基于嵌入式系统的LCD电子时钟方案设计书Word文档格式.docx
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第三章实验结果……………………………………5
心得体会……………………………………5
参考文献……………………………………5
附录…………………………………………6
前言
嵌入式系统反映了当代最新的技术水平。
嵌入式系统不仅和一般的PC机上的应用系统不同,就是针对不同的具体应用而设计的嵌入式系统之间差别也很大。
嵌入式系统一般功能单一,简单而且兼容性方面要求不高,但是在大小和成本方面限制较多。
在本实验中以arm7处理器S3C44B0X和液晶显示屏LRH9J515XASTN/BW为基础,设计实现了带农历的实时时钟电路。
当有外部中断产生时,串口与S3C44B0X进行通信,实现更改时钟时间,且应用公历转农历的算法,实现将农历时间实时显示在LCD上。
另外还具有闹铃、星期提示功能,基本上能够满足人们的需求。
关键字:
arm7S3C44B0XLCD农历串口
第一章课题目标及总体方案
一、目的
●了解实时时钟的硬件控制原理及设计方法。
●掌握S3C44B0X处理器的RTC模块程序设计方法。
●初步掌握液晶显示屏的使用及其电路设计方法。
●掌握S3C44B0X处理器的LCD控制器的使用。
●通过实验掌握液晶显示文本和图形的方法以及程序设计的方法。
二、设备
1.硬件:
EmbestEDUKIT—Ⅱ/Ⅲ实验平台,EmbestARM标准/增强型仿真器套件,PC机。
2.软件:
EmbestIDEPro2004集成开发环境,Windows98/2000/NT/XP操作系统。
三、内容
通过运用S3C44B0X的RTC模块、串口模块和LCD模块,编写应用程序,在LCD上实时显示当前时间及农历时间。
四、研究方法
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.连接PC和EmbestEDUKIT—Ⅱ/Ⅲ实验箱,进行整个实验环境搭建。
第二章系统设计
1、系统结构原理图
本实验电子时钟的设计主要是将RTC模块中的时间传到LCD上进行实时显示;
此外,通过串口与PC机通信,设置RTC模块中当前时间及报警时间,并把当前公历时间转换为农历时间一起在LCD上进行显示,其结构框图如右图所示:
LCD显示
2、硬件组成与设计
2.1实时时钟RTC模块
S3C44B0X实时时钟单元是处理器集成的片内外设,由开发板上的后备电池供电,可以在系统电源关闭的情况下运行,RTC发送8位BCD码数据到CPU。
传送的数据包括秒、分、时、星期、日期、月份和年份。
RTC单元时钟源频率由外部32.768kHz晶振提供,可以实现闹钟(报警)功能及时间片中断、置0计数功能。
2.2串口通信模块
S3C44B0X串行通信单元UART提供2个独立的异步串行通信口,皆可工作于中断和DMA模式。
最高波特率达115200b/s。
每个UART单元包含一个16字节FIFO,用于数据接收和发送。
此外,每个UART模块还包含可编程波特率、红外发送/接收、1个或2个停止位、5/6/7/8位数据宽度和奇偶校验。
通过初始化好串口,与RTC进行通信,来设置RTC当前时间及报警时间。
2.3液晶显示LCD模块
S3C44B0X处理器集成了LCD控制器,支持4位单扫描、4位双扫描和8位单扫描工作方式。
处理器使用内部RAM区作为显示缓存,并支持屏幕水平和垂直滚动显示。
数据的传送采用DMA(直接内存访问)方式,以达到最小延迟。
根据实际硬件水平和垂直像素点数、传送数据位数、时间线和帧速率方式等进行编程,以支持多种类型的显示屏。
LCD控制器主要液晶屏显示数据的传送、时钟和各种信号的产生与控制功能。
3、软件组成与设计
3.1读写RTC模块
S3C44B0X内部集成了RTC模块,通过读取RTC模块中寄存器BCDSEC、BCDMIN、BCDHOUR、BCDDAY、BCDDATE、BCDMON和BCDYEAR的值得到当前的相应的时间值。
还可以往这些寄存器里写值以设置当前的时间值。
3.2串口通信UART模块
采用S3C44B0X的UART模块,利用PC机进行当前时钟时间和时钟报警时间的设置。
其通信协议如下:
首先S3C44B0X发送字符串命令询问是否要设置报警时间值,若回复'
y'
或'
Y'
则从PC机上的键盘上发送报警时间值传递给报警寄存器ALMYEAR、ALMMON、ALMDAY、ALMHOUR、ALMMIN、ALMSEC;
然后,
S3C44B0X发送命令询问是否要重新设置当着时间,若回复'
,则发送新的时间值到BCDYEAR、BCDMON、BCDDAY、BCDHOUR、BCDMIN、BCDSEC,从而实现对报警时间及当前时钟时间的设置。
程序流程图如下:
3.3农历显示设计
S3C44B0X中RTC模块中没有提供农历的时间信息,因此采用公历转农历的方式来显示农历信息。
公历转农历的算法是:
首先建立公历年对应的农历数据,将其存入数组中,然后查找数组,实现公历到农历的转换并在LCD上显示。
公历转农历算法框图如下所示:
3.4液晶屏LCD显示设计
使用液晶屏显示最基本的是像素控制数据的使用。
像素控制数据的存放与传送形式决定了显示的效果。
图形显示可以直接使用像素控制函数实现。
把像素控制数据按一定形式存入即可实现字符显示。
本工程通过调用字符显示函数,将读取的实时时钟显示在LCD屏幕上。
第三章实验结果
心得体会
通过本次的实验操作,不仅使我深刻体会打了嵌入式系统的广阔的应用前景,而且也是我对课本知识的一次较深的回顾与体悟。
温故而知新,只有通过自己动手操作才能掌握真正的技术。
在有限的课时内我们掌握的知识也是相当有限的,我们对嵌入式系统的硬件和软件的基本原理,特点有了更深的认识。
这些知识对于本次实验是不够的。
我自己查找了许多资料,同时也参考了过去的课题,取长补短。
经过不断的努力,在老师和同学们的帮助之下,我顺利的完成了课程设计,对嵌入式系统的硬件/软件有了更深的了解,也深入掌握了嵌入式系统设计的基本方法,达到了预期的目的。
不仅这一次,以后我要更加努力的学习嵌入式系统,以期能够有更大的进步。
参考文献
1.林志琦ARM微控制器与液晶屏接口的研究[J].长春大学学报,2010,20
(2):
71-74.
2.耿辉.S3C44B0X数据手册,2006.
3.田泽ARM7嵌入式开发实验与实践北京:
北京航空航天大学出版社2010
4.郑丽丽,谢磊,李清宝.一种公历到农历日期转换算法的实现[J].微计算机信息,2005,21
(2):
74-76.
5.石熊基于ARM9的带农历实时时钟LCD显示设计[D]陕西西安电子科技大学2011
6.EL-ARM-830实验系统的资源介绍,2000.
附录
1.电路原理图
S3C44B0X处理器的LCD控制器框图
2.主要程序代码
/*******************************************************************************************
*File:
lcd.c
*Author:
embest
*Desc:
LCDcontrolanddisplayfunctions
*History:
*********************************************************************************************/
#include"
lcd.h"
bmp.h"
44b.h"
#defineXWIDTH6
#defineLCD_STN256_COLOR
#defineASCII6x8
UINT32Tg_unLcdActiveBuffer[LCD_YSIZE][LCD_XSIZE/4]。
volatileexternintdata[]={0x2012,0x12,0x17,0x2,0x12,0x30,0x00}。
volatileexternchar*f_szdate[8]={"
"
"
Sunday"
Monday"
Tuesday"
Wednesday"
Thursday"
Friday"
Saturday"
}。
externUINT8Tg_ucAscii8x16[]。
externconstUINT8Tg_ucHZK16[]。
voidlcd_init(void)//LCD初始化函数
{
rDITHMODE=0x12210。
rDP1_2=0xa5a5。
rDP4_7=0xba5da65。
rDP3_5=0xa5a5f。
rDP2_3=0xd6b。
rDP5_7=0xeb7b5ed。
rDP3_4=0x7dbe。
rDP4_5=0x7ebdf。
rDP6_7=0x7fdfbfe。
rLCDCON1=(0x0)|(2<
<
5)|(MVAL_USED<
7)|(0x3<
8)|(0x3<
10)|(CLKVAL_COLOR<
12)。
rLCDCON2=(LINEVAL)|(HOZVAL_COLOR<
10)|(10<
21)。
rLCDCON3=0。
rLCDSADDR1=(0x3<
27)|(((unsignedint)g_unLcdActiveBuffer>
>
22)<
21)|M5D((unsignedint)g_unLcdActiveBuffer>
1)。
rLCDSADDR2=M5D((((unsignedint)g_unLcdActiveBuffer+(SCR_XSIZE*LCD_YSIZE))>
1))|(MVAL<
rLCDSADDR3=(LCD_XSIZE/2)|(((SCR_XSIZE-LCD_XSIZE)/2)<
9)。
rREDLUT=0xfdb96420。
//11111101101110010110010000100000
rGREENLUT=0xfdb96420。
rBLUELUT=0xfb40。
//1111101101000000
rLCDCON1=(0x1)|(2<
rPDATE=rPDATE&
0x0e。
lcd_clr()。
}
voidlcd_clr(void)
{
UINT32Ti。
UINT32T*pDisp=(UINT32T*)g_unLcdActiveBuffer。
for(i=0。
i<
(SCR
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- 基于 嵌入式 系统 LCD 电子 时钟 方案设计