一、     系统总体方案

根据系统的设计要求和需要的功能，对系统的总体方案进行选择，其中包括系统的显示方案、主芯片的选择、显示驱动的选择等等，将对最终确定的方案进行介绍。

1.        显示方案

需要的系统显示屏的尺寸在6-10寸，根据成本以及控制的综合考虑，最后选择7寸彩屏作为最后的显示执行元件。而目前，7寸彩屏仍然作为消费产品（触摸屏笔记本等）的主要元件，市场上的7寸彩屏生产厂家较多，产品参差不齐，经过综合的选型，最后选择群创7寸彩屏AT070TN92   （分辨率800*480），以下为彩屏的介绍图片。

图2-1 AT070TN92介绍图

AT070TN92 支持RGB256色真彩显示，像素800*480，视域为154.08*85.92，主要用于显示系统的状态，系统显示页面需要重新设计，以下为显示的设计图（非最终版）。

图2-2 AT070TN92显示设计图

显示界面可以根据需要进行设计。AT070TN92采用50pin的FPC封装引脚方便安装。

2.        液晶驱动控制方案

目前主要用于7寸彩色屏控制的液晶驱动控制芯片有SSD1963和RA8875两个，而两者的价格相差较大，出于对工业产品的要求，要求稳定性高，可控性好，进行比较选择，以下是两者的对比表格。

表2-1 SSD1963 VS RA8875  特性比较

RA8875  是一个文字与绘图模式的双图层液晶显示 (TFT-LCD)  控制器，可结合文字或2D图形应用，最大可支持到800*480 点分辨率的中小尺寸数字面板。内建 768KB  显示内存可提供大多数使用者的应用一个更弹性的解决方案。此外，使用者可藉由选用外部串行式Flash  接口，支持BIG5/GB 编码，可提供最大达32*32  像素之的字型输入。在图形的使用上，RA8875  支持2D  的BTE 引擎 (Block Transfer Engine)，此功能兼容于一般通用的2D BitBLT 功能，可处理大量图形数据转换与传送。同时RA8875  也内建几何图形加速引擎 (Geometric Speed-up Engine)，提供使用者透过简单的设定轻松画出直线、矩形、圆形和椭圆的几何图形。为了贴近终端始用者的应用，RA8875  整合了强大的功能，如画面卷动功能、显示浮动窗口、图形Pattern 及文字放大等功能，可大量节省使用者软件开发的时间，并提升MCU软件的执行效率。^[1]

图2-3 RA8875实物图

最后确定RA8875方案具有更强的稳定性适合工业使用，且可控性很强，可以更好实现系统要求的功能。RA8875采用的是LQFP-100pin的封装如上图所示。

3.       主控方案

主控实现的功能主要包括三个方面：与PLC通信获得PLC控制的状态、与上位机通信，向上位机传送当前系统的状态以及液晶的控制显示。此次选择的是成本较低性能较好的意法半导体有限公司（STMicroelectronics）中STM32系列的STM32F103VCT6型号的ARM，满足于7寸彩色屏的显示要求以及通信的要求。

STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。^[2]

图2-4 STM32F103VCT6实物图

实物如图，主控的主要参数如下，CPU：STM32F103VCT6,ARM Cortex-M3内核,256kB Flash, 48KB RAM,最高工作时钟72MHz/90MIPS(1.25DMIPS/MHz),LQFP 100脚封装。