SED1330與EG7012C-AR及顯示RAM接口

如圖1所示，SED1330與EG7012C-AR的接口主要是通過SED1330驅(qū)動(dòng)部件給EG7012C-AR提供有效的低功耗驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)液晶顯示的。因此，須將SED1330驅(qū)動(dòng)部件引腳XD0~XD3（列驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)線）、XSCL（列驅(qū)動(dòng)器的位移時(shí)鐘信號(hào)）、YSCL（行驅(qū)動(dòng)器的位移時(shí)鐘信號(hào)）、LP（數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)）、WF（交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)）和YD（幀信號(hào)）與EG7012C-AR的XD0~XD3、XSCL、YSCL、LP、FR和DIN分別對(duì)應(yīng)相連。

SED1330通過控制部件引腳VA0~VA15（地址總線）和VD0~VD7（數(shù)據(jù)總線），能管理64KByte顯示RAM。本儀器選用62256作為顯示RAM，用作為顯示RAM的片選信號(hào)，而由VR/（讀/寫控制信號(hào)）決定顯示RAM的讀/寫。當(dāng)VR/＝0時(shí)，為寫顯示RAM。值得注意的是，為減少顯示RAM存取期間的電流波動(dòng)，應(yīng)采用低功耗存儲(chǔ)器。

3.液晶接口控制

（1）等待狀態(tài)產(chǎn)生

如前所述，SED1330對(duì)F206來說屬于較慢的 I/O設(shè)備，因此，在F206讀寫SED1330時(shí)，須通過增加等待狀態(tài)，加長F206等待SED1330響應(yīng)的時(shí)間。每產(chǎn)生一個(gè)等待狀態(tài)，F(xiàn)206附加等待一個(gè)CLKOUT1周期。

F206提供兩種方式產(chǎn)生等待狀態(tài)：一種是利用READY信號(hào)，產(chǎn)生任何數(shù)量的等待狀態(tài)；另一種是利用等待狀態(tài)產(chǎn)生器產(chǎn)生0~7個(gè)等待狀態(tài)。但由于SED1330沒有READY信號(hào)線，因此，只能通過軟件控制（設(shè)置WSGR寄存器）等待狀態(tài)產(chǎn)生器產(chǎn)生一定數(shù)量的等待狀態(tài)，來保證F206和SED1330二者之間的接口時(shí)序匹配，如圖2所示。

2）緩沖通道選擇

SED1330接口部件由指令輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸出緩沖器和標(biāo)志寄存器組成。F206須通過引腳A0、和的聯(lián)合控制來實(shí)現(xiàn)這些緩沖器通道的選擇，如表2所列。

a. 忙標(biāo)志寄存器

SED1330具有忙標(biāo)志寄存器，它是一位只讀寄存器，僅有一位“忙”標(biāo)志位BF。當(dāng)BF=1時(shí)，表示SED1330正在向液晶顯示模塊傳送有效顯示數(shù)據(jù)。在傳送完一行有效顯示數(shù)據(jù)到下一行傳送開始之間的間歇時(shí)間內(nèi)，BF=0。因此，F(xiàn)206向SED1330傳送顯示數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)先判斷BF是否為0。只有在BF=0期間傳送顯示數(shù)據(jù)，才不會(huì)影響液晶屏的顯示效果。

b. 指令集

SED1330有13條指令，多數(shù)指令帶有參數(shù)，參數(shù)值由用戶根據(jù)所控制的液晶顯示模塊的特性和實(shí)際應(yīng)用的需要來設(shè)置。表3列出了SED1330的全部指令。SED1330能迅速解譯F206發(fā)來的指令代碼，將參數(shù)置入相應(yīng)的寄存器內(nèi)，并觸發(fā)相應(yīng)的功能邏輯電路運(yùn)行。

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