基于ARM的万年历1 精品.docx
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基于ARM的万年历1精品
《嵌入式系统》课程设计报告
基于ARM的万年历系统
院系：
机电学院
学生姓名：
专业：
应用电子技术教育
班级：
指导教师：
田丰庆
付广春
完成时间：
2013年3月29日
目录
1引言1
2STM32芯片RTC时钟介绍1
3程序运行结果2
3.1STM32管脚介绍2
3.2STM32复位电路和时钟设计2
4总体设计框图3
5程序运行结果图示4
6程序流程图5
7总结体会5
8参考文献6
附录一：
总体电路图7
附录二：
源程序8
基于ARM的万年历系统
摘要：
本设计选择STM32为核心控制元件，设计了用RTC定时器实现万年历的控制与设计。
程序使用C语言进行编程，能动态显示当前时间，包括年、月、日、时、分、秒，并且用串口助手显示。
关键词：
STM32ARM时钟
1引言
随着科技的发展，嵌入式系统广泛应用于工业控制和商业管理领域，在多媒体手机、袖珍电脑，掌上电脑，车载导航器等方面的应用，更是极大地促进了嵌入式技术深入到生活和工作各个方面。
嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件及嵌入式软件系统组成。
本文介绍基于STM32F103R6T6的嵌入式微处理器的万年历设计，并且在液晶上显示。
2STM32芯片RTC时钟介绍
STM32的实时时钟（RTC）是一个独立的定时器。
RTC模块拥有一组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可以提供时钟日历的功能，修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。
STM32F10x系列微控制器片上内置的RTC模块，主要特性如下：
（1）可编程的预分频系数，分频系数最高位2^20。
（2）32位的可编程计数器，可用于长程时间段的测量。
（3）两个单独的时钟：
用于APB1接口的PLCK1和RTC时钟（此时RTC时钟的频率必须小于PCLK1时钟的四分之一以上）。
（4）可以选择一下三种RTC的时钟源：
HSE（highspeedexternal）时钟除以128，即高速外部时钟，接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4~16MHz。
LSI（lowspeedinternal）振荡器时钟，即低速内部时钟，频率为40kHz。
LSE（lowspeedexternal）振荡器时钟，即低速外部时钟，接石英晶体，频率为32.768kHz。
（5）2钟独立的复位类型：
APB1接口由系统复位。
RTC核（预分频器、闹钟、计数器和分频器）只能由备份域复位。
（6）3个专门的可屏蔽中断：
闹钟中断，用来产生一个软件可编程的闹钟中断。
秒中断，用来产生一个可编程的周期性中断信号（最长可达1s）。
溢出中断，检测内部可编程计数器溢出并回转为0的状态
（7）STM32侵入检测：
TPAL=0时启动侵入检测TAMPER引脚前已经为高电平，一旦启动检测功能，则会产生一个额外的侵入事件。
TPAL=1时启动侵入引脚TAMPER前该引脚为低电平，一旦启动检测功能，则会产生一个额外的侵入事件。
检测TAMPER上的点品变化，就会把备份寄存器的内容清空，以保护重要的数据不被非法盗取。
3STM32最小系统电路
3.1STM32芯片管脚介绍
STM32F103R6T6管脚示意图，如图1所示。
图1STM32F103R6T6管脚示意图
3.2STM32复位和时钟电路设计
此电路主要是复位电路和时钟电路两部分，其中复位电路采用按键手动复位和上电自动复位组合，电路如图2（右）所示：
其中7脚为STM32的复位端。
时钟电路如图2（左）所示：
晶振采用的是8MHz和32.786KHz，8MKz分别接STM32的5脚和6脚，32.786KHz分别接STM32的3脚和4脚。
图2STM32复位和时钟电路
4总体设计框图
本电路主要由3大部分电路组成：
ARM最小系统电路、时钟显示电路和闹钟警报电路（本设计用LED灯指示）。
其中ATM最小系统主要由复位电路和时钟电路组成。
在该设计中，闹钟提醒由LED灯代替，当闹钟时间到的话，LED灯亮，延时设定的时间后自动关闭。
总体设计方框图，如图3所示。
STM32
复位电路
串口显示
输入时间
时钟电路
图3总体设计方框图
5程序运行结果如图4所示
图4程序运行结果
6程序流程图
程序流程图，如图5所示。
图5程序主流程和时间程序流程图
7总结与体会
通过这次万年历的设计，使我对ARM有了更深的理解。
刚开始拿到题提目，我先是查找相关资料，从图书馆和网上找到相关的课题，参考借鉴别人的设计，从而理清我们设计的思路。
此次作业设计大致可以分为两部分，电路图部分和程序编程部分，其中最有难度的是程序的编写与调试。
在编写程序的过程中，我遇到了各种各样的问题，工程之间的结合，对于其中的错误怎样解决，需要配置什么，更改哪里等等。
对于ARM我学的很浅，编程遇到问题不知道如何解决，我知道这个是我的弱点，但在这两周的课程设计中，用KeiluVision4在ARM开发板上进行程序调试，遇到问题解决问题，在这个过程中我收获了不少。
参考文献
[1]彭刚、秦志强等.基于ARMCortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器应用实践[M].北京:
电子工业出版社
[2]李宁.基于MDK的STM32处理器开发应用[M].北京航空航天大学出版社，2008.
[3]王永红、徐炜、赫立平.STM32系列ARMCortex-M3微控制器原理与实践[M].北京航空航天大学出版社，2008.
[4]ARMLimited.Cortex-M3TechnicalReferenceManual（r2p0）.ARMDDI0037G2008.
[5]
附录一：
总体电路图
附录二：
程序
#include"stm32f10x.h"
#include"stdio.h"
#include"calendar.h"
#include"date.h"
__IOuint32_tTimeDisplay=0;
voidRCC_Configuration（void）;
voidNVIC_Configuration（void）;
voidGPIO_Configuration（void）;
voidUSART_Configuration（void）;
intfputc（intch,FILE*f）;
voidRTC_Configuration（void）;
voidTime_Regulate（structrtc_time*tm）;
voidTime_Adjust（void）;
voidTime_Display（uint32_tTimeVar）;
voidTime_Show（void）;
u8USART_Scanf（u32value）;
#defineRTCClockSource_LSE
u8const*WEEK_STR[]={"日","一","二","三","四","五","六"};
u8const*zodiac_sign[]={"猪","鼠","牛","虎","兔","龙","蛇","马","羊","猴","鸡","狗"};
structrtc_timesystmtime;
intmain（）
{
RCC_Configuration（）;
NVIC_Configuration（）;
GPIO_Configuration（）;
USART_Configuration（）;
if（BKP_ReadBackupRegister（BKP_DR1）!
=0xA5A5）
{
printf（"\r\n\nRTCnotyetconfigured...."）;
RTC_Configuration（）;
printf（"\r\nRTCconfigured...."）;
Time_Adjust（）;
BKP_WriteBackupRegister（BKP_DR1,0xA5A5）;
}
else
{
if（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PORRST）!
=RESET）
{
printf（"\r\n\nPowerOnResetoccurred...."）;
}
elseif（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PINRST）!
=RESET）
{
printf（"\r\n\nExternalResetoccurred...."）;
}
printf（"\r\nNoneedtoconfigureRTC...."）;
RTC_WaitForSynchro（）;
RTC_ITConfig（RTC_IT_SEC,ENABLE）;
RTC_WaitForLastTask（）;
}
#ifdefRTCClockOutput_Enable
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_PWR|RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE）;
PWR_BackupAccessCmd（ENABLE）;
BKP_TamperPinCmd（DISABLE）;
BKP_RTCOutputConfig（BKP_RTCOutputSource_CalibClock）;
#endif
RCC_ClearFlag（）;
Time_Show（）;
}
voidRCC_Configuration（）
{
SystemInit（）;
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE）;
}
voidNVIC_Configuration（）
{
NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_1）;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=RTC_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;
}
voidGPIO_Configuration（）
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;
}
voidUSART_Configuration（）
{
USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200;
USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
USART_Init（USART1,&USART_InitStructure）;
USART_Cmd（USART1,ENABLE）;
}
intfputc（intch,FILE*f）
{
USART_SendData（USART1,（unsignedchar）ch）;
while（!
（USART1->SR&USART_FLAG_TXE））;
return（ch）;
}
voidRTC_Configuration（）
{
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_PWR|RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE）;
PWR_BackupAccessCmd（ENABLE）;
BKP_DeInit（）;
#ifdefRTCClockSource_LSI
RCC_LSICmd（ENABLE）;
while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_LSIRDY）==RESET）
{
}
RCC_RTCCLKConfig（RCC_RTCCLKSource_LSI）;
#elifdefinedRTCClockSource_LSE
RCC_LSEConfig（RCC_LSE_ON）;
while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_LSERDY）==RESET）
{
}
RCC_RTCCLKConfig（RCC_RTCCLKSource_LSE）;
#endif
RCC_RTCCLKCmd（ENABLE）;
#ifdefRTCClockOutput_Enable
BKP_TamperPinCmd（DISABLE）;
BKP_RTCCalibrationClockOutputCmd（ENABLE）;
#endif
RTC_WaitForSynchro（）;
RTC_WaitForLastTask（）;
RTC_ITConfig（RTC_IT_SEC,ENABLE）;
RTC_WaitForLastTask（）;
#ifdefRTCClockSource_LSI
RTC_SetPrescaler（31999）;
#elifdefinedRTCClockSource_LSE
RTC_SetPrescaler（32767）;
#endif
RTC_WaitForLastTask（）;
}
voidTime_Regulate（structrtc_time*tm）
{
u32Tmp_YY=0xFF,Tmp_MM=0xFF,Tmp_DD=0xFF,Tmp_HH=0xFF,Tmp_MI=0xFF,Tmp_SS=0xFF;
printf（"\r\n=========================TimeSettings=================="）;
printf（"\r\n请输入年份（PleaseSetYears）:
20"）;
while（Tmp_YY==0xFF）
{
Tmp_YY=USART_Scanf（99）;
}
printf（"\n\r年份被设置为:
20%0.2d\n\r",Tmp_YY）;
tm->tm_year=Tmp_YY+2000;
Tmp_MM=0xFF;
printf（"\r\n请输入月份（PleaseSetMonths）:
"）;
while（Tmp_MM==0xFF）
{
Tmp_MM=USART_Scanf（12）;
}
printf（"\n\r月份被设置为:
%d\n\r",Tmp_MM）;
tm->tm_mon=Tmp_MM;
Tmp_DD=0xFF;
printf（"\r\n请输入日期（PleaseSetDates）:
"）;
while（Tmp_DD==0xFF）
{
Tmp_DD=USART_Scanf（31）;
}
printf（"\n\r日期被设置为:
%d\n\r",Tmp_DD）;
tm->tm_mday=Tmp_DD;
Tmp_HH=0xFF;
printf（"\r\n请输入时钟（PleaseSetHours）:
"）;
while（Tmp_HH==0xFF）
{
Tmp_HH=USART_Scanf（23）;
}
printf（"\n\r时钟被设置为:
%d\n\r",Tmp_HH）;
tm->tm_hour=Tmp_HH;
Tmp_MI=0xFF;
printf（"\r\n请输入分钟（PleaseSetMinutes）:
"）;
while（Tmp_MI==0xFF）
{
Tmp_MI=USART_Scanf（59）;
}
printf（"\n\r分钟被设置为:
%d\n\r",Tmp_MI）;
tm->tm_min=Tmp_MI;
Tmp_SS=0xFF;
printf（"\r\n请输入秒钟（PleaseSetSeconds）:
"）;
while（Tmp_SS==0xFF）
{
Tmp_SS=USART_Scanf（59）;
}
printf（"\n\r秒钟被设置为:
%d\n\r",Tmp_SS）;
tm->tm_sec=Tmp_SS;
}
voidTime_Adjust（）
{
RTC_WaitForLastTask（）;
Time_Regulate（&systmtime）;
GregorianDay（&systmtime）;
RTC_SetCounter（mktimev（&systmtime））;
RTC_WaitForLastTask（）;
}
voidTime_Display（uint32_tTimeVar）
{
staticuint32_tFirstDisplay=1;
u8str[15];
to_tm（TimeVar,&systmtime）;
if（（!
systmtime.tm_hour&&!
systmtime.tm_min&&!
systmtime.tm_sec）||（FirstDisplay））
{
GetChinaCalendar（（u16）systmtime.tm_year,（u8）systmtime.tm_mon,（u8）systmtime.tm_mday,str）;
printf（"\n\r\n\r今天农历：
%0.2d%0.2d,%0.2d,%0.2d",str[0],str[1],str[2],str[3]）;
GetChinaCalendarStr（（u16）systmtime.tm_year,（u8）systmtime.tm_mon,（u8）systmtime.tm_mday,str）;
printf（"%s",str）;
}
printf（"\r当前时间为:
%d年（%s年）%d月%d日（星期%s）%0.2d:
%0.2d:
%0.2d",
systmtime.tm_year,zodiac_sign[（systmtime.tm_year-3）%12],systmtime.tm_mon,systmtime.tm_mday,
WEEK_STR[systmtime.tm_wday],systmtime.tm_hour,
systmtime.tm_min,systmtime.tm_sec）;
}
voidTime_Show（）
{
printf（"\n\r"）;
while
（1）
{
if（TimeDisplay==1）
{
Time_Display（RTC_GetCounter（））;
TimeDisplay=0;
}
}
}
u8USART_Scanf（u32value）
{
u32index=0;
u32tmp[2]={0,0};
while（index<2）
{
while（USART_GetFlagStatus（USART1,USART_FLAG_RXNE）==RESET）
{
}
tmp[index++]=（USART_ReceiveData（USART1））;
if（（tmp[index-1]<0x30）||（tmp[index-1]>0x39））
{
if（（index==2）&&（tmp[index-1]=='\r'））
{
tmp[1]=tmp[0];
tmp[0]=0x30;
}
else
{
printf（"\n\rPleaseentervalidnumberbetween0and9-->:
"）;
index--;
}
}
}
index=（tmp[1]-0x30）+（（tmp[0]-0x30）*10）;
if（index>value）
{
printf（"\n\rPleaseentervalidnumberbetween0and%d",value）;
return0xFF;
}
returnindex;
}
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