[發(fā)明專利]基于ARM-μC/OS-II的LCD液晶顯示系統(tǒng)和顯示方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410508676.1
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104269146A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 張海波;曹莉;王兆明;孫邦伍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京冠亞電源設備有限公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術領域

本發(fā)明涉及一種嵌入式應用技術，尤其涉及一種基于ARM-μC/OS-II的LCD液晶顯示系統(tǒng)和顯示方法。

背景技術

在追求低碳生活的今天，人們把越來越多的目光投向清潔的新能源領域，同時，隨著科技的發(fā)展和創(chuàng)新，新能源也得到了前所未有的發(fā)展和重視，其中風力發(fā)電、太陽能發(fā)電得到快速發(fā)展，而在太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，LCD液晶顯示系統(tǒng)作為其人機交互界面，是其不可或缺的重要組成部分，由于嵌入式系統(tǒng)具有低功耗、低成本、可靠性強等特點，使其在工業(yè)控制、監(jiān)控系統(tǒng)、無線通訊等領域都展現(xiàn)出獨特的魅力，LCD作為人機交互界面的主要設備之一，以其功耗低、體積小、驅(qū)動電壓低及良好的字符和圖形顯示功能，已逐步成為基于嵌入式的顯示系統(tǒng)的輸出設備首選，特別是近幾年隨著TFT液晶技術的飛速發(fā)展，TFT液晶模塊作為目前最好的LCD彩色顯示設備之一，以其亮度好、對比度高、層次感強、顏色鮮艷的優(yōu)點已基本取代了傳統(tǒng)的顯示部件成為嵌入式系統(tǒng)的主流顯示器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于ARM-μC/OS-II的LCD液晶顯示系統(tǒng)和顯示方法，當逆變器運行時，無需用戶干預，液晶顯示系統(tǒng)即自動運行，通過它可以清晰直觀的了解到逆變器的當前工作狀態(tài)，查詢逆變器的發(fā)電量等信息，或進行顯示時間、顯示語言等一些設置，滿足廣大用戶對產(chǎn)品的需要，具有很重要的意義和很強的操作性。

本發(fā)明的技術解決方案是：基于ARM-μC/OS-II的LCD液晶顯示系統(tǒng)和顯示方法，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分；所述硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由電源、復位、晶振、JTAG調(diào)試、按鍵、RTC、LED、KEY、LCD顯示屏組成；所述軟件系統(tǒng)主程序流程為：首先對硬件進行初始化，讓硬件層做好準備以便更好的為軟件服務；其次初始化ucos所有變量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；最后創(chuàng)建初始化任務，并且啟動μC/OS-II操作系統(tǒng)。

本發(fā)明以LPC1768的微處理器作為硬件開發(fā)平臺來控制LCD液晶顯示，LPC1768是基于ARM?Cortex-M3內(nèi)核的微控制器；ARM?Coxtex-M3是針對微控制領域推出的新一代處理器架構(gòu)，它采用了ARM?v7-M體系結(jié)構(gòu)和面向高級語言Thumb-2指令集，在代碼密度、實時性、運算性能、功耗、價格等方面達到了很好的平衡；LPC17XX系列Cortex-M3微處理器用于處理要求高度集成和低功耗的嵌入式應用，其操作頻率可達100MHz；ARM?Cortex-M3CPU具有3級流水線和哈佛結(jié)構(gòu)；LPC17XX系列微控制器具有豐富的片上資源和外設組件，支持JTAG實時仿真和跟蹤，可滿足一般工業(yè)控制的需要，同時還可以減少系統(tǒng)硬件設計的復雜度和提高系統(tǒng)的可靠性。

μC/OS-II是一個可移植、可固化的、可裁剪的、占先式多任務實時內(nèi)核，由于μC/OS-II的絕大部分代碼是用ANSI?C寫的，因此可以方便的移植到多種8位、16位、32位嵌入式微處理器上；uC/OS-II支特64個任務，每個任務的優(yōu)先級必須是不同的，調(diào)度算法總是讓處于就緒狀態(tài)的最高優(yōu)先級任務先執(zhí)行，并提供了信號量、郵箱和消息隊列等多種通訊同步原語，每個任務都處在以下5種狀態(tài)之一的狀態(tài)下，即休眠態(tài)、就緒態(tài)、運行態(tài)、掛起態(tài)和被中斷態(tài)；uC/OS-II中全部系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行時間是可確定的，其系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行時間不依賴于應用任務的多少，這也是實時性的表現(xiàn)。

本發(fā)明以3.5寸TFT工業(yè)串口液晶屏作為其顯示終端，其圖形點陣為320*240，顏色為65K色，內(nèi)核為M100，工作溫度為-20～70℃，適合工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境要求。

本發(fā)明中所述LCD液晶屏與所述LPC1768通過串口連接在一起，采用異步全雙工串口，串口模式為8N1，即每個數(shù)據(jù)傳送包括1個起始位，8個數(shù)據(jù)位和1個停止位；數(shù)據(jù)傳送方向為下行時，由LPC1768發(fā)送數(shù)據(jù)給HMI；數(shù)據(jù)傳送方向為上行時，由HMI發(fā)送數(shù)據(jù)給LPC1768。因為HMI的處理速度足以滿足該系統(tǒng)的要求，用不著判斷BUSY信號狀態(tài)，故將其懸空。

本發(fā)明硬件系統(tǒng)部分電路原理為：供電電路原理是主要為LPC1768微控制器進行供電；JTAG接口電路原理主要是通過JTAG接口直接進行仿真調(diào)試與實時跟蹤；RTC電路原理主要為LCD顯示屏提供實時時鐘數(shù)據(jù)；E²PROM電路原理主要為系統(tǒng)擴展一塊可擦除存儲器用于保存數(shù)據(jù)；按鍵與指示燈電路原理是通過按鍵對顯示屏進行操作，指示燈用于指示逆變當前的狀態(tài)。