基于TMS320VC5402的LED显示系统设计.docx

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1、信息工程学院课程设计报告书题目：基于TMS320VC5402的LED显示系统设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2010年9月25日信息工程学院课程设计任务书学号学生姓名专业(班级)电气工程及其自动化设计题目基于TMS32OVC54O2的LED显示系统设计存储器电路芯片：TMS320VC5402工作电压：3.3V,1.8V可耐5V输入,输出电压：3.3V采用8位并行EPROM引导方式外部提供5V电源设计要求(1)绘制系统框图(VISl0),采用C5402+单片机方案;(2)包括电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、JTAG接口设计等,用Protel软件绘制原

2、理图和PCB图：(3)实现DSP与PC通信、DSP与单片机通信；(4)给出程序流程图，编写局部程序；(5)参考文献、论文格式标准。工作量5000至8000字工作计划一个月的设计时间，前十天了解实验内容，搜索信息，学习相关知识；再十天着手做设计，熟练PrOtel软件和ViSi0,进一步学习设计相关的知识:后十天将所做设计进行整理，修改，查漏补缺。1 .戴明桢，周建江.TMS320C54xDXP结构、原理及应用2 .张辛，魏金成，基于TMS320C54X的接口技术与研究J3 .咨若英.露N机刊总曼.DSP他疯理枪与应用钱术4 .那彦.电子及通信专业毕业设计宝典5 .柯建伟DSP主机接口和PC机并行

3、接11的接口电路的设计6 .王念旭DSP根底与应用系统设计指导教师签字教研室主任签字年9月25信息工程学院课程设计成绩评定表摘要:文章介绍了-种以TMS320VC5402DSP为控制核心的LED显示屏设计方案,采用DSP和单片机分别学生姓名：_课程设计题目指导教师评语:学号：专业（班级）：电气工程基于TMS320VC5402的LED显示系统设计成绩：指导教师：年月日处理显示效果和显示刷新,使用DSPHPT接口实现的与PC主机快速并行通讯,其显示效果灵活多样、数据传输速度快、显示刷新率高，已成功的应用于实践中。要解决好LED显示屏与PC机的通信问题,传统菜用单片机下位机控制显示屏。由于单片机时钟

4、频率较低，处理能力有限无法满足大量数据的处理要求。关健词：TMS320C54xLED显示DSPHPIAbstractiThischapterintroducesaLEDscreendesign.ThecoreofthiscontrolsystemisTMS32OVC54O2DSP,whichhasanexcellenceprocessingperformance.ThisdesignusedoubleportsRAMtocommunicatewithMCU,andusetheDSPsHPIinterfacetocommunicatewithPC.Thisdesignhadbeenusedinp

5、racticewithinflexibledisplayeffectandhightransfersspeed.ToresolvetheproblemofthecommunicationofLEDdisplaywiththepcmachine,traditionaldisheswiththelowerpositioncontroltheMCUdisplay.stheMCUclockfrequencyis1ow,thelimitedprocessingcapacitycannotmeetwithlargeamountsofdataprocessingrequirements.Keywords:T

6、MS320C54xLEDscreenDSPHPI目录1引言错误!未定义书签。2硬件系统结构错误!未定义书签。1. 1系统总体结构错误!未定义书签。2. 2DSP与单片机的通讯错误!未定义书签。3. 3系统总体结构错误!未定义书签。3软件设计错误!未定义书签。4详细设计错误!未定义书签。1 .1电源设计错误!未定义书签。4 .2复位电路设计错误!未定义书签。4. 3时钟电路设计错误!未定义书签。4.4JTAG接口设计错误!未定义书签。5总结错误!未定义书签。参考文献121引言对较大尺寸LED显示系统来说，由于数据量大,设计时有儿个关键的因素需要很好的解决：显示刷新速度,刷新速度跟不上，会造成画面

7、晃动和闪烁：为了取得较好的显示效果,LED显示屏的显示方式要多样和灵活，要能根据需要采取不同的显示效果。要解决好LED显示屏与PC机的通信问题,传统设计有两种方案:采用单片机作下位机控制显示屏,采用PC传送显示数据至下位机中,由于单片机的时钟频率较低,处理能力有限,无法满足大量数据处理需要,如采用多片单片机方案,那么电路复杂,本钱高：用PC机直接经专用扩展卡驱动LED屏,显示数据的处理和效果由PC机通过软件来解决，但这种方案1-5显示屏不能脱机工作。木文提出了一种采用Tl公司TMS320VC5402DSP作为主控芯片的LED显示屏解决方案,较好地解决了以上问题,电路结构简单,采用高速DSP完成

8、图像显示效果处理,显示方式和效果灵活多样,用一片单片机完成显示刷新,显示刷新率高,采用DSP的HPl接口与PC通讯,其数据传输速率高,LED屏能脱机。2硬件系统结构2.1 系统总体结构下列图所示为LED显示系统组成框图，采用TMS32OVC5402DSP作为电路的控制核心，SRAM是DSP的扩展数据存储器，FLASHROM存储DSP的程序和保存显示数据，实现掉电显示数据保存。TMS32OVC5402DSP通过主机通信端口HPl与PC机并口通讯，完成数据存储、动画处理、循环显示等功能，PC机仅完成画面数据的形成和传送，之后便可关机。1.ED显示屏硬件系统组成框图单片机89C51与相应的行列驱动电

9、路，构成LED屏扫描显示电路，完成显示画面的刷新。DSP与单片机之间的通讯由双端口RAMIDT7134来完成。工作过程：PC机通过并行接口与DSP的HPl端口通讯，将所需要显示的图像或文字数据发送到DSP中，DSP将显示信息存储到FLASHROM中,并进行动画、循环显示等显示效果处理，将所要显示的当前帧图像送至双端口RAM中，由89C51单片机从双端口RAM中读出显示内容，经显示驱动电路驱动LED屏显示。2.2 DSP与单片机的通讯在此显示系统中DSP与单片机并行工作，相互不影响DSP与单片机之间通讯采用了IDT公司的双端口RAv芯片IDT7134来完成通讯.IDT7134是一种高速4K*8b

10、itCMOS双端口静态RAv它提供/两个带有自身控制、地址和1/0引脚的独立端口，可独立地读写存储器中的任何单元。其一个端口的使用和普通静态RAM根本相同。DSP与单片机通讯电路原理图，TMS320VC5402DSP与IDT7134的左端口相连接！IDT7134作为DSP扩展数据存储器！其地址为400011-4FFFH与IDT7134的右端口相连接，IDT7134作为单片机扩展数据存储器!其地址为OOOOH-OFFFH和单片机可以同时对1DT7134的任一单元进行读写。LED屏工作时DSP将处理好的当前帧数据写入双端口RAV中，单片机按扫描次序，从双端口RAM中读出相应单元数据，经显示驱动电路

11、输出显示。2. 3显示刷新电路显示刷新电路由89C51单片机担任,为保证较高的显示刷新速率,外接24MHZ晶振。显示驱动芯片采用Tl公司的TLC5921,TLC5921是16位移位存放器，串入并出，带锁存、使能和恒流驱动功能。多片TLC5921串联，构成列驱动电路。显示数据由89C51通过串口送至TLC5921中。单片机外接24MHZ晶振时，其单周期指令执行时间是500ns显示屏采用1/16动态扫描,发光二极管亮灭显示占空比可用软件调节，以选取适宜亮度!提高发光二极管的使用寿命。我们制作的双色显示屏，共24576个像素！面积约1平方米每屏3072个字节画面数据，刷新一遍共需执行27648条指令

12、，刷新时间为13.8ns,每秒约刷新画面72次，可见其刷新速度很高。3软件设计整个系统的软件包括3个局部：DSP程序、单片机程序、PC机上的用户操作界面。用户操作界面程序采用UC开发，主要提供显示内容输入（文字或图像）、显示方式控制、显示屏亮度控制等功能：单片机程序完成显示扫描功能。下面主要介绍：DSP的软件设计。TMS32OVC54O2DSP是整个显示屏的控制核心，它主要完成下述功能：与PC主机通讯，画面数据的接收和存储；屏幕画面的动态处理和各屏画面的循环显示；画面停留时间和移动速度的控制；其主程序流程图如下图。DSP主程序流程图显示数据的接收采用中断方式实现，即HPI通讯过程中产生中断，将

13、接收的数据存入FLASH中。画面的实时动态处理即显示方式以子程序方式编写,有多少种显示方式即有多少个显示子程序。显示方式具体有画面左移、上移、开幕、覆盖、闪烁、直显等十几种显示方式，产生当前帧显示数据送至双端口RAM中。TMS320VC5402DSP有快速的指令周期，优化的乘法等运算指令，其主频心问题有权重:函数的形式及参数估计、权重函数的心理学依据、权重函数的引出方法等。价值函数和权重函数的组合规那么及影响研究，这方面的研究已经得到局部学者的重视。这些方面的研究成果非常的丰富，使得我们对个人决策过程的认识又向前推进了不少，也使得前景理论的描述力不断的提高，应用范围不断的扩大。当然，对前景理论

14、的研究也有一些不尽人意的地方：一是作为一个描述性的模型，前景理论具有描述性模型共有的缺点，和标准性模型具有严格数学推导的模型相比，它缺乏严格的理论和数学推导，只能对人们的行为进行描述，因此前景理论的研究也只能使其描述性越来越好，换句话说它只是说明了人们会怎样做，而没有告诉人们应该怎样做。二是目前关于概率转换函数的研究非常多，但是却存在很多问题：研究所得的结论各不相同，有些甚至是相互矛盾的，这可能是由于大家各自的研究结论都是从自己的实验得来，而实验原理，实验的设计，实验参加者的选择都将影响到实验的结果，因此关于实验的标准化还有待研究。到目前为止，各学者所提出的概率转换函数和价值函数的函数形式以及

15、估计所得的参数并没有充足的解释力，这严重的阻碍了前景理论的应用，因此，提出更符合实际的概率转换函数和价值函数也是当前研究的一项重要课题。在价值函数和概率转换函数的相互作用和影响方面，目前还没有研究的定论。前景理论中关于价值函数和权重函数的很多特性受到了不同程度的挑战，这里包括价值函数的形状（收益区域的凹性和损失区域的凸性）、权重函数的次可加性和次比率性，面对这些挑战，前景理论该做如何的修正。三是前景理论的应用研究，尤其在我国的应用研究还缺乏，前景理论作为风险卜决策的描述性模型，其应用价值非常大，应用范围也非常广，而目前的应用研究主要集中在金融市场上，因此应用范围方面还有待拓展。因此，为了充分正确地认识个人决策的过程并完善前景理论！以解释现有的现象并进一步的为某些政策措施的制定提供科学的理论依据以及指导人们的决策！我们还需要对前景理论的方方面面进行更深入更细致的研究。4详细设计1 .电源电路设计DSP系统一般都采用多电源系统，电源及复位电路的设计对于系统性能有重要影响。TMS320F2812是一个较低功耗芯片，核电压为1.8V,10电压3.3V.本文采用Tl公司的TPS767D318电源芯片.该芯片属于线性降压型DC/DC变换芯片，可以由5V电源同时产生两种不同的电（3.3V1.8V或2.5V）,其最大输出电流为100OmA,可以同时满足一