表１上位机发送信息格式
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万方数据
图３ ４８５通信接收中断控制程序框图
基于ＡＲＭ的上位机监控系统软件设计
３．７监控系统整体控制软件 系统整体控制软件，主要完成的功能是将各功
能模块有机地结合起来，实现各模块控制程序的协 调调用，整体控制程序框图如图４所示业的生产和应用中，许多设备对监控 系统的性能要求很高，这对监控系统的硬件和软件 设计都提出了很高的要求。功能、效率和成本成为 监控系统设计过程中需要考虑的重要因素。ＡＲＭ 内核是ＡＲＭ（Ａｄｖａｎｃｅｄ ＲＩＳＣ Ｍａｅｈｉｎｅｓ）公司面 向低运算市场设计的第一款ＲＩＳＣ（精简指令集计 算机）微处理器，具有高性能、低代码规模、低功 耗、小的硅片尺寸和低成本的特点…。基于ＡＲＭ 设计的监控系统，不仅功能强、效率高、成本低， 而且人机界面友好。
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李丹， 童亦斌， 金新民 北京交通大学电气工程学院,100044
电气应用 ELECTROTECHNICAL APPLICATION 2007,26(10) 2次
参考文献(3条)
1.周立功 ARM与嵌入式系统基础教程 2004
2.张健浪 液晶显示器技术内幕(续)[期刊论文]-微型计算机 2003(10) 3.崔如春.潭海燕 电阻式触摸屏的坐标定位和笔画处理技术[期刊论文]-仪表技术与传感器 2004(08)
Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｏｐｐｅｒ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
Ｍｏｎｉｔｏｒ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ Ｏｎ ＡＲＭ
ＬｉＤａｒｔ
（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｅｔＴｌｅｌｅｎｔ∞ｎｗａ弛ｄｅｓｉｇｎ ｂａｓｅｄ ｏｉｌ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａ耻
本监控系统ｌ殳计中用到的ＬＰＣ２２９４的功能模 块主要有：①内部Ｆｌａｓｈ存储器。②外部存储器 ＣＳ０、ＣＳｌ和ＣＳ２，用于外部ＲＡＭ、外部Ｆｌａｓｈ和 ＬＣＤ控制器接｜１。⑧定时器。④１２ｃ总线接口。⑤
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基于ＡＲＭ的卜位机监控系统软件设计
异步串行通信口ＵＡＲＴＯ。
３监控系统软件设计
３．１软件设计规范 为保证软件高效可靠的工作，又具有良好的扩
核心，将其与彩色液晶显示屏、触摸屏、Ｅ２ＰＲＯＭ 存储器、实时时钟以及ＲＳ４８５通信模块有机结合， 通过串行通信与下位机的监测装置相连，实现设备 状态的显示以及参数的修改和存储的功能。系统的 整体结构框图如图１所示，点画线方框内的部分为 下位机的监测装置。 ２．２模块选型
液晶屏显示模块选用ＳＨＡＲＰ公司生产的 ＬＱ０５７Ｑ３ＤＣ０２一ＬＣＹ９９０７３Ｂ ５．７寸ＴＦＴ真彩液晶
的读写控制 实时时钟ｘ ｌ ２ ２ ６和Ｅ２ ＰＲＯＭ存储器 ＦＭ２４ＣＬ６４都支持１２ｃ总线协议，读写的时序和步 骤也基本相同，只是器件的地址有所不同。１２ｃ总
一刀一
万方数据
嘭Ｚ量胡２００７年第２６卷第１０期 线接收／发送数据程序控制框图如图２所示。
基于ＡＲＭ的上位机监控系统软件设计 表２下位机发送信息格式
设计触摸屏的控制软件和设计按键的控制软件
嘭；与调２００７年第２６卷第１０期
一样，也需要有消抖和滤波等环节。另外，用户一 般会用手指、笔头等截面积不是很小的物体触击触 摸屏，屏上被触摸的面积相对较大。ＡＤＳ７８４３测 量出的坐标值是物体接触到屏的第一点的坐标，用 户两次触击同一点，其测量出的坐标也会有一定的 偏差。所得坐标值的精度受触摸屏本身电阻材料的 均匀性、ＡＤＳ７８４３模拟电子开关的内阻以及Ａ／Ｄ 转换器自身转换精度的影响。在设计触摸屏控制软 件时特别需要考虑这些因素。设计触摸屏控制软件 程序，首先应判断是否有点被触摸，如果有点被触 摸，则启动延时，等待延时时间到，如果仍有点被 触摸，再启动Ａ／Ｄ转换，连续多次读取坐标值， 将平均值作为最后的转换结果。 ３．４液晶屏显示和触摸屏控制的协调配台
完整的监控系统由硬件和软件两部分系统组 成，这两部分密切相关，相辅相成。一个好的硬件 平台，如果没有高效、可靠的应用软件做支持，其 功能也难于实现。本文摹于ＡＲＭ的监控系统的硬 件设计了一套高性能的运行软件，以提高系统的整 体性能。
２监控系统硬件
２．１系统结构 整个上位机监控系统以ＬＰＣ２２９４ ＡＲＭ芯片为
数据的接收采用中断的方式，其控制程序框图 如图３所示，数据的发送采用查询标志位的方式。
图２ ｆ２ｃ总线接收／发送数据程序控制框图
使用１２Ｃ总线时，首先将ＬＦＣ２２９４引脚功能 选择寄存器０（ＰＩＮＳＥＬ０）的第４—７位设置为 １０１０，以选择ｉ２Ｃ控制口，然后设置总线速率，再 使能１２ｃ，开始发送／接收数据…。为了提高程序 运行的效率，设计中设置１２Ｃ总线速率为４００ｋＨｚ。
ＬＰＣ２２９４ ＡＲＭ芯片是Ｐｈｉｌｉｐｓ公司基于ＡＲＭ７ 内核生产的微处理器，是一个基于支持实时仿真和 跟踪的３２位ＡＲＭ７ＴＤＭＩ Ｓ”ＣＰＵ的微处理器， 并带有２５６ＫＢ嵌入的高速片内Ｆｌａｓｈ存储器。片内 １２８位宽度的存储器接口和独特的加速结构使３２ 位代码能够在最大时钟速率下运行。由于此系列芯 片有多个３２位定时器、８路１０位ＡＤＣ、多达９个 外部中断以及极低的功耗，使它们特别适用于工业 控制、医疗系统、访问控制和ＰＯＳ机…。
ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ ｃｚｙｓｔａｌ ｄｉｓ－
ｐｌ町，ｔｏｕｃｈ ８ｃｒｅｅｎ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｄｏｃｋ ａｎｄ Ｅ２ＰＲＯＭ ｒｅａｄ／
ｗｒｉｔｅ，ａｎｄ ４８５ ｓｅｒｉａｌ ｃｏｒｎｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｓｏｍｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔｓ
彤：易司２００７年第２６卷第１０期
基于ＡＲＭ的上位机监控系统软件设计
李丹童亦斌金新民
（北京交通大学电气工程学院 １０００４４）
摘要基于监控系统的硬件设计了一套高性能的软件，包括液晶显示、触摸屏控制、实时 时钟和Ｅ２ＰＲＯＭ存储器读写，以及４８５串行通信，并给出了部分程序框图和系统实际运行效果 图。
关键词ＡＲＭ液晶屏 触摸屏
图６参数设置界面
图４整体程序控制框图
４实验结果 以高压逆变器监控系统为例，触摸液晶屏显示
监控系统运行效果图如图５、图６所示。
图５状态显示界面
５结束语
基于ＡＲＭ的上位机监控系统，具有较强的功 能，能显示设备的运行状态、修改和存储参数、显 示实时时钟等。整个软件系统具有较好的可读、可 写和可移植性，显示的内容丰富，信息量大，且具 有很好的人机交互界面，在工业控制中有一定的应 用前景。
ｍｕｌｔ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ ｏｕｔ．ａｎｄ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ
ｋ ｓｈｏｗｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＡＲＭ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｔｏｕｃｈ∞ｒｅｅｎ
收稿日期：２００６一】１—０３
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基于ARM的上位机监控系统软件设计
作者： 作者单位： 刊名：
液晶整屏显示的数据量大，为７６ ８００Ｂ，而液 晶控制器的时钟周期为１０Ｍ，显示一屏的数据需 要几十毫秒的时间。为了提高程序执行的效率，显 示数据缓冲区的清空、赋值和液晶屏的刷新采取异 步的方式。每ｌＯＯｍｓ执行一次显示控制程序，第１ 个１００ｍｓ到时，执行数据缓冲区的清空；第２个 １００ｍｓ到时，执行缓冲区数据的·赋值；第３个 ｌＯＯｍｓ到时，执行液晶屏的显示刷新，然后再循环 执行。 ３．３触摸屏控制
展性和可移植性，软件设计遵循分层编写的原则， 且具有模块化的特点。软件设计按其功能分为主控 层、算法层和接口层。三层各自独立，层与层之间 只通过简单的状态标志位建立逻辑上的联系。主控 层不涉及具体的操作，只负责各个任务的调度、中 断的安排、时间和优先级的处理等。算法层负责具 体任务的执行，控制算法的实现。系统的主要功能 全都在算法层中体现。算法层中的各个程序模块之 间通过标志位来联系，一般不互相调用。每个标志 位具有明确的含义．尽量不要在多处对同一标志位 进行设置和清除。接口层主要负责与硬件的接口， 所有跟外设有关的操作都在该层进行处理。为了提 高软件的可读性、可写性和可移植性，整个监控系 统软件采用ｃ语言编写。 ３．２液晶屏显示
引证文献(2条)
1.李鹏.李郁侠.任丽丽.张斌 基于ARM-Linux与超声波技术的多功能监测系统设计[期刊论文]-电网与清洁能源
2010(4)
2.程治新.廖学兵.黄林昊.赵凌 基于ARM7的自行火炮火控系统测控平台研究[期刊论文]-计算机测量与控制
2009(12)
本文链接：/Periodical_dgjszz200710021.aspx
液晶屏需要显示的内容丰富、信息量大，其显 示软件的设计是整个软件系统设计的一个重点和难 点。液晶屏显示的内容主要有开机画面、密码认证 界面、系统状态界面、系统参数－匮置界面和当前时 间值等。
液晶屏的显示采用整屏刷新的方式，且数据的 存储和液晶屏的刷新采用异步动态的方式。这样不 仅便于程序的编写，有助于程序结构的精简．增加 程序的可读性和可移植性．而且可避免因长时间显 示一个固定画面而导致某些液晶像素过热、造成对 应的薄膜晶体管被烧坏【２ｊ。
参考文献
［１］周立功，等ＡＲＭ与嵌入式系统基础教程［Ｍ］．北 京：北京航空航天大学出版社，２００４．
［２］张健浪．液晶显示嚣技术内幕（续）［Ｊ］，微型计算 机，２００３（ｉ０）：９６—１０１
［３］崔如春．潭海燕电阻式触摸屏的坐标定位和笔画处 理技术［Ｊ］仪表技术与传感器，２００４（８）：４９—
５０．
液晶屏显示和触摸屏控制是两个独立的模块， 它们之间没有任何的连接，各自的坐标系、坐标原 点也是完全不同的，液晶屏的分辨率是３２０×２４０， 而触摸屏的分辨率是４ ０９６ ｘ ４ ０９６。触摸屏需要根 据液晶屏的坐标原点和精度重新定位坐标，使其测 量出的坐标与液晶屏上的坐标对应。把触摸屏固定 在液晶屏上，用笔尖等截面积较小的物体点击触摸 屏上对应的液晶屏的原点和对角点，测出这两点的 坐标值，设为（ｘｏ，Ｙｏ）和（Ｘｌ，Ｙ１）。则触摸