摘要：本文通过讨热敏电阻数据采集应用程序实例来说明MAXQ2000评估板的使用,并介绍相关的MAXQ2000评估板基本装置和 MAXQ2000微控制器的LCD控制器及外设特性。

    关键词：开发环境；C编译器；LCD控制器；SPI通信；中断源

    1、前言

    为MAXQ产品线处理器提供的工具包括IAR的ANSI(美国国家标准系员会)C编译器以及IAR 的Embedded Workbench(嵌入式工作台)集成开发环境。

    IAR Embedded Workbench开发环境为MAXQ2000提供了基于C语言或基于汇编语言的应用程序开发手段。使用MAXQ2000评估板与串口—JTAG适配器模块的硬件配置，IAR 的Embedded Workbench可以完全访问MAXQ2000的基于JTAG的自举装载过程以及在线调试特性。这对新的或刚熟悉MAXQ2000微控制器来说，可大大简化了应用程序开发。

    因此只要具备这些工具并具有MAXQ特殊用途寄存器的基础知识，开发者可以快速简单地开始为MAXQ架构编写应用程序。为了说明与理解MAXQ架构的开发过程的简单化，最有效的办法就是举一个对温度采样应用程序实例。这里既然提到的应用程序使用了MAXQ2000处理器以及MAXQ2000评估板，因此有必要首先对MAXQ2000评估板基本特点与MAXQ2000有关 LCD控制器性能及其外设作简述。

    2、关于MAXQ2000Q的 LCD控制器性能及其外设。

    MAXQ2000是MAXQ系列众多产品中的第一个.典型的MAXQ器件具有16位数据、代码与寄存器。该微控制器集成了一个16位CPU、64kB闪存、2kB SRAM，以及4 ×36字段LCD控制器。板上LCD控制器根据显示存储器中的内容为LCD产生信号。应用程序代码确立了用户配置的选项，并对显示存储器进行写操作。然后，LCD控制器以选定的显示刷新频率产生必需的字段与公共端信号，于是微控制器就不必经常地进行显示管理并直接驱动LCD。另外，该控制器支持四种显示模式。

    *静态

    *1/2占空比多路复用，1/2偏压

    *1/3占空比多路复用，1/3偏压

    *1/4占空比多路复用，1/4偏压

    显示存储器的17个字节可以用于LCD控制器，或通用应用存储。  另一个增强的LCD特性是集成的分压电阻。这些电阻省去了外部元件，可以用来调节对比度。图1所示为用于静态显示的LCD驱动电压配置.不连接LCD时，36字段的每个引脚都可以配置为通用I/0。

    特别指出是MAXQ2000具有广泛的集成外设，包括：

   *132字段的LCD控制器

   *集成SPI端口，具备主机与从机模式

   *1-Wire总线主机

   *两个串行UART(通用异步接收/传送器)

   *硬件乘法器

   *三个16位定时器／计数器

   *看门狗定时器

   *32位实时时钟，具有亚秒与日历闹钟

   *支持在线调试的JTAG接口

    3、MAXQ2000评估板的装置与连接

    3.1 MAXQ2000评估板为MAXQ2000微控制器提供了完整的硬件开发环境，包括如下特性：

    为MAXQ2000内核与VDDIO提供板上电源;可调的电源电压(1.8V至3.6V)，可以用于VDDIO或VLCD电源；为所有MAXQ2000信号与电源电压提供引出脚;独立的LCD子板连接器；带3V，3.5位静态LCD显示器的LCD子板；为串口0 UART提供包含流控信号线的全RS-232电平驱动器；外部中断与微控制器系统复位按钮；MAXl407多用途ADC／DAC IC；与MAXQ2000 SPI总线接口相连；1-Wire接口，包括出iButton接线柱与1—Wire EEPROM IC；为端口引脚P0.7至P0.0的电平提供柱状图LED显示；为应用程序的装入与在系统调试提供JTAG接口。

    3.2 MAXQ2000评估板的连接

    而为应用程序开发设置MAXQ2000评估板与串口-JTAG接口模块也很简单,可按照以下步骤简单地连接电路板。

   * 将5VDC稳压电源(中间接线柱为正，±5％)插人串口-JTAG电路板的电源插孔J2。

   * 将5V至9VDC电源插人MAXQ2000评估板的电源插孔J1。

   * 用一条直通式DB9串行电缆连接串口-JTAG电路板的J1连接器与PC上的一个COM端口。

   * 用JTAG适配器电缆连接串口-JTAG电路板上的1×9连接器P2与MAXQ2000评估板上的2×6连接器J4。

   * 打开上述两个DC电源。

   *在标准操作中，MAXQ2000评估板上的所有DIP开关都应处于OFF的位置。

    根据以上二个技术前提介绍，就可以用IAR Embedded Workbench(嵌入式工作台)开发环境使用MAXQ2000评估板了。

    4、从应用程序实例理解MAXQ2000评估扳使用

    通过举一个应用程序实例,说明MAXQ2000评估扳使用,即MAXQ架构的开发过程的简单化. 这里提到的应用程序使用了MAXQ2000处理器以及MAXQ2000评估板。

    4.1 温度采样应用程序实例设计思路

    该实例展示了LCD控制器、SPI(串行外设接口)端口的主机模式、UART(通用异步接收/传送器)之一、硬件乘法器，以及定时器之一的使用。其定时器用来产生周期性的中断。当出现中断时MAXQ2000处理器读取热敏电阻的一个温度读数并用LCD与其中一个串口输出其结果。其SPI端口与MAXl407(16位、低功耗含有ADC)数据采集系统接口,将热敏电阻与ADC相连，然后通过采样获得温度读数。根据该设计思路,值此应先叙述LCD控制器程序。

    4.2 LCD控制器的使用

    为了使用LCD显示器，必须配置两个控制寄存器。一旦这些寄存器设置完毕，将LCD数据寄存器之一中的位置位，就可以点亮LCD上的字段。下列代码说明了在该应用实例中如何配置LCD控制器。

    void initLCD( )

   {  

      LCRA_bit.FRM=7；    ／／Set Up frame frequency．

      LCRA_bit．LCCS=1   ／／ Set  clock  source  to  HFClk  ／  128．

      LCRA_bit．DUTY=0；／／ Set  up  static  duty  cycle．

      LCRA_bit．LRA=0；  ／／  Set R-adj to 0．

      LCRA _bit  LRIGC=1  ／／  Select  external  LCD  drive  power．

    LCFG_bit．PCF= 0×0F／／  Set  up  all  segments  as  outputs．

      LCFG_bit．OPM= l；  ／／  Set  to  normal  operation  mode．

      LCFG_bit．DPE=1；  ／／   Enable display．

    4.3 通过SPI通信

    三个寄存器用来控制MAXQ2000支持的不同SPI模式。为了与MAXl407通信，用以下代码初始化SPI部分，并将其置为正确的模式。

   PD5  |=  0×070；      ／／    Set  cs，  SCLK，  and  DOUT  pins  aS  output．

   PD5  &=  ~0×080；   ／／    Set  DIN  pin  as  input．

   SPICK = 0×10；       ／／   Configure  SPI  for  rising  edge，  sample  input

   SPICF =0×00；        ／／    on  inactive  edge，  8  bit，  divide  by  16．

   SPICN-bit．MSTM=1;   ／／    Set  Q2000  as  the  master．

   SPICN-bit．SPIEN =1 ；／／    Enable  SPI．

    只要设置了SPI配置寄存器，就可以用SPI B寄存器发送与接收数据。对该寄存器进行写操作,将启动SPI主机与从机之间的双向通信。传输完成后，SPI CN寄存器中的STBY位被置位。以下给出了SPI发送与接收的代码。

  unsigned int sendSPI(unsigned int spib)

  {

    SPIB = spib；         ／／    Load  the  data  to  send

    while(SPICN-bit.STBY) ／／    Loop until the data has been sent．

    SPICN_bit．SPIC =0； ／／    Clear  the  SPI  transfer  complete  flag．

return  SPIB；

    4.4 写串行端口

    在该应用实例中，用MAXQ2000的一个串口输出当前的温度读数。数据写到端口之前，应用程序必须先设置波特率与串口模式。此外，需要初始化几个寄存器来开放串口通信。

    Void  initserial( )

    {

      SCON0_bit.SMl =1；  ／／  set  to Mode  1．

      SCON0_bit REN =l；  ／／  Enable  receives．

      SMD0_bit.SMOD=1；／／  set  baud  rate  to  16  times  the  baud  clock．

      PRO = 0×3AFB；    ／／  Set  phase  for  115200  with  a  16MHz  Crystal．

      SCON0_bit  TI=0；  ／／  clear the transmit flag．

      SBUF0 = 0×0D；    ／／  Send  carriage  return  to  start  communication．

    正如SPI通信子程序，一个寄存器用来发送并接收串行数据。对SBUF0寄存器的写操作将启动一次传输。当数据在串口上有效时，读取SBUF0寄存器将取回输人数据。该实例程序中使用了以下函数向串口输出数据。

   int putchar(int Ch)

  {

    while(SCON0_bit.TI  = 0)；／／ wait  until  we  can  send．

    SCON0  bit．TI =  0；  ／／ clear  the  sent  flag．

    SBUF0 =Ch；           ／／send  the  char．

    return Ch；

    4.5 使用定时器产生周期性中断

    该应用实例中用到的最后一部分是16位定时器之一。该定时器用来产生中断，触发每秒二次的温度读数。在该实例中配置计数器时，编程者必须设定重装值，指定时钟信号源，并启动定时器。以下代码给出了初始化定时器0所需的步骤。

T2V0=0×00000；    ／／  Set current timer Value．

T2R0=0×00BDC；   ／／  Set reload value．

T2CFG0_bit.T2DIV= 7;／／  Set  div  土28  mode．

T2CNA0_bit.TR2=1； ／／  start the timer．

    在该实例中将该定时器用作中断源，还需要一些更多的步骤。对于MAXQ架构，中断必须分三级开放：全局、每个模块内部、局部。使用IAR的编译器，通过调用_enable_interrupt( )函数开放全局中断。这就有效地将中断与控制(1C)寄存器中的中断全局使能(1GE)位置位。由于定时器0位于模块3中，将中断屏蔽寄存器(1MR)中的位3置位，开放该模块的中断。将定时器／计数器2控制寄存器A(T2CNA)中的定时器中断使能(ET2)位置位，开放局部中断。以下给出了该应用实例中执行的这些步骤。

    _enable_interrupt ( )

    T2CNA0_bit.ET2= 1； ／／  Enable interrupts．

    IMR |=0×08；      ／／  Enable the interrupts for module 3．

    最后，使用中断还需要初始化中断向量。IAR的编译器允许每个模块使用不同的中断处理函数。为特定模块设置中断处理程序，需要使用#pragma向量指示器。中断处理函数还应当首先通过-interrupt关键字声明。该应用实例以如下方式为模块3声明中断处理程序。

    #pragma vector=3

    _interrupt void timerInterrupt( )

  {

    ／／Add interrupt handler here．

    5、结论

    上面是用ANSI兼容的C语言编写代码的实例,从中可以看出设计者在了解了一些外设寄存器的详细内容后，应用IAR的Embedded Workbench集成开发环境使用MAXQ2000评估扳,可以很容易地为MAXQ2000处理器及MAXQ产品线中的其它处理器开发应用程序,其特点是简单速度快.。

    参考文献：

1、美Qong Li著<<嵌入式糸统的实时概念>>  北京航空航天大学出版社2004年6月1日出版.

2、赖麟文 编著<<8051诧单片机C语言软件设计的艺术>>科学出版社2002年6月出版.

3、<> DALLS SEMICONDUCTOR.CORP.2004年.