DSP万年历设计.docx
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DSP万年历设计
1.设计任务及要求………………………………………………………………………………………
设计目的…………………………………………………………………………………………
设计任务…………………………………………………………………………………………
设计要求…………………………………………………………………………………………
2.DSP最小系统…………………………………………………………………………………………
3.原理总框图……………………………………………………………………………………………
4.单元电路设计…………………………………………………………………………………………
DS1302时钟电路………………………………………………………………………………
4.1.1DS1302芯片介绍………………………………………………………………………………
4.1.2DS1302的读写时序说明………………………………………………………………………
1302时钟电路模块电路图……………………………………………………………………
4.1.4DS1302软件设计………………………………………………………………………………
LCD显示模块……………………………………………………………………………………
4.2.1LCD显示设计…………………………………………………………………………………
4.2.2LCD软件设计…………………………………………………………………………………
5.电路原理图……………………………………………………………………………………………
6.硬件电路焊接…………………………………………………………………………………………
7.课程设计总结体会………………………………………………………………………………………
8.参考文献…………………………………………………………………………………………………
1.设计任务及要求
设计目的
(1)学习ICETEK-F2812-A板及教学实验箱的利用;
(2)熟悉实际电路的焊接及检测;
(3)学习DSP芯片的I/O端口的操纵方式;
(4)熟悉字模的简单构5建和利用;
(5)熟悉Emulator方式下的程序调试规程,并最终能够熟练把握在DSP软硬件环境下的程序开发流程;
(6)能够对现有器件进行简单地编程,实现各类简单地显示操纵。
(7)提高综合应用所学知识来指导实践的能力。
设计任务
(1)熟悉DS1302芯片的应用;
(2)把握晶振的利用;
(3)设计外部硬件电路;
(4)软件完成程序流程图设计和编程,其中包括DS130二、键盘和液晶显示部份;
(5)软硬件联合调试;
(6)书写设计说明书;
(7)软件设计要有详细的文字说明和利用说明书。
对该进程有一个较为详细的一个周期的运行描述。
硬件要求有电路图一份。
设计要求
此系统可对秒、分、时、月和年进行计数,设计硬件硬件外扩电路,同时设计软件程序,进行软硬件联合调试,能用键盘进行秒、分、时、月和年设置,同时能在液晶显示屏上显示。
2.DSP最小系统
本系统以TMS2812为核心操纵部件,利用软件编程,通过DS1302进行时钟操纵,利用LCD进行时钟显示,尽可能做到硬件电路简单稳固,减小电磁干扰和其他环境干扰,充分发挥软件编程的优势,减小因元器件精度不够引发的误差。
TMS320F2812对所有数字量I/O进行分组,每组作为一个端口,别离是GPIO-A、B、C、D、E、F和G,C28x的绝大多数引脚内部都连接多个功能单元,但并非是所有功能单元都能同时工作。
所有的GPIO端口由各自的GPxMUX复用寄放器操纵,操纵位设置为0时,相应的引脚作为通用数字量I/O利用;设置为1时,相应的引脚作为专用引脚利用。
当设置为数字量I/O功能时,寄放器GPxDIR确信I/O端口的方向;操纵位清零引脚配置为数字量输入;置1配置为数字量输出。
具有输入量化功能的引脚,用户能够概念量化时刻长度以排除没必要要的干扰信号。
由于引脚的输出缓冲直接连接到输入缓冲,当前GPIO引脚上的任何信号都会同时传送到外设模块。
因此,当引脚配置为GPIO功能时,相应的外设功能(和中断产生功能)必需通过复用寄放器禁止,不然将会第一触发中断。
DSP最小系统如图1所示。
图1DSP最小系统
3.原理总框图
图2原理总框图
4.单元电路设计
DS1302时钟电路
4.1.1DS1302芯片介绍
DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实不时钟芯片,附加31字节静态RAM,采纳SPI三线接口与CPU进行同步通信,并可采纳突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。
实不时钟可提供秒、分、时、日、礼拜、月和年,一个月小与31天时能够自动调整,且具有闰年补偿功能。
工作电压宽达~。
采纳双电源供电(主电源和备用电源),可设置备用电源充电方式,提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
DS1302的外部引脚分派如图3所示。
DS1302用于数据记录,专门是对某些具有特殊意义的数据点的记录上,能实现数据与显现该数据的时刻同时记录,因此普遍应用于测量系统中。
图3DS1302的管脚图
DS1302有以下几组寄放器:
DS1302有关日历、时刻的寄放器共有12个,其中有7个寄放器(读时81h~8Dh,写时80h~8Ch),寄存的数据格式为BCD码形式,如表1所示。
表1DS1302有关日历、时刻的寄放器
寄存器名
命令字
取值范围
各位内容
写操作
读操作
7
6
5
4
3
2
1
0
秒寄存器
80H
81H
00-59
启动
十位
个位
分寄存器
82H
83H
01-59
0
十位
个位
小时寄存器
84H
85H
01-12或00-23
12/24
0
10/AP
十位
个位
日寄存器
86H
87H
01-28/29/30/31
0
0
十位
个位
月寄存器
88H
89H
01-12
0
0
0
十位
个位
星期寄存器
8AH
8BH
01-07
0
0
0
0
0
个位
年寄存器
8CH
8DH
00-99
十位
个位
小时寄放器(85h、84h)的位7用于概念DS1302是运行于12小时模式仍是24小时模式。
当为高时,选择12小时模式。
在12小时模式时,位5是,当为1时,表示PM。
在24小时模式时,位5是第二个10小时位。
秒寄放器(81h、80h)的位7概念为时钟暂停标志(CH)。
当该位置为1时,时钟振荡器停止,DS1302处于低功耗状态;当该位置为0时,时钟开始运行。
操纵寄放器(8Fh、8Eh)的位7是写爱惜位(WP),其它7位均置为0。
在任何的对时钟和RAM的写操作之前,WP位必需为0。
当WP位为1时,写爱惜位避免对任一寄放器的写操作。
另外,DS1302还有的工作模式寄放器、充电寄放器等。
4.1.2DS1302的读写时序说明
DS1302是SPI总线驱动方式。
它不仅要向寄放器写入操纵字,还需要读取相应寄放器的数据。
DS1302的操纵字如表2。
表2DS1302的操纵字节
1
RAM
CK
A4
A3
A2
A1
A0
RAM
K
操纵字的最高有效位(位7)必需是逻辑1,若是它为0,那么不能把数据写入到DS1302中。
位6:
若是为0,那么表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;
位5至位1(A4~A0):
指示操作单元的地址;
位0(最低有效位):
如为0,表示要进行写操作,为1表示进行读操作。
操纵字老是从最低位开始输出。
在操纵字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时,数据被写入DS1302,数据输入从最低位(0位)开始。
一样,在紧跟8位的操纵字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿,读出DS1302的数据,读出的数据也是从最低位到最高位。
单字节数据读时序如图4,单字节数据写时序如图5所示。
图4单字节读时序
图5单字节写时序
4.1.31302时钟电路模块电路图
图61302时钟电路模块电路图
4.1.4DS1302软件设计
本系统设计要求和硬件连接电路,关于DS1302的软件设计,第一应该对DS1302芯片进行检测,对其进行初始化设置,比如设置运行位,选择12小时仍是24小时计数制。
设置完成以后,即能够写入读写程序。
DS1302是通过I/O口一名一名地写入与读出数据。
在此需要设置读写时序,选择I/O端口为输入仍是输出。
由于利用的是模拟时序的方式读写DS1302,因此TMS320F2812的相应引脚要设置成通用数字I/O方式,在这种方式下TMS320F2812提供了寄放器GPxSET(x代表某个I/O口)来设置每一个I/O引脚信号,用GPxCLEAR寄放器来清除每一个I/O信号,通过GPxDAT寄放器读写每一个I/O引脚信号。
GPxMUX寄放器为外设和I/O引脚设置寄放器。
当把相应位设置为1时为外设引脚,设置为0时为I/O引脚。
时钟芯片DS1302程序流程图如图4所示。
图7时钟芯片1302程序流程图
读1302的要紧代码如下:
voidRead1302(Uint16add,Uint16typ)4.2.14.2.21”0”3f0c
硬件电路焊接
图10硬件焊接
7.课程设计总结体会
一个良好的设计思路,是电路的生命。
设计框图和器件选择是设计一个电路的基础。
通过这次课程设计,我深深的体会到了团队精神的壮大性,查资料的重要性。
在这次课程设计中,我碰到很多问题,也有很多收成。
最后在李教师、付教师和王教师的辛勤指导下,终于游逆而解,成功完成了数字电压表的设计。
同时,在教师们的身上我也学到很多有效的知识。
本设计以TMS320F2812为核心,通过DS1302和LCD实此刻液晶显示屏上正确读出当前时刻,包括年、月、日、礼拜、时、分、秒。
由于要紧利用实验箱中DSP芯片,液晶显示等已连接好,因此硬件部份只需要在电路板上焊接DS1302时钟芯片和附加的元件。
在设计进程中,我要紧负责软件部份和Protel画图。
本系统代码要紧包括三个要紧部份:
1302时钟芯片的读写程序,液晶显示程序和主函数部份。
第一应该对DS1302芯片进行初始化设置,比如设置运行位,选择12小时仍是24小时计数制。
DS1302是通过I/O口一名一名地写入与读出数据,在此需要设置读写时序,选择I/O端口为输入仍是输出。
液晶显示部份,主若是利用通过字模提取软件计算出来的数组矩阵,选择要显示的汉字、数字或字符。
显示每一个汉字、数字或字符时,需先设置起始页,起始列,然后将所对应的数组中的数据按序写到LCD数据操纵扩展接口中,其中写入左屏的数据地址为0x108003,写入右屏的数据地址为0x108004,依次别离写入年、月、日、礼拜、时、分、秒。
主程序的编写,第一要对2812的寄放器进行设置,选择输入输出方式。
设置完成,打开显示器,清除显示器显示内存,设置起始行,然后循环读取DS1302中指示的当前时刻。
设计思路尽管已经很清楚,可是在真正编写代码和进行调试的时候却一样碰到了很多困难,其中有硬件连接的问题,也有程序编写的逻辑错误。
比如液晶显示屏的翻页,DS1302的读写顺序,和时序的设计。
在调试时,一直不明白如何启动时钟,使得时钟无法继续。
通过认真学习芯片的工作原理和同窗的帮忙,这些问题最终都迎刃而解了。
通过这次课程设计,我明白了在生活和工作学习中,任何情形都要有耐心。
在此,衷心的感激谢教师、李教师、付教师、王教师和侯教师,感激教师们的指导,让我深深体会到查资料的重要性,团队精神的力量的壮大性,和做事要细心严谨。
谢谢列位教师,同时也谢谢在设计进程中给予帮忙的教师和同窗们,谢谢学校能给咱们那个实践的机遇。
8.参考文献
[1]苏奎峰.TMS320F2812原理与开发.电子工业出版社,2005
[2]纪宗南.DSP有效技术和应用实例[M]航空工业出版社,2006,5.
[3]章云,谢莉萍.DSP操纵器及其应用[M]机械工业出版社,2001,4.
[4]刘向东.DSP技术原理与应用[M]中国电力出版社,2007,5.
[5]吕强.DSP原理及C程序开发[M]北京航空航天大学出版社,2020,2.
[6]周霖.DSP系统设计与实现.电子工业出版社,2005
[7]欧光军,关荣峰.DSP集成开发环境CCS开发指南.北京航天航空大学出版社,2003
[8]周志敏周纪海主编《LCD驱动电路设计与应用》邮电出版社2006
课程设计
评语
课程设计
成绩
指导教师
(签字)
年月日
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