電子與通信工程學院 專業課程設計報告 2017 ~ 2018 學年第2學期 基于DSP的鍵盤接口設計 專 業: 電子與通信工程 班 級: 通信151 課程設計報告
【課題名稱】基于DSP的鍵盤接口設計 【摘 要】隨著21世紀的到來,電子信息行業將是人類社會的高科技行業之一,式設施現代化的基礎,也是人類通往科技巔峰的直通路。電子行業的發展從長遠來看很重要,但最主要的還是科技問題。行列式鍵盤提高效率進行按鍵操作管理有效方法,它可以提高系統準確性,有利于資源的節約,降低對操作者本身素質的要求。是它能準時、實時、高效地顯示按鍵信息,以提高工作效率和資源利用率。行列式鍵盤乃是當今使用最為廣泛的鍵盤模式之一,該系統以8個端口連接控制4*4個按鍵,即時在LCD數碼管上。單片機控制的據這是鍵盤顯示系統,該系統可以對不同的按鍵進行實時顯示,其核心是插上2407主控板的DSP實驗箱和鍵盤矩陣電路部分,主要對按鍵與顯示電路的關系、矩陣式技術及設備系統的硬件、軟件等各個部分進行實現。4*4矩陣式鍵盤采用插上2407主控板的DSP實驗箱為核心,主要由矩陣式鍵盤電路、譯碼電路、顯示電路等組成,軟件選用匯編語言編程。單片機將檢測到的按鍵信號轉換成數字量,顯示于LCD顯示器上。該系統靈活性強,易于操作,可靠性高,將會有更廣闊的開發前景。
一、引言
便攜式嵌入設備包括各種手持設備及各種信息家電,在這類產品中既要有實時的信號處 理能力,又需要有強大的操作控制功能,因此基于DSP芯片的設計方案成為這些產品的主流。 目前在便攜音頻處理中,TI公司的TMS320VC54x系列應用最為廣泛[1],但是54x系列芯片屬 于運算高密度型DSP器件,因此其外設控制能力不強,外部接口很少,給各種擴展帶來不便, 本文介紹一種新的基于TMS320VC5416的鍵盤顯示擴展設計方案,利用串行控制的 HD7279A鍵盤顯示擴展芯片,僅占用DSP的2個IO口和1個中斷,能實現64鍵鍵盤和64路LED 的控制。 二、總體方案設計
1、通過4 * 4的行列式鍵盤,TMS320F2407的8個I / O口與之相連,用掃描法來進行按鍵識別。使行線一直處于高電平,在某一時刻只讓一條列線處于低電平,而其余列線處于高電平。那么按下鍵的那列電平就會拉成低電平,判斷出哪列為低電平就可以判斷出按鍵號碼。
2、要求正確掌握CCS2000的安裝和調試方法,以及DSP實驗箱下載調試的步驟; 2.要求正確掌握鍵盤信號的輸入和DSP I/O的使用; 3.要求鍵盤信號之間的時序能正確識別和引入。
3、根據行列式鍵盤的特點,進行鍵盤控制系統的整體研究與設計;
4、熟練掌握CCS2000軟件的使用,并能夠按要求對設計的電路進行仿真,實現相應的功能;
5、.LCD液晶顯示屏實時顯示按鍵的信息;
6、采用軟件編程的方法實現按鍵信息的提取和顯示。 三、設計原理分析
1、設計原理
實驗箱上提供一個4x4的行列式鍵盤。2407的8個I/O口與之相連,這里按鍵的識別方法是掃描法。鍵被按下時,與此鍵相連的行線電平將由與此鍵相連的列線電平決定,而行線的電平在無按鍵按下時處于高電平狀態。如果讓所有的列線也處于高電平,那么鍵按下與否不會引起行線電平的狀態變化,始終為高電平。所以,讓所有的列線處于高電平是無法識別出按鍵的。現在反過來,讓所有的列線處于低電平,很明顯,按鍵所在的行電平將被拉成低電平。根據此行電平的變化,便能判斷此行一定有按鍵被按下,但還不能確定是哪個鍵被按下。假如是5鍵按下,為了進一步判定是哪一列的鍵被按下,可在某一時刻只讓一條列線處于低電平,而其余列線處于高電平。那么,按下鍵的那列電平就會拉成低電平,判斷出哪列為低電平就可以判斷出按鍵號碼。、
2、實現設備 2.1、一臺裝有CCS2000軟件的計算機; CCS2000具有以下特性:TI編譯器的完全集成的環境:CCS2000目標管理系統,內建編輯器,所有的調試和分析能力集成在一個Windows環境中。對c和DSP匯編文件的目標管理:目標編輯器保持對所有文件及相關內容的跟蹤。它只對最近一次編譯中改變過的文件重新編譯,以節省編譯時間。高集成的編輯器調整C和DSP匯編代碼:CCS2000的內建編輯器支持C和匯編文件的動態語法加亮顯示。使用戶能很容易地閱讀代碼和當場發現語法錯誤,對編輯和調試時的后臺編輯:用戶在使用編譯器和匯編器時沒有必要退出系統到DOS環境中,因為CCS2000會自動將這些工具裝載在它的環境中。在其窗口中,錯誤會加亮顯示只要雙擊錯誤就可以直接到達出錯處。PDM允許將命令傳播給所有的或選擇的處理器。在任何算法點觀察信號的圖形窗口探針,圖形顯示窗口使用戶能夠觀察時域或頻域內的信號。 2.2、 插上2407主控板的DSP實驗箱;(仿真器模塊,顯示控制模塊,DSP評估板模塊,行列式鍵盤模塊) ICETEK-LF2407-A板是一塊很獨立的目標板,它非常適合檢驗LF2407DSP的性能,此外,本目標板提供了LF240x系列芯片進行擴展和運行軟件的標準平臺。 ICETEK-LF2407-A板使用了TMS320LF2407DSP芯片,兼容所有LF2407的使用代碼,它具有2.5K字節的片上數據存儲器,128K板上存儲器,片上UART,DAC7625模數轉換器。此EVM板還提供了DSP的擴展引腳,方便了用戶外搭所需電路。許多用戶接口可利用簡單的代碼進行擴展,從而縮短了調試時間。 ICETEK-LF2407-A 板功能:它主要的接口包括目標存儲器接口、模擬接口、CAN總線接口、并口、用戶指示燈和開關、外部擴展接口。 LF2407提供了128K的靜態存儲器,外部I/O口支持相應的64k I/O端口,片上的CAN總線和RS232端口可用做擴展連接。
五、總結和體會
通過本次CCS2000環境下矩陣鍵盤掃描LCD顯示的仿真實驗,讓我了解并熟悉了CCS2000軟件的安裝和調試方法,DSP實驗箱下載調試的步驟以及CCS環境下的DSP的匯編語言程序編寫方法,對于液晶顯示模塊控制程序的編寫和矩陣鍵盤的信號識別原理也有了更深的認識,對今后DSP的進一步學習奠定了應用基礎。運行程序后,在按下鍵盤上的按鍵時,會顯示相對應的鍵號(鍵號為:0-9、A-D、#、* 共十六的鍵號),其顯示是通過液晶顯示器顯示出來。了解了4*4矩陣鍵盤的設定及其IO口的配置方式,進一步掌握用匯編語言編寫DSP程序的方法,及編譯、除錯能力。
主程序:
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2018-7-21 23:42 上傳
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