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
《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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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“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：
unsignedchartemp[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：
unsignedchartemp[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。
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：
#include
#include
#include
#include
//#include"i2c.h"
#defineZLG7290_ADDR_DpRam00x10
intfd;
voidzlg7290_disp（unsignedchar*buf,unsignedcharnum）;
intmain（）
{
intret,i;
unsignedcharbuf[8];
fd=open（"/dev/zlg7290/0",O_RDWR）;
if（fd==-1）
{
printf（"Can'topenI2Cdevice!
\n"）;
exit（-1）;
}
buf[7]=0xe0;
buf[6]=0xbe;
buf[5]=0xb6;
buf[4]=0x66;
buf[3]=0xf2;
buf[2]=0xda;
buf[1]=0x60;
buf[0]=0xfc;
zlg7290_disp（buf,8）;
close（fd）;
return0;
}
/******************************************************************************
***************************
**Functionname:
zlg7290_disp
**Descriptions:
controlzlg7290todriverled
**
**Input:
unsignedchar*buf:
displaybuffer
unsignedcharnum:
displaynumber
**Output:
NULL
*******************************************************************************
*************************/
voidzlg7290_disp（unsignedchar*buf,unsignedcharnum）
{
unsignedchari;
unsignedchartemp[2];
for（i=0;i{
temp[0]=ZLG7290_ADDR_DpRam0+i;
temp[1]=*buf;
write（fd,temp,2）;
buf++;
usleep（5000）;
}
}
/**************************************************************************
**EndOfFile
**************************************************************************/
步骤2程序：
#include
#include
#include
#include
//#include"i2c.h"
#defineZLG7290_ADDR_cmdbuf00x07
intfd;
voidzlg7290_disp（unsignedchar*buf,unsignedcharnum）;
intmain（）
{
intret,i;
unsignedcharbuf[8];
fd=open（"/dev/zlg7290/0",O_RDWR）;
if（fd==-1）
{
printf（"Can'topenI2Cdevice!
\n"）;
exit（-1）;
}
buf[7]=0x07;
buf[6]=0x06;
buf[5]=0x05;
buf[4]=0x04;
buf[3]=0x03;
buf[2]=0x02;
buf[1]=0x01;
buf[0]=0x00;
zlg7290_disp（buf,8）;
close（fd）;
return0;
}
/******************************************************************************
***************************
**Functionname:
zlg7290_disp
**Descriptions:
controlzlg7290todriverled
**
**Input:
unsignedchar*buf:
displaybuffer
unsignedcharnum:
displaynumber
**Output:
NULL
*******************************************************************************
*************************/
voidzlg7290_disp（unsignedchar*buf,unsignedcharnum）
{
unsignedchari;
unsignedchartemp[2];
for（i=0;i{
temp[0]=ZLG7290_ADDR_cmdbuf0;
temp[1]=0x60+i;
temp[2]=*buf;
buf++;
write（fd,temp,3）;
usleep（5000）;
}
}
/**************************************************************************
**EndOfFile
**************************************************************************/
步骤3程序：
#include
#include
#include
#include
//#include"i2c.h"
intfd;
intzlg7290_getkey（char*key）;
voidzlg7290_disp（unsignedchar*buf,unsignedcharnum）;
intmain（）
{
intret,i;
unsignedcharbuf[9];
charkey;
fd=open（"/dev/zlg7290/0",O_RDWR）;
if（fd==-1）
{
printf（"Can'topenI2Cdevice!
\n"）;
exit（-1）;
}
zlg7290_disp（buf,8）;
for（;;）
{
if（zlg7290_getkey（&key）!
=0）
{
printf（"Readkeyvaluefail\n"）;
exit（-1）;
}
buf[0]=key%10;
buf[1]=key/10;
zlg7290_disp（buf,2）;
usleep（1000000）;
}
close（fd）;
return0;
}
/******************************************************************************
***************************
**Functionname:
zlg7290_getkey
**Descriptions:
getthekeyvaluefromzlg7290
**
**Input:
unsignedshort*key:
thegottenkeyvalue
**Output:
0:
OK-1:
fail
*******************************************************************************
*************************/
intzlg7290_getkey（char*key）
{
unsignedchartemp[2];
temp[0]=1;
temp[1]=0;
if（write（fd,temp,1）!
=1）
return-1;
if（read（fd,temp,2）!
=2）
return-1;
*key=temp[0]+（temp[1]*256）;
return0;
}
/******************************************************************************
***************************
**Functionname:
zlg7290_disp
**Descriptions:
controlzlg7290todriverled
**鎺у埗zlg7290椹卞姩led
**Input:
unsignedchar*buf:
displaybuffer
unsignedcharnum:
displaynumber
**Output:
NULL
*******************************************************************************
*************************/
voidzlg7290_disp（unsignedchar*buf,unsignedcharnum）
{
unsignedchari;
unsignedchartemp[3];
for（i=0;i{
temp[0]=0x07;
temp[1]=0x60+i;
temp[2]=*buf;
buf++;
write（fd,temp,3）;
usleep（5000）;
}
}
/**************************************************************************
**EndOfFile
**************************************************************************/
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（SlaveAddress），7位从机地址；
W：
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（NotAcknowledge），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0110xxxxx10xxxxx.
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。
升级会员 