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如何使用SAM4E单片机点亮LCD并显示出文字

2018年11月20日 15:20 次阅读

Atmel Studio 6中,集成了Atmel Software Framework(ASF框架)。通过它提供的库,可以很快速地完成新的项目。

这次的最终目标使用ASF在LCD上显示出文字“Hello World!”,现阶段目标是点亮LCD的背光,学习目标是了解怎么样使用ASF提供的模块。

一、 ASF Wizard

新建一个项目,根据所使用的开发板选择模板。

如何使用SAM4E单片机点亮LCD并显示出文字

然后可以通过ASF Wizard进行所需模块的配置。

如何使用SAM4E单片机点亮LCD并显示出文字

默认情况下,已经选择了两个模块。在之前我们以前使用过了其中Generic board support模块提供的头文件sam4e_ek.h了。

如何使用SAM4E单片机点亮LCD并显示出文字

为了解模块添加的方法,先把这两个模块移除。

二、 通过ASF设置时钟

添加模块

在可用模块里找到“System Clock Control”模块,展开它。

如何使用SAM4E单片机点亮LCD并显示出文字

可以看到它依赖的模块,以及相应的API文档等内容。

添加该模块后,它会自动地把依赖的模块添加进去。添加完成后点击Apply按钮,使改变生效。

现在在asf.h文件中,就已经导入了一系列的模块相关的头文件。如刚刚使用的系统时钟控制模块的:

12// From module: System Clock Control - SAM4E implementation#include

同时,在文件夹config下,多了一个文件conf_clock.h。

如何使用SAM4E单片机点亮LCD并显示出文字

配置

conf_clock.h里保存的就是时钟相关的配置了。这里面的注释很清楚,配置方法也很简单。并且在该文件的末尾也说明了默认情况下,配置的结果:

1234567// ===== Target frequency (System clock)// - XTAL frequency: 12MHz// - System clock source: PLLA// - System clock prescaler: 2 (divided by 2)// - PLLA source: XTAL// - PLLA output: XTAL * 16 / 1// - System clock: 12 * 16 / 1 / 2 = 96MHz

为了使这个时钟的配置生效,调用sysclk_init()即可:

123456#include intmain (void){sysclk_init();while(1);}

编译

但是在编译时,发现缺少头文件board.h。这说明ASF Wizard在解决依赖时也有那么一点Bug。尝试再手动添加一个模块Generic board support,再编译,发现又缺少头文件ioport.h,继续添加模块IOPORT,编译通过。IOPORT模块依赖了System Clock Control模块,可以将手动添加的这个模块删除,至此,又回到了新建项目时的模块设置了。

添加不必要的模块会增加编译的时间,也可能会增加生成的目标文件的大小。如果熟悉相关头文件的作用,也可以修改asf.h中包含的头文件。

另外,也可以通过了解ASF中函数的实现,来学习相关的配置过程。

如何使用SAM4E单片机点亮LCD并显示出文字

查看MCK的频率

如sysclk_init()一样,ASF中实现了许多常用的功能。如我们需要查看MCK的频率的话,也很简单:

1234567891011volaTIleuint32_t freq;freq = SystemCoreClock; /* 4 000 000 *//* 这个函数是根据conf_clock.h中宏的定义来计算的。即是调用sysclk_init()后MCK的值 */freq = sysclk_get_cpu_hz(); /* 96 000 000 */sysclk_init();/* 调用sysclk_init()后会自动修改这个变量 */freq = SystemCoreClock; /* 96 000 000 */

三、 LCD背光控制器

如何使用SAM4E单片机点亮LCD并显示出文字

开发板使用的LCD背光控制器是AAT31系列的。同时PC13连接的是它的使能、控制引脚。

另外,假设我们不知道这个背光控制器的亮度控制方法是向EN/SET引脚发送N个脉冲波,那该怎么使用这个控制器呢?RTFM?找它的芯片手册当然是一个能够深入了解它的方法,但假如我们的目标仅仅是能用就好,又或是使用起来太过麻烦呢?

嗯,我们这次学的就是ASF。

添加模块

在ASF Wizard中添加Display – AAT31XX Backlight Controller模块。添加后项目里多了个头文件conf_at31xx.h,这个头文件主要的作用就是在未定义EN/SET引脚的接线时,对其进行定义(在sam4e_ek.h这个文件中已经做好相关的定义了)。同时asf.h中也包含了相关的头文件了。

ASF中对组件进行初始化

使用背光控制器之前,需要进行相关配置。这个工作可以手动完成,也可以使用ASF完成。

在conf_board.h文件里,可以指定好一系列需要配置的组件。然后在执行board_init()函数时,就可以根据这些宏的定义执行相应的初始化工作。这个头文件里已经通过注释说明了配置USART等引脚时,宏是如何定义的,但是却不知道如何背光组件相关的定义。

查看board_init()的实现,可以发现以下几句:

1234#ifdef CONF_BOARD_AAT3155/* Configure Backlight control pin */ioport_set_pin_dir(BOARD_AAT31XX_SET_GPIO, IOPORT_DIR_OUTPUT);#endif

通过这里就可以得到需要的宏的名字,以及ASF初始化时具体的工作了。现在就在conf_board.h中,加上相应的定义就好了:

12/* Configure Backlight control pin */#define CONF_BOARD_AAT3155

另外,aat31xx.h头文件也需要这个宏的声明以判断具体的控制器的型号。

最后不要忘记调用board_init( )函数。

API的使用

可以查看相应的API的文档,以了解ASF提供的API。

如何使用SAM4E单片机点亮LCD并显示出文字

更直接的方法是阅读相应的头文件(aat31xx.h),这里面可能会有一些文档中未提到的部分。如以下几个宏就未在API文档中说明:

123#define AAT31XX_MIN_BACKLIGHT_LEVEL 1#define AAT31XX_AVG_BACKLIGHT_LEVEL 8#define AAT31XX_MAX_BACKLIGHT_LEVEL 16

现在,就可以很方便地使用背光控制器了。如以下代码将配置背光为最大亮度:

1aat31xx_set_backlight(AAT31XX_MAX_BACKLIGHT_LEVEL);

四、 LCD控制器

开发板使用的LCD控制器是ILI93xx系列的。ASF提供的模块为Display – ILI93xx LCD Controller。conf_board.h中,相应的宏声明为CONF_BOARD_ILI93XX。

board_init( )中初始化的工作仅有配置GPIO引脚的复用,但是还有别的工作需要完成。所以LCD暂时还不能用。剩下的部分在下一次说明。

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TPS6513x是双输出DC-DC转换器,可产生高达15 V的正输出电压和低至15 V的负输出电压,带输出在典型应用中,电流在200 mA范围内,具体取决于输入电压与输出电压之比。该器件的总效率高达85%,是便携式电池供电设备的理想选择。 2.7 V至5.5 V的输入电压范围允许器件由电池或固定的3.3 V或5 V电源供电。 TPS6513x采用小型4 mm×4 mm VQFN-24封装。该器件的最小开关频率为1.25 MHz,可以设计小型电源应用,因为它只需要几个小型外部元件。 该转换器采用固定频率PWM控制拓扑结构,如果是电源 - 保存模式已启用,它在轻载电流下使用脉冲跳跃模式。它的工作静态电流仅为500μA。独立使能引脚允许两个输出的上电和断电排序。该器件具有内部限流过压保护和热关断功能,可在故障条件下实现最高可靠性。 特性 2.7 V至5.5 V输入电压范围 双可调输出电压高达15 V和低至?? 15 V 在TPS65130处升压和逆变器主开关时的800 mA典型开关电流限制 2-A升压时的典型开关电流限制> TPS65131的逆变器主开关 正输出效率高达89%电压轨 负输出效率高达81%电压轨 低负载时高效率的省电模式电流 上电和掉电排序的独立使能输入 外部控制输出支持...

发表于 2018-10-16 16:31 10次阅读
TPS65131 具有正负(双路)输出的 195...

TPS65135 单电感器、多路输出 (SIMO...

该转换器具有单电效器和多输出(SIMO)拓扑,因此使用的外部组件极少。该器件采用降压/升压拓扑,并生成高于或低于输入电源电压的正负输出电压.SIMO拓扑可实现出色的线路和负载调节,这一特性非常必要,例如,可避免移动通信系统在传输阶段产生的输入电压偏差对手机显示的干扰。如果两轨之间的输出电流失配小于50%,该器件也可用作通用分离轨电源。 特性 单电感器,多路输出拓扑 输入电压范围:2.5V至5.5V < li> V I = 2.9V时,输出功率为750mW 输出的正电压高达6V 输出的负电压低至-7V 输出电压精度为1% 允许的输出电流失配高达50% 出色线路稳压 用于实现轻负载效率的高级节电模式 低噪声运行 无声模式 短路保护功能 热关断 li> 3mm×3mm超薄QFN封装 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 LCD/OLED 显示偏置解决方案   DisplayType IC Integration Vin (Min) (V) Vin (Max) (V) Pin/Package Source Driver Voltage (Min) (V) Source Driver Voltage (Max) (V) Level Shifter/Scan Driver (Ch) V_POS (Min) (V) V_POS...

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TPS65135 单电感器、多路输出 (SIMO...

TPS65132 用于显示的双极电源

用于支持正/负驱动应用,在简化物料清单的同时保持高效。该器件可在低噪声条件下提供最佳线路和负载调节能力。凭借2.5V至5.5V的输入电压范围,该器件针对由单节电池(锂离子电池,锂电池和锂聚合物电池)供电的产品以及固定电压为3.3V和5V的电源轨进行了优化.TPS656132系列器件提供80mA和150mA输出电流选项,可通过编程设定为40mA。提供CSP和QFN两种封装选项。 特性 输入电压范围:2.5V至5.5V V POS 升压转换器:由4V转换为6V(步长为0.1V) V NEG 反相降压 - 升压转换器:由-6V转换为-4V(步长为0.1V) 最大输出电流: 80mA或150mA 出色的综合效率 &gt; 85%(I OUT &gt; 10mA) &gt; 90%(I OUT &gt; 40 mA) 性能优异 出色的瞬态响应 在整个温度范围内保持1%的输出电压精度 I 2 C接口 可编程上电/掉电序列选项 灵活的输出电压编程 可编程有源输出放电 &gt; 1000x的可编程非易失性存储器 欠压锁定和过热保护 两种封装选项 15焊球芯片尺寸封装(CSP) 20引脚四方扁平无引线(QFN)封装 应用范围 < ul> 小型,中型双极液晶显示屏(LCD) 智能手机,平板电脑 摄像头,全...

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TPS65132 用于显示的双极电源

TPS65131-Q1 汽车类双路正负输出 (1...

TPS65131-Q1器件作为双输出直流/直流转换器,可产生高达15V的正输出电压和低至-15V的负输出电压,输出电流通常为200mA,具体值取决于输入电压与输出电压比。凭借高达85%的总体效率,此器件非常适合于便携式电池供电类设备。输入电压范围为2.7V至5.5V,因此允许诸如3.3V和5V的电压轨为TPS65131-Q1器件供电.TPS65131-Q1器件采用带有散热垫的QFN-24封装。由于只需少量较小的外部组件,因此总体解决方案尺寸可以非常小。 此转换器采用定频PWM控制拓扑运行,而且在启用省电模式后,它在轻负载电流的情况下使用脉冲跳跃模式。在运行时,典型的总体器件静态电流只有500μA。在关断状态下,器件一般消耗0.2μA。独立使能引脚可实现针对两个输出的加电和断电排序。为了尽可能地实现故障情况下的高可靠性,此器件有一个内部电流限制,过压保护和热关断。 根据AEC-Q100温度2级要求,TPS65131-Q1器件符合汽车应用的要求。该器件在-40°C至125°C的器件结温范围内接受了电气特性测试。该器件还具有最低关断电流,小巧的解决方案尺寸,带散热垫的封装以及良好的效率和保护特性,适合汽车和工业应用。 特性 适用于汽车电子应用 AEC...

发表于 2018-10-16 16:31 12次阅读
TPS65131-Q1 汽车类双路正负输出 (1...

TPS65130 具有正负(双路)输出的 800...

TPS6513x是双输出DC-DC转换器,可产生高达15 V的正输出电压和低至15 V的负输出电压,带输出在典型应用中,电流在200 mA范围内,具体取决于输入电压与输出电压之比。该器件的总效率高达85%,是便携式电池供电设备的理想选择。 2.7 V至5.5 V的输入电压范围允许器件由电池或固定的3.3 V或5 V电源供电。 TPS6513x采用小型4 mm×4 mm VQFN-24封装。该器件的最小开关频率为1.25 MHz,可以设计小型电源应用,因为它只需要几个小型外部元件。 该转换器采用固定频率PWM控制拓扑结构,如果是电源 - 保存模式已启用,它在轻载电流下使用脉冲跳跃模式。它的工作静态电流仅为500μA。独立使能引脚允许两个输出的上电和断电排序。该器件具有内部限流过压保护和热关断功能,可在故障条件下实现最高可靠性。 特性 2.7 V至5.5 V输入电压范围 双可调输出电压高达15 V和低至?? 15 V 在TPS65130处升压和逆变器主开关时的800 mA典型开关电流限制 2-A升压时的典型开关电流限制> TPS65131的逆变器主开关 正输出效率高达89%电压轨 负输出效率高达81%电压轨 低负载时高效率的省电模式电流 上电和掉电排序的独立使能输入 外部控制输出支持...

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TPS65130 具有正负(双路)输出的 800...

TPS65133 ±5V、250mA 双路输出电...

TPS65133被设计成驱动需要一个正向和负向电源轨的LCD显示屏。它还可被用作一个为运算放大器,或者为其它要求相似正向和负向电源的器件供电的普通±5V电源。此器件集成了一个升压转换器和一个适合于电池供电类产品的反相降压 - 升压转换器。 特性 输入电压范围2.9V至5.0V 固定5.0VV 正向输出电压 1%输出电压精度 固定5.0VV 负向输出电压 1%输出电压精度 V 正向至V 负向区间内高达250mA的输出电流 出色的线路和负载瞬态响应 运行在连续传导模式(CCM)以实现无噪声输出电压 升压转换器能够运行在“下行模式”下( VIN接近或高于V 正向) 高转换器效率 短路保护 热关断 3mm×3mm 12引脚四方扁平无引线(QFN)封装 应用范围 LCD偏置 有源矩阵OLED 运算放大器电源 普通±5V电源 参数 与其它产品相比 LCD/OLED 显示偏置解决方案   DisplayType IC Integration Vin (Min) (V) Vin (Max) (V) Pin/Package Source Driver Voltage (Min) (V) Source Driver Voltage (Max) (V) Level Shifter/Scan Driver (Ch) V_POS (Min) (V) ...

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TPS65133 ±5V、250mA 双路输出电...

CD4056B-MIL 具有选通锁存功能的 CM...

CD4055B和CD4056B类型是单位数BCD至7段解码器/驱动器电路,可在芯片上提供电平转换功能。此功能允许BCD输入信号摆幅(V DD 至V SS )与7段输出信号摆幅(V DD 到V EE )。例如,BCD输入信号(V DD 至V SS )可能小至0至-3 V,而输出显示驱动信号摆幅( V DD 到V EE )可能与0到-15 V一样大。如果V DD 到V EE 超过15 V,V DD 至V SS 应至少为4V(0至-4V)。 7段输出由DISPLAY-FREQUENCY(DF)输入控制,该输入使选定的段输出为低,高或方波输出(用于液晶显示器)。当DF输入为低电平时,BCD输入选择时输出段将为高电平。当DF输入为高电平时,BCD输入选择时输出段将为低电平。当DF输入处存在方波时,所选的段将具有与DF输入相位相差180°的方波输出。那些未被选择的段将具有与输入同相的方波输出。液晶显示器的DF方波重复率通常为30Hz(远高于闪烁率)至200Hz(远低于液晶频率响应的上限)。 CD4055B提供电平转换的高幅度DF输出,这是驱动液晶显示器中的公共电极所必需的。 CD4056B在BCD输入端提供选通锁存功能。 CD4055B和CD4056B上所有输...

发表于 2018-08-30 15:00 18次阅读
CD4056B-MIL 具有选通锁存功能的 CM...

CD74HCT4543 用于 LCD 的高速 C...

CD74HCT4543高速硅栅是一种BCD至7段锁存器/解码器/驱动器,主要用于直接驱动液晶显示器。锁存使能(LD)为低电平时,锁存器可以存储BCD输入。当锁存器使能为高电平时,锁存器被禁用,使输出对BCD输入透明。该器件具有高电平有效消隐输入(BI)和相位输入(PH),方波应用于液晶应用。该方波也应用于液晶显示器的背板。 特性 4.5 V至5.5 VV CC 操作 BCD代码存储的输入锁存器 消隐功能 补充输出的相位输入 扇出(超温范围) 标准输出 - 10 LSTTL负载 平衡传播延迟和转换时间 与LSTTL逻辑IC相比显着降低功耗 直接LSTTL输入逻辑兼容性,V IL = 0.8 V最大值,V IH = 2 V最小值 CMOS输入兼容性,I I 1μA@ V OL ,V OH < /DIV> 参数 与其它产品相比 编码器和解码器   Function Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Channels (#) Voltage (Nom) (V) F @ Nom Voltage (Max) (Mhz) ICC @ Nom Voltage (Max) (mA) tpd @ Nom Voltage (Max) (ns) Configuration Type IOL (Max) (...

发表于 2018-08-28 11:23 55次阅读
CD74HCT4543 用于 LCD 的高速 C...