2 顯示系統總體方案設計

    顯示系統由硬件和軟件兩部分構成，如圖1、圖2所示。

    硬件部分以hms30c7202微處理器為核心，flash和sdram作為存儲設備，從矩陣鍵盤接受輸入，并在lcd上顯示相應內容，同時通過uart與dds信號源進行通訊。存儲系統中的flash用來固化程序及保存波形數據和系統參數;sdram是系統上電正常運行后的代碼和數據載體。

    軟件部分又可分成底層驅動程序和上層控制程序兩部分。底層驅動包括設置系統模式和時鐘，初始化存儲器，代碼拷貝，初始化lcd控制器，中斷控制器和uart控制器等。上層控制程序不斷查詢是否有鍵按下。若有鍵按下，則執行相應的任務，lcd顯示相應內容;同時若需要，通過uart向dds信號源發出控制命令。

    3 lcd驅動電路組成

    hms30c7202本身集成lcd控制器，支持stn和tft lcd液晶屏。am-320240ltnqw-00h tft lcd顯示屏接口共有54個引腳，它和lcd控制器的連接方法如圖3所示。

    4 軟件系統設計

    dds任意波信號發生器人機交互系統中的lcd顯示包括漢字和字符的顯示、位圖的顯示以及窗口的顯示。

    4.1 漢字和字符的顯示

    由于標準字庫太大，而dds任意波信號發生器lcd顯示的字符只占很少的一部分，因此需要自己制作一個字庫。結合lcd顯示屏的大小，漢字字符采用16*16點陣，英文字符和數字采用12*24點陣。為了軟件操作上的方便，漢字字庫和英文字庫相互獨立。漢字字模和英文字模的定義如下。

    所有漢字字模數據構成數組hzfont ddshztable[],所有英文和數字的字模數據構成數組ywfont ddsentable[]，這就是dds任意波信號發生器自己的字庫。顯示時，首先找到當前要顯示的字符在字庫中的位置，然后通過顯示算法將字符在lcd 上顯示出來。

    4.2 位圖的顯示

    位圖的顯示用于dds任意波信號發生器顯示開機畫面或波形圖像。其實現方法是將開機畫面對應的位圖圖像轉化成320*240格式的數據，放在數組const char gimage_hello[153600]中，然后將數組起始地址直接賦給lcd顯存開始地址就行了。當顯示比lcd畫面小的位圖時，則要定位該位圖在lcd屏中的顯示位置，然后通過一定的算法顯示出位圖圖像。

    4.3 窗口的顯示

    dds任意波信號發生器窗口的顯示內容如圖4所示。窗口大致分三個區，一區為左上角的波形顯示及說明區，用來顯示各種波形或操作提示信息;二區為右邊和下邊的功能菜單區，用來設置參數和進行波形調制;三區為中部的參數菜單顯示區，用于顯示波形和調制參數。

    為了有效管理窗口顯示，給窗口定義了結構體。

    菜單分兩種，一種是功能菜單，如圖4中的頻率菜單、調制菜單。這種菜單只要求顯示菜單名，則對應menu結構體中的paraflag=0。另一種菜單為參數菜單，見圖4中的參數菜單顯示區。每個參數菜單有一個參數名和一個參數值，則對應menu結構體中的paraflag=1，text指向參數名字符串，pdata指向參數值字符串。

    4.4 鍵值處理及lcd顯示模塊

    dds任意波信號發生器的上層控制程序的主體就是鍵值處理及lcd顯示模塊，其軟件流程圖如圖5所示。它主要完成三方面的功能。(1)按了不同的波形鍵。由于各種波形的形狀、參數種類和個數不盡相同，當按了波形鍵且和上一次按的波形鍵不一樣時，lcd要刷屏并顯示當前波形窗口。(2)按了設置參數鍵。這一般用來修改波形參數或系統參數。lcd必須提供編輯框或選擇框，動態顯示鍵盤輸入的數字和單位。對一些需要保存的參數，則還要將這些數據保存在flash中。(3)按了輸出鍵。lcd不需要修改顯示畫面，hms30c7202通過串口向dds信號源發送命令控制字。

    另外為了提高lcd的換屏速度，在換屏顯示時并不是更新所有內容，而是只有當前操作修改了哪些參數，lcd才更新顯示哪一塊內容。

    5 結論

    本文設計的dds任意波信號發生器人機交互系統已在實際硬件環境中調試通過。lcd顯示畫面簡潔，操作簡單直觀。同時若要修改菜單內容，調整菜單顯示位置，只需修改窗口結構體變量的值，無需修改程序代碼，軟件系統易于擴展和移植。

    本文作者創新點：采用先進的hms30c7202 arm處理器和高性能的m-320240ltnqw-00h tft液晶屏，設計了一個dds任意波信號發生器的人機交互系統。該系統實現方法簡單，操作簡便，界面顯示直觀，且易于移植和擴展。

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