系统设计
外设设备
1.2.1 输入/输出接口芯片和数码管显示芯片
CH452 是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片，可以同时进行64 键的键盘扫描和8 位数码管的操作，具有BCD 译码、闪烁、移位、段位寻址等功能，还能对CPU 提供上电复位信号。
本次研究对象中CH452的LCD 交换数据功能是通过级联的4 线串行接口完成的。在键盘扫描期间，DIG7~DIG0 引脚用于列扫描输出，并且可以依次从DIG0 ~DIG7 输出高电平，同时其余的引脚置0。SEG7 ~SEG0引脚都带有内部下拉电阻，用于行扫描输入，在键盘扫描期间输出被禁止。
启用键盘扫描功能后，4 线串行接口中的DOUT 引脚的功能由串行接口的数据输出变为键盘中断输出以及按键数据输出。如果有DIGm（m=0，1，2…7）与SEGn（n=0，1，2 …7）的键被按下，那么当DIGm 输出高电平时，SEGn 可以检测到高电平;如果按键有效，按键产生的代码通过DOUT 引脚就能够产生中断，CPU 则用串行接口来读取代码。
另外，CH452 仅支持每次同时按下一个键，如果有多个键值按下，则取按键代码较小的按键。
表1、表2 是在DIG7~DIG0 与SEG7~SEG0 之间8×8 矩阵的按键编址，按键按下时，状态码位6 总是置1，而按键代码共有7 位，所以当键按下时，CH452 所提供的实际按键代码在下表中的按键编址基础上偏移40H。也就是说，本文设定的按键代码的取值范围应该在40H~7FH 之间。
CH452 还可以控制8 个数码管和64 个LED 灯，在这次项目中根据不同的界面可以用来显示时间、商品价格等可以用数字表示的参数。
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CH452 与作为CPU 的STM32 的连接方式如图3 所示。
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图3 CH452 与STM32F107VC 的连接
1.2.2 存储设备
W25X16 是华邦公司推出的继W25X10/20/40/80 后容量更大的FLASH 存储器产品，它有占用空间小、使用寿命长、功耗较低等优点。W25X16 能容纳2 MB，分布在8 192 个编程页上。它分为32 个块，每个块由16 个扇区组成，W25X16 的最少擦除单位就是一个扇区（4 KB）。W25X16 与STM32F107VC 的连接方式如图4 所示。
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图4 W25X16 与STM32F107VC 的连接
1.2.3 打印机
本次项目采用热敏打印机来输出每次交易信息。商宝热敏打印机支持并口、串口、USB、LAN 网络等途径传输数据，带有384 个方点的带加热点阵固定打印头。打印机通过CPU 传输的数据逻辑控制点阵，并且控制进纸，从而在热敏纸上印出字体，打出顾客需要的包含交易信息的小票。
1.2.4 扫描输入设备
扫描枪利用收集到的条形码上强弱不同的反射光，经过光学系统成像通过光电转换器将光信号转换成电信号，译码器根据测量而来的脉冲信号0、1 来判别条和空的数目，得到的数据还要通过对应的编码规则（比如本次项目所用的扫描仪运用EAN 13 码）转换成条形码序列号。
1.2.5 显示设备
TFT LCD 因其具有大容量、高速度和高对比度显示等，成为当前显示领域的主流。LCD 利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次及多达1670 万种色彩的靓丽图像，显示需要的英文和汉文信息都是通过点阵原理完成的。
本次项目采用SSD1289 液晶显示屏来输出收款机各个界面，SSD1289 是一款带有262 144 种颜色的薄膜场效应管LCD 的控制器，它的屏幕尺寸为57 mm×79 mm，有效显示面积为51 mm×65 mm。它具有240×320 的分辨率，SSD1289 具有4 种接口模式：i8080 的MPU 接口、VSINC 接口、SPI 接口和18 位RGB 接口。STM32F107VC 通过FCMS 总线来控制LCD 的驱动。液晶与STM32F107VC 的连接方式如图5 所示。
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图5 SSD1289 与作为CPU 的STM32F107VC 的连接
下列是液晶部分的初始化操作。
① 打开晶振：
LCD_WriteReg（0x0000，0x0001）;
② 驱动输出控制（240×320 的分辨率）：
LCD_WriteReg（0x0001，0x6B3F）;
③ 扫描开始地址：
LCD_WriteReg（0x000F，0x0000）;
而液晶屏如果要显示色彩缤纷的图像或者文字就需要软件对它进行控制，而这是具有一定复杂度的，下列是液晶部分的部分高级函数操作。
（1 ）设置光标函数
Set_LCD_Cursor（u8 x，u16 y，u8 CursFlag，u32 CursCycleTime，u8 high，u8 width）;
其中，x，y 是光标闪烁的位置;CursFlag=1 表示显示光标;CursFlag=0 表示不显示光标;CursCycleTime 是光标闪烁的周期;high 和width 则分别表示光标的高度和宽度。
（2）画线函数
LCD_DrawLine（u8 x，u16 y，uint16_t Length，uint8_t Direction，u16 LineColor）;
其中，x，y 是位置坐标，Length 是指线的长度，Direction是指线的朝向，LineColor 则设定线的颜色。
（3）显示汉字
LCD_Disp_HZ_CharString（u8 x，u16 y，u8 *str，u16fontcolor，u16 backcolor）;
其中，x，y 是位置坐标，str 指针指向汉字或英文字符编码fontcolor，backcolor 分别显示字符显示颜色和背景颜色。
系统设计
外设设备
1.2.1 输入/输出接口芯片和数码管显示芯片
CH452 是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片，可以同时进行64 键的键盘扫描和8 位数码管的操作，具有BCD 译码、闪烁、移位、段位寻址等功能，还能对CPU 提供上电复位信号。
本次研究对象中CH452的LCD 交换数据功能是通过级联的4 线串行接口完成的。在键盘扫描期间，DIG7~DIG0 引脚用于列扫描输出，并且可以依次从DIG0 ~DIG7 输出高电平，同时其余的引脚置0。SEG7 ~SEG0引脚都带有内部下拉电阻，用于行扫描输入，在键盘扫描期间输出被禁止。
启用键盘扫描功能后，4 线串行接口中的DOUT 引脚的功能由串行接口的数据输出变为键盘中断输出以及按键数据输出。如果有DIGm（m=0，1，2…7）与SEGn（n=0，1，2 …7）的键被按下，那么当DIGm 输出高电平时，SEGn 可以检测到高电平;如果按键有效，按键产生的代码通过DOUT 引脚就能够产生中断，CPU 则用串行接口来读取代码。
另外，CH452 仅支持每次同时按下一个键，如果有多个键值按下，则取按键代码较小的按键。
表1、表2 是在DIG7~DIG0 与SEG7~SEG0 之间8×8 矩阵的按键编址，按键按下时，状态码位6 总是置1，而按键代码共有7 位，所以当键按下时，CH452 所提供的实际按键代码在下表中的按键编址基础上偏移40H。也就是说，本文设定的按键代码的取值范围应该在40H~7FH 之间。
CH452 还可以控制8 个数码管和64 个LED 灯，在这次项目中根据不同的界面可以用来显示时间、商品价格等可以用数字表示的参数。
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CH452 与作为CPU 的STM32 的连接方式如图3 所示。
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图3 CH452 与STM32F107VC 的连接
1.2.2 存储设备
W25X16 是华邦公司推出的继W25X10/20/40/80 后容量更大的FLASH 存储器产品，它有占用空间小、使用寿命长、功耗较低等优点。W25X16 能容纳2 MB，分布在8 192 个编程页上。它分为32 个块，每个块由16 个扇区组成，W25X16 的最少擦除单位就是一个扇区（4 KB）。W25X16 与STM32F107VC 的连接方式如图4 所示。
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图4 W25X16 与STM32F107VC 的连接
1.2.3 打印机
本次项目采用热敏打印机来输出每次交易信息。商宝热敏打印机支持并口、串口、USB、LAN 网络等途径传输数据，带有384 个方点的带加热点阵固定打印头。打印机通过CPU 传输的数据逻辑控制点阵，并且控制进纸，从而在热敏纸上印出字体，打出顾客需要的包含交易信息的小票。
1.2.4 扫描输入设备
扫描枪利用收集到的条形码上强弱不同的反射光，经过光学系统成像通过光电转换器将光信号转换成电信号，译码器根据测量而来的脉冲信号0、1 来判别条和空的数目，得到的数据还要通过对应的编码规则（比如本次项目所用的扫描仪运用EAN 13 码）转换成条形码序列号。
1.2.5 显示设备
TFT LCD 因其具有大容量、高速度和高对比度显示等，成为当前显示领域的主流。LCD 利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次及多达1670 万种色彩的靓丽图像，显示需要的英文和汉文信息都是通过点阵原理完成的。
本次项目采用SSD1289 液晶显示屏来输出收款机各个界面，SSD1289 是一款带有262 144 种颜色的薄膜场效应管LCD 的控制器，它的屏幕尺寸为57 mm×79 mm，有效显示面积为51 mm×65 mm。它具有240×320 的分辨率，SSD1289 具有4 种接口模式：i8080 的MPU 接口、VSINC 接口、SPI 接口和18 位RGB 接口。STM32F107VC 通过FCMS 总线来控制LCD 的驱动。液晶与STM32F107VC 的连接方式如图5 所示。
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图5 SSD1289 与作为CPU 的STM32F107VC 的连接
下列是液晶部分的初始化操作。
① 打开晶振：
LCD_WriteReg（0x0000，0x0001）;
② 驱动输出控制（240×320 的分辨率）：
LCD_WriteReg（0x0001，0x6B3F）;
③ 扫描开始地址：
LCD_WriteReg（0x000F，0x0000）;
而液晶屏如果要显示色彩缤纷的图像或者文字就需要软件对它进行控制，而这是具有一定复杂度的，下列是液晶部分的部分高级函数操作。
（1 ）设置光标函数
Set_LCD_Cursor（u8 x，u16 y，u8 CursFlag，u32 CursCycleTime，u8 high，u8 width）;
其中，x，y 是光标闪烁的位置;CursFlag=1 表示显示光标;CursFlag=0 表示不显示光标;CursCycleTime 是光标闪烁的周期;high 和width 则分别表示光标的高度和宽度。
（2）画线函数
LCD_DrawLine（u8 x，u16 y，uint16_t Length，uint8_t Direction，u16 LineColor）;
其中，x，y 是位置坐标，Length 是指线的长度，Direction是指线的朝向，LineColor 则设定线的颜色。
（3）显示汉字
LCD_Disp_HZ_CharString（u8 x，u16 y，u8 *str，u16fontcolor，u16 backcolor）;
其中，x，y 是位置坐标，str 指针指向汉字或英文字符编码fontcolor，backcolor 分别显示字符显示颜色和背景颜色。
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