ARM课程设计LCD显示24

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1、ARM课程设计LCD显示24嵌入式系统开发与应用课程设计班 级： 090615学 号：XXXXXXXXXX姓 名：XXX 指导老师：郭军团运算机科学与技术系2020年11月15日前言01. 系统设计01.1涉及的软硬件简介01.1.1 Proteus 7.8 简介01.1.2 RVDS 简介01.1.3 芯片 LPC2106 简介01.2.1 LCD 特点11.2.2 LCD显示简介21.2.3 LCD显示流程图21.2.4 LCD相关参数31.3 Proteus仿真电路71.3.1 Proteus 仿真元件清单71.3.2 Proteus 仿真电路图截图71.4程序代码分模块介绍72. 实验

2、（测试）结果163. 总结17参考文献18后附资料19前言近年来，随着运算机技术及集成电路技术的进展，嵌入式技术日渐普及，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。嵌入式系统无疑成为当前最热门最有进展前途的IT应用领域之一。液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式外表和低功耗应用系统中 得到越来越广泛的应用。通过显示器同步显示元器件的状态能够更深刻地明白得操纵的原理。通过Proteus模拟ARM7芯片设计，能够增强我们的自学能力和摸索能力，把握科学研究的方法，提高信息 检索的能力以及猎取与时俱进知识的能力。同时，使我们深刻学习7ARM的相关知

3、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。运用Keil编译C语言，连接生成Hex文件和Axf文件。使用PROTEUS 7.8SP2仿真，选用ARM7 LPC2106芯 片和LCD1602,导入Hex或文件，然后进行软件仿真调试。1. 系统设计1.1涉及的软硬件简介设计中软件要紧用到了模型仿真软件Proteus和编译套件RVDS(RealView Development Suite)，硬件要紧采 纳了 NXP公司的LPC2106微操纵器。1.1.1 Proteus 7.8 简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅

4、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。尽管目前国内推广刚起 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 世界上闻名的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。是目前世界上唯独将电路仿真软件、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

5、译方面，它也支持I AR、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(或者*.axf)，能够在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成效，后者则是实物演示实验难以达到的成效。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。1.1.2 RVDS 简介RealView De

6、velopment Suite(RVDS)是ARM公司继SDT与ADS1.2之后主推的新一代开发工具。RVDS集成的RVCT 是业内公认的能够支持所有ARM处理器，并提供最好的执行性能的编译器。RealView Developer Suite支持所有 ARM系列核心，并与众多第三方实时操作系统及工具商合作简化开发流程。RVDS包含有四个模块：(1) IDE： RVDS中集成了Eclipse IDE，用于代码的编辑和治理。支持语句高亮和多颜色显示，以工程的方式 治理代码，支持第三方Eclipse功能插件。(2) RVCT： RVCT是业界最优秀的编译器，支持全系列的ARM和XSCALE架构，支持

7、汇编、C和C+。(3) RVD：是RVDS中的调试软件，功能强大，支持Flash烧写和多核调试，支持多种调试手段，快速错误定位。(4) RVISS：是指令集仿真器，支持外设虚拟，能够使软件开发和硬件开发同步进行，同时能够分析代码性能， 加快软件开发速度。RVDS具有代码小执行效率高、支持Linux操作系统、调试功能强大、可虚拟外设等优点，同时还具有内容丰 富的在线文档。1.1.3芯片LPC2106简介LPC2106/2105/2104包含一个支持仿确实ARM7TDMI-S CPU、与片内储备器操纵器接口的ARM7局部总线、与 中断操纵器接口的AMBA高性能总线(AHB)和连接片内外设功能的VL

8、SI外设总线(VPB，ARMAMBA总线的兼容超 集)。LPC2106/2105/2104 将ARM7TDMI-S配置为小端(little-endian)字节顺序。AHB外设分配了2M字节的地址范畴，它位于4G字节ARM储备器空间的最顶端。每个AHB外设都分配716k字 节的地址空间。LPC2106/2105/2104的外设功能(中断操纵器除外)都连接IVPB总线。AHB到VPB的桥接将VPB 总线与AHB总线相连。VPB外设也分配了2M字节的地址范畴，从3.5GB地址点开始。每个VPB外设在VPB地址空 间内都分配716k字节地址空间。它拥有以下特性： ARM7TDMI-S 处理器 128k

9、字节片内Flash程序储备器，具有ISP和IAP功能。 Flash编程时刻：1ms可编程512字节，扇区擦除或整片擦除只需400ms。 64/32/16K 字节静态RAM (LPC2106/2105/2104)向量中断操纵器仿真跟踪模块，支持实时跟踪 RealMonitor模块支持实时调试 标准ARM测试/调试接口，兼容现有工具 极小封装：TQFP48 (7 X 7mm2)双UART，其中一个带有完全的调制解调器接口 I2C串行接口 SPI串行接口两个定时器，分别具有4路捕捉/比较通道 多达6路输出的PWM单元实时时钟看门狗定时器通用I/O 口 CPU操作频率可达60MHz双电源CPU 操作电

10、压范畴：1.65V1.95V(1.8V 8.3%)-I/O 电压范畴：3.0V3.6V(3.3V 10%)两个低功耗模式：闲暇和掉电 通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒外设功能可单独使能/禁止，实现功耗最优化 片内晶振的操作频率范畴：10MHz25MHz 片内PLL承诺CPU以最大速度运行，能够在超过整个晶振操作频率范畴的情形下使用。由于拥有以上特性，LPC2106适用于nternet网关、串行通信协议转换器、访问操纵、工业操纵、医疗设备 及其它各种类型的应用。1.2 LCD显示原理和初始化流程图1.2.1 LCD 特点在日常生活中，我们对液晶显示器并不生疏。液晶显示模块已作为专门多电子产品

11、的通过器件，如在运算器、 万用表、电子表及专门多家用电子产品中都能够看到，显示的要紧是数字、专用符号和图形。在单片机的人机交 流界面中，一样的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示器。发光管和LED数码管比较常用，软 硬件都比较简单，在前面章节差不多介绍过，在此不作介绍，本章重点介绍字符型液晶显示器的应用。在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器(CRT)那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且可不能闪耀。数字式接口液晶显示器差不多上数字式的，和单片机系统的

12、接口更加简单可靠，操作更加方便。体积小、重量轻液晶显示器通过显示屏上的电极操纵液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统 显示器要轻得多。功耗低相对而言，液晶显示器的功耗要紧消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得 多。1.2.2 LCD显示简介 液晶显示原理液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行操纵，有电就有显示，如此即能够 显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直截了当驱动、易于实现全彩色显示的特点， 目前差不多被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。 液晶显示器的分类液晶显示的分类方法有专

13、门多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外， 液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。假如依照驱动方式来分，能够分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动 （Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。 液晶显示器各种图形的显示原理：线段的显示点阵图形式液晶由MxN个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字 节的8位，即每行由16字节，共16x8=128个点组成，屏上64x16个显示单元与显示RAM区1024字节相 对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H00F

14、H 的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH） =FFH 时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，.（00EH） =00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这确实是LCD显 示的差不多原理。 字符的显示用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6x8或8x8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几 个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1 ”的点亮，为“0”的 不亮。如此一来就组成

15、某个字符。但由于内带字符发生器的操纵器来说，显示字符就比较简单了，能够让操 纵器工作在文本方式，依照在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光 标，在此送上该字符对应的代码即可。汉字的显示汉字的显示一样采纳图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码（一样用字模提取软件） 每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、5右边为2、4、6依照在LCD上开始显示 的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置 加1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节直到32B显示完就能够LCD上得到一个完整汉字。1.2.3 LCD显示流程图LCD显示流程图如下图所示:开始LCD初始化延时设第一彳亍 显示位置显示第一行内容设第二行 显示位置显示第二行内容1.2.4 LCD相关参数 1602LCD的差不多参数及引脚功能1602LCD分为带背光和不带背光两种，基操纵器大部分为HD44780,带背光的比不带背光的厚，是否 带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图所示： 1602LCD要紧技术参数：显示容量：1