数字信号处理是运用数值核算的方法对信号进行加工的理论和技能,数字信号处理器(DSP)首要是用于完结各种实时数字信息的微处理器,其强壮、快速的运算才干特别适
用于图形图画处理方面。比较于其他微处理器,DSP首要具有以下特色:
1)一个指令周期内能够完结一次乘法和一次加法;
2)以及快速的中止处理和硬件I/O支撑;
3)程序和数据空间分隔,能够一起拜访指令和数据;
4)片内具有快速RAM,能够经过独立的数据总线在两头进行一起拜访;
5)能够并行履行多个操作;
6)支撑流水线操作,使得取址、译码和履行等操作能够堆叠履行。
TFT(Thin Film Transistor)LCD即薄膜场效应晶体显现器,是有源矩阵类型液晶显现器(AM—LCD)中的一种,是将微电子与液晶显现器技能奇妙结合的一种技能,在TFT—LCD中,TFT相当于一个三端开关管。比较于CRT显现器材,TFT-LCD在亮度、对比度、功耗、寿数、体积、分量以及显现全色视频图画等综合功用上具有必定的优势。一起,其功用优秀、大规模出产特性好、自动化程度高、原材料本钱低价、无X射线辐射,因此开展空间更为宽广,已成为当时仪器仪表中的主流产品,特别是电子产品中不可或缺的一部分。假如能将TFT—LCD完美嵌入到DSP体系中,对图画处理技能的开展将有活跃的含义。
1 TMS320DM642介绍
TI的TMS320DM642是一款首要面向视频/图画数字媒体的高功用数字信号处理器,比较C5000系列芯片,DM642具有更为丰厚的片上资源:
1)DM642作业频率由内部倍频器设置,而依据相应的指令周期2,1.67,1.39 ns,能够别离到达500、600或720MHz的时钟频率。每周期履行8条32位指令,必定程度上处理
了选用C5509芯片进行数据处理所呈现的运转速度略慢的问题。
2)具有3个可编程视频端口VPOVP2,每个视频端口都能够收集/显现原始数据,一起也能够发送和接纳数字视频数据,极大当地便了图画的收集。并支撑多种协议的视频规范,便利规划中挑选。
3)具有1个64位外部存储接口EMIF,具有异步或同步多字并行数据传输才干。并有高达1024 Mbyte的可寻址外部存储空间,规划中无需再忧虑内存空间缺乏。一起,EMIF能够经过EDMA与存储空问直接相关,整个数据传输进程与CPU作业并行,增加了算法履行的时刻功率。
4)具有两个多通道串行接口McBSPs,可进行全双工通讯,并能够收发独立的帧同步和时钟信号。一起,其双缓冲数据寄存器答应接连的数据流,数据传输还能够运用外部时钟或片内可编程时钟。
5)具有1个支撑10/100Mbps的EMAC以太网口,能够进行半双工或全双工的通讯,能够完结数据的高效传输和接纳。一起操控DSP中数据包在物理层的活动。
6)具有1个总线模块,一起配有专门的时钟端口SCL及数据端口SDA,能和契合飞利浦总线规范的外部设备树立衔接。其快速方法下的传输速率高达400 Kbps。
7)供给16位专门的通用输入/输出端口GPIO,无需再将数据总线口配成GPIO口运用。
2 SM-35HDY37BV02点阵屏简介
SM-35HDY37BV02点阵屏首要由液晶显现屏和接触芯片两部分组成。
其间液晶显现部分为薄膜晶体管,意即每个液晶像素点都是由集成在像素点后的薄膜晶体管驱动,分辨率为320*RGB*480(即竖屏时每一行有320个点,总共480行,横屏则总共320行,每行480个点,总共320*480个像素点)的大点阵屏,由ILI9481驱动,有多种接口方法,如:8位、9位、16位及18位的并行接口(DBI显现总线接口)方法;6位、16位、18位位宽的RGB接口(DPI显现像素接口)方法;VSYNC(System interface+VSYNC)接口方法等。依据实际需求,运用不同的接口方法能够显现所需求的图片、字符或文字等。本文首要介绍运用16位DBI总线方法显现图画及文字。
接触芯片选用ADI公司出产的四线式接触屏操控器ADS7846。ADS7846是一种典型的逐次迫临比较寄存器型(SAR)A/D变换器,支撑1.5 V到5.25 V间的低压I/O接口,包括取样/坚持功用,一般运用于电阻式接触屏输入体系中。运用时,经过片内模仿电子开关的切换,将X+(Y+)接电源,X-(Y-)接地,并以差动的方法接到A/D转化器的输入端。依据输入到A/D转化器的电压不同,经过模数转化后取得触点的输出值,而该输出值与触点的方位成近似线性关系,然后敏捷收集触屏上触点方位数据。可用于芯片温度检测、接触压力检测、电源检测等。
3 硬件构成
3.1 显现电路硬件规划
体系选用Ti公司的TMS320DM642作为图画的辨认处理芯片,选用由ILI9481驱动的TFT—LCD显现图画及文字信息。其间显现屏能够看作是一个异步寄存器,两者之间经过DM642外部存储接口EMIF的异步寄存器接口方法完结数据的传输。其接口电路如图1。
依据LCD的写时序(如图2),CSX片选端为低电平时有用,接EMIFA(C64x有两个EMIF,别离为EMIFA,EMIFB,而DM642只要EMIFA)的CEn(EMIF总共有4组片选信号,每一组挑选一个确认的地址空间,规划时需考虑是否被占用,本体系挑选CE2)以选定EMIF寻址的地址空间;一起将显现屏的16位数据总线DB[15:0]与CE2中的低16位总线ED[15:0]相连。D/C X为寄存器挑选端,用于数据或许指令信号的挑选,由DM642的GPIO2口操控。置低时,指向指令寄存器,置高则从主设备接纳数据。WRX为显现屏的写操控端口,接EMIF的AWE读操控端,低电平时,写入指令或数据。RESX为复位端,能够经过DM642的GPIO口或许外接三极管进行复位。
3.2 接触芯片的嵌入
接触功用经过SPI(Serial Pel4pheral interface)协议完结,望文生义即串行外围设备接口,是一种四线同步全双工串行总线。
SPI协议是一种主从传输方法,由主方法端时钟决议主方法端与从方法端的通讯,当检测到主方法端时,数据传输开端,时钟完毕则传输完毕。一起传输进程使能从方法端将DM642的McBSP装备为SPI主方法端,ADS7846为从方法端,两者经过SPI同步数据传输方法完结通讯。首要,由DM642操控GPI09输出低电平,此刻CS片选信号有用。McBSP口输出时钟SCLK信号或许指令字到DIN上,BUSY变为低电平时,表明ADS7846作业在忙时状况:SCLK的每个上升沿到来时,ADS7846收集DIN数据,接纳McBSP端宣布的操控指令;在SCLK的第8个上升沿,指令完毕;第8个下降沿处,DIN中止发送指令数据,变为高阻,ADS7846的BUSY变为高电平,延时一个时钟周期,期间ADS7846履行操作指令完毕;在SCLK上升沿McBSP经过接纳时钟CLKR,收集DOUT传输到DR引脚的输出数据,共12位,由高到低。当发送到第8个数据时,McBSP开端下一个指令;重复上述进程,取得触屏信息。
两者间对应的接口如表1所示。
DM642和接触芯片的接口电路规划如图3所示。
4 软件规划
4.1 显现部分
体系首要用于显现图画以及文字信息。
图片显现需求留意真彩色LCD的设置:C言语数组、水平扫描、16位真彩色以及图片的容量巨细等。首要进行寄存器的初始化作业,程序如下:
此外,特别需求留意地址的设置,地址设置与原图片的尺度有不一起会导致图片无法正常显现。
显现字符时,一般的字模软件发生的都是8bit的数组,所以在长辈的基础上,将显现字符的程序做了一点小小的改动。
4.2 SPI协议
完结接触芯片的硬件衔接后,需求编写相应的程序才干进行操作。McBSP_ADS7846简略的程序流程图如图4所示。
5 完毕语
TFT—LCD作为当时技能开展的趋势,在家电、轿车等职业有着广泛的运用。由ILI9481驱动的显现屏在当时的电子产品特别是手机职业中有着极为广泛的运用。一般经过ARM微处理器进行扩展完结。本文首要介绍TFT-LCD与DSP处理器之间的规划。调试进程需求留意的是ILI9481的初始化、方位地址的设置等问题,一起,反正屏的运用也会对显现形成很大的影响(引荐运用竖屏显现)。
比较C5000系列的DSP芯片,C6000系列更适用于图画技能的处理,一起在内存空间及辨认速度上也有了较大的提高。