LPC2132在嵌入式系统中的应用技术

作者：时间：2012-05-21来源：网络收藏

1. 引言

SoC在医疗器械中应用前景广阔[1]，LPC2131/2132/2138是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TDMI-STM CPU的微控制器，带有32kB/64kB/512 kB的嵌入的高速Flash存储器和8/16/32kB片内静态RAM。多达47个5V的通用I/O口，1个（LPC2132/2132）或2个（LPC2138）8路10位A/D转换器共包含16个模拟输入，1个10位D/A转换器，可提供不同的模拟输出（LPC2132/2138）。多个串行接口，包括2个16C550工业标准UART、2个高速I2C接口（400kbit/s）、SPITM 和SSP。内部集成实时时钟等，资源比较丰富，使它们特别适用于工业控制和医疗等嵌入式系统。本文以LPC2132为例，介绍LPC2132的设计经验与设计技术。

2. 显示设计

显示设计是所有嵌入式系统的重要组成部分之一。显示器件包括LED、字符LCM、图形LCM、VFD等，其中图形LCM（如128x64、 192x64等点阵）可显示ASCII字符、汉字和图形，且性价比较高，在嵌入式系统中的应用日趋广泛，虽在MCS-51系列中的设计已非常成熟。但由于 ARM与MCS-51有许多不同之处，其设计方法当然也有差别，下面以LPC2132和192x64点阵LCM为例进行说明。

2.1 与液晶显示模块(LCM)的硬件接口设计

1）电平匹配：LPC2132系列操作电压范围：3.0~3.6 V，选择3V的LCM当然没有问题，但市场上3V的LCM价格常常比5V贵，而LPC2132的I/O口可承受5V的最大电压，所以可采用5V的LCM，但需在LCM与LPC2132相连的I/O口上接5V上拉电阻。

2） I/O连接：LPC2132没有外部总线，所有I/O口都需要进行配置，由内部寄存器决定是输入还是输出。其中P0口共有31个I/O口，P1口有16个 I/O口，而且I/O口的编号不连续（如P0.28与P1.25相邻），由于编程时对I/O口采用位操作，所以具体连接时，可根据硬件电路板布线需求进行连接。为提高显示刷新速度，需检测LCM内部的忙标志，每次向LCM写数据前，先读取LCM的状态，当状态为非忙时才能写入显示数据，这样，要注意动态设置与LCM数据线相连的LPC2132的I/O口方向，而且8个数据位要用IOSET和IOCLR逐一控制。

3）液晶背光控制：由于液晶的背光电流需要100多毫安，电压一般在5V左右，而LPC2132的I/O口驱动能力较弱，采用图1的驱动电路，LPC2132能可靠控制背光LED的亮与灭，且对系统无干扰。

图1液晶背光控制电路

2．2 液晶显示的软件设计

LPC2132可采用CodeWarrior进行软件开发，由于用C语言进行编程，开发速度比较快。在编写LCM程序时，先编写硬件驱动程序，包括 LCM初始化函数，写LCM数据函数，写LCM命令函数，读LCM数据函数，读LCM命令函数，在这些函数的基础上，编写显示16x16点阵汉字的函数，设置显示位置函数等，鉴于篇幅限制，就不在此赘述，下面重点向读者介绍如何显示汉字的技巧和提高液晶显示刷新速度。

在显示汉字信息时，需要先用工具软件提取待显示汉字的点阵，并将这些点阵信息保存在程序中，如果单纯采用C语言，则只能定义数组变量，然后在显示时调用所定义的数组变量。但采用这种方法有以下缺点。1）采用数组变量定义字符点阵，将浪费宝贵的RAM资源。2）当显示内容丰富，需定义的大量的点阵数据时，造成RAM容量不足。如果采用汇编语言文件与C语言文件混合编程，将字符点阵信息以程序代码的形式保存，不占用RAM，则可克服上述问题。下面以显示汉字“上海”（16x16点阵）为例，介绍具体方法：

1）点阵信息的定义。

建立一个以s为扩展名的汇编语言文件，文件内容具体如下。

EXPORT shang16x16

EXPORT hai16x16

AREA TTTT,CODE,READONLY

ENTRY;

shang16x16

DCB 0,0,0,0,0,0,255,32

DCB 32,32,32,48,32,0,0,0

DCB 6,16,16,16,16,16,31,16

DCB 16,16,16,16,24,16,0,0

hai16x16