微机实验报告(含思考题)实验6
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实验六
基于ARM的键盘及数码管驱动实验
1.掌握键盘及数码管驱动原理。
2.掌握ZLG7290芯片的使用方法。
3.掌握I2C总线的协议标准。
4.掌握Linux下键盘驱动的实现方法。
编写测试程序控制键盘和数码管。
1.了解ARM9处理器结构
2.了解i2c协议
硬件:ARM嵌入式开发平台,PC 机Pentium100 以上。
软件:PC机Linux操作系统+MINICOM +AMRLINUX开发环境
1、ZLG7290寄存器介绍
ZLG7290内部有16个8bits寄存器,访问这些寄存器需要通过I2C 总线接口来实现.访问内部寄存器要通过“I2C总线地址+子地址”的方式来实现。ZLG7290B 的I2C 总线器件地址是70H(写操作)和71H(读操作)。
? 键值寄存器Key(地址:01H)
如果某个普通键(K1~K56)被按下,则微控制器可以从键值寄存器Key中读取相应的键值1~56。如果微控制器发现ZLG7290 的INT 引脚产生了中断请求,而从Key 中读到的键值是0,则表示按下的可能是功能键。键值寄存器Key 的值在被读走后自动变成0。? 显示缓冲区DpRam0~DpRam7(地址:10H~17H)
DpRam0~DpRam7 这8 个寄存器的取值直接对应8个数码管的显示内容。每个寄存器的8 个位分别对应数码管的a,b,c,d,e,f,dp 段,MSB 对应a,LSB 对应dp。例如大写字母H 的字型数据为6EH(不带小数点)或6FH(带小数点)。
? 命令缓冲区CmdBuf0 和CmdBuf1(地址:07H 和08H)
通过向命令缓冲区写入相关的控制命令可以实现段寻址、下载显示数据、控制闪烁等功能。
2、ZLG7290控制命令介绍
寄存器CmdBuf0(地址:07H)和CmdBuf1(地址:08H)共同组成命令缓冲区。通过向命令缓冲区写入相关的控制命令可以实现段寻址、下载显示数据、控制闪烁等功能。
?
下载数据并译码(Download)
在指令格式中,高4 位的0110 是命令字段;A3A2A1A0 是数码管显示数据的位地址(其中A3 留作以后扩展之用,实际使用时取0 即可),位地址编号依次为0,1,2,3,4,5,6,7,代表8个数码管,dp 控制小数点是否点亮,0-点亮,1-熄灭;flash 表示是否要闪烁,0-正常显示,1-闪烁;d4d3d2d1d0 是要显示的数据,包括10 种数字和21 种字母。
? 闪烁控制(Flash)
在命令格式中,高4 位的0111 是命令字段;xxxx 表示无关位,通常取值0000;第2 字
节的Fn(n=0~7)控制数码管相应位的闪烁属性,0-正常显示,1-闪烁。复位后,所有位都不闪烁。
3、Linux下i2c驱动接口函数介绍
Linux为我们提供了一系列的接口函数,通过调用这些函数可以很方便的访问到我们的I2C设备,达到对它的操作和控制。在本实验中,就是通过调用这些函数,完成对zlg7290 内部寄存器的配置,从而驱动键盘和数码管按照我们需要的方式工作
? 打开设备:
在linux下编程实现对具体设备的操作,首先要做的就是打开要操作的设备文件,zlg7290 设备的设备文件是“/dev/zlg7290/0”。
具体实现函数是:
fd=open(“/dev/zlg7290/0”,O_RDWR)
? 向设备写数据:
具体实现过程是先写入要配置的寄存器的地址,然后写入要配置的值,具体实现函数是:unsigned char temp[2]; //定义一个数组用于存放要发送的数据,包括寄存器地址和要写入该寄存器内的值
temp[0]=address; //将要配置的寄存器的地址address写入temp[0]中。
temp[1]=data; //将要写入该寄存器中的值data写入//temp[1]中。
write(fd,temp,2); //用write函数向设备写入数据temp,首先写入地址address,然后写入值data。
配置一般的寄存器都是这个步骤,但是唯一例外的是配置命令寄存器cmdbuf0和
cmdbuf1,因为写入命令寄存器中的命令码均为16bit,因此需要通过两步完成对命令码的发送,具体实现代码如下:
unsigned char temp[3];
temp[0]=address;
temp[1]=cmd1; //要写入的命令码的高八位
temp[2]=cmd2; //要写入的命令码的低八位
write(fd,temp,3);
? 关闭设备:
close(fd);
1. 在数码管上显示数据有两种方法,一种方法是直接向8个数据缓冲区DpRam0~DpRam7写入数据分别控制每个数码管的8个独立led的亮灭,使其显示不同的数据。
2. 在数码管上显示数据的另一种方法是直接向命令寄存器cmdbuf0或cmdbuf1写入“下
载数据并译码”命令,直接控制数码管的显示内容,具体译码规则如表一所示。
3. 当某个按键被按下时,可以通过读取“键值寄存器Key(地址:01H)”的值来得到
键值,将所按键的键值显示在数码管上。
4. zlg7290提供数码管的闪烁功能,通过向命令寄存器发送闪烁控制命令可以控制某个
数码管闪烁。通过按键控制数码管的闪烁,具体功能是当按下键盘1-4时,控制数
码管1-4闪烁。
5.打开一个终端1,将四个源文件交叉编译成arm下的可执行文件example1-example4 (具体参见实验五一些步骤)
6.重新打开一个终端2,输入命令minicom进入ARM开发板的命令行界面,检查硬
件是否连接好后,上电开发板,进入ARM-linux操作系统的命令行。