移动POS机(如图所示)是常用于饭店、商场等场所的支付终端，用来完成对银行卡的刷卡并与后台PC机进行信息交换。其基本功能要求有：
a、能够读取各种银行发的磁条卡和芯片卡。
b、具有1个键盘，可以用于输入密码、交费金额及一些命令。
c、具有1个可以显示交费金额的显示器。显示的字符是0～9，最大可显示6位数值。
d、具有与后台PC机进行无线通信的功能，可以把刷卡信息与后台数据库进行交互。
e、具有1个小型打印机，可以打印消费清单。
根据上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片为核心来构建该移动POS机的硬件平台，请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。(完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录)。
(1)银行芯片卡中拥有一块存储容量较大的芯片，且具有I2C总线接口，因此，在设计芯片卡接口电路时，选用S3C2410芯片端口E的引脚【81】来分别与芯片卡的SDA、SCL相连。
软件设计时，相关驱动程序中需要用下面语句来初始化该引脚的功能。
rPECON=((rGPECON【82】)&0xAFFFFFFF)；／／rGPECON是端口E的控制寄存器
(2)在设计移动POS机的键盘接口电路时，键盘接口设计成5×4的阵列(其按键排列示意图所示)。键盘接口电路中选用GPE0～GPE4来输出键盘行扫描信号，选用GPC0～GPC3来输入键盘列信号。软件设计时设计者自行设计了键盘扫描函数，请你补充完善之：
／／**KEYOUTPUT是键盘扫描时的输出地址，KEYINPUT是键盘读入时的地址
#define KEYOUTPUT(*(volatile INT8U *)0x56000044)
#define KEYINPUT(*(volatile INT8U *)0x56000024)
INT16U ScanKey()
{
INT16U key=0xFFFF；
INT16U i；
INT8U temp=0xFF，output；
rGPECON=((rGPECON&【83】)｜0x00000155)；／／只初始化GPE0～GPE4为输出
rGPCCON=rGPCCON&【84】)；／／只初始化GPC0～GPC4为输入
／／下面循环扫描键盘，判断是否有按键按下
for(i=1；((i< =【85】)&&(i >0))；i< < =1)
{
output｜=0xFF：
output&=(～i)；
KEYOUTPUT=output；／／输出行扫描信号
temp=【86】；／／读取列信号
if((temp&0x0F)!= 【87】)
{
key=(～i)；
key < < =8；
key ｜=((temp&0x0F)｜0xF0)；
return(Key)；
}
}
return 0xFFFF；
}
根据上面的键盘扫描函数的返回值，可以判断是否有按键按下，若没有键按下，返回值应为：【88】，若有键按下，返回值是其对应的扫描码。例如：若键盘中的“确认”键被按下，返回值为：【89】，若键盘中的“2”键按下，返回值为：【90】。
(3)若在硬件设计时，选用6个共阴极的8段LED(其排列如图所示)来组成显示器，用于显示需要交费的金额。选用GPF0～GPF6、GPF7外接同向驱动后，分别连接到6个LED的a～f、dp段信号线上，选用GPD0～GPD5外接同向驱动后分别连接到6个LED的位信号线上。那么，在相关驱动程序中，可以用下面语句来初始化GPF0～GPF7的引脚功能：
rGPFCON=【91】；／／rGPFCON是端口F的控制寄存器
并可用下面语句：来初始化GPDO～GPD5的引脚功能：
rGPDCON=((rGPDCON ｜【92】)&0x FFFFF555)；／／rGPDCON是端口D的控制寄存器若CPD0～GPD5依次分别控制显示器中的低数据位～高数据位的6个LED位信号线。
那么，若只在显示器中的最高数据位对应的LED上显示字符“5”，相关驱动程序中可用下面语句实现。
rGPFDAT=【93】；／／输出“5”对应的段码，rGPFDAT是端口F的数据寄存器
rGPDDAT=rGPDDAT&【94】；／／输出对应的位信号，rGPDDAT是端口D的数据寄存器若只在显示器中的最低数据位对应的LED上显示字符“7”，相关驱动程序中可用下面语句实现。
rGPFDAT=【95】；
rGPDDAT=rGPDDAT&【96】；
(4)在设计与后台PC机进行无线通信的接口硬件时，选用GSM模块通过SPI总线来与S3C2410芯片连接。SPI总线是一种【97】外设接口总线，在时钟信号控制下，一位一位传输。若用端口E中的SPIO功能引脚来设计此接口电路，那么，在相关驱动程序中，需用下面语句来初始化它们作为SPIO引脚使用。
rGPECON=((rGPECON＆0xF03FFFFF)｜【98】)；／／rGPECON是GPE端口的控制寄存器
(5)在设计打印机接口电路时，若选用内部有1 K×8bit缓冲区的打印机模块，利用S3C2410芯片的低8位数据线与打印机模块的数据线连接，用nGCS2连接其片选信号，其他信号(地址线、读／写信号)也一一连接。需要打印的信息需送到缓冲区，然后启动打印。那么，软件写入该缓冲区的首地址为【99】，末地址为【100】。(注：存储系统为小端存储方式)。
说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式
1)端口C控制寄存器(GPCCON)的格式
2)端口D控制寄存器(GPDCON)的格式
3)端口E控制寄存器(GPECON)的格式
4)端口F控制寄存器(GPFCON)的格式
a、能够读取各种银行发的磁条卡和芯片卡。
b、具有1个键盘，可以用于输入密码、交费金额及一些命令。
c、具有1个可以显示交费金额的显示器。显示的字符是0～9，最大可显示6位数值。
d、具有与后台PC机进行无线通信的功能，可以把刷卡信息与后台数据库进行交互。
e、具有1个小型打印机，可以打印消费清单。
根据上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片为核心来构建该移动POS机的硬件平台，请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。(完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录)。
(1)银行芯片卡中拥有一块存储容量较大的芯片，且具有I2C总线接口，因此，在设计芯片卡接口电路时，选用S3C2410芯片端口E的引脚【81】来分别与芯片卡的SDA、SCL相连。
软件设计时，相关驱动程序中需要用下面语句来初始化该引脚的功能。
rPECON=((rGPECON【82】)&0xAFFFFFFF)；／／rGPECON是端口E的控制寄存器
(2)在设计移动POS机的键盘接口电路时，键盘接口设计成5×4的阵列(其按键排列示意图所示)。键盘接口电路中选用GPE0～GPE4来输出键盘行扫描信号，选用GPC0～GPC3来输入键盘列信号。软件设计时设计者自行设计了键盘扫描函数，请你补充完善之：
／／**KEYOUTPUT是键盘扫描时的输出地址，KEYINPUT是键盘读入时的地址
#define KEYOUTPUT(*(volatile INT8U *)0x56000044)
#define KEYINPUT(*(volatile INT8U *)0x56000024)
INT16U ScanKey()
{
INT16U key=0xFFFF；
INT16U i；
INT8U temp=0xFF，output；
rGPECON=((rGPECON&【83】)｜0x00000155)；／／只初始化GPE0～GPE4为输出
rGPCCON=rGPCCON&【84】)；／／只初始化GPC0～GPC4为输入
／／下面循环扫描键盘，判断是否有按键按下
for(i=1；((i< =【85】)&&(i >0))；i< < =1)
{
output｜=0xFF：
output&=(～i)；
KEYOUTPUT=output；／／输出行扫描信号
temp=【86】；／／读取列信号
if((temp&0x0F)!= 【87】)
{
key=(～i)；
key < < =8；
key ｜=((temp&0x0F)｜0xF0)；
return(Key)；
}
}
return 0xFFFF；
}
根据上面的键盘扫描函数的返回值，可以判断是否有按键按下，若没有键按下，返回值应为：【88】，若有键按下，返回值是其对应的扫描码。例如：若键盘中的“确认”键被按下，返回值为：【89】，若键盘中的“2”键按下，返回值为：【90】。
(3)若在硬件设计时，选用6个共阴极的8段LED(其排列如图所示)来组成显示器，用于显示需要交费的金额。选用GPF0～GPF6、GPF7外接同向驱动后，分别连接到6个LED的a～f、dp段信号线上，选用GPD0～GPD5外接同向驱动后分别连接到6个LED的位信号线上。那么，在相关驱动程序中，可以用下面语句来初始化GPF0～GPF7的引脚功能：
rGPFCON=【91】；／／rGPFCON是端口F的控制寄存器
并可用下面语句：来初始化GPDO～GPD5的引脚功能：
rGPDCON=((rGPDCON ｜【92】)&0x FFFFF555)；／／rGPDCON是端口D的控制寄存器若CPD0～GPD5依次分别控制显示器中的低数据位～高数据位的6个LED位信号线。
那么，若只在显示器中的最高数据位对应的LED上显示字符“5”，相关驱动程序中可用下面语句实现。
rGPFDAT=【93】；／／输出“5”对应的段码，rGPFDAT是端口F的数据寄存器
rGPDDAT=rGPDDAT&【94】；／／输出对应的位信号，rGPDDAT是端口D的数据寄存器若只在显示器中的最低数据位对应的LED上显示字符“7”，相关驱动程序中可用下面语句实现。
rGPFDAT=【95】；
rGPDDAT=rGPDDAT&【96】；
(4)在设计与后台PC机进行无线通信的接口硬件时，选用GSM模块通过SPI总线来与S3C2410芯片连接。SPI总线是一种【97】外设接口总线，在时钟信号控制下，一位一位传输。若用端口E中的SPIO功能引脚来设计此接口电路，那么，在相关驱动程序中，需用下面语句来初始化它们作为SPIO引脚使用。
rGPECON=((rGPECON＆0xF03FFFFF)｜【98】)；／／rGPECON是GPE端口的控制寄存器
(5)在设计打印机接口电路时，若选用内部有1 K×8bit缓冲区的打印机模块，利用S3C2410芯片的低8位数据线与打印机模块的数据线连接，用nGCS2连接其片选信号，其他信号(地址线、读／写信号)也一一连接。需要打印的信息需送到缓冲区，然后启动打印。那么，软件写入该缓冲区的首地址为【99】，末地址为【100】。(注：存储系统为小端存储方式)。
说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式
1)端口C控制寄存器(GPCCON)的格式
2)端口D控制寄存器(GPDCON)的格式
3)端口E控制寄存器(GPECON)的格式
4)端口F控制寄存器(GPFCON)的格式
【正确答案】(1)【81】GPE15和GPE14【82】0xA0000000
(2)【83】0xFFFFFD55【84】0xFFFFFF00【85】16【86】KEYINPUT【87】0x0F【88】0xFFFF【89】0xF7F7【90】0xFDFD
(3)【91】0x5555【92】0x00000555【93】0x6D【94】0xFFDF【95】0x07【96】0xFFFE
(4)【97】同步串行【98】0x0A800000
(5)【99】0x10000000【100】0x100003FF
(2)【83】0xFFFFFD55【84】0xFFFFFF00【85】16【86】KEYINPUT【87】0x0F【88】0xFFFF【89】0xF7F7【90】0xFDFD
(3)【91】0x5555【92】0x00000555【93】0x6D【94】0xFFDF【95】0x07【96】0xFFFE
(4)【97】同步串行【98】0x0A800000
(5)【99】0x10000000【100】0x100003FF
【答案解析】S3C2410是基于ARM9内核的典型ARM芯片，采用ARM920T核，属于中高档32位嵌入式微处理器。本题主要考查基于S3C2410的嵌入式系统开发。涉及到的知识点包括CPIO接口典型应用以及端口初始化，包括与I2C总线和SPI的配合使用、矩阵键盘设计、共阴极数码管配置与初始化等等。
(1)I2C总线只有两条信号线，一条是数据线SDA，一条是时钟线SCL。GPE作为I2C总线的引脚，GPE15和GPE14在10模式下分别用来连接SDA和SCL。
(2)S3C2410的GP10端口有GPA～GPH多个并行I／O接口。采用矩阵键盘接口，题中选用GPE0～GPE4来输出键盘行扫描信号，选用GPC0～GPC3来输入键盘列信号，当有键按下时，读取键盘值，命令为KEYINPUT，判断GPC0～GPC3哪个是低电平。通过GPE和GPC端口值可判断出哪个键被按下。
(3)题中LED采用共阴极接法，选用GPF0～GPF6、GPF7分别连接到6个LED的a～f、dp段信号线上，则需要设置成输出端口，即01模式；参照各端口控制字格式对相应位置0或1，即可完成初始化。
(4)SPI是一种同步串行外设接口，允许嵌入式处理器与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。
(5)所谓小端模式，是指数据的高位保存在内存的高地址中，而数据的低位保存在内存的低地址中。打印机模块内部有1K×8bit缓冲区，故缓冲区首地址是0x10000000，而末地址是0x100003FF。
(1)I2C总线只有两条信号线，一条是数据线SDA，一条是时钟线SCL。GPE作为I2C总线的引脚，GPE15和GPE14在10模式下分别用来连接SDA和SCL。
(2)S3C2410的GP10端口有GPA～GPH多个并行I／O接口。采用矩阵键盘接口，题中选用GPE0～GPE4来输出键盘行扫描信号，选用GPC0～GPC3来输入键盘列信号，当有键按下时，读取键盘值，命令为KEYINPUT，判断GPC0～GPC3哪个是低电平。通过GPE和GPC端口值可判断出哪个键被按下。
(3)题中LED采用共阴极接法，选用GPF0～GPF6、GPF7分别连接到6个LED的a～f、dp段信号线上，则需要设置成输出端口，即01模式；参照各端口控制字格式对相应位置0或1，即可完成初始化。
(4)SPI是一种同步串行外设接口，允许嵌入式处理器与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。
(5)所谓小端模式，是指数据的高位保存在内存的高地址中，而数据的低位保存在内存的低地址中。打印机模块内部有1K×8bit缓冲区，故缓冲区首地址是0x10000000，而末地址是0x100003FF。