三、綜合題

　　31[簡答題]

　　指紋考勤機(如圖所示)通常用于在工作日的上班時間，采集員工指紋信息，以確定該員工是否正常上班。其基本功能要求有：

　　a、能夠采集指紋信息，并求取指紋特征，然后與事先預(yù)存在指紋特征庫中的指紋特征比對。

　　b、系統(tǒng)中需存儲指紋圖原始信息和指紋特征信息，這些指紋信息，是預(yù)先采集并存儲的。每個新員工初來企業(yè)工作時，需先采集其指紋圖原始信息，并求取指紋特征，然后添加到指紋原始圖信息庫和指紋特征庫中。

　　c、在新員工指紋信息采集時，需通過鍵盤輸入其員工ID，然后采集其指紋圖信息，采集完成后，按“保存”鍵可保存指紋圖信息。若按“取消”鍵，則可取消本次采集。

　　d、指紋考勤機上需要一個LCD顯示屏，便于顯示相關(guān)的信息。

　　e、需要與后臺PC機通信，以便把考勤信息傳輸給后臺PC機保存，并可以查詢及生成相關(guān)統(tǒng)計報表。

　　根據(jù)上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片為核心來構(gòu)建該指紋考勤機的硬件平臺，請完善下面的敘述(程序)和回答有關(guān)的問題。(完善程序或回答問題所需的寄存器格式見題后的附錄)。

　　(1)在硬件平臺構(gòu)建時，若選用的指紋采集模塊的圖像芯片分辨率設(shè)置為256×360，一幅灰度等級為256的指紋圖需要存儲單元【81】KB(注：1024B=1KB.。若指紋圖信息庫中需要存儲100幅員工指紋原始圖像信息，那么，在設(shè)計存儲器系統(tǒng)時，至少需要設(shè)計容量為【82】MB的存儲單元來存儲指紋原始圖信息。(保留2位小數(shù))

　　(2)若在設(shè)計指紋采集模塊的接口電路時，選用GPE端口的GPEl5和GPEl4分別連接指紋采集模塊的SDA和SCL引腳，GPE端口的GPE7～GPE0連接指紋采集模塊的數(shù)據(jù)線D7～D0，用于輸入原始圖像信息。那么，在相關(guān)驅(qū)動程序中，需用下面語句來初始化GPEl5、GPEl4的引腳功能：

　　rGPECON=((rGPECON&0x0FFFFFFF)1【83】)//rGPECON是端口E的控制寄存器

　　并用下面語句來初始化GPE7～GPE0的引腳功能：

　　rGPECON=((rGPECON&【84】)

　　(3)在設(shè)計鍵盤接口電路時，選用GPF0～GPF3來輸出鍵盤行掃描信號，選用GPF4～GPF7來輸入鍵盤列信號(其按鍵排列示意圖如圖所示)，即把鍵盤設(shè)計成4×4的陣列形式。

　　在軟件設(shè)計時，自行設(shè)計了鍵盤掃描函數(shù)，請你補充完善之：

　　上面的鍵盤掃描函數(shù)返回值是鍵盤掃描碼，通過鍵盤掃描碼我們可以判斷是否有按鍵按下，并確定是哪個按鍵按下。例如：若返回值為【89】時，可知是鍵盤中的“8”鍵按下，若返回值為OxFE7F時，可知是鍵盤中的【90】鍵被按下。若無鍵按下時，返回值應(yīng)為【91】。

　　(4)若LCD顯示屏的接口電路設(shè)計時，選用S3C2410的端口C和端口D來控制LCD屏的相關(guān)信號，那么，初始化端口D引腳功能的語句可以編寫如下：

　　rGPDCON=【92】)//rGPDCON是端口D的控制寄存器

　　(5)與后臺PC機的通信通過串口進行，若硬件設(shè)計時選用UART1部件來實現(xiàn)串口，那么，在相關(guān)驅(qū)動程序中需要用下面一組語句來初始化相關(guān)的硬件部件(注：設(shè)置波特率為115200bps)。

　　rGPHCON=(rGPHCON&OxFFFFFOFF)|【93】;//rGPHCON是端口H的控制寄存器

　　rUFCONl=0x0：//FIFOdisable

　　rUMCONl=Ox0;

　　rULCONI=(5<<【94】)I(0<<【95】)f(3);//設(shè)置線路控制寄存器：偶校驗，1位停止位，8位數(shù)據(jù)位

　　rUCONl=0x245;//設(shè)置控制寄存器

　　rUBRDIV2=((int)(PCLK/(115200×【96】)+0.5)-1);//PCLK是系統(tǒng)主頻

　　(6)若在設(shè)計系統(tǒng)啟動引導(dǎo)程序時，需要設(shè)置系統(tǒng)的異常向量表，因為ARM9體系結(jié)構(gòu)中規(guī)定異常向量之間各相差【97】個字節(jié)，因此，需要在各異常向量處設(shè)計一條分枝指令。對于S3C2410微處理器來說，啟動引導(dǎo)程序還需要完成禁止看門狗部件和禁止【98】，并設(shè)置各工作模式下的【99】指針。然后再通過BL指令來引導(dǎo)應(yīng)用程序的【100】函數(shù)。

　　說明：下面是試題解答時需要用到的寄存器格式及相關(guān)說明。

　　參考解析：【解題思路】 S3C2410是基于ARM9內(nèi)核的典型ARM芯片，采用ARM920T核，屬于中高檔32位嵌入式微處理器。本題主要考查基于S3C2410的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。涉及到的知識點包括數(shù)字圖像處理、GPIO接口、串行異步通信接口UART等I/0口的典型應(yīng)用以及相關(guān)應(yīng)用的驅(qū)動程序設(shè)計，還有中斷機制等等。

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