ARM課程設(shè)計(jì)完結(jié)版

1、jishou university課程設(shè)計(jì)報(bào)告書題目：基于s3c2410的實(shí)時(shí)時(shí)鐘及鬧鐘設(shè)計(jì)作者：聲學(xué)號(hào):20124055069所屬學(xué)院： 信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)年級(jí)：2012級(jí)通信工程指導(dǎo)教師： 侯冬晴 職稱：完成時(shí)間：2015年6月12日吉首大學(xué)教務(wù)處制摘要2abstract2第1章項(xiàng)目分析31.1項(xiàng)目的背景和意義31.2項(xiàng)目的介紹與設(shè)計(jì)的目的31.3項(xiàng)目的程序流程圖及硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)31.4項(xiàng)目的開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境6第2章 項(xiàng)目?jī)?nèi)容62. 1實(shí)時(shí)時(shí)鐘（rtc） 62. 2iic 總線72. 3zlg72908第3章項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)83. 1程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)83.2 程序功能代碼8第4章 個(gè)人總結(jié)與改

2、進(jìn)方案14基于s3c2410的實(shí)時(shí)時(shí)鐘及鬧鐘設(shè)計(jì)摘要隨著科技的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制和商業(yè)管理領(lǐng)域，在智能手機(jī)、平板 電腦、筆記本電腦、車載導(dǎo)航器等方面的應(yīng)用，更是極大地促進(jìn)了嵌入式技術(shù)深入到生活和 工作各個(gè)方面。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件及嵌入式軟件系統(tǒng)組成；木 課題主要介紹基于s3c2410的實(shí)吋吋鐘及鬧鐘設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，利用rtc模塊、iic,通過八位七 段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)間，并在鬧鐘設(shè)定后能通過蜂鳴器報(bào)警。實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元在系統(tǒng)電源關(guān)閉 的情況下可以在備用電池下繼續(xù)工作。關(guān)鍵詞：s3c2410； rtc； iicabstractwith the developmen

3、t of science and technology.the embedded system is widely used in industrial control and in the field of business management,and also greatly promote the embedded technology into the life and work in the smartphone, tablet pc, computer, the application of vehicle navigationan embedded system is main

4、ly composed of embedded processor and related support of hardware and embedded software system;this topic mainly introduced that real time clock and alarm clock design based on s3c2410 , utilization of rtc module and iic, through seven segment digital tube dynamic display of time, and set the alarm

5、clock through the buzzer alarm real time clock unit can continue to work under the backup battery when the system power was turned off.keyword: s3c2410； rtc； iic第1章項(xiàng)目分析1.1項(xiàng)目的背景和意義一般電子系統(tǒng)都會(huì)提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘（rtc）給不同功能使用，例如系統(tǒng)的時(shí)間、日期和定時(shí)工作的啟動(dòng), 定期喚醒系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)。己有許多系統(tǒng)解決方案將實(shí)時(shí)時(shí)鐘（rtc）和完整的“獨(dú)立”功能整合至微控制 器，將微控制器整合的許多好處付諸實(shí)現(xiàn)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘（rt

6、c）由于有了嵌入式的技術(shù)支持，已經(jīng)大量生產(chǎn), 并且廣泛地應(yīng)用于電子信息行業(yè)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘最基本的是可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間和日期等同步，此外，實(shí)時(shí)時(shí)鐘還提 供了很多比如看門狗等功能。所以，選擇rtc芯片除了需要考慮其時(shí)間和日期跟蹤功能外，還要針對(duì)相應(yīng) 的應(yīng)用來(lái)對(duì)rtc的功能、成本、功耗、尺寸等進(jìn)行綜合的考慮。本課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的介紹了時(shí)鐘的時(shí)間同步 和鬧鐘功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。1.2項(xiàng)目的介紹與設(shè)計(jì)的目的1）能夠通過鍵盤輸入進(jìn)入?yún)肩娫O(shè)定模式設(shè)定實(shí)時(shí)時(shí)鐘的初始參數(shù)；2）能夠通過鍵盤輸入進(jìn)入鬧鐘設(shè)定模式設(shè)定鬧鐘的基本參數(shù)，通過調(diào)用蜂鳴器實(shí)現(xiàn)鬧鐘報(bào)警;3）通過iic總線傳送鍵盤的輸入信號(hào)到cpu；4）zlg7290控制8位

7、的七段led數(shù)碼管顯示：00 00 00,分別為時(shí)、分、秒；1.3項(xiàng)目的程序流程圖及硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)程序流程圖：程序初始化時(shí)間設(shè)定模式時(shí)間同步模式鬧鐘設(shè)定模式圖1程序流程圖硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：本次設(shè)計(jì)主要使用s3c2410芯片內(nèi)部rtc單元，spi, 1ic總線及uar（o等。zlg7290 是iic接口鍵盤及l(fā)ed數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器。提供鍵盤屮斷信號(hào)，方便與處理器接口，可驅(qū)動(dòng)8位共陰數(shù)碼管 或64只獨(dú)立led和64個(gè)按鍵。圖2 s3c2410開發(fā)板結(jié)構(gòu)圖t1cnttime tickt«ne tick generatorrtcrstpmwkuppwdnalmintj128hz圖3 rtc模塊結(jié)構(gòu)圖n

8、co nci nc2vssvcaiy0i o / r ct /9/lu亟vdd wp scl sdaks24c080cmm v 圖4 lie led控制器連接電路rir14510kr14610kncscl ncsda圖5 iic的eeprom連接電路13_212236dig? d禎 dqdig4d0dg2 digldig0segd sege segfvcc osc2 osc1/res20_19j1tsdascl ant gndzlg7290圖6 zlg7290引腳圖.8 g3j encscl > nesda >1.4項(xiàng)目的開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境codewarrior for arm dev

9、eloper suiteaxd debugerh-jtag仿真器超級(jí)終端第2章項(xiàng)目?jī)?nèi)容2. 1實(shí)時(shí)時(shí)鐘（rtc）實(shí)時(shí)時(shí)鐘（real time clock）: s3c2410提供了一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘，該時(shí)鐘使用獨(dú)立的一路18v供電,電 池與專用于rtc電源的引腳rtcvdd連接，保證主電源切斷吋能正常維持rtc工作。s3c2410的rtc 支持兩個(gè)中斷：time tick （固定在一個(gè)頻率內(nèi)發(fā)出的時(shí)鐘中斷）和alarm中斷（在某個(gè)時(shí)刻產(chǎn)生鬧鈴中 斷）。利用這兩個(gè)中斷可以設(shè)置每一秒中斷一次顯示變化時(shí)間，用alarm屮斷實(shí)現(xiàn)鬧鐘功能。s3c2410內(nèi) 部rtc模塊結(jié)構(gòu)圖，如圖3。s3c2410的rtc主要

10、由五部分構(gòu)成：/時(shí)鐘發(fā)生器“節(jié)拍發(fā)生器/時(shí)間與日期計(jì)數(shù)器/報(bào)警發(fā)生器/控制邏輯寄存器有以下組成：“控制寄存器：rtccon丁報(bào)警控制寄存器：rtcalm/實(shí)時(shí)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器：ticnt/ 報(bào)警時(shí)間寄存器：almsec, almmin, almhour, almdate, almmon, almyearrtc最重要的功能就是顯示時(shí)間。rtc時(shí)間顯示功能是通過讀/寫寄存器實(shí)現(xiàn)的。要顯示秒、分、時(shí)、 日、月、年，cpu 必須讀取存于 bcdsec, bcdmin, bcdhour, bcdday, bcddate, bcdmon 與bcdyear寄存器屮的值。時(shí)間的設(shè)置也是通過以上的寄存器實(shí)現(xiàn)的，即以上

11、寄存器是可讀可寫的。本 課程設(shè)計(jì)只顯示秒、分、時(shí)。2. 2 iic總線iic (interintegrated circuit)總線是一種由philips公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器 及其外圍設(shè)備。iic總線產(chǎn)生于80年代，最初為音頻和視頻設(shè)備開發(fā)，如今主耍在服務(wù)器管理中使用，其 中包括單個(gè)組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對(duì)各個(gè)組件進(jìn)行查詢、管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài), 如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇?？呻S吋監(jiān)控內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)溫度等多個(gè)參數(shù)，增加了系統(tǒng)的安全性，方便管 理。iic總線在傳送數(shù)據(jù)過程屮共有三種類型信號(hào)：開始信號(hào)：scl為高電平時(shí)，sda由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)

12、據(jù)。結(jié)朿信號(hào)：scl為低電平時(shí)，sda由低電平向高電平跳變，結(jié)朿傳送數(shù)據(jù)。應(yīng)答信號(hào)：接收數(shù)據(jù)的iic在接收到8 bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的iic發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已 收到數(shù)據(jù)。cpu向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，cpu接收到應(yīng)答信號(hào)后, 根據(jù)實(shí)際情況做出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào)，則判斷為受控單元岀現(xiàn)故障。開始信號(hào)結(jié)束信號(hào)圖7超始和停止信號(hào)圖iic總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送吋，吋鐘信號(hào)為高電平期問，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有在吋鐘線上的信號(hào)為低電平期間，數(shù)據(jù)線上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化。數(shù)據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)數(shù)據(jù)變化允許圖8數(shù)據(jù)傳送時(shí)序圖iic接口： c

13、pu內(nèi)置iic總線控制器，為了方便用戶測(cè)試iic總線讀寫，搭載兩個(gè)iic設(shè)備，一個(gè)是iic 接口的led數(shù)碼管顯示控制器zlg7290,通過控制器，控制8位七段數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描（見圖4）；另一 個(gè)是iic接口的eeprom24c16,為16k-bit的串行eeprom （見圖5）,方便用戶存儲(chǔ)一些小容量的數(shù) 據(jù)，掉電不丟失。iic總線（iicsda、iicscl）經(jīng)過vdd33的上拉后，進(jìn)入zlg7290。2. 3 zlg7290zlg7290 （見圖6）能夠直接驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管（或64只獨(dú)立的led）,同時(shí)還可以掃描管理多 達(dá)64只按鍵。其中有8只按鍵還可以作為功能鍵使用，就像電腦鍵盤上

14、的ctrl、shift、alt鍵一樣。采 用iic總線方式，與微控制器的接口僅需兩根信號(hào)線?？煽刂茠呙栉粩?shù)，可控制任-數(shù)碼管閃爍。第3章項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)本課程設(shè)計(jì)采用軟件延時(shí)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘和鬧鐘功能。時(shí)鐘模式和鬧鐘模式分別采用 disp_bufl8和clock_bufl8兩個(gè)顯示緩沖區(qū)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)值，在時(shí)鐘模式下，可以對(duì)disp_buf8重新賦值，即設(shè) 定同步時(shí)間，通過一個(gè)延時(shí)函數(shù)達(dá)到計(jì)數(shù)時(shí)間的功能；在鬧鐘模式下，可以對(duì)clock_bufl8重新賦值，即 設(shè)定鬧鐘的時(shí)間，當(dāng)同步時(shí)間計(jì)時(shí)到和設(shè)定的鬧鐘時(shí)間相等的時(shí)候，調(diào)用蜂鳴器函數(shù)發(fā)出警報(bào)，達(dá)到鬧蝕 的功能。由于是8位的led

15、數(shù)碼管，而本實(shí)驗(yàn)只要求顯示：00 00 00即：吋 分 秒，所以在第三個(gè)和第六個(gè) led數(shù)碼管最開始賦初值的時(shí)候利用oxlf讓其不顯示，以達(dá)到時(shí)鐘顯示的基本效果。然后通過4糾鍵盤 進(jìn)入時(shí)鐘設(shè)置模式和鬧鐘設(shè)置模式，函數(shù)zlg7290_sendcmd （）和zlg7290_sendbuf （）使設(shè)置時(shí)對(duì)應(yīng) 位閃爍并讀取鍵值，鍵值通過按鍵獲得，每按一次就存在顯示緩沖區(qū)，直到時(shí)間設(shè)置完成。通過if語(yǔ)句的 嵌套，再加上延時(shí)顯示來(lái)達(dá)到時(shí)間同步的效果，并且在23 59 59時(shí)自動(dòng)清零。3.2程序功能代碼#include uconfig.hu#define beep（l«10）/* gph10,低電

16、平時(shí)蜂鳴 */#define beep_mask（beep）/定義顯示緩沖區(qū)char disp_buf8= 0x01,0x00,ox 1 f,0x00,0x00,ox 1 f,0x00,0x00; char clock_buff8= 0x00,0x00,ox 1 f,0x00,0x00,ox 1 f,0x00,0x00）;/ zlg7290控制led數(shù)碼管閃爍命令#define glitter.com 0x70 int control =0;int stop =0;int flag_look =0;延時(shí)函數(shù)void delayns(uint32 dly)uint32 i;for(; dly&g

17、t;0; dly-)for(i=0; i<50000; i+);蜂鳴器函數(shù)void runbeep(void)irgphdat = rgphdat & beep_mask; / beep = 0delayns ；rgphdat = rgphdat | beep;/ beep = 1delayns(8);控制時(shí)間汁數(shù)延時(shí)函數(shù)void delay (int dly)uint32 i;for(; dly>0; dly-)for(i=0; i<5000; i+);/50000主函數(shù)int main(void)賦初值int cont=0x8();int model = 0;in

18、t num =-l;int j；char data;uintl6 key;uintl6 key_tmp;/ gpio設(shè)置rgpacon = rgpacon& (1«21);a 口，run 燈控制口 (gpa21)rgphcon = (rgphcon & (0x03«20) | (0x01«20);/ i*gphcon21:20 = 01b，設(shè)置 gph10 為i/o輸出模式/初始化i2c接口lniti2c();runbeepo;zlg7290_sendbuf(uint8 *)disp_buf, 8);/讀取按鍵，設(shè)置鍵值對(duì)應(yīng)的顯示位閃爍while(

19、l)delayns(l);/*>0表示鍵值(低8位為鍵碼，高8位為按鍵次數(shù))=0表示無(wú)鍵按下*/key = zlg7290_getkey(); 獲取鍵值key_tmp = key&oxooff;delayns(30);軟件去抖key = zlg7290_getkey();key = key&oxooff;判定鍵值，讀取鍵值為11吋進(jìn)入?yún)奸g設(shè)置模式，讀取鍵值為12時(shí)進(jìn)入鬧鐘設(shè)置模式 if(key_tmp = key)if(key = 12 && model = 0)zlg7290_sendbuf(uint8 *)clock_buf, 8); zlg7290_

20、sendcmd(glitter_com, 0x80);model = 2;num =7;cont = 0x80;stop = 1;if(key = 11 && model = 0)zlg7290_sendbuf(uint8 *)disp_buf, 8);zlg7290_sendcmd(glilter_com, 0x80);model = 1;num =7;cont = 0x80;stop = 1;進(jìn)入設(shè)置模式后進(jìn)行初始值設(shè)定，可以任意設(shè)定時(shí)鐘和鬧鐘的時(shí)間 if(model = l|model =2) && num >=0 && key &g

21、t;=l&&key <=10 &&s(op = 1) if(model =2)data = (uint8 )key;clock_bufnum = data-1;if(num = 3|num = 6) 第三個(gè)和第六個(gè)led數(shù)碼管不顯示，所以不進(jìn)行賦值 num-;cont = cont » 1;num-;cont = cont » 1;zlg7290_sendbuf(uint8 *)clock_buf, 8);zlg7290_sendcmd(glitter_com, cont);if(num = -l) 賦值完成后的判定imodel = 0

22、;stop = 0;zlg7290_sendcmd(glitter_com,0x00);else if(model = 1)data = (uint8 )key;disp_buftnum = data-1;if(num = 3|num = 6) /第三個(gè)和第六個(gè)led數(shù)碼管不顯示，所以不進(jìn)行賦值 num-;cont = cont » 1;num-;cont = cont» 1;zlg7290_sendbuf(uint8 *)disp_buf, 8);zlg7290_sendcmd(glitter_com, cont);if(num = -1)model = 0;stop =

23、 0;zlg7290_sendcmd(glitter_com, 0x00);)賦值是否完成通過stop來(lái)判定，stop=0則賦值完成，進(jìn)入if嵌套語(yǔ)句通過control來(lái)控制延時(shí)，以達(dá) 到最佳的計(jì)時(shí)效果if(stop = 0)if(control = 9)/10disp_buf0 +;if(disp_bufo >= 10)idisp_buf0 = 0;disp_bufl卄； 秒的顯示if(disp_buf 1 >= 6)disp_buffl = 0;disp_buf3 +;if(disp_buf3 >= 10)disp_buf3 = 0;disp_buf4卄；if(disp_

24、buf4j >= 6) 分的顯示disp_buf4 = 0;disp_buf6 +;if(disp_buf6 >= 10)disp_buf6 = 0;disp_buf7j +;if(disp_buf7 >= 2&&disp_buf6 >= 4) 時(shí)的顯示，計(jì)時(shí)到 23 59 59 時(shí)自動(dòng)清零forg=0;j<8;j+)disp_bufj=o;disp_buf2=0xlf;disp_buf5=0xlf;control =0;zlg7290_senclbuf(uint8 *)disp_buf, 8);zlg7290_sendcmd(giitter_com, 0x00);elsecontrol+;delay(l);當(dāng)兩個(gè)緩沖區(qū)的數(shù)值相等時(shí)調(diào)用runbeep (),即實(shí)現(xiàn)鬧鐘報(bào)警的功能。if(flag_look >0)|(disp_buf7 = clock_buf7)&&(disp_buf