Máy tính kỹ thuật số dựa trên TIVA: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Chào bạn, Đây là Tahir Ul Haq mang đến cho bạn một dự án dựa trên tiva khác.

Dự án này nhằm mục đích tạo ra một Máy tính Kỹ thuật số dựa trên màn hình LCD thực hiện các chức năng khác nhau.

Máy tính là một thiết bị điện tử sẽ đánh giá các biểu thức và phép tính toán học khác nhau. Máy tính của dự án cụ thể này được thiết kế bằng bộ điều khiển vi mô Tiva TM4c1233GXL. Đầu tiên máy tính cung cấp cho người dùng các hoạt động khác nhau sẽ được thực hiện. Người dùng chọn thao tác cụ thể sẽ được thực hiện, nhập các đối số mong muốn và máy tính đánh giá thao tác đó và hiển thị kết quả trên Màn hình LCD. Máy tính cụ thể này có thể thực hiện các thao tác sau:

 Các hàm số học.

 Hàm lượng giác.

 Chuyển đổi số giữa các cơ số khác nhau.

 Đánh giá các biểu thức Infix

 Giai thừa của một số

 Tính lũy thừa thứ n của một số.

Bước 1: Các thành phần bắt buộc:

Dưới đây là các thành phần cần thiết cho Dự án:

 Tiva TM4C1233GXL:

Một bộ vi điều khiển dựa trên ARM có thể thực hiện các công việc và quy trình khác nhau. Các quy trình này phải được người dùng định nghĩa dưới dạng mã, bằng ngôn ngữ C hoặc Hợp ngữ. Mã được viết bằng phần mềm Keil. Phần mềm Keil chuyển đổi mã tương ứng thành Mã máy và tải xuống trong bộ nhớ flash của Vi điều khiển Tiva. Sau đó, mã có thể được chạy trên vi điều khiển.

 Màn hình LCD:

Màn hình LCD các ký tự 20x4 đã được sử dụng để hiển thị đầu ra của dự án này. Màn hình LCD được giao tiếp trực tiếp với bộ vi điều khiển Tiva. Nó sẽ xuất ra bất kỳ dữ liệu nào được cung cấp cho nó trên các dòng dữ liệu của nó.

 Bàn phím:

Bàn phím có kích thước 4x4 đã được sử dụng. Bàn phím có tổng cộng 16 phím, mỗi phím có thể được sử dụng để gửi một đầu vào cụ thể đến bộ vi điều khiển theo yêu cầu của người dùng.

Đây là một dự án dựa trên mã hóa đơn giản, yêu cầu các thành phần phần cứng tối thiểu nhưng phải lập trình rất nhiều tùy thuộc vào mức độ máy tính cao cấp mà bạn muốn.

Bước 2: Thủ tục

Giao diện LCD:

Một màn hình LCD có các chân sau: 1. Vdd: Điện áp cung cấp của màn hình LCD. Nguồn 5V DC được cấp từ Vi điều khiển Tiva tới chân này để bật màn hình LCD.

2. Vss: Kết nối mặt đất của màn hình LCD. Nó được kết nối với mặt đất.

3. Vcc: Chân điều khiển độ tương phản. Nó thiết lập độ tương phản cho màn hình.

4. Chân R / W: Chân này được sử dụng để chọn giữa Tùy chọn Đọc và Ghi của màn hình LCD. Khi chân này được đặt mức logic ở mức thấp, hoạt động ghi được thực hiện và dữ liệu được gửi từ bộ vi điều khiển đến màn hình LCD bằng các chân D0-D7. Khi chân này được đặt ở mức cao, một thao tác đọc được thực hiện và dữ liệu được gửi từ màn hình LCD đến bộ vi điều khiển bằng các chân D0-D7 trên màn hình LCD.

5. Ghim Chọn chân: Chân này được sử dụng để chọn xem chúng ta muốn gửi một số dữ liệu đến màn hình LCD để hiển thị hay chúng ta muốn thực hiện một số lệnh trên màn hình LCD. Các lệnh khác nhau có thể được thực hiện trên màn hình LCD bao gồm hiển thị rõ ràng, di chuyển con trỏ hoặc bật / tắt màn hình. Khi chân này được đặt ở mức cao, một thao tác ghi sẽ gửi dữ liệu vào thanh ghi dữ liệu để hiển thị trên màn hình LCD. Khi chân này được đặt ở mức thấp, một thao tác ghi sẽ gửi một số lệnh cụ thể cho màn hình LCD để thực hiện trên màn hình LCD.

6. Enable Pin: Pin này được sử dụng để kích hoạt màn hình LCD. Nó được vận hành trên cạnh tăng của xung. Khi dữ liệu được đưa vào các đường dữ liệu và bộ chân R / W, việc áp dụng một xung ngắn sẽ dẫn đến dữ liệu được gửi đến màn hình LCD.

7. Chân dữ liệu: 8 chân này được sử dụng như một bus để gửi hoặc nhận dữ liệu giữa vi điều khiển và LCD. Trong cấu hình mặc định của nó, màn hình LCD được lập trình là gửi dữ liệu sử dụng độ rộng dữ liệu 8 bit. Tuy nhiên, để lưu các chân trên Vi điều khiển Tiva, nó cũng có thể được lập trình để gửi 8 bit bằng cách sử dụng hai lần truyền dữ liệu 4 bit.

Các bước sau được thực hiện để giao diện màn hình LCD:

1. Khởi tạo LCD:

Trước khi sử dụng, mô-đun LCD cần được cấu hình và khởi tạo.

Bốn bước khởi tạo là:

a) Cài đặt chức năng: Cài đặt này đặt lựa chọn độ rộng bus dữ liệu, số dòng hiển thị và kiểu phông chữ hiển thị

b) Display and Cursor Control: Lệnh này được sử dụng để bật / tắt màn hình và con trỏ.

c) Cài đặt chế độ nhập: Nó cho phép chúng ta kích hoạt chuyển động con trỏ và dịch chuyển hiển thị.

d) Xóa màn hình: Xóa màn hình bằng cách sử dụng lệnh 0x01 đối với mô-đun LCD.

2. Thao tác ghi trên màn hình LCD: Để thực hiện thao tác ghi vào màn hình LCD, hãy gửi dữ liệu lên các dòng dữ liệu. Sau đó, chân R / W và chân RS được đặt ở mức logic thấp. Sau đó, một xung được áp dụng trên Pin Bật để gửi dữ liệu trên các đường dữ liệu được hiển thị trên Màn hình LCD.

Giao diện bàn phím:

Bàn phím 4x4 bao gồm 4 hàng và 4 cột. Mỗi hàng và cột có một chân riêng biệt được kết nối với chân riêng trên Vi điều khiển Tiva. Một lần nhấn phím được phát hiện bằng cách sử dụng Phương pháp dựa trên thăm dò ý kiến. Ban đầu, tất cả các hàng và cột đều có logic cao. Mỗi hàng được tạo logic thấp từng hàng một. Và cột tương ứng có mức logic thấp, bằng cách nhấn phím, sẽ được phát hiện. Số hàng và cột đã phát hiện được quét trong mảng trả về số tương ứng đã nhập được gán cho phím được nhấn

Bước 3: Hoạt động:

Máy tính này có thể thực hiện các phép toán số học khác nhau:

1. Phép toán nhị phân:

Phép cộng, phép trừ, phép nhân hoặc phép chia hai số.

2. Đồng hồ bấm giờ:

Đếm lên bộ đếm thời gian có thể theo dõi thời gian theo yêu cầu. Hoạt động đặt lại của đồng hồ bấm giờ cũng được bao gồm.

3. Hàm lượng giác:

Tính sin, côsin và tang của góc đã cho theo độ. Nó cũng có thể tính toán nghịch đảo của các hàm đã nói

4. Các chức năng khác:

Chúng bao gồm tính lũy thừa thứ n của một số, tính giai thừa của một số và các chuyển đổi cơ sở.

5. Đánh giá Biểu thức Infix:

Tính toán các biểu thức tiền tố dài bao gồm các chức năng cộng, trừ, nhân và chia.

Bước 4: Thiết kế dự án:

Bộ điều khiển vi mô được đặt trong hộp sau khi kết nối và màn hình LCD và Bàn phím được đặt bên ngoài hộp để hoạt động.

Đối với các chân điều khiển LCD, chân PA5, PA6 và PA7 của bộ điều khiển icro được sử dụng.

Đối với giao diện LCD, chân Cổng B được sử dụng cho chân D0-D7 của màn hình LCD. Thông tin chi tiết có trong hình ảnh đính kèm.

Đối với giao diện bàn phím Các chân cổng C được sử dụng cho các hàng và các chân Cổng F được sử dụng cho các cột. Để hiểu đầy đủ về giao diện, bạn có thể xem qua các trang trình bày được đính kèm tại đây.

Bước 5: Mã hóa:

Tất cả các mã dự án đã được mã hóa trong Keil Microvision 4, có thể tải xuống từ trang web của Keil.

Để hiểu đầy đủ về các dòng mã khác nhau, bạn nên xem qua biểu dữ liệu của bộ điều khiển vi mô tại

Bước 6: Cảm ơn đặc biệt:

Tôi đặc biệt cảm ơn các thành viên dự án đã chia sẻ chi tiết dự án của họ với tôi.

Qasim Elahi, Ansar Rasool, Abdullah Usman Khan, Asad Ali

Khoa Kỹ thuật Điện

Đại học Kỹ thuật & Công nghệ Lahore, Pakistan

Hy vọng sẽ mang lại một số thậm chí sớm hơn !!! Bảo trọng:)

Cảm ơn và Trân trọng

Tahir Ul Haq (UET Lahore)