基于ARM7LPC2138的实时时钟.docx

1、基于ARM7LPC2138的实时时钟前 言近年来，随着计算机技术及集成电路技术的发展，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发展前途的IT应用领域之一。32位嵌入式系统发展很快，32位单片机已逐渐占领8位机的市场，并以很高的性价比赢得了越来越多的用户的青睐。随着科技和工艺的进步，32位单片机的优势会更加突显出来，将会成为嵌入式系统的主流。在32位嵌入式系统中，基于ARM的应用占据了大部分份额。 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。

2、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。本次设计是采用LPC2138的32位芯片设计的可调万年历，具有调时、调分、调月、调日和准点报时的功能。当整点时，蜂鸣器响的次数为当时小时的值以及LED会闪烁相应的次数。关键词：ARM LPC21

3、38 LED RTC一、功能说明利用内部RTC的实时时钟，制作一个时钟，通过液晶显示模块显示年、月、日和时间。K1键、K2键、K3键和K4键分别可用于调整月份、日、小时和分钟数。在调整过程中，日期和时钟以新的时间为起点继续刷新显示。同时，该设计具有整点报时的功能，当整点时，蜂鸣器响的次数为当时小时的值以及LED会闪烁相应的次数。本设计采用的是OCM128128液晶显示模块是128128点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形，可与CPU直接接口，具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线。采用T6963C驱动IC进行控制。本实验板中采用的是3.3V的液晶模块，可以直接连接到LPC2138的GPI

4、O上，而不需要进行电平转换。二、系统硬件设计2.1 系统结构本实验是基于LPC2138ARM处理器而设计的实时时钟，综合性较强，涉及到RTC外部中断，引脚的GPIO功能，C语言编程等知识。首先要定义P0口为基本IO功能，然后通过引脚功能选择寄存器PINSEL0及PINSEL1定义输入输出外部中断口所在的位，另外还要对外部中断进行初始化，其中有规定他们的优先级，中断触发方式，中断地址分配，本实验采用液晶模块OCM128128同时显示实时时间，同样要对他们进行初始化，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、LPC2138微控制器自带有一个实时时钟RTC带日历和时钟功能，要使用它也要

5、进行一下的基本操作：设置RTC基准时钟分频器初始化RTC的时钟值如，YEAR,MONTH,HOUR等启动RTC即CCR的CLKEN位职位读取完整时间寄存器值或等待中断。陈述完以上的模块初始化后，下面简要说明一下程序的流程。先调用以上各个模块的初始化函数lcd_int(),RTCint()。然后开启RTC时钟，并调用LCD显示函数SendTimetRtc(),如果没用中断发生就判断实时时间是否与以设定的报警时间相同，如果相同就马上接通蜂鸣器报警并且点亮LED灯。假如有中断发生，在无效状态下，马上给中断标志寄存器EXTINT对应位，然后写1清零，然后转到中断服务程序。根据项目要求，确定该系统的设计

6、方案，图2-1为该系统设计方案的结构框图。硬件电路由6个部分组成，即ARMLPC2138处理器、时钟电路、复位电路、液晶显示模块、时间调整模块、整点报时模块。图2-1 系统结构框图2.2元器件的选择选用嵌入式arm 7系列的LPC2138芯片和LCDPG128128a显示器： 三、系统软件设计3.1程序和芯片的初始化 程序中包括：Lcd的初始化：void init_lcd (void) IO0CLR=rst; IO0SET=rst; delay1(50); IO0CLR=ce; IO0SET=wr; IO0SET=rd; wr_xd(addr_w,0x40); /文本显示区首地址 wr_xd(

7、addr_t,0x42); /图形显示区首地址 wr_td(width,0x00,0x41); /文本显示区宽度 wr_td(width,0x00,0x43); /图形显示区宽度 wr_comm(0x81); /逻辑异或 wr_td(0x56,0x00,0x22); /CGRAM偏置地址设置 wr_comm(0x9c); /启用文本显示,启用图形显示中断向量的初始化：VICIntSelect = 0x00000000; VICVectCntl0 = 0x20|13; VICVectAddr0 = (uint32)RTC_int; ILR=0x03; VICIntEnable = (113);

8、_enable_irq(); RTC的初始化：void RTC_int(void) uint32 i,h; uint8 hh2; h=HOUR; hh0 = HOUR /10+0x30; hh1 = HOUR% 10+0x30; clrram(); /清屏 disp_img(0,16,64,nBitmapDot); /显示图画 disp_zf(0,12,Current Time:); for(i=0;i2;i+) disp_zfyg(13+i,12,hhi); for(i=0;i23) HOUR=0; CIIR=0x04; while(IO0PIN&ATH)=0); if(IO0PIN&ATM

9、)=0) CIIR=0x00; MIN+; if(MIN59) MIN=0; CIIR=0x04; while(IO0PIN&ATM)=0); if(IO0PIN&ATS)=0) CIIR=0x00; MONTH+; if(MONTH12) MONTH=0; CIIR=0x04; while(IO0PIN&ATS)=0); if(IO0PIN&ATD)=0) CIIR=0x00; DOM+; CIIR=0x04; while(IO0PIN&ATD)=0); 延时函数void DelayNS(uint32 dly) uint32 i; for(; dly0; dly-) for(i=0; i50

10、000; i+);整点报时函数void RTC_int(void) uint32 i,h; uint8 hh2; h=HOUR; hh0 = HOUR /10+0x30; hh1 = HOUR% 10+0x30; clrram(); /清屏 disp_img(0,16,64,nBitmapDot); /显示图画 disp_zf(0,12,Current Time:); for(i=0;i2;i+) disp_zfyg(13+i,12,hhi); for(i=0;ih;i+) IO0CLR=LED; IO0SET=BEAK; DelayNS(30); IO0SET=LED; IO0CLR=BEA

11、K; DelayNS(30); ILR = 0x03; VICVectAddr = 0x00; clrram(); /清屏输出字符串函数void disp_zf(uint32 x,uint32 y,uint8 *str)char c;wr_xd(addr_w+16*y+x),0x24);wr_comm(0xb0);while(*str!=0)c = (*str);wr_auto(c-32);str+; wr_comm(0xb2);输出一个字符的函数void disp_zfyg(uint32 x,uint32 y,uint8 str)char c;wr_xd(addr_w+16*y+x),0x2

12、4);wr_comm(0xb0);c = str;wr_auto(c-32);wr_comm(0xb2);四、实验测试4.1IAR软件的编译，连接和运行 构建完整的程序：添加头文件，中断处理汇编程序段，初始化函数和主函数：4.2protues仿真软件的联合调试 为LPC2138芯片选择Hex文件路径：五、实验结果5.1仿真结果5.2实验板结果六、心得体会众所周知，ARM微处理器功能特别的强大，与MC51单片机相比，它更适合做中高端数字系统的微处理器，ARM已经成了现代主流微处理器内核,目前，绝大多数码产品，如，手机，MP3，MP4，数码相机，他们的系统都嵌入了ARM系列内核，ARM微处理器更新

13、换代很快，现在的诺基亚N系列智能手机如N78,N79已经采用了ARM11了，使得运行于塞班操作系统S60第三版的应用程序流畅自如。 回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在整整半个月的日子里，我学到很多很多的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的内容。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才是真正的知识，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程遇到了各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻

14、，掌握得不够牢固，通过这次课程设计，把以前所学过的知识重新温故，巩固了所学的知识。七、程序清单/* 文件名：LCDTEST.C* 功能：显示图像，显示汉字，显示字符。显示点阵*/#include Config.h#include Target.h#include T6963C.h#include #define uint32 unsigned int#define uint8 unsigned char #define BEAK (120) #define LED (116)#define ATM (117) /调整分钟#define ATH (118) /调整小时#define ATS (1

15、22) / 调整月份#define ATD (123) HOUR=0; CIIR=0x04; while(IO0PIN&ATH)=0); if(IO0PIN&ATM)=0) CIIR=0x00; MIN+; if(MIN59) MIN=0; CIIR=0x04; while(IO0PIN&ATM)=0); if(IO0PIN&ATS)=0) CIIR=0x00; MONTH+; if(MONTH12) MONTH=0; CIIR=0x04; while(IO0PIN&ATS)=0); if(IO0PIN&ATD)=0) CIIR=0x00; DOM+; CIIR=0x04; while(IO0

16、PIN&ATD)=0); /*/输出字符串函数/*void disp_zf(uint32 x,uint32 y,uint8 *str)char c;wr_xd(addr_w+16*y+x),0x24);wr_comm(0xb0);while(*str!=0)c = (*str);wr_auto(c-32);str+; wr_comm(0xb2);/*/输出一个字符的函数/*void disp_zfyg(uint32 x,uint32 y,uint8 str)char c;wr_xd(addr_w+16*y+x),0x24);wr_comm(0xb0);c = str;wr_auto(c-32)

17、;wr_comm(0xb2);/* 名称：DelayNS()* 功能：长软件延时* 入口参数：dly 延时参数，值越大，延时越久* 出口参数：无*/void DelayNS(uint32 dly) uint32 i; for(; dly0; dly-) for(i=0; i50000; i+);/*/液晶初始化函数/*void init_lcd (void) IO0CLR=rst; IO0SET=rst; delay1(50); IO0CLR=ce; IO0SET=wr; IO0SET=rd; wr_xd(addr_w,0x40); /文本显示区首地址 wr_xd(addr_t,0x42);

18、/图形显示区首地址 wr_td(width,0x00,0x41); /文本显示区宽度 wr_td(width,0x00,0x43); /图形显示区宽度 wr_comm(0x81); /逻辑异或 wr_td(0x56,0x00,0x22); /CGRAM偏置地址设置 wr_comm(0x9c); /启用文本显示,启用图形显示/*整点报时函数*/void RTC_int(void) uint32 i,h; uint8 hh2; h=HOUR; hh0 = HOUR /10+0x30; hh1 = HOUR% 10+0x30; clrram(); /清屏 disp_img(0,16,64,nBitm

19、apDot); /显示图画 disp_zf(0,12,Current Time:); for(i=0;i2;i+) disp_zfyg(13+i,12,hhi); for(i=0;ih;i+) IO0CLR=LED; IO0SET=BEAK; DelayNS(30); IO0SET=LED; IO0CLR=BEAK; DelayNS(30); ILR = 0x03; VICVectAddr = 0x00; clrram(); /清屏/* 函数名称 ：RTCInit()* 函数功能 ：初始化实时时钟* 入口参数 ：无* 出口参数 ：无*/void RTCInit (void) PREINT =

20、Fpclk / 32768 - 1; / 设置基准时钟分频器 PREFRAC = Fpclk - (Fpclk / 32768) * 32768; CCR = 0x00; / 禁止时间计数器 YEAR = 2013; MONTH = 07; DOM = 01; DOW = 1; HOUR = 2; MIN = 59; SEC = 55; CIIR = 0x04; / 设置HOUR值的增量产生1次中断 ILR = 0x03; / 清除RTC增量和报警中断标志 CCR = 0x01; / 启动RTC/*-主程序-*/void main () uint32 i; uint8 k18; TargetR

21、esetInit(); RTCInit (); VICIntSelect = 0x00000000; VICVectCntl0 = 0x20|13; VICVectAddr0 = (uint32)RTC_int; ILR=0x03; VICIntEnable = (113); _enable_irq(); PINSEL0 = 0x0000000; / 设置I/O连接到UART1 PINSEL1 = 0x00000000; / 设置PS2口为GPIO输入 IO0DIR = 0xff39ffff; IO0SET=LED; IO0SET=ATM; IO0SET=ATH; init_lcd (); /

22、液晶初始化 clrram(); /清屏 while(1) key(); k0 = YEAR /1000+0x30; k1 = YEAR %1000/100+0x30; k2 = YEAR%100/ 10+0x30; k3 = YEAR % 10+0x30; k4=-; k5 = MONTH /10+0x30; k6 = MONTH % 10+0x30; k7=-; k8 =DOM/ 10+0x30; k9 = DOM % 10+0x30; k10 = HOUR /10+0x30; k11 = HOUR % 10+0x30; k12=:; k13 = MIN/ 10+0x30; k14 =MIN % 10+0x30; k15=:; k16=SEC/10+0x30; k17=(SEC%10+0x30); disp_img(0,16,64,nBitmapDot); /显示图画 disp_zf(0,10,DATE: ); disp_zf(0,13,TIME: ); for(i=0;i10;i+) disp_zfyg(6+i,10,ki); for(i=10;i18;i+) disp_zfyg(6+i-10,13,ki);