基于USB的嵌入式LCD圖文顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　1 引言

　　隨著科技的飛速發(fā)展，電腦的日益普及，人類文明踏入數(shù)字化時(shí)代的不斷成功，數(shù)字化已經(jīng)滲透到人類社會(huì)的各個(gè)角落。而顯示器是人與機(jī)器溝通的重要界面，早期以顯像管顯示器為主，但隨著科技不斷進(jìn)步，各種顯示技術(shù)不斷涌現(xiàn)。液晶顯示器件作為一種成熟的平板顯示器件，它獨(dú)具的低壓、微功耗特性使之可以直接與大規(guī)模集成電路結(jié)合而開發(fā)出一系列具有顯示功能的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品不僅改變了人類生活甚至改變了整個(gè)社會(huì)?？梢哉f(shuō)，有信息的地方就離不開顯示，凡是需要顯示的地方就有液晶的用武之地，因此對(duì) LCD顯示技術(shù)的研究和學(xué)習(xí)具有很高的實(shí)際應(yīng)用意義。

　　2 系統(tǒng)工作原理及總體設(shè)計(jì)

　　2.1系統(tǒng)工作原理

　　本系統(tǒng)將應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)開發(fā)一種便捷的LCD圖文顯示設(shè)備，采用上/下位機(jī)設(shè)計(jì)方式，通過(guò) USB通訊方式實(shí)現(xiàn)信息傳輸。具體工作原理是：上位機(jī)（ PC機(jī)）首先安裝驅(qū)動(dòng)程序和 PC應(yīng)用軟件，然后將下位機(jī)系統(tǒng)安裝到主機(jī)機(jī)箱上，將 USB插頭插入主機(jī)（或在機(jī)箱內(nèi)接入），經(jīng)主機(jī)正確識(shí)別后，運(yùn)行 PC應(yīng)用軟件生成要顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，通過(guò) USB接口將數(shù)據(jù)向下傳輸， LCD圖文顯示設(shè)備通過(guò)單片機(jī)控制與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，將要顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到下位機(jī)存儲(chǔ)單元中，在取得要顯示的數(shù)據(jù)之后，下位機(jī)系統(tǒng)便可實(shí)現(xiàn)顯示，比如系統(tǒng)時(shí)間、CPU占用率、內(nèi)存占用率等等。如果不是安裝到機(jī)箱上，該系統(tǒng)還可作為便攜設(shè)備，用來(lái)顯示一些其他的信息，比如上次關(guān)機(jī)時(shí)間、 CPU占用率、內(nèi)存占用率或者作為便攜記事本等。

　　2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　LCD圖文顯示系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1所示。單片機(jī) AT89C52是整個(gè) LCD顯示系統(tǒng)的控制核心，主要完成以下的控制功能：配合 PC機(jī)控制 USB通信電路完成硬件檢測(cè)、列舉、連接及數(shù)據(jù)的雙向傳輸；控制 LCD顯示電路完成 PC機(jī)數(shù)據(jù)的顯示；控制存儲(chǔ)電路完成數(shù)據(jù)的存取等。

　　3 硬件電路設(shè)計(jì)

　　基于 USB總線的 LCD圖文顯示系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)部分：USB通信電路部分、LCD顯示部分、存儲(chǔ)管理部分。模塊的功能都是在以 AT89S52為核心的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的。