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1、河河海海大大学学物物联联网网工工程程学学院院课课程程设设计计报报告告题题 目目 基基于于LCD 的的电电子子时时钟钟实实验验 专专业业、 、学学号号 电电信信 、 、 授授课课班班号号 完完成成时时间间 2013.07.05 课程设计（报告）任务书课程设计（报告）任务书（理（理 工工 科科 类）类）、课程设计（报告）题目：基于基于 LCD 的电子时钟实验的电子时钟实验 、课程设计（论文）工作内容一、课程设计目标一、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
2、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二、研究方法及手段应用1、将任务分成若干模块，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
3、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： 电信、10 级 目目 录录前 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河海大学本科课程设计报告- 2 -前前 言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
4、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
5、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河海大学本科课程设计报告- 3 -
6、第一章第一章 系统设计系统设计第一节第一节 课题目标及总体方案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 A
7、xf 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。第二节第二节 相关组件说明相关组件说明一、一、LCD 显示原理显示原理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
8、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8bit单扫描模式。二、二、 proteus 简介简介河海大学本科课程设计报告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
9、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P
10、ROTEUS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
11、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河海大学本科课程设计报告- 5 -四、四、USOSII操作系统简介操作
12、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知名的 CPU 上。第三节
13、第三节 流程框图流程框图河海大学本科课程设计报告河海大学本科课程设计报告- 6 -第第 4 节节 主要程序分析主要程序分析1 1、程序中初始化包括程序中初始化包括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) | (MVAL= 60) sec = 0;min+;Showm();if (min = 60)min = 0;hour+;Showh();if (h
14、our = 23)hour = 0; day+;if(day =31)day = 1;mon+;if(mon = 12)mon = 1;yea1+; Display_Time(106, 160);/时间 日期while(1); 河海大学本科课程设计报告河海大学本科课程设计报告- 14 -第二章第二章 实验（测试）结果及讨论实验（测试）结果及讨论第一节第一节 proteus7.1 仿真调试仿真调试在应用这个软件的过程中发现了我们写好的程序在上面老是出现编译错误，在处理之后还是有 4 个错误，使我们无法编译通过，我们在网上搜索资料，其他同志在使用时也遇到类似的错误，很多人都说是兼容性问题。我们就把时间花在了实验想的调试上面。第二节第二节 S3C44B0X 系统板调试系统板调试我们将编译软件 ADS1.2 生成的 axf 文件烧写到 S3C44B0 系统板上，效果如下页图所示。该 LCD 电子时钟能够动态显示当前的时间，包括：年、月、日、时、分、秒，时针、分针和秒针为动态实时指示当前的时间。第第 3 节节 实际效果图实际效果图生成 Hex 文件后即可用串口连接实验箱观察实验现象。LCD 液晶显示出现如下
