基于ARM的银行叫号调度系统设计

课程设计题目：银行排号系统设计班级：电信13-2姓名：段学亮学号：1306110205指导教师：徐维成绩：嵌入式系统课程设计报告电子与信息工程学院信息与通信工程系目录一．设计目的..............................................................................1二．设计原理..............................................................................12.1总体设计...................................................................................................................12.2系统硬件设计流程...................................................................................................22.3系统软件设计流程...................................................................................................22.4系统电路设计...........................................................................................................42.5触摸屏驱动程序设计...............................................................................................62.5.1．触摸屏硬件连接图......................................................................................62.5.2．触摸屏驱动程序中重要数据结构..............................................................6三．课程设计心得体会..............................................................9参考文献....................................................................................101一．设计目的主要设计基于ARM的银行叫号调度系统，实现人们到银行办理业务由叫号自动调度系统代替传统的排队等候，避免排队等候出现的拥挤、嘈杂甚至出现纠纷等不和谐的现象，提高银行办理业务效率，为到银行办理业务的人们打造安心、舒适、和谐的环境，树立银行服务的良好形象，提高银行的经济效益和社会效益，更有利于营造良好的社会公共秩序、创造和谐的社会环境。二．设计原理2.1总体设计客户选择服务类型LED屏显示相关信息语音呼叫相应队号排队主机轮询排队信息根据服务类型分配相应的服务队列客户在取号机获取排队机号图2-1自动叫号调动系统自动叫号调动系统流程图如图2-1。将排队系统服务主机与取号机一体的嵌入式排队叫号主机服务器设置在银行服务大厅，客户进入银行服务大厅后，通过取号机的触摸屏选择自己需要的服务类型，记下系统排队队号后进入相应的休息区等待。服务大厅设有一个LED显示屏，当窗口的工作2人员开始进行对该客户服务时，LED对当前服务客户进行显示提示，同时有语音呼叫系统给出语音提示。2.2系统硬件设计流程如图2-2所示为硬件设计电路框图，整个系统主要由独立键盘、单片机模块、S3C2410芯片、LED显示屏以及语音呼叫模块组成。客户进入银行服务大厅后，先到排号机利用触摸屏选择自己的服务类型并取得服务序号，到休息区等待叫号，当轮到该客户办理业务后，LED显示屏以及语音呼叫提醒客户，进行业务办理。由而可见，触摸屏是完成客户取得服务序号功能，LED显示屏是显示客户的服务序号功能，语音呼叫模块为语音提醒客户办理业务功能，而S3C2410X芯片则为整个系统的核心处理器，处理由客户所选择服务以及数据处理，而单片机模块控制LED显示屏显示以及语音呼叫模块呼叫。独立键盘STC89C52语音呼叫模块LED显示屏S3C2410X芯片触摸屏图2-2硬件设计框图2.3系统软件设计流程系统上电后，显示器屏幕亮，此时无信息显示。当客户进入大厅按键后，排号加1，显示器显示客户排号，并显示相应服务区位置、几号窗口等3信息。当工作人员叫号服务后，排号减1，程序进行信息处理。具体流程如图2-3。开始取号进入菜单呼号判断用户选择取号处理上位机显示相应信息LED显示屏显示相应信息呼号处理语音呼叫排号累加排号减少NNYY退出菜单图2-3系统软件运行流程42.4系统电路设计图2-4取号机触摸屏模块整个银行叫号调度系统主要由两个模块构成，分别为服务大厅内取号机内嵌入式系统与业务办理区单片机控制模块。如图2-4为取号机的触摸屏模块，是基于三星S3C2410X微处理器,采用SPI接口与ADS7843触摸屏控制器芯片完成触摸屏模块的设计。SPI接口是Motorola推出的一种同步串行接口,采用全双工、四线通信系统,S3C2410X是三星推出的自带触摸屏接口的ARM920T内核芯片,ADS7843为Burr-Brown生产的一款性能优异的触摸屏控制器。本文采用SPI接口的触摸屏控制器ADS7843外接四线电阻式触摸屏,这种方式最显著的特点是响应速度更快、灵敏度更高,微处理器与触摸屏控制器间的通讯时间大大减少,提高了微处理器的效率。此处触摸屏模块的设计通过三星推出的自带触摸屏接口的ARM920T内核芯片的S3C2410X芯片。此设计是客户在取号机操作取号，此处实现GPG12SPICLK0MOSI0MISO0EINT5/GPF5S3C2410XS1VCC1X+2Y+3X-4Y-5GND6IN37IN48DCLK16CS15DIN14BUSY13DOUT12PENIRQ11+VCC10VREF9ADS7843S2123456798C1C30.1uF213busy45触摸屏XPYPYMXMS3CMP6798C25了客户服务类型的选择、客户接受服务的序列号的排序以及休息区提醒等功能。如图2-5，为单片机控制模块,分别有单片机最小系统、语音呼叫模块和LED显示模块。语音呼叫模块主要由ISD400X语音芯片构成，语音呼叫模块集录音、播放录音、语音播放开始以及停止于一体，LED显示模块主要是休息区内提醒客户接受服务、办理业务。当银行工作人员对下一客户进行业务办理时可以按S5键，即可进行语音呼叫，并LED显示。当S5键按下后，单片机控制模块与服务大厅内的取号机内的嵌入式模块通过I2C协议进行通信，从而实现取号机内系统对整个银行办理业务的客户信息数据进行实时更新以及信息管理与存储等。图2-5单片机控制模块62.5触摸屏驱动程序设计2.5.1．触摸屏硬件连接图ADS7843与S3C2410的硬件连接如图2-5-1所示,S3C2410XGPG12SPICLK0MOSI0MISO0EINT5/GPF5ADS7843CSX+DCLKY+DINY-DOUTX-PENIRQXPYP触摸屏YMXM图2-5-1ADS7843与S3C2410的硬件连接图2.5.2．触摸屏驱动程序中重要数据结构typedefstruct{unsignedshortpressure;unsignedshortx;unsignedshorty;7unsignedshortpad;}TS_RET;typedefstruct{unsignedintPenStatus;TS_RETbuf[MAX_TS_BUF];unsignedinthead,tail;wait_queue_head_twq;spinlock_tlock;}TS_DEV;staticstructfile_operationss3c2410_fops={owner:THIS_MODULE,open:s3c2410_ts_open,read:s3c2410_ts_read,release:s3c2410_ts_release,poll:s3c2410_ts_poll,};本设计中触摸屏控制器ADS7843的中断输出通过外部中断5接在中断控制器上,当触摸屏上有触摸事件发生时,会引发中断号为IRQ_EINT5的中断服务程序s3c2410_isr_tc()。图2-5-2-1所示为该中断处理程序的流程图。8中断Spin_lock_irq()产生硬件中断前PenStatus=PEN_UP？关中断Yudelay延时1usPENIRQ管脚为低电平？关中断Spin_unlock_irq()返回N设置PenStaus=Pen_down设置定时器每50ms产生一次中断激活定时器Y图2-5-2-1触摸屏硬件中断处理程序流程图9在s3c2410_isr_tc()中设定了定时器的定时时间为50ms,并立即激活。因此有触摸屏硬件中断的情况下50ms后就会引发定时中断。三．课程设计心得体会通过此次基于ARM的银行叫号调度系统设计，我了解了银行叫号调度系统的应用，了解了银行叫号调度系统在设计过程中的原理及流程，深刻的体会到银行叫号调度系统在银行中应用有利于提高银行的经济效益和社会效益，更有利于营造良好的社会公共秩序、创造和谐的社会环境，这更体现出科技发展对我们的生产生活产生的巨大益处。在课程设计中，我了解到ARM处理器的强大功能，对S3C2410X有了较深的理解，在设计中应用了键盘中断扫描，LED显示、串口等功能，对其功能应有有了较深的理解，同时，对单片机与嵌入式芯片S3C2410X的连接有了新的认识与应用。在设计中，我深刻的体会到团队合作的重要性，团队精神是顺利完成一个项目的重中之重。同时在以后的学习中我会更努力，在掌握理论知识的基础上，提高自己对所学知识的应用能力。10参考文献[1]陈赜,汪成义,钟小磊.嵌入式技术原理与应用.北京航空航天大学出版社,2015[2]邓中亮,段大高,崔岩松.嵌入式系统设计.北京：北京邮电大学出版社,2015..