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2.4.2 硬件接口介绍
接口协议为请求/应答（REQ/BUSY）握手协议。由应答BUSY控制，当BUSY =1时，OCMJ忙于内部处理数据，不能接收用户命令，BUSY=0时，OCMJ空闲，可以开始接收用户命令或者继续接收用户命令。向OCMJ发送命令在BUSY =0后开始，先向数据线发送用户命令，然后发送REQ的高电平信号（即REQ=1），请求OCMJ处理当前数据线上的命令或数据。收到外部的REQ高电平信号后，OCMJ模块立即读取数据线上的命令或数据，同时将BUSY置1，表明模块已收到数据并正在对数据进行处理。此时，对模块的写操作已经完成，用户既可以撤消数据线上的信号进行其他工作，也可不断地查询 “BUSY=0？”，当“BUSY=0”，表明模块对用户的写操作已经执行完毕，可以再送下一个数据。
如：若向模块发出显示汉字的命令，共需发送5个字节（包括坐标及汉字代码），模块只有在接收到最后一个字节后才开始执行整个命令的内部操作，因此，最后一个字节的应答脉冲（BUSY =1）持续高电平时间较长，如图2.8所示
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图 2.8 接口协议时序图
用户可以通过调用OCMJ系列液晶显示器的各种功能命令，实现对液晶显示器的各种操作。命令分为操作码及操作数两部分，操作数为十六进制，共分3类10条，如表2.7所示。
表 2.7 OCMJ系列液晶显示器的功能命令表
字符显示命令： 显示国标汉字； 显示8X8字符； 显示8X16字符； 图形显示命令： 显示位点阵； 显示字节点阵； 屏幕控制命令： 清屏； 上移； 下移； 左移； 右移；
此外，OCMJ中文模块在上电后自动完成设置初始化工作，当需要进行复位操作时，只需使（RES=0）并保持10us，正常的复位功能包括清屏在内，占用时间≤15ms，为防止数据丢失，在此期间用户不能对模块进行任何操作，其他操作可在BUSY=0之后开始进行。模块电源VDD与LED+背光电源既可以使用同一电源也可以分开供电，但由于背光源功耗相对大，影响模块显示，所以最好取两组电源分开供电。LED+/LED-为背光源引脚，在模块背面，PCB板上的电路连接线途经两焊盘（断开），是空开两个贴片电阻位置，由用户接上相应的电阻调整LED背光亮度，电阻阻值范围为10Ω-30Ω。该电阻不可短路，以免烧坏背光源或PCB板过热而烧坏模块IC。引出脚RT1/RT2为外接灰度调节电位器接脚，出厂前该电位器被固定电阻所代替（即模块上的R6），当用户需要调节屏幕灰度时，可在引出脚RT1/RT2
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间接电位器，若没有变化或变化不大，可将和RT1、RT2并联的电阻断开，再调整电位器。
2.4.3 方案比较与选择
显示输出主要如下两种方案：
方案一：采用数码管显示。该方案实现比较简单，而且有静态和动态两种方式可供选择，程序编写简单，但只能显示数字，不能显示汉字或图形，而且功耗较大，难以满足低功耗的要求。
方案二：采用集成的LCD液晶显示模块进行显示，不仅可以实现一般的点阵图形显示功能，还可以实现对汉字、ASCII码的同屏显示，以更好的完成人机交互，功耗也比数码管显示要低。
综上所述，我们选择方案二，即OCMJ4x8B液晶显示模块。
2.5 键盘
键盘输入是人机交互界面中最重要的组成部分，它是系统接受用户指令的直接途径。尤其是在本系统中键盘要实现按键唤醒，实现低功耗，因此键盘的设计尤为重要。
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山东科技大学学士学位论文 绪论 键盘扫描接口电路VCCR15100KR16100KR17100KR18100KP1.7P1.6P1.5P1.4S1SW-PBS2SW-PBS3SW-PBS4SW-PBP1.3S5SW-PBS6SW-PBS7SW-PBS8SW-PBP1.2S9SW-PBS10SW-PBS11SW-PBS12SW-PBP1.1U12DS18B20DS18B20U13DS18B20DS18B20U14DS18B20DS18B20 DGQNDDQGNDDQGNDVCCVCC图2.9 矩阵式键盘 8P6.57P6.66P6.4目前，我们学过两种键盘形式：矩阵式键盘和独立式键盘。在键盘中5VCC1SCLKCE/RI/SOTDS1302DS1302123123123按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，这样，在使用相同的I/O口的基础上实现了按键数量的增加，但是占用的空间VCC2P4.6P4.7GNDDS1302P4.5X1大，由此带来的硬件开销很大（如图2.9所示）。考虑到MSP430单片机具123X2有大量的端口，而本系统其他部分多采用串行接口连接，因而单片机可以VCC预留出大量的端口，可以将键盘直接和单片机的端口相连，通过键盘直接控制单片机端口的电平的高低，达到控制单片机的效果，所以选用较为简单的直接式键盘。如图2.10所示为独立式式键盘。 3.03.13.23.33.43.53.63.7VCCR40R41VCCR42R43100K100K100K100K100K100K100K100KS12.22.1S2S3S4S5S6S7S8P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0XTAL4C406uF4C416uF键盘扫描接口电路R44R45R46R47 图 2.10独立式式键盘 25 山东科技大学学士学位论文 绪论
2.6 JTAG仿真和IAR Workbench
2.6.1 JTAG及边界扫描技术
JTAG是JOINT TEST ACTION GROUP的简称。IEEE1149.1标准最初就是由JTAG这个组织提出，最终由IEEE批准并标准化的。所以，该标准也称为JTAG调试标准。下面要介绍的是JTAG中的BOUNDARY-SCAN ARCHITECTURE和TAP (TEST ACCESS PORT)的基本构架。
边界扫描（Boundary-Scan）即在芯片的每个输入输出管脚上都增加一个移位寄存器单元，因为这些移位寄存器单元分布在芯片的边界上，所以被称为边界扫描寄存器。在JTAG 调试中，边界扫描是一个很重要的概念，当需要调试芯片时，这些寄存器将芯片与外围电路隔离，实现对芯片输入输出信号的观察和控制：对于输入管脚，可以通过与之相连的边界扫描寄存器单元把数据加载到该管脚中；对于输出管脚，可以通过与之相连的边界扫描寄存器“捕获”（CAPTURE）该管脚上的输出信号；正常运行状态下，这些边界扫描寄存器单元对芯片是透明的，所以正常的运行不会受到影响。另外，芯片输入输出管脚上的边界扫描（移位）寄存器单元可以相互连接起来，在芯片的周围形成一个边界扫描链（Boundary-Scan Chain），它可以串行的输入和输出，通过相应的时钟信号和控制信号，实现对处在调试状态下的芯片的输入和输出状态的观察和控制，一般的芯片都会提供几条独立的边界扫描链，对边界扫描链的控制主要是通过 TAP（Test Access Port） Controller来完成的。
在IEEE1149.1标准里面，寄存器可以分为数据寄存器(DR)和指令寄存器(IR)。边界扫描链属于数据寄存器，用来实现对芯片的输入输出的观察和控制，指令寄存器用来实现对数据寄存器的控制。
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