基于嵌入式处理器的无线信息公告屏的研发

摘要

随着社会信息化步伐的加快以及人们生活水平的提高,人们对于信息的获取途径也越来越多样化,对于良好生活品质的要求也越来越强烈。往日人们的信息公告模式已显得极为简陋,而且也跟不上时代前进的步伐了,智能化的信息公告模式已成为一种趋势,一种潮流。人们可以摒弃古老的黑板报模式的公告,或是海报模式的公告栏,采用智能化的无线信息公告模式,将公告内容通过无线的模式直接发送到液晶显示器上,不但操作便捷,而且整体设计美观智能,极大地便利了人们对于公告信息的获取。相比于传统的模式,新的设计不但更加现代化,而且也大大节约了安置的空间。
　　 本课题的目的是设计一款壁挂式的无线信息公告屏,通用于信息发布和电子广告牌。本文主要介绍了无线信息公告屏的硬件开发,以及一些相应驱动设计和应用软件的开发。系统可分为三个部分:PC机应用程序设计、无线信息发布模块的软硬件设计、无线信息公告屏终端的软硬件设计。在PC端,采用MFC编程,优化人机界面,实现公告信息的编辑功能,并对其数据进行打包,根据设定的无线通信协议,通过串口与无线信息发布模块通信,将信息发布出去。对于无线信息发布模块,采用STM32F103C6T6芯片作为模块核心,通过USB CDC类的实现,从而将无线收发模块的串口通信模式转换为USB接口模式而与PC机相连,既解决了发射模块的供电问题,同时也简化了信息发布模块与PC机之间的连线。无线信息公告屏终端显示模块以Marvell公司的一款高性能嵌入式处理器PXA270作为核心,外扩NOR Flash、SDRAM、N.AND Flash、触摸屏芯片、声卡芯片等,在其上面运行Windows CE操作系统,给应用软件的运行提供一个系统环境,同时实现液晶显示屏背光的控制和无线信息的收发。由于PXA270性能上的限制,系统无法支持在1024×768的分辨率下正常显示,所以在PXA270的LCD接口信号输出端加了一级FPGA视频帧率加速模块,用以提高视频信号的刷新率,从而正常驱动液晶,实现高清显示。
　　 本文提出了液晶显示器的一种新型应用方案,它所提出的使用嵌入式处理器加视频加速模块实现大屏高清的显示的设计,具有一定的独创性。整个系统设计具有重要的现实意义,同时也有相当的应用前景。经过安装测试后,系统的各项功能指标均达到了设计要求。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 嵌入式系统的应用开发现状及发展趋势

1.2.1 嵌入式行业现状

1.2.2 国内嵌入式技术发展趋势

1.3 信息公告屏研究现状及发展趋势

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.3.3 LCD信息显示屏发展趋势

1.4 课题研究内容

1.5 文章内容的安排

1.6 作者完成的工作

第2章 无线信息公告屏系统总体设计

2.1 无线信息公告屏系统

2.1.1 系统功能

2.1.2 系统工作原理

2.2 无线信息公告屏系统架构

2.2.1 硬件架构

2.2.2 软件架构

2.3 本章小结

第3章 无线信息公告屏系统硬件设计

3.1 嵌入式平台设计

3.1.1 嵌入式处理器的选择

3.1.2 嵌入式微处理器核心板电路设计结构

3.1.3 SDRAM与NOR FLASH接口连接电路

3.1.4 音频和触摸屏驱动电路

3.1.5 以太网驱动电路

3.1.6 SD接口电路设计

3.1.7 USB接口电路设计

3.1.8 无线信息收发模块简介

3.2 无线信息发布模块电路设计

3.2.1 方案选择

3.2.2 电路设计

3.3 系统电源设计

3.3.1 各模块电源设计要求

3.3.2 DC/DC变换电路设计

3.3.3 FPGA视频帧率加速模块电源设计

3.3.4 其它外设电源设计

3.4 系统抗干扰设计

3.5 本章小结

第4章 LCD驱动及视频加速

4.1 PXA270液晶控制器

4.2 LCD屏介绍

4.3 FPGA视频帧率加速模块

4.3.1 方案设定

4.3.2 原理及结构

4.3.3 TCON视频捕获模块

4.3.4 SDRAM视频缓冲控制器

4.3.5 高帧率视频输出模块

4.3.6 视频信号转换模块电路设计

4.4 液晶背光电路

4.5 本章小结

第5章 系统通信协议及软件设计

5.1 通信协议设计

5.2 嵌入式平台应用程序开发

5.2.1 SDL简介

5.2.2 嵌入式无线公告软件设计

5.2.3 后台背光控制软件的实现

5.2.4 公告屏应用软件更新程序的实现

5.3 无线信息发布模块程序设计

5.3.1 CDC类的介绍

5.3.2 程序设计

5.4 PC机信息发布程序设计

5.4.1 串口号的自动获取

5.4.2 软件设计结构

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 已完成的工作及存在的问题

6.2 课题展望

致谢

参考文献

附录 -1:

附录 -2: