[实用新型]一种DSP芯片扩展LCD模块接口系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及DSP芯片系统的LCD显示系统的扩展，当信号经过DSP系统处理，并要求在终端显示时，需要进行DSP芯片与LCD显示系统之间的接口系统的设计。尤其是一种DSP芯片扩展LCD模块接口系统。

背景技术：

当今DSP技术在各个领域被广泛采用，很多系统不仅要求DSP能完成数字滤波、频谱计算等特定算法的功能，还要求能够把最终的处理结果直观地显示出来，供人们实时了解和监视。

DSP芯片系统有别于一般的MCU(Micro Controller Unit)，它是专为信号处理而设计的一种高速微处理器系统，时钟频率通常比较高。LCD显示系统通常已做成模块化的结构形式，它由内部的单片机芯片来统一管理LCD显示系统中的各个单元，并且一般都有显示内存，能够保证显示缓存中的数据不断显示到LCD屏幕上。LCD模块中单片机系统时钟频率与DSP的时钟频率相比要低很多，因此如何匹配两个系统之间相差悬殊的数据通信速率，成为解决DSP系统扩展LCD显示系统的关键问题。

目前常用的解决方案是以CPLD芯片为核心来构建接口和时序匹配电路。这种方案虽然接口芯片数量少，比较适合复杂系统的集成开发，但是对于简单的DSP扩展LCD系统显得并不实用，尤其是对于DSP系统开发的初学者来说，对此往往望而却步，无从下手。因为虽然接口系统的设计集中在CPLD编程上，但大多数从事电子设计时间不长的人未必都熟悉CPLD开发环境和编程方法，这样无形中增加了这类DSP系统开发的门槛，不利于DSP系统的普及和开发。

所以，需要一种设计方法比较直观的接口系统，能够不需要CPLD芯片，针对具体I/O地址分配，构造地址译码逻辑电路，与DSP的写信号配合，产生数据锁存触发信号，使得DSP系统数据总线上要显示的数据被锁存在锁存器端口上，供LCD系统读取，并被实时显示在LCD屏幕上。

实用新型内容：

为了克服使用CPLD芯片带来的一些局限性，本实用新型的目的在于提供一种DSP芯片扩展LCD模块接口系统，其利用常规逻辑芯片器件和锁存器，实现地址译码和数据锁存功能，并匹配控制信号和数据的时序关系，达到快速DSP系统与扩展的慢速LCD系统协同工作的目的。

实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

这种DSP芯片扩展LCD模块接口系统，由若干电路模块组成，包括DSP芯片系统电路(模块)，所述该DSP芯片系统电路(模块)通过地址线与地址译码逻辑电路(模块)连接；通过写信号与简单逻辑电路(模块)连接；通过数据总线与数据锁存电路(模块)连接；通过GPIO控制线与复位信号线和电平转换与驱动电路(模块)连接；所述地址译码逻辑电路(模块)通过发送片选信号与简单逻辑电路(模块)连接；所述简单逻辑电路(模块)通过发送数据锁存触发信号与数据锁存电路(模块)连接；所述数据锁存电路(模块)通过数据总线与电平转换与驱动电路(模块)连接；所述电平转换与驱动电路(模块)与LCD模块系统电路(模块)连接。

根据上述系统的运作过程为：

首先根据所扩展LCD设备在DSP系统中所对应的I/O地址空间范围，确定LCD设备的片选地址，利用常规逻辑芯片器件之间的配合，实现针对LCD模块设备的地址译码。

进一步地，将地址译码片选信号与DSP的写信号相逻辑，得到对DSP数据总线上的数据具有锁存功能的锁存器的的触发信号，该信号采用上升沿触发。

进一步地，当DSP执行向LCD模块的写指令时，要向LCD传送的数据或指令将被锁存在数据锁存器的端口。

进一步地，所有针对LCD的控制信号和要向LCD传送的数据都必须经过电平转换与驱动电路的隔离才能达到LCD模块，因为LCD模块是5V供电，而DSP系统的I/O一般是3.3V供电，两者之间必须经过电平隔离、转换和总线驱动等处理才能在一起正常工作。

进一步地，通过对DSP GPIO端口的编程，实现DSP的GPIO端口对LCD控制信号时序的控制，使得DSP数据总线上的信息正常显示在LCD屏幕上。

进一步地，针对电平转换与驱动电路芯片的总线数据传输方向的控制，采用DSP的一根GPIO线来实时控制。

进一步地，将显示模块的读信号线、写信号线、控制命令与数据切换信号线均用不同的DSP的GPIO线来灵活控制。