电子科技大学微机实验报告含思考题河畔下的哈实验6教材.docx

1、电子科技大学微机实验报告含思考题河畔下的哈实验6教材 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

2、“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（K1K56）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156。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DpRam0DpRam7（地址：10H17H） DpRam0DpRam7 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,

3、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

4、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（n07）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

5、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 temp2; /定义一个数组用于存放要发送的数据，

6、包括寄存器地址和要写入该寄存器内的值 temp0=address; /将要配置的寄存器的地址address写入temp0中。 temp1=data; /将要写入该寄存器中 的值data写入/temp1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 temp3; temp0=address; t

7、emp1=cmd1; /要写入的命令码的高八位 temp2=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DpRam0DpRam7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

8、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。 7 在终端2的ARM-linux操作系统的命令行下依次运行example1-example4可执行程序，观察结果。 步骤1程序

9、： #include #include #include #include /#include i2c.h #define ZLG7290_ADDR_DpRam0 0x10 int fd; void zlg7290_disp(unsigned char *buf, unsigned char num); int main() int ret,i; unsigned char buf8; fd = open(/dev/zlg7290/0, O_RDWR); if(fd = -1) printf(Cant open I2C device!n); exit(-1); buf7 = 0xe0; buf

10、6 = 0xbe; buf5 = 0xb6; buf4 = 0x66; buf3 = 0xf2; buf2 = 0xda; buf1 = 0x60; buf0 = 0xfc; zlg7290_disp(buf, 8); close(fd); return 0; /* * Function name: zlg7290_disp * Descriptions: control zlg7290 to driver led * * Input: unsigned char *buf: display buffer unsigned char num: display number * Output:

11、NULL */ void zlg7290_disp(unsigned char *buf, unsigned char num) unsigned char i; unsigned char temp2; for(i=0;inum;i+) temp0 = ZLG7290_ADDR_DpRam0+i; temp1 = *buf; write(fd, temp, 2); buf+; usleep(5000); /* * End Of File */ 步骤2程序： #include #include #include #include /#include i2c.h #define ZLG7290_

12、ADDR_cmdbuf0 0x07 int fd; void zlg7290_disp(unsigned char *buf, unsigned char num); int main() int ret,i; unsigned char buf8; fd = open(/dev/zlg7290/0, O_RDWR); if(fd = -1) printf(Cant open I2C device!n); exit(-1); buf7 = 0x07; buf6 = 0x06; buf5 = 0x05; buf4 = 0x04; buf3 = 0x03; buf2 = 0x02; buf1 =

13、0x01; buf0 = 0x00; zlg7290_disp(buf, 8); close(fd); return 0; /* * Function name: zlg7290_disp * Descriptions: control zlg7290 to driver led * * Input: unsigned char *buf: display buffer unsigned char num: display number * Output: NULL */ void zlg7290_disp(unsigned char *buf, unsigned char num) unsi

14、gned char i; unsigned char temp2; for(i=0;inum;i+) temp0 = ZLG7290_ADDR_cmdbuf0; temp1 = 0x60+i; temp2 = *buf; buf+; write(fd, temp, 3); usleep(5000); /* * End Of File */ 步骤3程序： #include #include #include #include /#include i2c.h int fd; int zlg7290_getkey(char *key); void zlg7290_disp(unsigned char

15、 *buf, unsigned char num); int main() int ret,i; unsigned char buf9; char key; fd = open(/dev/zlg7290/0, O_RDWR); if(fd = -1) printf(Cant open I2C device!n); exit(-1); zlg7290_disp(buf, 8); for (;) if (zlg7290_getkey(&key) != 0) printf(Read key value failn); exit(-1); buf0=key%10; buf1=key/10; zlg72

16、90_disp(buf, 2); usleep(1000000); close(fd); return 0; /* * Function name: zlg7290_getkey * Descriptions: get the key value from zlg7290 * * Input: unsigned short *key: the gotten key value * Output: 0 : OK -1: fail */ int zlg7290_getkey(char *key) unsigned char temp2; temp0 = 1; temp1 = 0; if (writ

17、e(fd, temp, 1) != 1) return -1; if (read(fd, temp, 2) != 2) return -1; *key = temp0 + (temp1 * 256); return 0; /* * Function name: zlg7290_disp * Descriptions: control zlg7290 to driver led * 鎺埗zlg7290椹卞姩led * Input: unsigned char *buf: display buffer unsigned char num: display number * Output: NULL

18、 */ void zlg7290_disp(unsigned char *buf, unsigned char num) unsigned char i; unsigned char temp3; for(i=0; inum; i+) temp0 = 0x07; temp1 = 0x60+i; temp2 = *buf; buf+; write(fd, temp, 3); usleep(5000); /* * End Of File */ 1. I2C总线数据传输的基本格式？ 答：从左到右依次为： S：起始位（START）； SA：从机地址（Slave Address），7 位从机地址； W：

19、写标志位（Write），1 位写标志； R：读标志位（Read），1 位读标志； A：应答位（Acknowledge），1 位应答； ?：非应答位（Not Acknowledge），1 位非应答； D：数据（Data），每个数据都必须是8 位； P：停止位（STOP）； 2. 要实现控制数码管闪烁的功能，除了向命令寄存器中写入“闪烁控制命令”以外，还有什么办法可以完成？ 答：向命令寄存器中写入Download指令，其具体值为0110xxxx x10xxxxx. 3. 怎么修改数码管闪烁的快慢和时间？ 答：修改闪烁控制寄存器FlashOnOff（地址：0CH）的值，复位值为0111,0111B。高4 位表示闪烁时亮的持续时间，低4位表示闪烁时灭的持续时间 。值为00H时频率最高。 本实验实现了基于ARM的键盘及数码管驱动。