1、 實驗六 基于ARM的鍵盤及數(shù)碼管驅動實驗 1.掌握鍵盤及數(shù)碼管驅動原理。 2.掌握ZLG7290芯片的使用方法。 3.掌握I2C總線的協(xié)議標準。 4.掌握Linux下鍵盤驅動的實現(xiàn)方法。 編寫測試程序控制鍵盤和數(shù)碼管。 1.了解ARM9處理器結構 2.了解i2c協(xié)議 硬件：ARM嵌入式開發(fā)平臺，PC 機Pentium100 以上。 軟件：PC機Linux操作系統(tǒng)MINICOM AMRLINUX開發(fā)環(huán)境 1、ZLG7290寄存器介紹 ZLG7290內部有16個8bits寄存器，訪問這些寄存器需要通過I2C 總線接口來實現(xiàn).訪問內部寄存器要通過“I2C總線地址+子地址”的方式來實現(xiàn)。ZLG729

2、0B 的I2C 總線器件地址是70H（寫操作）和71H（讀操作）。 ? 鍵值寄存器Key（地址：01H） 如果某個普通鍵（K1K56）被按下，則微控制器可以從鍵值寄存器Key中讀取相應的鍵值156。如果微控制器發(fā)現(xiàn)ZLG7290 的INT 引腳產(chǎn)生了中斷請求，而從Key 中讀到的鍵值是0，則表示按下的可能是功能鍵。鍵值寄存器Key 的值在被讀走后自動變成0。 ? 顯示緩沖區(qū)DpRam0DpRam7（地址：10H17H） DpRam0DpRam7 這8 個寄存器的取值直接對應8個數(shù)碼管的顯示內容。每個寄存器的8 個位分別對應數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,dp 段，MSB 對應a，LSB 對應d

3、p。例如大寫字母H 的字型數(shù)據(jù)為6EH（不帶小數(shù)點）或6FH（帶小數(shù)點）。 ? 命令緩沖區(qū)CmdBuf0 和CmdBuf1（地址：07H 和08H） 通過向命令緩沖區(qū)寫入相關的控制命令可以實現(xiàn)段尋址、下載顯示數(shù)據(jù)、控制閃爍等功能。 2、ZLG7290控制命令介紹 寄存器CmdBuf0（地址：07H）和CmdBuf1（地址：08H）共同組成命令緩沖區(qū)。通過向命令緩沖區(qū)寫入相關的控制命令可以實現(xiàn)段尋址、下載顯示數(shù)據(jù)、控制閃爍等功能。 ? 下載數(shù)據(jù)并譯碼（Download） 在指令格式中，高4 位的0110 是命令字段；A3A2A1A0 是數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)的位地址（其中A3 留作以后擴展之用，實際使用

4、時取0 即可），位地址編號依次為0,1,2,3,4,5,6,7，代表8個數(shù)碼管，dp 控制小數(shù)點是否點亮，0點亮，1熄滅；flash 表示是否要閃爍，0正常顯示，1閃爍；d4d3d2d1d0 是要顯示的數(shù)據(jù)，包括10 種數(shù)字和21 種字母。 ? 閃爍控制（Flash） 在命令格式中，高4 位的0111 是命令字段；xxxx 表示無關位，通常取值0000；第2 字節(jié)的Fn（n07）控制數(shù)碼管相應位的閃爍屬性，0正常顯示，1閃爍。復位后，所有位都不閃爍。 3、 Linux下i2c驅動接口函數(shù)介紹 Linux為我們提供了一系列的接口函數(shù)，通過調用這些函數(shù)可以很方便的訪問到我們的I2C設備，達到對它的

5、操作和控制。在本實驗中，就是通過調用這些函數(shù)，完成對zlg7290內部寄存器的配置，從而驅動鍵盤和數(shù)碼管按照我們需要的方式工作 ? 打開設備： 在linux下編程實現(xiàn)對具體設備的操作，首先要做的就是打開要操作的設備文件，zlg7290設備的設備文件是“/dev/zlg7290/0”。 具體實現(xiàn)函數(shù)是： fd=open(“/dev/zlg7290/0”,O_RDWR) ? 向設備寫數(shù)據(jù)： 具體實現(xiàn)過程是先寫入要配置的寄存器的地址，然后寫入要配置的值，具體實現(xiàn)函數(shù)是： unsigned char temp2; /定義一個數(shù)組用于存放要發(fā)送的數(shù)據(jù)，包括寄存器地址和要寫入該寄存器內的值 temp0=a

6、ddress; /將要配置的寄存器的地址address寫入temp0中。 temp1=data; /將要寫入該寄存器中 的值data寫入/temp1中。 write(fd,temp,2); /用write函數(shù)向設備寫入數(shù)據(jù)temp，首先寫入地址address，然后寫入值data。 配置一般的寄存器都是這個步驟，但是唯一例外的是配置命令寄存器cmdbuf0和cmdbuf1，因為寫入命令寄存器中的命令碼均為16bit，因此需要通過兩步完成對命令碼的發(fā)送，具體實現(xiàn)代碼如下： unsigned char temp3; temp0=address; temp1=cmd1; /要寫入的命令碼的高八位 te

7、mp2=cmd2; /要寫入的命令碼的低八位 write(fd,temp,3); ? 關閉設備： close(fd); 1. 在數(shù)碼管上顯示數(shù)據(jù)有兩種方法，一種方法是直接向8個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)DpRam0DpRam7寫入數(shù)據(jù)分別控制每個數(shù)碼管的8個獨立led的亮滅，使其顯示不同的數(shù)據(jù)。 2. 在數(shù)碼管上顯示數(shù)據(jù)的另一種方法是直接向命令寄存器cmdbuf0或cmdbuf1寫入“下載數(shù)據(jù)并譯碼”命令，直接控制數(shù)碼管的顯示內容，具體譯碼規(guī)則如表一所示。 3. 當某個按鍵被按下時，可以通過讀取“鍵值寄存器Key（地址：01H）”的值來得到鍵值，將所按鍵的鍵值顯示在數(shù)碼管上。 4. zlg7290提供數(shù)碼管的

8、閃爍功能，通過向命令寄存器發(fā)送閃爍控制命令可以控制某個數(shù)碼管閃爍。通過按鍵控制數(shù)碼管的閃爍，具體功能是當按下鍵盤1-4時，控制數(shù)碼管1-4閃爍。 5 打開一個終端1，將四個源文件交叉編譯成arm下的可執(zhí)行文件example1-example4（具體參見實驗五一些步驟） 6 重新打開一個終端2，輸入命令minicom進入ARM開發(fā)板的命令行界面，檢查硬件是否連接好后，上電開發(fā)板，進入ARM-linux操作系統(tǒng)的命令行。 7 在終端2的ARM-linux操作系統(tǒng)的命令行下依次運行example1-example4可執(zhí)行程序，觀察結果。 步驟1程序： #include <stdio.h>

9、 #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <sys/ioctl.h> /#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(

10、fd = -1) printf("Can't open I2C device!n"); exit(-1); buf7 = 0xe0; buf6 = 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 * * In

11、put: unsigned char *buf: display buffer unsigned char num: display number * Output: NULL */ void zlg7290_disp(unsigned char *buf, unsigned char num) unsigned char i; unsigned char temp2; for(i=0;i<num;i+) temp0 = ZLG7290_ADDR_DpRam0+i; temp1 = *buf; write(fd, temp, 2); buf+; usleep(5000); /* * En

12、d Of File */ 步驟2程序： #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <sys/ioctl.h> /#include "i2c.h" #define ZLG7290_ADDR_cmdbuf0 0x07 int fd; void zlg7290_disp(unsigned char *buf, unsigned char num); int main() int ret,i; unsigned char buf8; fd =

13、open("/dev/zlg7290/0", O_RDWR); if(fd = -1) printf("Can't open I2C device!n"); exit(-1); buf7 = 0x07; buf6 = 0x06; buf5 = 0x05; buf4 = 0x04; buf3 = 0x03; buf2 = 0x02; buf1 = 0x01; buf0 = 0x00; zlg7290_disp(buf, 8); close(fd); return 0; /* * Function name: zlg7290_disp * Descr

14、iptions: 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) unsigned char i; unsigned char temp2; for(i=0;i<num;i+) temp0 = ZLG7290_ADDR_cmdbuf0; temp1 = 0x60+i; t

15、emp2 = *buf; buf+; write(fd, temp, 3); usleep(5000); /* * End Of File */ 步驟3程序： #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <sys/ioctl.h> /#include "i2c.h" int fd; int zlg7290_getkey(char *key); void zlg7290_disp(unsigned char *buf, unsigned c

16、har num); int main() int ret,i; unsigned char buf9; char key; fd = open("/dev/zlg7290/0", O_RDWR); if(fd = -1) printf("Can't open I2C device!n"); exit(-1); zlg7290_disp(buf, 8); for (;) if (zlg7290_getkey(&key) != 0) printf("Read key value failn"); exit(-1); buf

17、0=key%10; buf1=key/10; zlg7290_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; te

18、mp0 = 1; temp1 = 0; if (write(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 */ void zlg7290_disp(unsigned char *buf, unsigned char num)