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怎样写毕业设计嵌入式系统中文字处理软件的设计论文
怎样写毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文
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毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文黄石理工学院2007届毕业论文
嵌入式系统中文字处理软件的设计
摘要
在本次毕业设计《嵌入式系统中文字处理软件的设计》中,根据当前的实际条件和所学的知识,先介绍了嵌入式系统的系统结构、系统特点、硬件与软件,再就文字处理的技术及原理进行介绍,紧接着在第四章中就嵌入式处理器及编译环境分析了80C51、ARM、凌阳单片机,在总结出它们的特点及功能后我选择了处理器PHILIPSARMLPC2104,并对它进行了详细介绍。
系统中用到的显示器是以T6963CLCDC控制器为核心的128*128点阵的LCD带背光的黑白LCD。
键盘为自制的4*4矩阵按键。
整个系统主要包括三个主要部分:
ARM处理器的启动、LCD的API调用、键盘(4*4)的工作方式和驱动程序的编写与控制。
由于ARM处理器是一个32位的高性能多功能嵌入式处理器,有较为复杂的功能,要使ARM处理器正常工作起来需要许多的初始化过程,基于此原因我重点对ARM的引导和启动方面做了一些工作,从而使ARM处理器能正常的启动为此设计做好基础。
关键词
嵌入式系统、ARM、系统启动、LCD、文字处理
共34页第1页
黄石理工学院2007届毕业论文
Abstract
Inthisgraduationproject;designofembeddedsystematicaticstructure,systemcharacteristic,hardbeddedsystemfirst,makeanintroductionontechnologyandprincipleofentalanalysis80C51,ARM,insultpositiveone-chipputeronembeddedprocessoramongchapterfourandthen,IhavechosentheprocessorPHILIPSARMLPC2104aftersummarizingtheircharacteristicandfunction,andhasmadeadetailedin345678910
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毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文structiontoit.ThedisplayusedinthesystemisthatLCDof128*128latticetakingT6963CLCDCcontrollerasthecoretakesblack-and-atrixbuttonsmadebyoneself.Themainlyincludesthreemainparts:
APIofstart,LCDofARMprocessortransfers,theulti-functionalembeddedprocessorofhighperformanceof32forone,thereareparativelyplicatedfunctions,ittakesalotofcourseofinitializingtomakeARMprocessorally,Ihavemadesomealstart.
Keybeddedsystem,ARM,BootLoader,LCD,WordProcess
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一引言
1.嵌入式系统简介
随着微处理器技术的发展,嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分.嵌入式系统被定义为:
以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能,可靠性,成本,体积,功耗严格要求的专用计算机系统.简言之,一个嵌入式系统就是一个计算机硬件和软件的集合体,有时还包括其他一些机械部分,它是为完成某种特定的功能而设计的.有时我们也称其为嵌入式设备,他是指具有计算机功能,但又不称为计算机的设备或345678910
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毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文器材.即使是一台通用的计算机,它的外部设备也都包含了嵌入式微处理器的成分,硬盘,软区,显示器,键盘,鼠标,声卡,X卡及打印机等都是由嵌入式处理器控制的.还有一种定义方法,在各定义中嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。
硬件包括处理器微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。
软件部分包括操作系统软件(OS)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。
有时设计人员把这两种软件组合在一起。
应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。
嵌入式微处理器一般具备以下4个特点:
(1)对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间;
(2)具有功能较强的存储区保护功能;(3)可扩展(生长)的处理器结构,以能最迅速地开发出满足应用的各种性能
[1]的嵌入式微处理器;(4)功耗很低。
嵌入式系统嵌入到对象体系中,并在对象环境下运行。
与对象领域相关的操作主要是对外界物理参数进行采集、处理,对外界对象实现控制,并与操进行人机交互等。
而对象领域中的物理参数的采集与处理、外部对象的控制以及人机交互所要求的响应速度有限,而且不会随时间变化。
在8位单片机能基本满足其响应速度要求后,数据宽度不成为技术发展的主要矛盾。
因此8位单片机会稳定下来,其技术发展方向转为最大限度地满足对象的采集、控制、可靠性和低功耗等品质要求。
嵌入式的发展现状随着信息化、智能化、X络化的发展,嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。
美国著名未来学家葛洛庞帝1999年1月访华时预言,4-5年后嵌入式智能(电脑)工具将是PC和因特X之后最大的发明。
我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士1998年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中,对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望,却至少要1G专用性强。
嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件系统的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统移植,即使在同一品牌、同一系列产品中也要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改,同时,针对不同的任务。
往往需要对系统进行叫大更改,有时甚至需要重新编译系统内核!
随着现代通信技术的发展,智能化系统对DSP需求的增长要求单片机相应提高运算速度。
当前8位单片机在不扩展数据总线的情况下,提高运行速度仍有潜力可挖。
例如,采用RISC结构实现并行流水线作业,CISC结构的C8051F采用CIP-8051结构,使单周期指令速度提高到原8051的12倍。
鉴于嵌入式低端应用对象的有限响应要求、嵌入式系统低端应用的巨大市场以及8位机共34页第3页
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具有的速度潜力,可以预期在未来相当长的时间内,8位机仍然是嵌入式应用中的主流机型。
考虑到未来两年数字化产品的快速普及促使嵌入式软件需求进一步增大,我们有理由相信,嵌入式软件市场将超过软件市场的平均增长率,年需求达50亿人民币以上[16]。
2.嵌入式系统I/O驱动
在引起的设计中,每种设备的驱动程序都是单独考虑的,拥有的接口标准也不一致.通过对众多设备的驱动程序的观察,不难得出以下结论:
每种设备的驱动过程基本上是一致的,
[2]拥有以下基本操作:
(1)设备初始化;
(2)安装驱动程序;(3)卸载驱动程序;(4)设备重定向.
为了将所有设备的驱动程序标准化,使系统具有更强的可移植性,必须建立设备驱动口(DeviceDriverinterface,简称DDI).DDI是嵌入式RTOS年内核与外设驱动之间的接口.设置该层除了提高系统的可移植性这个优点外,还实现了设备驱动程序与系统功能模块的独立性.功能模块仅通过DDI提供的标准接口调用设备驱动程序,设备驱动程序的更换或者修改不会影响这些模块的实现等.在目前的嵌入式RTOS,特别是构件体系结构的RTOS中,大多数采用了DDI结构。
迄今为止,I/O端口大都是固定为某个特殊功能的输入/输出口,可以是单功能或多功能,I/O端口可编程选择为单向/双向以及上拉、开漏等。
固定方式的I/O端口,既占用引脚多,配置又不够灵活。
为此,Scenix公司在推出的8位SX单片机系列中,采取虚拟外设的方法将I/O的固定方式转变为软件设定方式。
而在Cygnal公司的C8051F中,则采用开关X络以硬件方式实现I/O端口的灵活配置,如图1所示。
在这种通过交叉开关配置的I/O端口系统中,单片机外部为通用I/O口,如P0口、P1口和P2口。
内有输入/输出的电路单元通过相应的配置寄存器控制的交叉开关配置到所选择的端口上。
3.嵌入式系统中文字处理
所谓文字处理软件指在计算机上辅助完们制作文档的系统。
现在文字处理工具的功能已经变得非常强大,可以处理文字、图行/图像、影象、声音等多媒体信息,文字处理是一
[5]个文字处理工具必备的基本功能。
文字的输入方式可分为键盘输入和非键盘输入(如语音、手写、扫描等)综观各种中文字处理软件,尽管各具特色,但基本上都具备下述主要功能:
(1)提供了可创建图文并茂文档的工作环境。
在软件系统内部包含了绘图、公式计算、分栏、制表、插入图片、创造艺术字形等支撑软件,可以把在Windows下运行的其它软件工具联系在一起,利用这些工具制作所需的对象。
对于表格中的数据可以进行加、减、乘、除、百分比、乘方、开方等运算,还可以进行简单表达式的计算。
(2)编辑排版功能强大,支持文字的竖排和多种绕排效果。
竖排是汉字所特有的排版方式,当在文档中插入文本框(文本框是文档中的一个特殊元素,其中的内345678910
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毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文容可以随文本框的移动而移动,可单独对其设计格式。
在文本框中可以插入文本、图形、图像等)时,支持文字的多种绕排效果。
(3)菜单、对话框和帮助系统都已汉化,实现的样式基本符合我国版式规则。
具有将不同字处理软件生成的文件格式进行互相转换的能力。
(4)依靠中文LPC2104处理器,它的详细情况见第四章。
5.整体结构
我们这里所设计的系统主要由一个4*4的键盘,一个CPU(PHILIPSARM2104)处理芯片,一个LCD(T6963C)以及一些电路组成。
它们以键盘为中心,来实现我们的文字处理,所以整体结构的具体的流程如图1.1所示。
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图1.1
首先给文字处理系统上电,然后是键盘驱动程序初始化,调用键盘驱动程序驱动键盘,接着就驱动键盘,利用“反转法”重复不断地对每一个键进行扫描,在扫描过程中判断是否有键按下:
若无,继续键盘扫描;若有,则对键值进行分析处理;确定具体是哪一个键按下,接着调用LCD显示驱动程序,驱动LCD,再调用LCD子程序,使LCD上显示该键值。
6.ARM的引导与启动
ARM做为嵌入式处理器由于功能强大运行速度快,要想方便快捷的应用ARM的各种功能采用C语345678910
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毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文言编程是最方便的方法,ARM的集成开发环境SDT1.2也提供了ARM的C编译器,但做为一个单片机来说,不可能一上电就进入C语言编程环境,需要先进入嵌入式处理器特有的汇编环境,进行一些软硬件的初始和引导过程最后才进入C的初始化函数中继续工作,实际上即便是我们用的PC机也是这样一个工作过程。
PHILISLPC2104ARM启动中涉及以下几个文件:
Vectors.s:
lpc210x异常向量入口及异常向量与c语言代码的接口,包括初始化堆栈的代码
Config.h:
用户配置文件
Init.s:
lpc2104初始化代码
LPC2104.h:
定义lpc2104的特殊寄存器及固件程序
Target.c:
lpc2104(飞利浦的ARM)目标板特殊的代码,包括异常处理程序和目标板初始化程序
Target.h:
lpc2104(飞利浦的ARM)目标板特殊的代码头文件
LPC2104的启动过程
(1)填写向量表
(2)系统复位后初始化CPU堆栈
(3)初始化系统硬件
(4)初始化库工作时需要的堆空间
7.论文安排
我们的论文内容编写与分工安排如下:
(1)系统整体方案的可行性分析及方案选择。
(1-2周)
(2)文字处理系统的基本原理。
(3-4周)
(3)键盘基本驱动的设计。
(5周)
(4)LCD基本驱动的设计。
(6周)
(5)键盘复合功能的设计。
(7周)
(6)LCD高级控制功能的设计。
(8-9周)
(7)文字处理的功能(删除、插入、改写)的设计及ARM处理器的引导与驱动。
(10-12周)
(8)。
(13-15周)
共34页第6页
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(9)答辩。
(16周)
另:
毕业设计集中指导时间安排为每星期三的7、8节课。
二嵌入式系统
1.嵌入式系统结构
与通用计算机系统相比,嵌入式系统最显著的特点是面对工控领域的测控对象。
这类系统一般由嵌入式微处理器、硬件设备、嵌入式操作系统以及应用程序等部分组成,实现对其他设备的控制、监视、管理等功能。
在结构上,随应用的变化,可用箱体、单板、单片和分布式结点等形式嵌埋于应用设备或系统中。
嵌入式系统由它的结构可分为三种类型∶
(1)最小的系统由如下部分组成:
一个作引导的可用设施(工具),一个具备内存管理、进程管理和定时器服务等的处理器微内核。
一个初始进程。
(2)为了让上面的处理系统变得有实时性,则加上一些东西:
硬件驱动程序,一个或几个应用进程以及提供必要的应用功能。
(3)随着系统的要求,也许要用到下面的这些组件:
一个文件系统,TCP/IPX络协议栈;以及一个磁
[11]盘来存储数据和提供交换能力。
3.嵌入式系统特点
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毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文大体上看,嵌入式系统通常是面对特定的应用的,因此嵌入式系统CPU与通用型的最大不同就是嵌入式系统CPU大多工作在特定用户群的系统中,它通常具有低功耗、体积小、集成度高等特点。
嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术结合的产物,因此决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的集成体系。
嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率的设计,力争在同样的硅片上实现最大的功能,这样才在具体应用对处理器的选择面前更具有竞争力,其中嵌入式系统的软件是实现嵌入式系统功能的关键,则要求对软件进行固态储存;具有很强的数据保护功能,其次,要求高质量、高可靠性的代码;此外,许多嵌入式系统要求系统软件具有实时处理的能力。
能完成多任务并具有较短的中断响应时间,使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度。
可扩展的处理器结构,以能最迅速地扩展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。
嵌入式微处理器必须功耗低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算机和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有mV甚至微伏级。
2.嵌入式系统的硬件与软件
与普通的计算机系统一样,嵌入式系统也是由硬件和软件两大部分组成。
前者是整个系统的物理基础,他提供软件运行平台和通信(包括人几机交换)接口;后者实际控制系统的运行。
嵌入式系统的硬件部分可以分成三层:
核心处理器、电路和外部设备。
核心处理器:
他是嵌入式系统的核心部件,负责控制整个嵌入式系统的执行。
电路:
该电路包括嵌入式系统的内存、I/O端口、复位和电源等,与CPU一起构成一个完整的嵌入式目标系统.共34页第7页
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外部设备:
嵌入式系统与真实环境交互的各种设备,包括存储设备、I/O设备和打印设备。
嵌入式系统的软件可以分成四层:
设备驱动、操作系统、应用中间件和应用系统。
设备驱动:
他负责嵌入式系统与外部设备的信息交互。
操作系统:
负责整个系统的任务调度、存储分配、时钟管理、中断管理、并提供文件、GUI等基本服务和为用户提供操作系统的拓展功能。
应用中间件:
为编制应用程序提供的各种编程接口库。
应用系统:
实际的嵌入式系统应用软件。
4.嵌入式系统的广泛应用
随着信息化、智能化、X络化的发展,嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。
美国著名未来学家葛洛庞帝1999年1月访华时预言,4-5年后嵌入式智能(电脑)工具将是PC和因特X之后最大的发明。
我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士1998年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中,对未来10年以嵌入式芯片
[13]为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。
随着我国装备制造业的发345678910
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毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文展,嵌入式系统已经成为制造业的核心技术。
它被广泛地应用到工业控制、仿真系统、医疗仪器、信息家电、通信设备等众多领域。
目前,围绕嵌入式系统展开研究和开发,已经成为计算机软硬件技术发展最活跃的方向之一。
进入20世纪90年代,嵌入式技术全面展开,目前一成为通信和消费类产品的共同发展方向。
在通行领域,数字技术正在全面取代摸拟技术。
在广播电视台领域,美国已经开始由模拟电视向数字电视的转变,欧洲DVB(数字广播电视)技术以在全球大多数国家推广,数字音频广播(DAB)也已经进入商品化试播阶段。
而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。
所以上述产品中。
都离不开嵌入式系统技术,在个人领域中,嵌入式产品将主要是作为个人移动的数据处理和通信软件。
由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面,GEL屏幕为中心。
嵌入式之设备所以为亿万用户乐于接受,重要因素之一是他们与使用者之间的亲和力,自然的人机交互界面,如司机操纵高度自动化的汽车主要还是同过习惯的方向盘、脚踏板和操纵杆。
人们与信息终端交互要求GUL屏幕为中心的多媒体的界面。
手写文字输入、语音拨号上X、收发电子邮件以及彩形、短消息语言发布,但离掌式语音同翻译还有很大距离!
现在,嵌入式软件已经在很多应用领域开花结果。
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三文字处理技术及原理
1.文字处理技术的历史和发展
文字处理技术已经走过了几个历史阶段。
(1)古代,农业时代,文字处理技术的特点是手工操作
(2)近代,工业时代,其主要特点是机械化
(3)拉丁文字处理技术对其它文字的推动、诱导和限制
(4)现代文字的电脑化处理:
以Microsoftoffice为例来介绍文字处理系统
MicrosoftOffice办公自动化软件包含了Word、Excel和Poe/XP/2000/NT之下。
Word2000是微软公司Office2000软件包中的一个重要组件。
适用于多种文档的编辑排版,如:
书稿、简历、公文、传真、信件、图文混排和文章等。
Word2000不仅保留了Word6.0、Word7.0和Word97的基本功能,更增加了许多实用的新功能,界面友好性更强,智能化更高,同时也具有更加强大的X络功能。
Word2000在用户界面、文档管理、图形处理、艺术字处理、帮助功能和表格处理等方面都在原来的Office97的基础上做了很大的改进。
Word2000特别强调了Inter功能,使之成为了一个可面向X络世界的强大的办公软件。
如今Word2000345678910
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毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文又有了一些新的特点:
a.强大的Inter功能
b.多语种功能
c.增强的表格处理功能
e.良好的兼容件
f.增强的帮助功能
g.可以从任意位置输入
h.检测宏病毒功能[5]
2.文字处理的技术和意义
所谓文字处理软件指在计算机上辅助完们制作文档的系统。
现在文字处理工具的功能已经变得非常强大,可以处理文字、图行/图像、影象、声音等多媒体信息,文字处理是一个文字处理工具必备的基本功能。
文字的输入方式可分为键盘输入和非键盘输入(如语音、手写、扫描等)综观各种中文字处理软件,尽管各具特色,但基本上都具备下述主要功能:
⑴提供了可创建图文并茂文档的工作环境。
在软件系统内部包含了绘图、公式计算、分栏、制表、插入图片、创造艺术字形等支撑软件,可以把在Windows下运行的其它软件工具联系在一起,利用这些工具制作所需的对象。
对于表格中的数据可以进行加、减、乘、除、百分比、乘方、开方等运算,还可以进行简单表达式的计算。
⑵编辑排版功能强大,支持文字的竖排和多种绕排效果。
竖排是汉字所特有的排版方式,当在文档中插入文本框(文本框是文档中的一个特殊元素,其中的内容可以随文本框的移动而移动,可单独对其设计格式。
在文本框中可以插入文本、图形、图像等)时,支持文字的多种绕排效果。
⑶菜单、对话框和帮助系统都已汉化,实现的样式基本符合我国版式规则。
具有将不同字共34页第9页
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处理软件生成的文件格式进行互相转换的能力。
⑷依靠中文Windows操作系统的支持,具有宋体、仿宋体、楷体、黑体、隶书等多种汉字字体和对应的向左旋转90度的字库以及三十余种西文字体。
⑸支持对象的链接和嵌入技术的使用。
用户可以在文档中链接或嵌入在其它应用程序中建立的对象,如电子表格、图像、动画和声音等,构成复合文档。
⑹文本编辑与“所见即所得”方式并存。
所谓“所见即所得”是当前文字处理软件的一种发展潮流。
在“所见即所得”的方式下可以查看与实际打印效果一致的文档,对文本格式、段落格式以及版面格式进行最直观的编辑修改。
随着科技的进步、社会的发展、生活水平的提高,文字处理技术的提高对于通信、娱乐、生活有着越来越大的影响:
“多媒体教学、通信、影视娱乐...”都离不开文字处理。
文字处理技术的提高是改变社会的一大重要因素!
3.文字处理的基本操作
(1)字符处理
在Word文档中用户可以为字符设置多种格式,其中包括不同的字体、字号、大小写格式、粗体、斜体、上标、下标、字符间距调整、字体颜色等。
一般有以下功能:
a.查看字符格式
b.字符格式设置
在文档中输入的字符,其格式总是采用“格式”工具栏上显示的当345678910
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毕业设计208嵌入式系统中文字处理软件的设计论文前的格式设定值,在格式设置上可以采用以下几种方式:
(a)跟随前面的格式
(b)设置新的字符格式
(c
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