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1、嵌入式系統(tǒng)原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用7嵌入式操作系統(tǒng)1內(nèi)容嵌入式系統(tǒng)模型鍵盤LED顯示器LCD顯示器日歷時(shí)鐘模擬量輸入/輸出開關(guān)量輸入/輸出異步串行通信其它2概述-組件技術(shù)的優(yōu)越性提高開發(fā)的效率開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的軟件時(shí),通常一些軟件模塊如UART的收發(fā)器模塊在大多數(shù)的產(chǎn)品中都需要使用,通過把這些模塊封裝成組件,后續(xù)的開發(fā)繼續(xù)使用,顯然可以提高開發(fā)的效率。提高開發(fā)的可靠性新開發(fā)的軟件模塊都需要進(jìn)行測試,包括實(shí)驗(yàn)室測試和公開測試,這些測試都需要時(shí)間。使用組件化的方法,可以使用以前被測試過的組件代碼,可以大大提高軟件的可靠性。提高軟件的可移植性軟件組件的設(shè)計(jì)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)的接口,如果沒有標(biāo)準(zhǔn),可以自己定義完備
2、的接口,便于后續(xù)系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)使用。例如液晶顯示模塊,設(shè)計(jì)成彩色的功能接口比設(shè)計(jì)成黑白的有許多優(yōu)點(diǎn),彩色可以兼容黑白。適合于并行開發(fā)通常一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的軟件由許多模塊組成,這些模塊包括設(shè)備驅(qū)動模塊、算法模塊等。良好的組件化設(shè)計(jì)方法,可以把任務(wù)均分,并行開發(fā),提高開發(fā)效率。31例:嵌入式系統(tǒng)模型嵌入式處理器UART串行通信收發(fā)器鍵盤液晶顯示器模擬量輸入接口模擬量輸出接口數(shù)字量輸入接口數(shù)字量輸出接口數(shù)碼管顯示器日歷時(shí)鐘4原型系統(tǒng)EMCUmemoryAIAOLCDDI/DOkeyboardUARTOthers5模型系統(tǒng)的軟件組成模塊化設(shè)計(jì)原則主程序I/O驅(qū)動程序-軟件組件6內(nèi)容嵌入式系統(tǒng)模型鍵盤L
3、ED顯示器LCD顯示器日歷時(shí)鐘模擬量輸入/輸出開關(guān)量輸入/輸出異步串行通信其它72鍵盤82鍵盤92鍵盤主要接口函數(shù)KeyClear():清除鍵盤緩沖區(qū)KeyGetKeyCode():讀取一個(gè)鍵碼KeyHitKey():檢查一個(gè)鍵是否按下KeyInitKey():初始化鍵盤模塊102鍵盤鍵盤組件的使用voidmain(void){…OSInit();/*操作系統(tǒng)初始化*/…KeyInitKey();/*鍵盤模塊組件初始化*/…OSStart();/*開始多任務(wù)運(yùn)行*/}112鍵盤任務(wù)中使用鍵盤組件模塊voidUserTask(void*data){Integer8keycode;Data=d
4、ata;while(1){keycode=KeyGetKeyCode(0);/*等待用戶鍵盤輸入*/Switch(keycode)/*根據(jù)鍵的掃描碼進(jìn)行相應(yīng)的處理*/{……}}}12內(nèi)容嵌入式系統(tǒng)模型鍵盤LED顯示器LCD顯示器日歷時(shí)鐘模擬量輸入/輸出開關(guān)量輸入/輸出異步串行通信其它133LED顯示器利用I/O端口控制LED顯示器143LED顯示器多路復(fù)用LED顯示153LED顯示器組件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)(軟件組件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))(1)系統(tǒng)使用7段LED數(shù)碼管顯示器;(2)每個(gè)LED數(shù)碼管有一個(gè)編號作為地址,編號從0開始;(3)對應(yīng)于每一個(gè)數(shù)碼管,使用3個(gè)字節(jié)作為顯示緩沖區(qū),其中第一個(gè)存放它的字符代
5、碼,為了未來的擴(kuò)展,字符代碼使用ASCII碼,雖然目前大多數(shù)應(yīng)用的LED只顯示16個(gè)16進(jìn)制字符和部用戶定義的圖形;第二個(gè)存放顏色;第三個(gè)存放閃爍屬性。(4)需要為LED的顯示模塊預(yù)留一個(gè)定時(shí)器(硬件定時(shí)器或軟件定時(shí)器),用于顯示的刷新。163LED顯示器組件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)API_LED173LED顯示器接口函數(shù)LedInit();初始化內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)LedClear();清除內(nèi)部緩沖區(qū)LedDispChar(Unsigned16position,Unsigned8c,Unsigned8color,Unsignedblink);顯示字符LedOff():關(guān)閉顯示LedOn():打開顯示183LED
6、顯示器組件的實(shí)現(xiàn)Leddef.h定義組件模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和配置led.c實(shí)現(xiàn)LED組件的所有函數(shù)19內(nèi)容嵌入式系統(tǒng)模型鍵盤LED顯示器LCD顯示器日歷時(shí)鐘模擬量輸入/輸出開關(guān)量輸入/輸出異步串行通信其它204LCD顯示器LCD顯示器被廣泛地使用于個(gè)人設(shè)備中,應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。LCD是一種被動顯示技術(shù),它本身不發(fā)光,利用反射光顯示字符和圖形。LCD的功耗非常低,于是在低功耗的場合特別是電池供電的嵌入式設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng)用。通常LCD使用自然光,反射自然光進(jìn)行顯示,如果周圍的光很少或沒有光,那么需要在LCD的后面放置一個(gè)光源,這個(gè)光源叫做背光。背光可以通過場致發(fā)光(EL)或LED來實(shí)現(xiàn),E
7、L背光非常微弱,它產(chǎn)生一個(gè)非常均勻的光源。用于LED的光源顏色很多,常用白光。EL背光電流很低,但是需要較高的電壓,通常在20V以上。EL背光的使用期限有限,通常在2000~3000小時(shí)。LED背光的使用壽命很長,但是耗電較多。通常LED背光嵌在LCD的后面,有很多種顏色可以選擇。214LCD顯示器LCD顯示系統(tǒng)分類(3類)字符LCD顯示-與LED基本相同;圖形LCD顯示器-點(diǎn)陣;定制LCD顯示器-為用戶特殊定制-電子臺