1、河 海 大 学 物 联 网 工 程 学 院课 程 设 计 报 告题 目 基 于 LCD 的 电 子 时 钟 实验 专 业 、学 号 电 信 、 授 课 班 号 完 成 时 间 2013.07.05 课程设计（报告）任务书（理 工 科 类）、课程设计（报告）题目：基于 LCD 的电子时钟实验 、课程设计（论文）工作内容一、课程设计目标 1、培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力；2、培养学生的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。3、学习 LCD 与 ARM 的 LCD 的控制器的接口原理；4、掌握内置 LCD 控制器驱动编写方法；5、RTC 控制方法。二、研究方法及手段应用1、将任务分成若干
2、模块，查阅相关论文资料，分模块调试和完成任务；2、查阅网上的相关素材，查阅相关论文资料，进行比较、研究；3、在独立思考的基础上，请教老师，和同组同学讨论、学习；4、运用 Proteus 仿真环境、S3C44B0x 实验箱实验平台进行实验调试；5、学习并使用使用 ADS1.2 编译汇编语言和 C 语言，连接生成 Hex 文件和 Axf文件。三、课程设计预期效果1、完成实验环境搭建；2、分模块调试和编译;3、组合并完善程序。4、联合仿真软件运行程序5、显示时钟界面；6、动态显示当前的时间，包括：年、月、日、时、分、秒，时针，分针、秒针必须为动态实时指示当前的时间；学生姓名： 刘晓婷 专业年级： 电
3、信、10 级 目 录前 言 1第一章 系统设计 2第一节 课题目标及总体方案.2第二节.第二章 实验（测试）结果及讨论.5第三章 结论10心得体会42参考文献 43附 录 44一、源程序60二、其他61河海大学本科课程设计报告- 2 -前 言计算机技术及集成电路技术的飞速发展，嵌入式技术的日渐普及，使其在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。通常我们常用的LCD显示模块，有两种，一是带有驱动电路的LCD显示模块，一是不带驱动电路的LCD显示屏。大部分ARM处理器中都集成了LCD的控制器，所以，针对ARM芯片，一般不使用带驱动电路的LCD显示模块。S3C44B0X 中具有内置
4、的LCD 控制器，它能将显示缓存（在SDRAM存储器中）中的LCD图像数据传输到外部的LCD驱动电路上的逻辑功能。实时时钟（RTC）器件是一种能提供日历/时钟、数据存储等功能的专用集成电路，常用作各种计算机系统的时钟信号源和参数设置存储电路。RTC 具有计时准确、耗电低和体积小等特点，特别适用于在各种嵌入式系统忠记录事件发生的时间和相关信息，尤其是在通信工程、电力自动化、工业控制等自动化程度较高领域的无人职守环境。随着集成电路技术的不断发展，RTC 器件的新品也不断推出。这些新品不仅具有准确的 RTC，还有大容量的存储器、温度传感器和 A/D 数据采集通道等，已成为集 RTC、数据采集和存储于
5、一体的综合功能器件，特别适用于以微控制器为核心的嵌入式系统。通过 S3C44B0X 实验系统板实现 LCD 电子时钟的设计，可以增强我们的自学能力和思考能力，掌握科学研究的方法，提高信息检索的能力以及获取与时俱进知识的能力。同时，使我们深刻学习了 ARM 的相关知识，增强对实际电路的感性认识，提高了分析问题，处理问题的能力。关键字：S3C44B0X 、嵌入式、电子时钟河海大学本科课程设计报告- 3 -第一章 系统设计第一节 课题目标及总体方案本实验是基于 ARM 处理器而设计的实时时钟，综合性较强，涉及到 RTC外部中断，C 语言编程等知识。需使用到中断，涉及对外部中断进行初始化，其中有规定优
6、先级，中断触发方式，中断地址分配。采用液晶模块 LCD 显示实时时间，同样要对它进行初始化，包括检查总线忙与闲，传送地址，传送数据及显示函数的编程。运用 ads1.2 编译汇编语言和 C 语言，连接生成 Hex 文件和 Axf 文件。使用PROTEUS 仿真,选用 ARM7 LPC2106 芯片和 LCD12864，导入 Hex 文件，然后进行软件仿真调试。将 Axf 文件下载到 S3C44B0 试验箱上，通过 LCD 实物调试程序，完成电子时钟计时功能。第二节 相关组件说明一、LCD 显示原理S3C44B0X 中具有内置的LCD 控制器，它能将显示缓存（在SDRAM存储器中）中的LCD图像数
7、据传输到外部的LCD驱动电路上的逻辑功能。它支持单色、4级、16级灰度LCD显示，以及256彩色LCD显示。在显示灰度时，它采用时间抖动算法（time-based dithering algorithm）和帧率控制 (Frame Rate Control)方法，在显示彩色时，它采用RGB的格式，即RED、GREEN、BLUE，三色混合调色。通过软件编程，可以实现233或332的RGB调色的格式。对于不同尺寸的LCD显示器，它们会有不同的垂直和水平象素点、不同的数据宽度、不同的接口时间及刷新率，通过对LCD 控制器中的相应寄存器写入不同的值，来配置不同的LCD 显示板。本次课设的显示模式设置为8
8、bit单扫描模式。二、 proteus 简介河海大学本科课程设计报告- 4 -Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型
9、仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的
10、单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。三、S3C44B0X 实验系统简介EL-ARM-830 型教学实验系统属于一种综合的教学实验系统，该系统采用了目前在国内普遍认同的ARM7TDMI 核，32 位微处理器，实现了多模块的应用实验。它是集学习、应用编程、开发研究于一体ARM 实验教学系统。用户可根据自己的需求选用不同类型的CPU 适配板，在不需要改变任何配置情况下，完成从ARM7 到ARM9 的升级，同时，实验系统上的Tech_V 总线能够拓展较为丰富的实验接口板。用户在了解Tech_V 标准后，更能研发出不同用途的实验接口板。除此之外，在实
11、验板上有丰富的外围扩展资源（数字、模拟信号发生器，数字量IO 输入输出，语音编解码、人机接口等单元），可以完成ARM的基础实验、算法实验和数据通信实验、以太网验。其功能框图如下所示。河海大学本科课程设计报告- 5 -四、USOSII操作系统简介C/OS-II是 一 种 可 移 植 的 ， 可 植 入 ROM的 ， 可 裁 剪 的 ， 抢 占 式 的 ，实 时 多 任 务 操 作 系 统 内 核 。C/OS-II 是 专 门 为 计 算 机 的 嵌 入 式 应 用 设 计 的 ， 绝 大 部 分 代 码 是用 C语 言 编 写 的 。 CPU 硬 件 相 关 部 分 是 用 汇 编 语 言 编
12、写 的 、 总 量 约 200行 的 汇 编 语 言 部 分 被 压 缩 到 最 低 限 度 ， 为 的 是 便 于 移 植 到 任 何 一 种 其 它的 CPU 上 。 用 户 只 要 有 标 准 的 ANSI 的 C交 叉 编 译 器 ， 有 汇 编 器 、 连 接器 等 软 件 工 具 ， 就 可 以 将 C/OS-II嵌 入 到 开 发 的 产 品 中 。 C/OS-II 具有 执 行 效 率 高 、 占 用 空 间 小 、 实 时 性 能 优 良 和 可 扩 展 性 强 等 特 点 ， 最小 内 核 可 编 译 至 2KB 。 C/OS-II 已 经 移 植 到 了 几 乎 所 有
13、知 名 的 CPU 上 。第三节 流程框图河海大学本科课程设计报告- 6 -第 4 节 主要程序分析1、程序中初始化包括1.Lcd 的初始化：U16 LCD_Init(U8 Lcd_Bpp)switch(Lcd_Bpp)Case 8:rLCDCON1=(0)|(222)1);rLCDSADDR2=M5D(U32)Video_StartBuffer +(SCR_XSIZE*LCD_YSIZE)1) | (MVAL21)|129;rLCDSADDR3= (LCD_XSIZE/2) | ( (SCR_XSIZE-LCD_XSIZE)/2)9 );rREDLUT =0xfdb96420;河海大学本科课
14、程设计报告- 7 -rGREENLUT=0xfdb96420;rBLUELUT =0xfb40;rDITHMODE=0x0;rDP1_2 =0xa5a5; rDP4_7 =0xba5da65;rDP3_5 =0xa5a5f;rDP2_3 =0xd6b;rDP5_7 =0xeb7b5ed;rDP3_4 =0x7dbe;rDP4_5 =0x7ebdf;rDP6_7 =0x7fdfbfe;rDITHMODE=0x12210;rLCDCON1=(1)|(25)|(MVAL_USED7)|(0x38)|(0x310)|(CLKVAL_COLOR12);break;default:return 1;return 0; 2.中断向量的初始化：void KeyINT_Init(void) if (rINTPND rINTMSK = (BIT_GLOBAL|BIT_EINT4567); 3.RTC 的初始化：void Rtc_Tick_Init(void)if (rINTPND rINTMSK rRTCCON = 0x0;rTICINT = 1 | (17) void Rtc_Tick_Init0(void)if (rINTPND
