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一款机顶盒控制系统的键盘与显示屏接口研发

作　者: 姜庆伟
导　师: 徐东平；唐永宁
学　校: 武汉理工大学
专　业: 计算机技术
关键词: 机顶盒键盘 LCD显示屏
分类号: TN948.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着键盘和显示技术的不断完善，越来越多的领域会应用到它们。本文主要以嵌入式系统为基础，对机顶盒控制系统的键盘和显示屏接口进行研发。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，适应应用系统对功能、体积、可靠性、功耗等综合性要求的专业计算机系统。它是继IT网络技术以后，又一个新的技术发展方向。嵌入式系统拥有功能强、体积小、可靠性高、功耗低和面向技术应用等显著特点，使得它在网络、电信、医疗、信息家电、航天、工业控制、军事等领域有了非常广泛的应用。随着计算机技术和通信的的不断发展，嵌入式的研究和开发有着越来越重要的意义。本文首先介绍嵌入式系统的相关定义、特点和组成，然后介绍本嵌入式系统中选择的硬件、软件平台，涉及当前市场流行的ARM微处理器，并对两种较典型的ARM微处理器(ARM7、ARM9)进行比较和说明。最终确定本系统选择三星公司基于ARM920T内核的S3C2440A微处理器芯片。Linux操作系统以价格低廉、功能强大、易于移植、源代码公开等优点被广泛应用，本次研发采用Linux操作系统。虽然Linux有很多优势，但以Linux为基础的终端设备驱动程序开发仍然存在挑战。本文详细阐述了嵌入式系统的设计思想、S3C2440A的体系结构、Linux内核的编译和移植以及其开发环境。作者根据机顶盒控制系统对键盘、显示屏相关需求搭建硬件平台，设计并实现了键盘驱动、显示屏驱动软件功能。其中键盘驱动采用了支持行列扫描、12键的矩阵键盘。显示驱动支持MSC-C20DYSY-IN型号LCD显示屏相关功能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-12
  1.1 引言  8-9
  1.2 课题研究的背景与意义  9
  1.3 国内外研究现状  9-10
  1.4 研究的内容及目的  10-11
  1.5 论文的组成结构  11-12
第2章嵌入式系统概述  12-18
  2.1 嵌入式系统的定义、特点、组成  12-14
    2.1.1 嵌入式系统的定义  12
    2.1.2 嵌入式系统的组成  12-13
    2.1.3 嵌入式系统的特点  13-14
  2.2 ARM微处理器  14-16
    2.2.1 ARM系列微处理器的特点  14
    2.2.2 ARM微处理器的选择  14-15
    2.2.3 ARM9微处理器  15-16
  2.3 选择Linux的理由  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第3章键盘及显示屏接口  18-29
  3.1 基于ARM9内核的S3C2440A微处理器  18-24
    3.1.1 S3C2440A微处理器简介  18-20
    3.1.2 S3C2440A片上功能  20
    3.1.3 S3C2440A的GPIO接口  20-22
    3.1.4 S3C2440A的中断体系结构  22-24
  3.2 (3*4)矩阵键盘的硬件实现  24-26
    3.2.1 (3*4)矩阵键盘的实现原理  24
    3.2.2 (3*4)矩阵键盘和S3C2440A的GPIO硬件接口连接  24-26
  3.3 LCD显示屏(MSC-C202DYSY-IN)接口  26-28
    3.3.1 LCD显示屏(MSC-C202DYSY-IN)简介  26-27
    3.3.2 LCD显示屏和S3C2440A的GPIO的硬件接口连接  27-28
  3.4 本章小结  28-29
第4章键盘及显示屏控制软件设计  29-49
  4.1 构建基于ARM-Linux的软件开发平台  29-36
    4.1.1 Linux操作系统与本课题研究相关的的软件包  29
    4.1.2 设置Linux下运行终端minicom  29-32
    4.1.3 交叉编译链  32-34
    4.1.4 Linux内核移植  34-35
    4.1.5 编译BusyBox  35
    4.1.6 构建文件系统  35-36
  4.2 (3*4)矩阵键盘的控制软件软件设计  36-40
    4.2.1 矩阵键盘驱动实现的总体方案  36-37
    4.2.2 (3*4)矩阵键盘扫描算法的实现  37-40
  4.3 LCD显示屏(MSC-C202DYSY-IN)的控制软件设计  40-46
    4.3.1 MSC-C202DYSY-IN显示屏驱动程序初始化子模块的软件实现  40-44
    4.3.2 MSC-C202DYSY-IN显示屏驱动程序控制和显示子模块的软件实现  44-46
  4.4 键盘与显示屏整体功能实现  46-48
  4.5 本章小结  48-49
第5章总结与展望  49-51
参考文献  51-54
致谢  54-55
附录A  55-60
附录B  60-64
附录C  64-73

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