基于AVR单片机的GPS信号模拟发射器的设计与实现(7)
3.2 系统硬件的选用及优点
3.2.1 ATmega128单片机性能及特点
ATmega128 是一款基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器。芯片核心采用哈佛结构，所有的寄存器都直接与算术结构单元（ALU）相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时方位两个独立的寄存器，这种结构大大提升了代码效率，并且具有比普通的复杂指令集（CISC）微处理器高10倍数据吞吐率。ATmega128内有32个8位通用工作寄存器，并且内置硬件乘法器，53个通用I/O口，各脚均可独立得选择输入和输出的方向，128K字节的在系统可编程Flash，4K字节的EEPROM，4K字节的内部SRAM，多达64K字节的优化的外部存储器空间，可通过SPI实现系统内编程。两个具有独立的预分频器和比较器功能的8位定时计数器。两路8位PWM，6路分辨率可编程的PWM。8路10位ADC，6种工作模式。此外，ATmega128还有以下主要特点：
（1）ATmega128提供多种中断电源，每个中断源和复位都有独立的程序向量。
（2）可以作为主器件或从器件支持SPI接口，且从器件地址可以编程、具备多个主机仲裁功能。
（3）拥有两个USART串口，这两个串口均可工作于同步或异步方式，同步方式时可以选择内部时钟或外部时钟，有专用的时钟电路，无须占用定时器。
（4）有JTAG口，这可以采用相对较低廉的调试系统。
3.2.2 OCMJ图形液晶显示屏
OCMJ 4×8B—2液晶图文显示器为可以实现汉字、ASCⅡ码、点阵图形和变化曲线同屏显示的点阵型LCD（液晶显示屏）。OCMJ 4×8B—2内含16×16点阵国家标准（GB 2312）一级简体汉字和ASCⅡ8×8（半高）和8×16（全高）点阵英文字库，用户输入区位码或ASCⅡ码即可实现文本显示。
图3.2.1 OCMJ 4×8B—2液晶图文显示屏
OCMJ 4×8B—2液晶图文显示器提供位点阵和字节点阵两种图形显示功能，用户可在指定的屏幕位置上以点为单位或以字节为单位进行图形显示。OCMJ 4×8B—2液晶图文显示器具有上/下/左/右移动当前显示屏幕及清除屏幕的功能；10个用户接口命令，简洁、易用。
OCMJ 4×8B—2液晶图文显示屏引脚说明如下表所示。
表3.2.1 OCMJ 4×8B—2液晶显示屏引脚说明
引脚 名称 方向 说明
背光源负极（LED-()V）
背光源正极（LED+5V）
地
（+5V）
数据0
数据1
数据2
数据3
数据4
数据5
数据6
数据7
1为已收到数据并正在处理中；()为空闲模式，可接收数据
请求信号，高电平有效
复位信号，低电平有效
LCD灰度调整，外接电阻端
LCD灰度调整，外接电阻端
3.2.3 RS232串口(TTL电平)
RS232串口通信串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。RS-232串口通信最远距离是50英尺，可做到双向传输，全双工通讯，最高传输速率20kbps。RS-232C上传送的数字量采用负逻辑，且与地对称，逻辑1为-3 ～-15V，逻辑0为+3～+15V，所以与单片机连接时常常需要加入电平转换芯片：
图3.2.2 电平转换电路
串行通信中，线路空闲时，线路的TTL电平总是高，经反向RS232的电平总是低。一个数据的开始RS232线路为高电平，结束时Rs232为低电平。数据总是从低位向高位一位一位的传输。
串口通信的具体接收过程如下（异步通信：接收器和发送器有各自的时钟；同步通信：发送器和接收器由同一个时钟源控制。RS232是异步通信：
（1）开始通信时，信号线为空闲（逻辑1）,当检测到由1到0的跳变时，开始对“接收时钟”计数。