1显示控制系统硬件设计
1.1显示系统组成显示控制系统硬件主要由２部分组成：系统控制模块和显示控制模块。显示系统采用ＤＳＰ为显示控制核心，显示芯片Ｓ１Ｄ１３３０５为显示驱动核心，ＥＬ显示屏为显示终端，显示控制核心根据测试设备系统处理进程实时将需要显示的信息和装填的测试参数发送至显示驱动模块，显示驱动模块根据收到的显示指令，实时地将需要显示的内容通过显示终端ＥＬ显示屏进行显示。显示系统的结构框图如图１所示。1.2系统控制模块系统控制模块采用数字信号处理器（ＤＳＰ）和逻辑控制器件（ＣＰＬＤ）及其外围电路来实现，主要功能是通过接口电路采集外部数据，进行逻辑判断与输出，根据系统测试进度以及需求，将测试进程、结果以及装填的测试参数等数据实时地送至显示控制芯片，控制在显示屏上输出，达到较好的人机界面交互［３－５］。系统控制模块的原理如图２所示。数字信号处理器采用ＴＩ公司的’２４Ｘ系列的ＴＭＳ３２０Ｆ２４０处理器，该处理器具有数字信号的高速运算功能和强大的控制功能所必须的结构特点，执行速度可达２０ＭＩＰＳ，片内包含５４４字数据／程序双口ＲＡＭ，１６ｋ字ＦＬＡＳＨ程序存储器，可寻址的存储器空间有２２４ｋ字，２８个可单独编程的多路复用Ｉ／Ｏ引脚；外设包括：定时器、串口（ＳＣＩ，ＳＰＩ）、模数转换器（ＡＤＣ）、事件管理器等［６］。ＴＭＳ３２０Ｆ２４０具有资源丰富，技术成熟，开发方便，成本低等特点，且功能满足系统使用需求。逻辑器件采用ＣＰＬＤ器件，具有资源丰富，使用灵活等特点，可使设计更加自由，整个电路的可扩展性及通用性更好，该ＣＰＬＤ使用５Ｖ电压，与ＤＳＰ保持一致，以简化系统电源设计［７］。系统控制模块通过ＣＰＬＤ逻辑器件控制外部接口电路和显示电路之间协同工作，扩展系统资源，并且系统控制模块中设计有独立的复位电路，能在上电时及电压不稳定时向他们提供复位信号，提高系统工作稳定性。1.3显示控制模块显示控制模块的主要功能是接收系统控制模块指令，读取字库存储器ＲＯＭ中的信息，并将信息显示在ＥＬ显示屏上。其原理图如图３所示。显示控制模块以Ｅｐｓｏｎ公司的Ｓ１Ｄ１３３０５型显示控制芯片为核心，完成显示指令的接收，字库存储器ＲＯＭ信息的调用以及ＥＬ显示屏的显示控制工作。Ｓ１Ｄ１３３０５内含功能强大的Ｉ／Ｏ缓冲器，指令功能丰富，采用四位数据并行发送，可支持文字和图形的混合显示，并可将文字和图形的三层重叠显示、水平及垂直卷动等动态效果呈现于液晶屏上。该芯片可支持最大为６４０×２５６的屏幕显示分辨率，其内部集成有可支持１６０个５×７像素字符的ＭａｓｋＲＯＭ，也可外接ＣＧＲＡＭ来支持６４个８×１６像素的字符，或者外接ＣＧＲＯＭ以支持２５６个８×１６像素的字符［８］。本设计选用的ＥＬ显示屏分辨率为３２０×２４０，因此单片Ｓ１Ｄ１３３０５芯片便可满足显示控制需求；显示芯片使用ＤＳＰ的系统时钟，既降低了成本，又提高了系统的匹配性；在Ｓ１Ｄ１３３０５芯片外接字库存储器ＲＯＭ，扩展２５６个８×１６像素的字符的外部ＲＯＭ空间，用于扩展系统字库以及专用字符的存储、显示调用，可满足系统多图形和特殊字符的显示需求。
2显示控制系统软件设计
软件设计主要包含３部分：系统初始化模块设计，底层显示驱动模块设计和显示数据处理模块设计。2.1初始化模块初始化模块主要完成ＤＳＰ和显示控制芯片Ｓ１Ｄ１３３０５的初始化。ＤＳＰ芯片初始化的主要工作是根据系统硬件设计完成时钟、看门狗、Ｉ／Ｏ端口、定时器等的设置。由于外部时钟采用１６ＭＨｚ，而显示芯片Ｓ１Ｄ１３３０５的工作时钟输入是ＤＳＰ的ＣＬＫＯＵＴ，因此需对ＣＬＫＯＵＴ的输出频率进行初始化设置，设置为４ＭＨｚ输出，此频率系统工作稳定可靠，且满足使用需求；根据系统硬件设计对看门狗和Ｉ／Ｏ端口进行设置；根据系统使用需求，设置１ｍｓ和１００μｓ两个定时器分别供ＤＳＰ和Ｓ１Ｄ１３３０５使用。ＤＳＰ初始化过程见表１。显示控制芯片Ｓ１Ｄ１３３０５的初始化设置主要包括系统控制设置、显示控制设置、绘图控制设置和内存控制设置等［９］。Ｓ１Ｄ１３３０５的初始化过程如表２。2.2底层显示驱动模块底层显示驱动模块开发主要包括：人机交互界面图形开发，开、关显示屏函数、清屏函数等。人机交互界面图形开发主要包括：各种测试界面图形显示、测试信息显示、测试结果显示以及光标指示等。测试界面图形用来显示当前测试目标，图形化显示，以利于测试者准确识别不同的测试目标；测试信息显示用来显示当前所有测试项目；测试结果显示用来显示当前测试结果；光标指示用以指示当前测试项目。2.3显示数据处理模块显示数据处理模块为主程序模块，其功能为根据外部测试电缆连接情况显示相应的测试界面及测试项目信息，通过光标实时指示测试项目，并对各项测试结果进行显示，实现友好的人机交互设计，数据处理流程见图４。显示效果如图５所示。
3结论
基于ＤＳＰ的ＥＬ显示屏显示系统所采用的器件及显示屏都比较常见，技术成熟可靠，价格相对比较低廉，在对环境适应性要求较高的军用外场测试设备领域，完全可以满足使用要求，同时也降低了生产成本。本设计开发了底层显示驱动库，可供直接调用，降低了系统以后的软件维护成本。目前该系统已经应用在了某型飞机的外场测试设备中，在多次各种环境恶劣的系统试验中，工作稳定可靠。基于ＤＳＰ的ＥＬ显示屏显示系统成功地解决了恶劣环境中设备正常工作的问题，同时开发了底层显示驱动，对于工作在恶劣环境中测试设备的研制企业生产管理有很好的参考价值。
作者：王兆伟 李士钊 单位：中国空空导弹研究院
