嵌入式Linux的LCD驱动的设计与实现 精品

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天津科技大学嵌入式操作系统---第3章 基于linux的嵌入式软件开发

天津科技大学嵌入式操作系统---第3章 基于linux的嵌入式软件开发
3.1.1 嵌入式软件体系结构 3.1.2 基于Linux的嵌入式软件
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3.1.1 嵌入式软件体系结构
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1. 设备驱动层
设备驱动层是嵌入式系统中必不可少的重 要部分,使用任何外部设备都需要有相应 驱动程序的支持,它为上层软件提供了设 备的操作接口。 上层软件不用理会设备的具体内部操作, 只需调用驱动层程序提供的接口即可。 驱动层一般包括硬件抽象层HAL、板级支 持包BSP和设备驱动程序。
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3.2.2 基于开发板的二次开发
所谓二次开发是利用现成的开发板进行开发,不同于通用 计算机和工作站上的软件开发工程,一个嵌入式软件的开 发过程具有很多特点和不确定性。其中最重要的一点是软 件跟硬件的紧密耦合特性。 由于嵌入式系统的灵活性和多样性,这样就给软件设计人 员带来了极大地困难。第一,在软件设计过程中过多地考 虑硬件,给开发和调试都带来了很多不便;第二,如果所 有的软件工作都需要在硬件平台就绪之后进行,自然就延 长了整个的系统开发周期。这些都是应该从方法上加以改 进和避免的问题。 为了解决这个问题,通常的做法是基于某种开发板做二次 开发,从这个角度看,硬件开发所占的比重不到20%,而 软件开发的比重占到了80%。
3.1 嵌入式软件结构 3.2 嵌入式软件开发流程 3.3 嵌入式linux开发环境 3.4 嵌入式系统引导代码 3.5 linux内核结构及移植 3.6 嵌入式文件系统及移植 3.7 linux设备驱动概述 3.8 设备驱动程序接口 3.9 linux设备驱动开发流程
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3.1 嵌入式软件结构
?在嵌入式开发中经常要面对设备驱动程序的开发嵌入式系统通常有许多设备用于与用户交互象触摸屏小键盘滚动轮传感器在嵌入式开发中经常要面对设备驱动程序的开发嵌入式系统通常有许多设备用于与用户交互象触摸屏小键盘滚动轮传感器rs232接口lcd等等

嵌入式Linux下ADC的驱动程序实现与应用

嵌入式Linux下ADC的驱动程序实现与应用

嵌入式Linux下ADC的驱动程序实现与应用作者:孙德辉梁鑫杨扬来源:《现代电子技术》2008年第22期摘要:详细介绍S3C2410芯片ADC模块以及Linux的驱动模型,并且通过S3C2410内置的ADC驱动程序设计说明字符型设备驱动开发方法;将驱动编译为模块的方式,单独加载入内核,便于调试。

以MINICOM为操作台,控制驱动模块的加载和应用程序的运行。

并通过实例介绍ADC驱动程序在电阻、电压等测试中的实际应用;从实验结果可以看出ADC驱动可以被成功加载和调用;该驱动可以测试电压、电流等标准工程量信号,或作为工业传感器接口的一部分对现场标准工程量信号进行采集处理。

关键词:S3C2410;ADC;Linux;字符设备驱动程序中图分类号:TP311文献标识码:B文章编号:1004373X(2008)2203303Implement and Application of ADC Driver about Embedded-LinuxSUN Dehui,LIANG Xin,YANG Yang(Key Laboratory of Beijing Municipality,The FAT Laboratory,North China University of Technology,Beijing,100041,China)Abstract:The module of ADC in S3C2410 CMOS chip and the model about Linux drivers are expounded,the method of developing character device drivers are illuminated by realizing an ADC driver.As convenient to debug,compiling the drivers into module and "insmod" it into kernel.Updating the drivers module and application by MINICOM,one kind of consoles.Application on testing resistance and voltage using ADC driver are introduced through an example.In the end,it is obviously that ADC drivers module could be "insmoded"and called successful from the result of ing the drivers testing resistance,voltage and many other standard signal.ADC drivers can collect the standard signal of plants as one part of interface of industrial sensor.Keywords:S3C2410;ADC;Linux;character device driver1 引言S3C2410开发板制造商提供了绝大部分的驱动程序,但有时出于实际开发的需要、应用程序的稳定性考虑,用户往往需要开发一个自己需要的接口驱动程序。

基于Arm-Linux的嵌入式智能家居控制系统的设计

基于Arm-Linux的嵌入式智能家居控制系统的设计

嵌入式系统以其占用资源少、专用性强、功耗低的特点使其广泛应用在移动通信、工业生产、安全监控等领域。

针对人们对高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境的要求,提出了以Arm-Linux为平台的智能家居控制系统的设计。

1 智能家居控制器的总体设计Arm-Linux嵌入式系统以其在性能、体积及功耗等方面的优势在智能家居领域得到越来越广泛的应用。

系统采用基于ARM的嵌入式linux方案,系统分为五层分别为硬件层,系统引导层,系统层,应用支撑层及应用层。

如图1所示应用层在Qtopia图形系统、SQLite 数据库等的支撑下完成了电话报警、照明控制、安防控制、门禁控制以及网络浏览等应用。

2 系统硬件的设计CPU处理器选用Samsung S3C2440A,其主频为400 MHz,资源丰富功能强大。

内存为64M SDRAM,数据总线32bit,时钟频率高达100MHz。

存储器为128 M掉电非易失NANDFLASH。

LCD显示部分为具有4线电阻式触摸屏接口的35英寸真彩色液晶屏。

网卡芯片为DM9000可自适应10/100 M网络,通过RJ45连接头可连接控制器至路由器或者交换机。

智能家居控制模块通过RS485总线与主控制器进行通信。

其硬件结构图如图2所示。

3 软件平台的构建开发环境选取的是虚拟机Vmware6.5+fedora9Linux系统+arm-linux-gcc 4.3.2编译器。

系统与软件的编译采取交叉编译的方式进行。

表1是构建控制系统所需移植开发的一些主要软件。

Uboot是专门针对嵌入式Linux系统设计的开源bootloader,其任务是初始化处理器及外设硬件资源并引导操作系统。

内核为linux2.6.3 2,这版提供了更多的驱动程序以及API,调用起来更加的方便。

在内核中要添加对帧缓存frambuffer的支持,图形系统需要它的支持。

文件系统使用Yaffs2,以配合2 K每页的大页存储器。

根文件系统选用Busvbox1.13.3,配置编译完之后会生成bin和sbin目录以及linuxrc文件,从而系统就具备了系统以及文件管理的相关命令。

嵌入式课程设计报告1

嵌入式课程设计报告1

湖北汽车工业学院Hubei Automotive Industrise institute课程设计说明书课程名称:嵌入式系统设计题目:数字相框班号:T623-1 学号:20060230116专业:计算机科学与技术学生姓名姜李阳指导老师(签字)起止日期 2009 年 12 月 28 日— 2010 年 1 月 10 日一.嵌入式课程设计概述1.1 课程设计实验平台简介1、硬件:UP-TECHPXA270-S嵌入式实验平台、PC机Pentiumn500以上, 硬盘10G以上。

2、软件:PC机windows平台+虚拟机+REDHAT LINUX 9.0+MINICOM+ARM-LINUX开发环境3、嵌入式Linux开发平台UP-TECHPXA270-S实验仪器介绍。

a、硬件配置UP-TECHPXA270的硬件配置如下表1所示:表1 UP-TECHPXA270-S的硬件配置配置名称型号规格主CPU Intel XScale结构芯片PXA270 工作频率520MHz辅CPU LPC2119 ARM7TDMI-S 扩展AD,CAN功能,扩展IO口以太网DM9000 支持IEEE802.3的10M/100bps模式NOR FLASH Intel E28F128J3A 16位,16MNAND FLASH K9F1208 64M内存SDRAM HY561620 32x2=64MLCD SHARP LQ080 TFT 8寸真彩液晶屏,640X480分辨率触摸屏GK80 Burr Brown ADS7846USB主从接口飞利浦ISP1161 四个USB主接口,一个USB从接口串口RS232 2个通用串口视频口VGA 外接符合VGA标准的视频输出irDA红外线HSDL3600 双向Agilent 兼容SIR和FIR协议调试接口JTAG JTAG烧写Flash音频编解码器Cirrus Logic Crystal CS4201 20位数模转换,18位立体声模数转换32位扩展总线接口GPIO 和UP-TECHARM2410-S平台兼容CF卡接口PCMCIA总线支持SD卡接口MMC控制器支持IDE硬盘接口图1 UP-TECHPXA270-S开发平台逻辑框图二.课程设计目的开设本课程设计的目的是,通过本课程设计,提高学生的分析问题、解决问题的能力,巩固嵌入式系统的基本理论知识,进一步了解和掌握课程中所讲授的概念,方法。

嵌入式毕业设计课题

嵌入式毕业设计课题

嵌入式毕业设计课题【篇一:嵌入式毕业设计课题】课题一:嵌入式远程视频实时监控实现原理:通过在s3c2440 (samsung 的arm9 芯片)上植入嵌入式web 服务器boa 及嵌入式数据库sqlite ,搭建一个视频webserver ,使得pc 或者智能手机可以利用网页方式访问摄像头采集的实时视频,达到远程监控录像等应用!涉及到的知识点:①原理图,pcb ,元器件的认识,通过开发板的原理图及cpu 的datasheet 写程序;②arm 架构的理解,arm cpu 的工作原理,汇编代码级调试理解;③2440 cpu 的gpio,uart,i2c,spi,ad,watchdog,rtc ,lcd 等接口技术原理, c 代码级调试理解;④嵌入式linux(linux-2.6.30)系统工作原理,驱动框架结构以及摄像头驱动实现;⑤ 嵌入式linux(linux-2.6.30)下,webserver 的实现,包括,sdl ,mjpg-streamer 应用软件的移植。

团队组织:实现该项目可以按一下方式组队(考虑到学生可能动手能力有限,每个模块安排两个人,这样有讨论,该分配方法供参考)linux 系统部分,三个人:一个人负责硬件部分,也不是设计原理图,此人需要电子专业,要能看懂原理图,负责各个模块能在开发板正常运行;一个人负责软件部分,linux 系统编译问题,负责给第一个人完好的镜像文件;第三个人,协调软硬件,需要既懂硬件也懂软件;驱动部分,两个人:同时进行,做相同的事情,目的在于一起讨论,要看image sensor (通俗的说叫摄像头)的数据手册,搞清楚芯片工作原理,成像原理,以及参考驱动进行移植工作,会设计到信号不同,编译问题,协同工作!webserver ,两个人:在嵌入式linux 系统上搭建webserver ,涉及到一些应用软件的整合移植工作,主要是sdl,mjpg-streamer ,其中sdl 是一个非常有名的开源库,3d 就是通过它来实现的,而mjpg-streamer 是一个流媒体的开源库,实现视频流在网上的传输,这连个库在企业用得很多。

基于ARM11在Linux平台下网络通信的设计与实现

基于ARM11在Linux平台下网络通信的设计与实现

基于ARM11在Linux平台下网络通信的设计与实现摘要:arm11系列微处理器是arm公司近年推出的新一代risc处理器,其性能得到全面的提高。

嵌入式linux有着微型的内核、可裁剪的模块以及高性能的网络通信等功能。

两者的结合能满足消费类电子、无线设备、网络应用、汽车电子等嵌入式应用的需求。

关键词:arm11;linux;网络通信中图分类号:tp316 文献标识码:a 文章编号:1009-3044(2013)07-1553-03随着cpu制造工艺的飞速发展,越来越多的高性能、低功耗的嵌入式微处理器应用到我们生活中的各个方面,arm11采用arm公司新一代的指令架构armv6,其主频最高可达到1ghz,功耗低至0.4mw/mhz,采用8级流水线技术。

另一方面,它对存储器系统进行改善,使其更加适用于操作系统对硬件上的需求。

linux是在unix的基础上发展起来的,它是一种安全、稳定、免费并且能移植到多种架构的处理器平台。

linux分为多个模块,可裁剪一些次要的模块以减小程序量,从而更好地满足微处理器对功耗和成本的要求。

1 嵌入式linux软件开发环境的搭建1.1 嵌入式linux开发环境简述嵌入式linux驱动程序的开发需在以linux为内核的操作系统系统下进行,为方便开发时的数据传输及信息反馈,安装vmware虚拟机软件,并且在其中安装ubuntu 10.10操作系统。

需要注意的是,操作系统的版本不能太低,因为版本过低,很多工具都无法找到对应的支持包,导致一些软件的失效。

ubuntu是以linux为内核的操作系统,在ubuntu安装之初,系统会要求你输入要新建的账户和密码,这个新建的账户用于ubuntu 第一次启动时的默认登录账户。

ubuntu10.10支持图形用户界面,但linux中还有很多功能都不能以图形界面的形式表达。

因此,要学好linux,就必须对linux的命令行有比较深入的了解。

ubuntu10.10会自动安装vmware工具,用于虚拟机系统与宿主机之间的文件传输等,即用户可以直接拖动宿主机的文件到虚拟机中。

基于嵌入式ARM-Linux的电子相册设计

(3)强大的文件管理功能:浏览,搜寻,命名(重命名),复制,删除,备份等;
(4)带或不带内建显示单元,有能支持其它高分辨率显示设备的接口(如色差,VGA甚至是HDMI);与其他产品的功能结合的产品形态以及大头贴等产品,用于不在本文所包含的范围内。
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以单芯片的解决方案,以ESS/AMLOGIC/MPX等芯片设计为代表,PHILIP/Sony等品牌厂商也以该方式为主。
阶段规划:
第一周--第三周查阅和收集课题资料,并分析嵌入式系统的简要工作过程。
第四周--第十周总体方案设计,绘制电路原理图,对数据分析并设计最优电路。
第十一周--第十五周编程、调试
第十六周--至今整理论文准备答辩
开题时间
完成论文时间
专家审定意见:
系主任签字:
年月日
注:1.任务书由指导教师填写后交给学生,要求学生妥善保存。
基于ARM的微处理器具有低功耗、低成本、高性能等特点,ARM采用RISC(精简指令集计算机)架构和流水线结构,使用了大量的寄存器,具有极高的工作效率。其中,RISC架构具有如下特点:固定长度的指令格式,指令归整、简单,基本寻址方式只有2~3种,使用单周期指令,便于流水线操作。
ARM微处理器按性能分为以下系列:ARM7,ARM9,ARM9E,ARM10E,SecureCore Xscale。ARM支持两种类型的指令集:一种是32位的ARM指令,以字对准保存;另一种是16位的Thumb指令,半字对准保存。
ARM具有7种工作状态:
USR:正常的程序执行状态
FIQ:用于高速数据传输或通道处理
IRQ:用于通用的中断处理
SVC:操作系统使用的保护模式
ABT:用于虚拟存储及存储保护
UND:当出现未定义指令终止时进入该模式

嵌入式linux下基于libusb的USB驱动开发


技术与市场
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技术研发 DA=E]^6^[_ :]3 H:P\AD
或者输入命令: !"#$%&% #’()’ $"$* + ,-". + (#’ + #’( 通过它可以查 #’()’ 动态跟踪总线上插入和移除的设备, 包括拓扑、 带宽、 设备描述符、 产品 看系统中 /01 的设备信息, 配置描述符、 接口描述符、 端点描述符等。 #’()’ 还允许用 23、 户空间的程序直接访问 /01 设备, 这使得许多内核驱动程序 可以迁移到用户空间, 从而更加容易维护和调试。 #’()’ 也支持各种 4".%5 的调用。有了这些 4".%5’ 我们就可 而 54(#’( 做的工作就是把这 以编写用户空间的 #’( 驱动程序, 些 4".)5 开发成一个库。 !" 64(#’( 实现驱动开发 7 8 9 64(#’( 简介 它封装了低级别的内核 与 64(#’( 是一种高级别的 :;2, 并提供了一系列适合在用户空间进行 /01 /01 模块的交互, 驱动开发的函数。 54(#’( 基于 /01 文件系统提供的 /01 接口、 端点等信息, 与 /01 设备进行通信。显然, 只要开发平台上的 我们就可以利用 54(#’( 进行 /01 驱动 内核支持 /01 文件系统, 开发。 开发的程序很容易在不同操作系 64(#’( 可以跨平台实现, 统平台上移植。对于 54$#< 操作系统, 也很容易在不同的 =;/ 架构间进行移植, 而且不必担心内核版本造成的种种问题。 相对与 54$#< 内核驱动开发, 省力而又 54(#’( 无疑是一种省时、 行之有效的开发工具。 64(#’( 定义了 ’%-#.% #’( > (#’, ’%-#.% #’( > ?*@4.* 和 #’( > <<< > 设备、 配置和端点等进行描述。 ?*’.-4,%"- 来对 #’( 总线、 一般可通过 54(#’( 提供的一些初始化函数, 在 #’( 文件系 统中查找相关的总线和设备, 并保存在几个对应的数据结构 中: () 函数检查环境变量 /01 > 3ABC0 > ;:DE, 目录 + #’( > 4$4% 若指定路径下含有 #’( 文件 ?*@ + (#’ + #’( 或目录 + ,-". + (#’ + #’(, [ ;:DE > H:I J 系统信息, 则将路径保存在全局变量 #’( > ,F%G 中。 9] () 函数会根据 #’( > ,F%G [] 找到系统中所有 #’( > )4$? > (#’’*’ 并组成链表, 由全局结构指针 #’( > (#’’*’ 指向。 的 /01 (#’, () 函数则遍历 #’( > (#’’*’ 指向的链表, 寻 #’( > )4$? > ?*@4.*’ 找所有 (#’ 上的所有 /01 设备。每个 (#’ 上的所有 ?*@4.*’ 列 表由 #’( > (#’ 结构成员 ’%-#.% #’( > ?*@4.* ! ?*@4.*’ 指向。 遍历 #’( > (#’’*’ 指向的链表, 找 我们可用两层的 )"- 循环, 到与指定描述符相符的 #’( > ?*@4.*。如通常是通过 4?B*$?*- 和 4?;-"?#.% 查找。 如果要对 #’( > ?*@ > GF$?5* 是一个十分重要的句柄结构, 接口、 端点等操作, 都离不开它, 结构表示如下: /01 设备、 ’%-#.% #’( > ?*@ > GF$?5* { 4$% )?; ’%-#.% #’( > (#’ ! (#’; ’%-#.% #’( > ?*@4.* ! ?*@4.*; 4$% ."$)4K; 4$% 4$%*-)F.*; 4$% F5%’*%%4$K; @"4? ! 4!,5 > 4$)"; } ; 与文件系统关联; 域 (#’ 和 ?*@4.* 则指向 域 )? 为文件描述符, } #" 总结 本文实现基础是 #’()’ 允许用户空间的程序直接访问 /01 设备, 这使得许多内核驱动程序可以迁移到用户空间, 通过 使 54(#’( 库提供的 :;2 函数实现嵌入式 54$#< 驱动开发的方法, 无需区分不同版本 得开发人员无需被底层的 /01 协议所困, 内核驱动开发, 从而使得 /01 的驱动开发更加容易维护和调 试, 从而可以提高开发效率并缩短开发周期。 参考文献: 李纪扣, 畅卫功 8 嵌入式 64$#< 下 /01 驱动的实现 [9] 肖刚, [ X] 微计算机信息, ,OU) 8 OSSY( 8 [O] 宋宝华 8 54$#< 设备驱动开发详解 [ H] 人民邮电出 8 北京: 版社, OSSZ 8 [7] X"$F%GF$ ="-(*%, :5*’’F$?-" P#(4$4,[-*K \-"FG&EF-%!F$8 54$& [ H] 中国电力出版社, #< 魏永明 8 设备驱动程序 8 北京: OSSU 8 要处理的 /01 设备。 () , 打 开 指 定 的 /01 设 备 开发 人 员 可 以 使 用 #’( > ",*$ 并返回相应的句柄结构: ?*@, ( ?*@) ; #’( > ?*@ > GF$?5* ! ?*@ > GF$?5* L #’( > ",*$ 之后, ?*@ > GF$?5* 便贯穿于对相应 /01 设备的操作过程 () 关闭指定的 /01 设备, 释放该句 中, 直至最后调用 #’( > .5"’* 柄。 () ,#’( > ’*%F5%4$%*-& 开发人员可使用 #’( > ’*% > ."$)4K#-F%4"$ () 等函数对 /01 设备的配置, 接口和端点等进行设定。然 )F.* () 进行控制传输, 或 #’( > (#5M > N-4%* () , 后调用 #’( > ."$%-"5 > !’K () 进行大批量的端点读写。 #’( > (#5M > -*F? 7 8 O 开发实例 先要在 ;= 机上进行交叉 64(#’( 要应用到嵌入式系统中, 编译。如我使用 :PHQ 系列的 07=OR9S 开发板, ;= 操作系统 为 P*?GF% 64$#< Q, 使用的交叉编译工具为 .-"’’ O 8 QT 8 7。 54(#’( 库以及开发代码都用 F-! > 54$#< > K.. 来编译。 开发代码中要包含 54(#’( 的头文件 #’(8 G, 并在 F-! > 54$#< 要使用 > 2 和 > 6 选项指定 54(#’( 的头文件和库 > K.. 编译时, 文件的路径, 和 > 5#’( 指定 54(#’(8 F 静态库文件。 下面的伪代码在系统中按厂商号和产品号找到 #’( 图像 因为 07=OR9S 只支持 /019 8 采集设备并读 (#5M 端点到缓冲中, 所以每次读 UR 字节。 S + 9 8 9, ( @"4?) 4$% !F4$ { + + …一些初始化工作 () ; ?*@ L #’(?*@ > ,-"(* + + 找到 #’( 设备 ( ?*@) ; ?*@ > GF$?5* L #’( > ",*$ + + 打开设备 请求传输 + + 发送控制信息, ( ?*@ > GF$?5*, #’( > ."$%-"5 > !’K S<RS, S<(U, O, S, ( (#))*-) , ; (#))*-, ’4V*") 9SSS) { 4)( ?*@ > GF$?5*) 从端点 U 传输数据到 4!FK* > (#))*- 中 + + 若请求成功, ( ?*@ > GF$?5*, #’( > (#5M > -*F? U, [UR] , ; W4!FK* > (#))*UR, 9SSS) } ( ?*@ > GF$?5*) ;+ + 关闭设备 #’( > .5"’*

基于FPGA的LCD驱动显示电路的设计与实现

毕业设计(论文)任务书基于FPGA的LCD驱动显示电路的设计与实现摘要本课题主要任务是设计基于FPGA的LCD驱动电路的设计和实现,兼顾好程序的易用性,以方便之后模块的移植和应用。

控制器部分采用Verilog语言编写,主体程序采用了状态机作为主要控制方式。

最后实现使用FPGA在LCD上显示任意的英文字符和阿拉伯数字,另外要能根据输入数据的变化同步变化LCD上显示的内容。

同时要能将储存模块中的数据正常地显示在LCD上。

该课题的研究将有助于采用FPGA的系列产品的开发,特别是需要用到LCD的产品的开发。

同时可以大大缩短FPGA的开发时间。

另外,由于模块的易用性,也将使得更多的采用FPGA的产品之上出现LCD,增加人机之间的交互性,为行业和我们的生活带来新的变化。

本文中对FPGA,LCD,ModelSim,Xilinx ISE8.2i硬件设计工具等进行了简单的介绍,对其功能进行了简单的描述,并了解了LCD液晶显示器的发展历史,日常应用以及相对比于其他种类显示器的优缺点,并对基于FPGA的LCD液晶显示器驱动电路未来的发展趋势进行了展望。

关键词:FPGA,LCD,状态机,VerilogDesign and Implementation of LCD Drive DisplayCircuit based on FPGAAbstractIn this project, the main object is to design a LCD controller based on FPGA, and at the same time emphasize on the convenience for the later application and migration.The program of the controller is written by Verilog language, and the main body of the program used state machine as the primary control method. displayed picture which was put earlier.In this project, I finally realized the following function. The first one is to display any English and figureon character any position of the display screen. The second one is the display information will instantaneously update as the input data changes.The research of this project will contribute to the developing process of those products which use FPGAs, especially those products also use LCD. And at the same time, it can reduce dramatically on the developing time. In addition, for the convenience of this controller, more and more FPGA based products will come out with LCD screen. This change will enhance the interaction between human and the machine, and bring innovation to the industry and our lives.In this project, FPGA, LCD, ModelSim, Xilinx ISE8.2 I hardware design tools simply introduces its functions were a simple description, and understanding the LCD monitor the development history, and relative everyday applications than in other types of monitor based on FPGA advantages and disadvantages, and the LCD monitor driver circuit future development trends are discussed.Key words:, FPGA, LCD, State Machine, Verilog目录任务书 (I)摘要 ....................................................错误!未定义书签。

嵌入式系统应用开发实例(52)

图形设备接口的上层是应用开发接口即API层,桌面进程与客 户进程都通过调用API函数实现系统功能。
另外,系统建立了输入的抽象层,屏蔽了不同输入设备。
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1.2.3 GSM/GPRS Server多工通信服务器软件
GSM/GPRS Server多工通信服务器软件是电话、短信及 数据业务的守护进程,负责响应应用程序转发的用户操作事 件及从串口的获得的无线通信模块事件,是整个智能手机系 统的核心。在这部分的工作中要实现多链路的数据通信、事件 优先级判别,并在执行数据通信时,保证电话、短信的接入。 具体程序设备结构如下图所示。
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电话控制程序状态切换关系图
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电话控制程序状态切换
电话控制程序设计分为三个运行态:PowerOn State(上电 态)、Idle State(空闲态)、Execution State(执行态)。上图表
示了三个状态之间的关系和进入各个状态的条件。
电话控制程序在智能手机系统上电复位、GSM/GPRS
设计对动态库中封装的函数进行了分层。其中直接针对 Framebuffer进行输出的函数位于系统最低层,其上是设备上 下文。因每次对一个窗口输出的时都要首先建立设备上下文, 所以设备上下文总可以引用窗体结构,自然也可以引用到窗口 剪切域,在剪切域范围内才可以进行输出。
图形设备接口建立在设备上下文之上,主要包括点、线、面、 文本等。如上文所述,输出之前,首先建立设备上下文,即其 输出的目标是设备上下文,而不是窗口。
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智能手机的主要参数
串口:RS-232口; LED: 红(在充电指示)、绿(软件运行或电池故障指示) 电源管理:Full featured-Sipports Run,Idle and Sleep modes 复位:设置复位开关; 电池:3.7V锂离子电池 物理尺寸:主板尺寸为65x53x5.5mm 电源适配器:5V直流; 外部连接器:Possible integration、CF卡、Sensor、 Bluetooth、SIM Card、其他
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嵌入式Linux的LCD驱动的设计与实现LCD Driver based on Linux第一章概述Linux操作系统有许多优点,最重要的就是它的内部实行细节对所有人都是公开的。

以前,操作系统的代码仅仅掌握在少数程序员手里,但是Linux使我们只要具备必要的技术能力,就可以方便的验证、理解、修改、移植操作系统,或者其中的某一部分。

驱动程序在Linux内核中扮演着特殊的角色。

它们使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口,这些接口完全隐藏了设备的工作细节。

用户的操作通过一组标准化的调用执行,而这些调用独立于特定的驱动程序。

将这些调用映射到作用于实际硬件的设备特有操作上,是驱动程序的主要任务。

这些接口可以使驱动程序独立于内核的其他部分而建立,以模块的形式,在需要时动态的插入到内核中,在不需要时可以移出内核。

显示出了其良好的特性。

由于液晶显示器的大量需求,以及Linux操作系统众多的优点,因此,本题目的设计选择了以Linux作为嵌入式设备的操作系统,对于基于Linux的嵌入式LCD驱动,将会有很好的应用前景。

1.1本课题的研究意义LCD(液晶显示)模块满足了嵌入式系统日益提高的要求,它可以显示汉字、字符和图形,同时还具有低压、低功耗、体积小、重量轻和超薄等很多优点。

随着嵌入式系统的应用越来越广泛,功能也越来越强大,对系统中的人机界面的要求也越来越高,在应用需求的驱使下,许多工作在Linux下的图形界面软件包的开发和移植工作中都涉及到底层LCD驱动的开发问题。

因此在嵌入式系统中开发LCD驱动得以广泛运用随着高性能嵌入式处理器的普及和硬件成本的不断降低,尤其是Arm系列处理器的推出,嵌入式系统的功能也越来越强。

在多媒体应用的推动下,彩色LCD也越来越多地应用到了嵌入式系统中,如新一代掌上电脑(PDA)多采用TFT显示器件,支持彩色图形界面,图片显示和视频媒体播放。

掌上电脑(PDA)的操作系统有微软Window CE, PalmOS等。

而Linux作为开放源代码的操作系统也在市场中占据了一席之地。

由于Linux成本低廉,任何人都可以得到其源代码并在其基础上进行开发,成为各家厂商极力发展的操作系统,加上其核心小,潜力可观。

1.2 LCD研究现状和发展情况及LCD的优点在应用需求的推动下,Linux下也出现了许多图形界面软件包,如MiniGUI、Trolletech 公司的Embedded QT等,其图形界面及开发工具与Windows CE不相上下。

在图形软件包的开发和移植工作中都牵扯到底层LCD的驱动问题。

液晶显示器(LCD)以其重量轻、厚度薄、低电压、无辐射的特点得到了消费者的青睐.近年来,伴随着LCD尺寸的增大,通过浮脱工艺减少使用掩模数量,采用滚轮印刷、纳米压印、喷墨等技术,形成了新的面板制造技术,降低了产品价格,极大地推进了LCD的普及信息技术(IT)与信息产业的迅速兴起, 为信息显示技术提供了广阔的市场和良好的机遇. 各种平板显示技术如等离子体显示(PDP), 发光二极管(LED), 电致发光(EL)、尤其是有机电致发光(OEL), 场发射(FED)和液晶显示(LCD)等已成为人们竞相研究开发的热点. 其中, 液晶显示器脱颖而出, 以其低功耗、易集成和轻巧便携的特点率先进入市场并不断拓宽其应用领域.1.3课题研究的基本内容学习LCD显示启动基本原理,了解LINUX下FRAMEBUFFER结构原理。

了解用总线凡是驱动LCD模块,并且编程实现RM内置的LCD控制器来驱动LCD。

在LINUX系统中,设备驱动是内核的一部分,它主要完成以下功能:1、对设备的探测和初始化;2、对数据从内核传送到设备;3、从设备读取数据并送到内核;4、检测和处理设备出现的错误。

它主要完成以下内容;1、LCD原理和LCD的驱动方式2、Linux下设备驱动;3、嵌入式系统中实现LCD显示驱动程序;1.4的组织结构这次我主要完成的是基于嵌入式Linux的LCD显示驱动程序的设计。

在设计的过程中遇到了许多问题。

如Linux的基本程序问题,嵌入式的驱动设计的基本步骤,等一系列基础问题,由于第一次接触嵌入式整个设计对于我相当吃力,但在老师和同学的细心帮助下还是完成了整个设计,下面是整个的章节介绍第一章主要介绍了整个课题的必要性,和LCD的研究现状。

第二章主要全面介绍了液晶显示器和设计选择的液晶显示。

第三章全面总结性的介绍了嵌入式系统和各个组成部分。

第四章主要说明本设计的主要硬件和软件的各个部分和各个部分的主要功能。

第五章设计的主要驱动实现和驱动代码第六章总结整篇第二章液晶显示简介液晶显示器,或称LCD(Liquid Crystal Display),为平面超薄的显示设备,它由一定数量的彩色或黑白像素组成,放置于光源或者反射面前方。

液晶显示器功耗很低,因此倍受工程师青睐,适用于使用电池的电子设备。

它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面2.1 LCD(Liquid Crystal Display)原理液晶得名于其物理特性:它的分子晶体,以液态存在而非固态。

这些晶体分子的液体特性使得它具有两种非常有用的特点:如果让电流通过液晶层,这些分子将会以电流的流向方向进行排列,如果没有电流,它们将会彼此平行排列。

如果提供了带有细小沟槽的外层,将液晶倒入后,液晶分子会顺着槽排列,并且内层与外层以同样的方式进行排列。

液晶层能使光线发生扭转。

液晶层表现的有些类似偏光器,这就意味着它能够过滤除了那些从特殊方向射入之外的所有光线。

此外,如果液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,以不同的方向从另外一个面中射出。

液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关——即可以阻碍光线,也可以允许光线通过。

液晶单元的底层是由细小的脊构成的,这些脊的作用是让分子呈平行排列。

上表面也是如此,在这两侧之间的分子平行排列,不过当上下两个表面之间呈一定的角度时,液晶随着两个不同方向的表面进行排列,就会发生扭曲。

结果便是这个扭曲的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。

[1]如果电流通过液晶,所有的分子将会按照电流的方向进行排列,这样就会消除光线的扭转。

如图2-1 所示,如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转的光线通过(如A),而没有发生扭转的光线(如B)将被阻碍。

因此可以通过电流的通断改变LCD 中的液晶排列,使光线在加电时射出,而不加电时被阻断。

也有某些设计为了省电的需要,有电流时,光线不能通过,没有电流时,光线通过。

[1]图2-1 光线穿过与阻断示意图LCD 显示器的基本原理就是通过给不同的液晶单元供电,控制其光线的通过与否,从而达到显示的目的。

因此,LCD 的驱动控制归于对每个液晶单元的通断电的控制,每个液晶单元都对应着一个电极,对其通电,便可使光线通过(也有刚好相反的,即不通电时光线通过,通电时光线不通过)。

2.2无源矩阵液晶显示器与有源矩阵液晶显示器液晶显示器包括无源矩阵液晶显示器(PM-LCD)与有源矩阵液晶显示器(AM-LCD)。

STN与TN液晶显示器均属于无源矩阵液晶显示器。

90年代,有源矩阵液晶显示器技术获得了飞速发展,特别是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)。

它作为STN的换代产品具有响应速度快、不闪烁等优点,广泛应用于便携式计算机及工作站、电视、摄录像机等产品中。

AM-LCD与PM-LCD的差别在于前者每像素加有开关器件,可克服交叉干扰,可得到高分辨率和高对比度产品。

当前AM-LCD主要采用的是非晶硅(a-Si)TFT开关器件和存储电容方案,可得到高灰度级,实现真彩色显示。

TFT-LCD是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器,它的性能优良、大规模生产特性好、自动化程度高,原材料成本低廉,发展空间广阔,将迅速成为新世纪的主流产品,是21世纪全球经济增长的一个亮点。

液晶显示模块包括液晶面板、驱动IC、外围电路和背光源四个部分。

面板与驱动IC、外围电路之间通常采用COG、TAB等工艺技术。

综合LCD液晶显示器的特点、课题要求,结合硬件试验平台本课题选择了TFT-LCD,来进行驱动的设计与开发。

第三章嵌入式系统嵌入式系统(Embedded System)是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术、甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的更新换代产品。

嵌入式系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

它是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

经过几十年的发展,嵌入式系统已经在很大程度上改变了人们的生活、工作和娱乐方式,而且这些改变还在加速。

总体上,嵌入式可以划分为硬件和软件两部分,硬件一般由高性能的处理器和各种接口电路组成,软件一般由实时操作系统和其他运行的应用软件构成,软件和硬件之间由中间层(BSP板,板极支持包)连接。

3.1嵌入式系统的发展过程嵌入式系统的出现,距今将近有四十年的时间,由嵌入式技术的出现,发展到当今阶段,其发展过程大致可分为以下几个阶段:第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统,具有监测,伺服,指示设备相配合的功能。

第二阶段是以嵌入式CPU为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。

主要特点是:CPU种类繁多,通用性较弱;系统开销小,效率高;操作系统达到一定的兼容性和扩展性;应用软件较专业化,用户界面不够友好;第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。

主要特点是操作系统内核小,效率高,并且具有高度的模块化和扩展性;具备文件和目录管理,多任务,网络支持,图形窗口以及用户界面等功能;第四阶段是以Internet为标志的嵌入式系统。

这是一个正在迅速发展的阶段.目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外,但随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电,工业控制技术结合日益密切,嵌入式设备与Internet的结合将代表嵌入式系统的未来。

3.2嵌入式系统的特点嵌入式系统是继PC时代和网络时代之后,又一兴起的时代新秀。

与传统的普通计算机、数字产品相比,嵌入式系统具有以下特点:专用型强。

嵌入式系统通常是面向某个特定的应用方向,因此嵌入式系统的硬件是为特定的用户群来设计的,它通常具有专用性的特点。

●实时性好。

嵌入式系统的软件一般不是存储与磁盘等载体,而是固化在存储器芯片或单片系统的存储器里,系统体积远远小于普通计算机操作系统,可以快速响应外部事件,使得嵌入式系统具有非常好的实时性。

●可裁剪性强。

嵌入式系统的软件和硬件都是可裁剪的。

●嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术与各个行业的具体应用相结合后的应用产物。

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