电子时钟嵌入式课程设计河海大学样本.doc

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河海大学计算机及信息工程学院( 常州)

课程设计报告

题 目 嵌入式系统项目设计
专业、 学号 电信
授课班号
学生姓名
指导教师
完成时间 /1/15

课程设计( 报告) 任务书
( 理 工 科 类)
Ⅰ、 课程设计( 报告) 题目:
基于LCD的电子时钟实验
Ⅱ、 课程设计( 论文) 工作内容
一、 课程设计目标
1、 培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力;
2、 培养学生的编程能力、 用计算机解决实际问题的能力。
二、 研究方法及手段应用
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、 使用ads1.2编译汇编语言和C语言, 连接生成Hex文件。
3、 联合protues 7.4 仿真,选用arm7 lpc2104 芯片, 导入Hex文件, 实现模拟电
子时钟。
三、 课程设计预期效果
1、 完成实验环境搭建;
2、 分模块调试和编译;
3、 组合并完善程序。
4、 联合仿真软件运行程序。

学生姓名: 专业年级:

目 录

前 言 ………………………………………………………………………………………………3
第一章 系统设计 …………………………………………………………………………………4
第一节 课题目标及总体方案…………………………………………………………………..4
第二节 元器件的选择和连线…………………………………………………………………..4
第三节 程序和芯片的初始化…………………………………………………………………..5
第四节 构建功能模块…………………………………………………………………………..6
第五节 实现信息的传递…………………………………………………………………..……7
第二章 实验( 测试) 结果及讨论……….……………………………………………………….8
第一节 ads1.2 软件的编译, 连接和运行……………………………………………………..8
第二节 protues 7.4仿真软件的联合调试……………………………………………………...9
第三章 结论………………………………………………………………………………………10
心得体会……………………………………………………………………………………………11
参考文献 …………………………………………………………………………………………12
附 录 …………………………………………………………………………………………13
源程序………………………………………………………………………………………13

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。
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, 常见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, 特别是在通信工程、 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。这些新品不但具有准确的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。

第一章 系统设计

第一节 课题目标及总体方案

利用lpc 2104芯片和LCD显示器, 经过汇编和C语言编译, 完成实时时钟的显示。
第二节 元器件的选择和连线
选用嵌入式arm 7系列的lpc 2104芯片和Lcd pg160128a显示器:

根据使用的需要配置端口连线:

第三节 程序和芯片的初始化

程序中包括: Lcd的初始化:

中断向量的初始化:

RTC的初始化:

芯片Lpc2104 基础配置:
中间使用了上接正电源配合
电容的交流特性, 为芯片提供电
源和复位功能。
其它引脚根据芯片要求配置
连接。

第四节 构建功能模块
Lcd显示的时钟界面包括: 静止不动的圆形钟面和一直在走动的时钟指针。
因此需要构建两个重要的函数实现画圆和画直线。
以下为画圆函数:

该算法是经过X变量的自增, 补偿1 修正正方形控制Y变量自减, 找到距中心恒定距离的点, 其中rs=45, X自0加1增至45。和原点坐标运算, 能够在第一象限找到一点, 再经过折叠对称找到其它象限的三个点, 经过画点函数描绘出。再画她的45度镜像就好了。
画线函数: void line(unsigned int x1,unsigned int y1,unsigned int x2,unsigned int y2,unsigned char draw)
以中心的坐标为起点, 使用while函数与指针最外圈的点比较, 不断延长直至相等, 因此事先计算出时针, 分针和秒针三个同心圆最外圈点的坐标, 以便带入函数。也同圆类似, 要考虑不同象限点的情况, 根据不同的位置带参数到画点函数中描绘。

第五节 实现信息的传递
画点函数:

数据传递函数:

与通用可编程输入输出口( General Programable Input Output) 相连, 把计算的数据传递给Lcd显示。

第二章 实验( 测试) 结果及讨论

第一节 ads1.2 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:

编译
所有的文件:

编译器提示: 成功生成所需Hex文件, 将得到的Hex文件导入仿真芯片
Lpc 2104中, 观察实时时钟。

第二节 protues 7.4仿真软件的联合调试
为Lpc 2104 芯片选择Hex文件路径:

连接芯片与LCD端口, 运行程序, 观察效果。
显示如下时钟界面:

动态显示当前的时间, 包括: 年、 月、 日、 时、 分、 秒, 时针、 分针和秒针为动态实时指示当前的时间。

第三章 结 论

综合效果图:

以上为protues部分设计的, ads程序见附录。

心得体会

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, 不但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。经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, 经过这次课程设计, 把以前所学过的知识重新温故, 巩固了所学的知识。

参考文献

[1] 谢自美, 电子线路设计、 实验、 测试, 华中理工大学出版社, 。
[2] 宋春荣, 通用集成电路速查手册, 山东科学技术出版社, 1995。
[3] Arnold Berger, 嵌入式系统设计, 吕骏 译, 北京: 电子工业出版社,
[4] 桑楠. 嵌入式系统原理及应用开发技术, 北京: 北京航空航天大学出版社,

附 录

一、 源程序:
void c_init()
{
wr_circle(123,79,1,1);
wr_circle(123,79,2,1);
wr_circle(63,139,1,1);
wr_circle(63,139,2,1);
wr_circle(3,79,1,1);
wr_circle(3,79,2,1);
wr_circle(63,19,1,1);
wr_circle(63,19,2,1);

wr_circle(115,109,1,1);
wr_circle(93,131,1,1);
wr_circle(33,131,1,1);
wr_circle(11,109,1,1);
wr_circle(11,49,1,1);
wr_circle(33,27,1,1);
wr_circle(93,27,1,1);
wr_circle(115,49,1,1);

wr_point(c_ox,c_oy,1);
wr_circle(c_ox,c_oy,2,1);
wr_circle(c_ox,c_oy,62,1);
}

void move(unsigned char n)
{
line(c_ox,c_oy,sec[2*n],sec[2*n+1],1);
}
#define fpclk 2764800
unsigned char min_n;
unsigned int hou_n;
void rtc_init()
{
PREINT=fpclk/32768-1;
PREFRAC=fpclk-(fpclk/32768)*32768;
YEAR= ;
MONTH=1;
DOM=15;
HOUR=11;
MIN=1;
SEC=36;
CIIR=0x01;
ILR=0x01;
CCR=0x01;
}

void __irq rtc_int()
{
ILR=0x01;
wr_char(9,6,0x10+HOUR/10);
wr_char(9,7,0x10+HOUR%10);
wr_char(9,8,0x1a);
wr_char(9,9,0x10+MIN/10);
wr_char(9,10,0x10+MIN%10);
wr_char(9,11,0x1a);
wr_char(9,12,0x10+SEC/10);
wr_char(9,13,0x10+SEC%10);

wr_char(11,5,0x10+YEAR/1000);
wr_char(11,6,0x10+YEAR%1000/100);
wr_char(11,7,0x10+YEAR%100/10);
wr_char(11,8,0x10+YEAR%10);
wr_char(11,9,0xf);
wr_char(11,10,0x10+MONTH/10);
wr_char(11,11,0x10+MONTH%10);
wr_char(11,12,0xf);
wr_char(11,13,0x10+DOM/10);
wr_char(11,14,0x10+DOM%10);

if(SEC==0)
{
line(c_ox,c_oy,sec[59*2],sec[59*2+1],0);
line(c_ox,c_oy,sec[0],sec[1],1);
}
else
{
line(c_ox,c_oy,sec[SEC*2-2],sec[SEC*2-1],0);
line(c_ox,c_oy,sec[SEC*2],sec[SEC*2+1],1);
}
if(MIN==0)
{
line(c_ox,c_oy,min[59*2],min[59*2+1],0);
line(c_ox,c_oy,min[0],min[1],1);
}
else
{
line(c_ox,c_oy,min[MIN*2-2],min[MIN*2-1],0);
line(c_ox,c_oy,min[MIN*2],min[MIN*2+1],1);
}
if(HOUR>11)
hou_n=((HOUR-12)*60+MIN)/12;
else
hou_n=(HOUR*60+MIN)/12;
if(hou_n==0)
{
line(c_ox,c_oy,hou[59*2],hou[59*2+1],0);
line(c_ox,c_oy,hou[0],hou[1],1);
}
else
{
line(c_ox,c_oy,hou[hou_n*2-2],hou[hou_n*2-1],0);
line(c_ox,c_oy,hou[hou_n*2],hou[hou_n*2+1],1);
}
wr_circle(c_ox,c_oy,2,1);
}
void int_init() //中断向量初始化
{
VICIntSelect=0; //设置所有中断为irq中断
VICIntEnable=0x0000 ; //中断使能位
VICVectCntl0=0x2d; //中断优先级设置
VICVectAddr0=(int)rtc_int; //中断向量设置
}
int main(void)
{
lcd_init();
c_init();
int_init();
rtc_init();
enable_irq();
// move(2);
// line(c_ox,c_oy,min[2],min[3],1);
// line(c_ox,c_oy,hou[0],hou[1],1);
while(1);
}