课程设计(论文)-基于arm7的电子万年历设计大学论文.doc

成 绩 评 定 表
学生姓名

班级学号

专 业
通信工程
课程设计题目
基于ARM7的电子万年历设计
评

语

组长签字：

成绩

日期

2015 年 7 月19 日

课程设计任务书
学 院
信息科学与工程学院
专 业
通信工程
学生姓名

班级学号
1203060114
课程设计题目
基于ARM7的电子万年历设计
实践教学要求与任务:
1． 学习ARM7的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧；
2． 掌握简单ARM7程序的编程实现；
3． 学会使用Proteus和Keil连接电路图和关联源代码；
4． 采用ARM7语言，实现电子万年历设计；
（1）通过检索、查资料、调查研究、确定方案、画出组成系统结构方框图；
（2）采用ARM7实现电子万年历；
（3）系统调试与改进，调整系统参数，分析系统运行结果；
（4）写出设计总结报告。

工作计划与进度安排:

20周（上）:学习ARM7虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，掌握简单ARM7程序的编程实现，掌握简单通信系统设计和分析方法。
20周(下):采用ARM7语言，实现电子万年历设计，并对万年历进行评估。

指导教师：

2015 年 7 月13 日
专业负责人：

2015 年 7 月13 日
学院教学副院长：

2015 年7月 13 日

目录
1 系统设计 1
1.1电子显示屏特性 1
1.2 按键控制 1
1.3 LCD显示端 1
1.4 万年历调控电路 2
1.5 万年历的实现 3
1.6 LCD调试电路图 3
2 软件的具体功能和要求 4
2.1 基本要求 4
2.2软件设计平台的介绍及实现方法 4
2.3 程序设计流程图 4
3 设计总结 6
3.1 proteus仿真电路图 6
3.2 Keil 源代码 7
3.3 性能分析 23
[参考文献] 24

25

1 系统设计
1.1电子显示屏特性
1>LED由计算机专用设备、显示屏幕、视频输入端口和系统软件等组成。
2>计算机及专用设备直接决定了系统的功能，可根据用户对系统的不同要求选择不同的类型
3>提供视频输入端口。

1.2 按键控制
1>用于年月日的调控，复位。
2>用于时分秒的置换，清屏。

1.3 LCD显示端
LCD显示端如图1所示。

图1 LCD显示端

1.4 万年历调控电路
万年历调控电路如图2所示。

图2 万年历调控电路

1.5 万年历的实现
使用调试功能，经过反复的调试终于实现了计时功能，然后通过查询资料，实现了计时过程中时钟实时更新功能及实现LED灯跟节奏闪烁。再经过程序的改进，实现了实时时钟和闹钟调整功能。添加了LED灯指示调整时间点（秒、分、时、星期、日、月、年）功能。
1.6 LCD调试电路图
调试电路图如图3所示。

图3 调试电路图

2 软件的具体功能和要求
2.1 基本要求
本课题所设计的系统要求：
（1） 在理解基本实验代码的基础上，掌握万年历的工作原理，基于程序控制方式的驱动设计。
（2） 在proteus中使用ARM7的LPC2106芯片并且结合Keil的源代码， 实 现万年历功能。
（3） 编写基于万年历程序，实现代码编译。
2.2软件设计平台的介绍及实现方法
本设计中采用可编程逻辑设计环境ARM7进行设计，Keil uVsion5采用C语言进行编程。
2.3 程序设计流程图
万年历程序流程图如图4所示。

开始

初始化
读日期、时间
写日期、时间
显示子程序
时间修改子程序
日期修改子程序
显示结果
返回
开关控制子程序

图4 万年历程序流程图

3 设计总结

3.1 proteus仿真电路图
仿真结果如图5所示。

图5 仿真电路图

3.2 Keil 源代码

/****************************************************
* 功能：LCD12864 液晶显示 驱动程序
****************************************************/
#include "config.h"

#define LCD12864_DIR IO0DIR //端口方向
#define LCD12864_CLR IO0CLR //数据清零
#define LCD12864_SET IO0SET //数据置一
#define LCD12864_PIN IO0PIN //端口状态

#define LCD12864_BUSY (1<<26) //BUSY

#define LCD12864_CTL_NO 11 //控制线起始端口
#define LCD12864_DAT_NO 16 //数据线起始端口

#define LCD12864_RS (1<<(LCD12864_CTL_NO+2)) //命令/数据
#define LCD12864_RW (1<<(LCD12864_CTL_NO+3)) //读/写
#define LCD12864_EN (1<<(LCD12864_CTL_NO+4)) //使能位

#define LCD_DispOn 0x3F //开显示命令
#define LCD_STARTROW 0xC0 //设置起始行指令，0xC0为第0行
#define LCD_PAGE 0xB8 //设置页指令。10111000
#define LCD_COL 0x40 //设置列指令。
#define LCD_LINE 0x40 //设置列指令
#define SINGLE_SCREEN_COL 64 //左右屏，每屏64列

#define LCD12864_CSA (1<<(LCD12864_CTL_NO)) //控制线端口定义，选中左部屏幕
#define LCD12864_CSB (1<<(LCD12864_CTL_NO+1)) //选中右部屏幕

#define LCD12864_WIDTH 128 //宽度
#define LCD12864_HIGH 64 //高度
#define LCD12864_PAGE 8 //页数

//引用外部字模
extern uint8 sytx[8][32];
extern uint8 snum[][16];
extern uint8 hytx[8][32];
extern uint8 Nums[10][16];
extern uint8 week[][16];
extern uint8 menu1[];
extern uint8 menu0[];
extern uint8 degree[] ;
//extern uint8 dianqiguan[];
extern uint8 menu2[] ;
extern uint8 menu3[];
extern uint8 menu4[];

uint8 tm[6]; //获取时间存在数组中
uint8 year[6]; //获取日期存在数组中
uint8 day; //获取星期号

uint8 dis_buf[22]; //数据缓冲区

//uint8 dayoder;

//延时函数
void Delay(uint32 x);

//初始化函数
void RTCInit (void);
void LCDInit2(void);
void vCheckBusy(void);
void vWriteCMD2(uint8 ucCMD);
void WriteData2(uint8 ucData);
void ClearAll2(void);

//显示字符函数
void DisplayByte(uint8 ucPage,uint8 ucCol,uint8 ucData); //显示字符
void vDisplayByte(uint8 ucPage,uint8 ucCol,uint8 ucData); //反选显示字符

//显示数字函数
void Displaynum (uint8 ucPage,uint8 ucCol, uint8 *pDisTable ); //显示数字

//显示汉字、字符串函数
void DispOneChinese(uint8 ucPage,uint8 ucCol,uint8 *pDisTable,uint8 Col); //一个汉字
void DispChinese(uint8 ucPage,uint8 ucCol,uint8 pDisTable[][32],uint8 Num,uint8 Col) ; //多个汉字

//全屏 显示图片
void DisPicture(uint8 *pDisTable);
void vDisPicture(uint8 *pDisTable,uint8 sur );

//刷新屏幕函数---只刷新其中一部分
void Dateupdated(uint8 numcode[]);
void Weekupdated(uint8 oder);
void Timeupdated(uint8 numcode[]);

void SetTimeRtc (void); //填充时间变量

//刷新屏幕函数
void fresh(void);

//定时器中断处理函数 ,其中调用屏幕刷新函数fresh
void __irq RTC_Int(void);

//主函数入口
int main()
{
LCDInit2(); //初始化后清屏

RTCInit(); //初始化实时时钟

DispChinese(0,0,hytx,8,16) ; //显示"欢迎同学止步的风"

VICIntSelect = 0x00; // 设置所有中断连接IRQ中断
VICVectCntl0 = 0x20 | 13; // 分配通道0
VICVectAddr0 = (int)RTC_Int; // 设置中断服务程序地址
VICIntEnable = (1 << 13); // 使能RTC中断

SetTimeRtc();
Timeupdated(tm);
Dateupdated(year);
Weekupdated(day);

while (1)
{
while (0 == (ILR & 0x01)); // 等待RTC增量中断
ILR = 0x01; // 清除中断标志
}

//WriteData2(0xff);
//DispChinese(1,0,Nums,10,8) ; //显示"0123456789"
//ClearAll2();
//Displaynum (6,2+8*2,*(snum+10));
//DispChinese(1,0,Nums,10,8) ; //显示"0123456789"
//DispOneChinese (6,96,*(week+6),16); //每次循环，显示一个汉字
//ClearAll2();
//Displaynum (2,32+8*4,*(snum+year[4]));
//Displaynum (0,0,*(snum+year[4]));
//Displaynum (0,0,*(snum));
//vDisPicture(menu4,0); //反选8块中的一块区域
//DisPicture(menu4) ;

}

//*******************************************************************************
//*名称:Delay()
//*功能:延时函数
//*******************************************************************************/
void Delay(uint32 x)
{
unsigned int i1,j1;
for(j1=0;j1<100;j1++)
{
for(i1=0;i1<x;i1++);
}
}

//****************************************************************************
//* 名称：vCheckBusy
//* 功能：检查LCD是否忙
//****************************************************************************
void vCheckBusy(void)
{
LCD12864_DIR &= 0xF9FFFF03; //数据线为输入

while(1)
{
LCD12864_CLR=LCD12864_RS;
LCD12864_SET=LCD12864_RW;

LCD12864_SET=LCD12864_EN;

LCD12864_CLR=LCD12864_EN;
if(!(LCD12864_PIN & LCD12864_BUSY))
break;
}

LCD12864_DIR |= 0x060000FC; //数据线为输出*/

}

//****************************************************************************
//* 名称：vWriteCMD2
//* 功能：写命令
//****************************************************************************
void vWriteCMD2(uint8 ucCMD)
{

vCheckBusy();

LCD12864_CLR=LCD12864_RS; //RS置L ，数据格式为：命令
LCD12864_CLR=LCD12864_RW; //RW置L ，为写操作

LCD12864_CLR=0xFF <<LCD12864_DAT_NO; //清零数据端口
LCD12864_SET=ucCMD<<LCD12864_DAT_NO; //传递命令

LCD12864_SET=LCD12864_EN; //给EN一个高脉冲，发送数据
LCD12864_CLR=LCD12864_EN; //发送完成后，使能位置L，供以后继续使用
}

//****************************************************************************
//* 名称：WriteData2
//* 功能：写数据
//****************************************************************************
void WriteData2(uint8 ucData)
{
vCheckBusy();

LCD12864_SET=LCD12864_RS; //写数据时，RS为H，RW为L
LCD12864_CLR=LCD12864_RW;

LCD12864_CLR=0xFF <<LCD12864_DAT_NO; //清零8位数据端口
LCD12864_SET=ucData<<LCD12864_DAT_NO; //传递命令

LCD12864_SET=LCD12864_EN; //给EN一个高脉冲，发送数据
LCD12864_CLR=LCD12864_EN; //发送完成后，使能位置L，供以后继续使用
}

//****************************************************************************
//* 名称：CleanAll2
//* 功能：清屏
//****************************************************************************
void ClearAll2(void)
{
uint8 ucPage,ucCol; //页号，列号
LCD12864_SET=LCD12864_CSA; //左右两屏都选中
LCD12864_SET=LCD12864_CSB;

for(ucPage=0;ucPage<8;ucPage++)
{
vWriteCMD2(LCD_PAGE+ucPage); //设置页号 ，从0行开始 ，光标位置
vWriteCMD2(LCD_COL); //设置列号 ，定位在第0列
for(ucCol=0;ucCol<64;ucCol++) //左右半屏都是64列，所以循环64次就可以啦，两边同时清屏
{
vWriteCMD2(LCD_PAGE+ucPage); //设置页号 ，从0行开始 ，光标位置
vWriteCMD2(LCD_COL+ucCol); //设置列号 ，从0列开始，到63列结束
WriteData2(0x00); //写零，表示清空当前列
}
}

}

//****************************************************************************
//* 名称：LCDInit2
//* 功能：初始化
//****************************************************************************
void LCDInit2(void)
{
LCD12864_DIR |=0x00FFF800; //11-23为输出
LCD12864_CLR |=0x00FFF800; //清零11-23

vWriteCMD2(LCD_DispOn); //开显示
vWriteCMD2(LCD_STARTROW); //设置起始行地址，列地址和页地址是变化的

ClearAll2();
}

//* *************************************************************************************************
//* Function Name : DisplayByte
//Date : *
//* Parameter: ucPage
//ucData
void DisplayByte(uint8 ucPage,uint8 ucCol,uint8 ucData)
{
//先选择显示屏幕（左or右）
if(ucCol/SINGLE_SCREEN_COL==0) //为0说明ucCol小于64。，在左半屏幕
{
LCD12864_SET=LCD12864_CSA; //左开
LCD12864_CLR=LCD12864_CSB; //右关
}
else if(ucCol/SINGLE_SCREEN_COL==1) //为1说明ucCol大于64。，在右半屏幕
{
LCD12864_CLR=LCD12864_CSA; //左关
LCD12864_SET=LCD12864_CSB; //右开
}

//设置坐标
vWriteCMD2(LCD_PAGE+ucPage); //设置开始的页号
vWriteCMD2(LCD_COL+ucCol%SINGLE_SCREEN_COL); //设置开始的列号

//显示数据
WriteData2(ucData);
}

//***************************************************************************************
//* 名称 vDisplayByte
//* 功能 反显一个字符
//* 参数解释 ucPage 显示的起始页数 ucCol 显示的起始列数 ucData 要显示的数据
//***************************************************************************************/
void vDisplayByte(uint8 ucPage,uint8 ucCol,uint8 ucData)
{

if(ucCol/ LCD12864_HIGH==0)
{
LCD12864_SET=LCD12864_CSA;
LCD12864_CLR=LCD12864_CSB;
}
else{
LCD12864_CLR=LCD12864_CSA;
LCD12864_SET=LCD12864_CSB;
}

vWriteCMD2(LCD_PAGE+ucPage);
vWriteCMD2(LCD_LINE+ucCol%LCD12864_HIGH);
WriteData2(~ucData);

}

//**************************************************************************
//* 名称 vDisPicture
//* 功能 显示一个被选中一部分的界面
//* 参数解释 *pDisTable 图像数据的指针
//* sur 值作用 0 1 2 3 4 5 6 7 分别为选中八块中的一块 12 24 36 48 分别为选中 0 1 页 2 3 页 4 5页 6 7 页
//*****************************************************************************/

void vDisPicture(uint8 *pDisTable,uint8 sur )
{ uint8 ucPage=0; //起始页
uint8 ucCol=0; //起始列
uint8 width=128; //lcd宽度
uint8 hight=64; //lcd高度
uint8 i,j; //临时变量

if(sur>=0 & sur<=7 )//输入数据sur在 0-7之间
{
for(i = ucPage;i<ucPage+hight/8;i++) //页数递增
{
for(j = ucCol;j<ucCol+ width;j++) //列数递增
{
if( (i>=(sur/2)*2)&&(i<=(sur/2)*2+1))

{
if(j>=64*(sur%2)&&j<=64*(sur%2)+63)
{
vDisplayByte(i,j,*(pDisTable+i*128+j));

}
else
{DisplayByte(i,j,*(pDisTable+i*128+j));}

}
else
{ DisplayByte(i,j,*(pDisTable+i*128+j));
}
}
}

}
else //如果参数不为0-7之间即为 12 24 36 48 其中之一
{
for(i = ucPage;i<ucPage+hight/8;i++) //页递增
{
for(j = ucCol;j<ucCol+ width;j++) //列递增
{
if( i>=((sur-12)/12)*2&&i<=((sur-12)/12)*2+1)

{

vDisplayByte(i,j,*(pDisTable+i*128+j));

}

else
{
DisplayByte(i,j,*(pDisTable+i*128+j));
}
}
}
}
}

//*******************************************************************************
//** 函数名称 ：Displaynum()
//** 函数功能 ：显示一个数字
//** 入口参数 ：ucPage 显示的起始页数 ucCol 显示的起始列数 *pDisTable 要显示的数据的指针
//** 出口参数 ：无
//*******************************************************************************/

void Displaynum (uint8 ucPage,uint8 ucCol, uint8 *pDisTable )
{

uint8 i;
for(i= 0;i<8;i++) //数字上半部分
{
DisplayByte(ucPage,ucCol+i,*(pDisTable+i));

}
for(i= 0;i<8;i++) //数字下半部分
{
DisplayByte(ucPage+1,ucCol+i,*(pDisTable+8+i));

}
pDisTable++;
}

//*******************************************************************************
//** 函数名称 ：Dateupdated()
//** 函数功能 ：在待机界面刷新日期
//** 入口参数 ：numcode[] 要显示的数据组成的数组 长度为六 数字范围0-9 pDisTable[][16] 数字 和温度标示横线字符
//** 出口参数 ：无
//*******************************************************************************/

void Dateupdated(uint8 numcode[])
{