基于USB的嵌入式LCD图文显示系统的设计
1 引言
随着科技的飞速发展，电脑的日益普及，人类文明踏入数字化时代的不断成功，数字化已经渗透到人类社会的各个角落。而显示器是人与机器沟通的重要界面，早期以显像管显示器为主，但随着科技不断进步，各种显示技术不断涌现。液晶显示器件作为一种成熟的平板显示器件，它独具的低压、微功耗特性使之可以直接与大规模集成电路结合而开发出一系列具有显示功能的产品。这些产品不仅改变了人类生活甚至改变了整个社会。可以说，有信息的地方就离不开显示，凡是需要显示的地方就有液晶的用武之地，因此对 LCD显示技术的研究和学习具有很高的实际应用意义。
2 系统工作原理及总体设计
2.1系统工作原理
本系统将应用单片机技术开发一种便捷的LCD图文显示设备，采用上/下位机设计方式，通过 USB通讯方式实现信息传输。具体工作原理是：上位机（ PC机）首先安装驱动程序和 PC应用软件，然后将下位机系统安装到主机机箱上，将 USB插头插入主机（或在机箱内接入），经主机正确识别后，运行 PC应用软件生成要显示的点阵数据，通过 USB接口将数据向下传输， LCD图文显示设备通过单片机控制与主机进行数据通讯，将要显示的点阵数据存储到下位机存储单元中，在取得要显示的数据之后，下位机系统便可实现显示，比如系统时间、CPU占用率、内存占用率等等。如果不是安装到机箱上，该系统还可作为便携设备，用来显示一些其他的信息，比如上次关机时间、 CPU占用率、内存占用率或者作为便携记事本等。
2.2 系统总体设计
LCD图文显示系统的系统结构如图 1所示。单片机 AT89C52是整个 LCD显示系统的控制核心，主要完成以下的控制功能：配合 PC机控制 USB通信电路完成硬件检测、列举、连接及数据的双向传输；控制 LCD显示电路完成 PC机数据的显示；控制存储电路完成数据的存取等。
3 硬件电路设计
基于 USB总线的 LCD图文显示系统的硬件电路结构主要包括以下几个部分：USB通信电路部分、LCD显示部分、存储管理部分。模块的功能都是在以 AT89S52为核心的硬件平台上实现的。
3.1 USB接口电路设计
CH372是一个 USB 总线的通用设备接口芯片，是 CH371的升级产品，是CH375芯片的功能简化版。CH372内置了USB 通讯中的底层协议，具有省事的内置固件模式和灵活的外置固件模式。在内置固件模式下，CH372自动处理默认端点0的所有事务，本地端单片机只要负责数据交换，所以单片机程序非常简洁。在外置固件模式下，由外部单片机根据需要自行处理各种USB 请求，从而可以实现符合各种 USB 类规范的设备。
图 2是单片机与 CH372的连接简图， CH372的 D0～D7是专用于与单片机连接的并行口，接到单片机的 P0口；片选端接地，始终处于选通状态； RD和 WR分别接到单片机的对应端，INT＃是中断申请端，接到单片机 INT0上。在本地端，CH372芯片以内置的固件程序自动处理了 USB通讯中的基本事务，A0引脚与 P3.7相接，当 A0引脚为高电平时选择命令端口，可以写入命令；当 A0引脚为低电平时选择数据端口，可以读写数据。
3.2 存储模块设计
