基于ARM7LPC2138的实时时钟.docx
《基于ARM7LPC2138的实时时钟.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ARM7LPC2138的实时时钟.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
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。
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：
ARMLPC2138LEDRTC
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128×128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GPIO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I\O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arm7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：
voidinit_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）;//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=（1<<13）;
__enable_irq（）;
RTC的初始化：
voidRTC_int（void）
{
uint32i,h;
uint8hh[2];
h=HOUR;
hh[0]=HOUR/10+0x30;
hh[1]=HOUR%10+0x30;
clrram（）;//清屏
disp_img（0,16,64,nBitmapDot）;//显示图画
disp_zf（0,12,"CurrentTime:
"）;
for（i=0;i<2;i++）
{
disp_zfyg（13+i,12,hh[i]）;
}
for（i=0;i{
IO0CLR=LED;
IO0SET=BEAK;
DelayNS（30）;
IO0SET=LED;
IO0CLR=BEAK;
DelayNS（30）;
}
ILR=0x03;
VICVectAddr=0x00;
clrram（）;//清屏
}
3.2构建功能模块
调整时间和日期的函数
voidkey（）
{
if（（IO0PIN&ATH）==0）
{
CIIR=0x00;
HOUR++;
if（HOUR>23）HOUR=0;
CIIR=0x04;
while（（IO0PIN&ATH）==0）;
}
if（（IO0PIN&ATM）==0）
{
CIIR=0x00;
MIN++;
if（MIN>59）MIN=0;
CIIR=0x04;
while（（IO0PIN&ATM）==0）;
}
if（（IO0PIN&ATS）==0）
{
CIIR=0x00;
MONTH++;
if（MONTH>12）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
voidDelayNS（uint32dly）
{uint32i;
for（;dly>0;dly--）
for（i=0;i<50000;i++）;
}
整点报时函数
voidRTC_int（void）
{
uint32i,h;
uint8hh[2];
h=HOUR;
hh[0]=HOUR/10+0x30;
hh[1]=HOUR%10+0x30;
clrram（）;//清屏
disp_img（0,16,64,nBitmapDot）;//显示图画
disp_zf（0,12,"CurrentTime:
"）;
for（i=0;i<2;i++）
{
disp_zfyg（13+i,12,hh[i]）;
}
for（i=0;i{
IO0CLR=LED;
IO0SET=BEAK;
DelayNS（30）;
IO0SET=LED;
IO0CLR=BEAK;
DelayNS（30）;
}
ILR=0x03;
VICVectAddr=0x00;
clrram（）;//清屏
}
输出字符串函数
voiddisp_zf（uint32x,uint32y,uint8*str）
{
charc;
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
voiddisp_zfyg（uint32x,uint32y,uint8str）
{
charc;
wr_xd（（addr_w+16*y+x）,0x24）;
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，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
#defineuint32unsignedint
#defineuint8unsignedchar
#defineBEAK（1<<20）
#defineLED（1<<16）
#defineATM（1<<17）//调整分钟
#defineATH（1<<18）//调整小时
#defineATS（1<<22）//调整月份
#defineATD（1<<23）//调整日期
//*************************************
//调整时间和日期的函数
//*************************************
voidkey（）
{
if（（IO0PIN&ATH）==0）
{
CIIR=0x00;
HOUR++;
if（HOUR>23）HOUR=0;
CIIR=0x04;
while（（IO0PIN&ATH）==0）;
}
if（（IO0PIN&ATM）==0）
{
CIIR=0x00;
MIN++;
if（MIN>59）MIN=0;
CIIR=0x04;
while（（IO0PIN&ATM）==0）;
}
if（（IO0PIN&ATS）==0）
{
CIIR=0x00;
MONTH++;
if（MONTH>12）MONTH=0;
CIIR=0x04;
while（（IO0PIN&ATS）==0）;
}
if（（IO0PIN&ATD）==0）
{
CIIR=0x00;
DOM++;
CIIR=0x04;
while（（IO0PIN&ATD）==0）;
}
}
//*************************************
//输出字符串函数
//*************************************
voiddisp_zf（uint32x,uint32y,uint8*str）
{
charc;
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
//*************************************
voiddisp_zfyg（uint32x,uint32y,uint8str）
{
charc;
wr_xd（（addr_w+16*y+x）,0x24）;
wr_comm（0xb0）;
c=str;
wr_auto（c-32）;
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
****************************************************************************/
voidDelayNS（uint32dly）
{uint32i;
for（;dly>0;dly--）
for（i=0;i<50000;i++）;
}
//*************************************
//液晶初始化函数
//*************************************
voidinit_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）;//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
***********************************************************/
voidRTC_int（void）
{
uint32i,h;
uint8hh[2];
h=HOUR;
hh[0]=HOUR/10+0x30;
hh[1]=HOUR%10+0x30;
clrram（）;//清屏
disp_img（0,16,64,nBitmapDot）;//显示图画
disp_zf（0,12,"CurrentTime:
"）;
for（i=0;i<2;i++）
{
disp_zfyg（13+i,12,hh[i]）;
}
for（i=0;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
**************************************************************************
*/
voidRTCInit（void）
{
PREINT=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--------------------*/
voidmain（）
{
uint32i;
uint8k[18];
TargetResetInit（）;
RTCInit（）;
VICIntSelect=0x00000000;
VICVectCntl0=0x20|13;
VICVectAddr0=（uint32）RTC_int;
ILR=0x03;
VICIntEnable=（1<<13）;
__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（）;//液晶初始化
clrram（）;//清屏
while
（1）
{
key（）;
k[0]=YEAR/1000+0x30;
k[1]=YEAR%1000/100+0x30;
k[2]=YEAR%100/10+0x30;
k[3]=YEAR%10+0x30;
k[4]='-';
k[5]=MONTH/10+0x30;
k[6]=MONTH%10+0x30;
k[7]='-';
k[8]=DOM/10+0x30;
k[9]=DOM%10+0x30;
k[10]=HOUR/10+0x30;
k[11]=HOUR%10+0x30;
k[12]=':
';
k[13]=MIN/10+0x30;
k[14]=MIN%10+0x30;
k[15]=':
';
k[16]=SEC/10+0x30;
k[17]=（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;i<10;i++）
{
disp_zfyg（6+i,10,k[i]）;
}
for（i=10;i<18;i++）
{
disp_zfyg（6+i-10,13,k[i]）;
}
}
}
升级会员 