电子时钟嵌入式专业课程设计河海大学.doc

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
指引教师
完毕时间 /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电子时钟实验
Ⅱ、课程设计（论文）工作内容
一、课程设计目的
1、培养综合运用知识和独立开展实践创新能力；
2、培养学生编程能力、用计算机解决实际问题能力。
二、研究办法及手段应用
1、将任务提成若干模块，查阅有关论文资料，分模块调试和完毕任务；
2、使用ads1.2编译汇编语言和C语言，连接生成Hex文献。
3、联合protues 7.4 仿真,选用arm7 lpc2104 芯片，导入Hex文献，实现模仿电
子时钟。
三、课程设计预期效果
1、完毕实验环境搭建；
2、分模块调试和编译;
3、组合并完善程序。
4、联合仿真软件运营程序。

学生姓名： 专业年级：

目 录

前 言 ………………………………………………………………………………………………3
第一章 系统设计 …………………………………………………………………………………4
第一节 课题目的及总体方案…………………………………………………………………..4
第二节 元器件选取和连线…………………………………………………………………..4
第三节 程序和芯片初始化…………………………………………………………………..5
第四节 构建功能模块…………………………………………………………………………..6
第五节 实现信息传递…………………………………………………………………..……7
第二章 实验（测试）成果及讨论……….……………………………………………………….8
第一节 ads1.2 软件编译，连接和运营……………………………………………………..8
第二节 protues 7.4仿真软件联合调试……………………………………………………...9
第三章 结论………………………………………………………………………………………10
心得体会……………………………………………………………………………………………11
参照文献 …………………………………………………………………………………………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作用。嵌入式系统无疑成为当前最热门最有发展前程IT应用领域之一。
实时时钟（RTC）器件是一种能提供日历/时钟、数据存储等功能专用集成电路，惯用作各种计算机系统时钟信号源和参数设立存储电路。RTC具备计时精确、耗电低和体积小等特点，特别合用于在各种嵌入式系统忠记录事件发生时间和有关信息，特别是在通信工程、电力自动化、工业控制等自动化限度较高领域无人职守环境。随着集成电路技术不断发展，RTC器件新品也不断推出。这些新品不但具备精确RTC，尚有大容量存储器、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综合功能器件，特别合用于以微控制器为核心嵌入式系统。

第一章 系统设计

第一节 课题目的及总体方案

运用lpc 2104芯片和LCD显示屏，通过汇编和C语言编译，完毕实时时钟显示。
第二节 元器件选取和连线
选用嵌入式arm 7系列lpc 2104芯片和Lcd pg160128a显示屏：

依照使用需要配备端口连线：

第三节 程序和芯片初始化

程序中涉及：Lcd初始化：

中断向量初始化：

RTC初始化：

芯片Lpc2104 基本配备：
中间使用了上接正电源配合
电容交流特性，为芯片提供电
源和复位功能。
其她引脚依照芯片规定配备
连接。

第四节 构建功能模块
Lcd显示时钟界面涉及：静止不动圆形钟面和始终在走动时钟指针。
因此需要构建两个重要函数实现画圆和画直线。
如下为画圆函数：

该算法是通过X变量自增，补偿1 修正正方形控制Y变量自减，找到距中心恒定距离点，其中rs=45，X自0加1增至45。和原点坐标运算，可以在第一象限找到一点，再通过折叠对称找到其她象限三个点，通过画点函数描绘出。再画她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)
以中心坐标为起点，使用while函数与指针最外圈点比较，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坐标，以便带入函数。也同圆类似，要考虑不同象限点状况，依照不同位置带参数到画点函数中描绘。

第五节 实现信息传递
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，把计算数据传递给Lcd显示。

第二章 实验（测试）成果及讨论

第一节 ads1.2 软件编译，连接和运营
构建完整程序：
添加头文献，中断解决汇编程序段，初始化函数和主函数：

编译
所有文献：

编译器提示：成功生成所需Hex文献，将得到Hex文献导入仿真芯片
Lpc 2104中，观测实时时钟。

第二节 protues 7.4仿真软件联合调试
为Lpc 2104 芯片选取Hex文献途径：

连接芯片与LCD端口，运营程序，观测效果。
显示如下时钟界面：

动态显示当前时间，涉及：年、月、日、时、分、秒，时针、分针和秒针为动态实时批示当前时间。

第三章 结 论

综合效果图：

以上为protues某些设计，ads程序见附录。

心得体会

回顾起本次课程设计，至今我仍感触颇多，从理论到实践，在整整半个月日子里，我学到诸多诸多东西，不但巩固了此前所学过知识，并且学到了诸多在课本上所没有学到过内容。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要，只有理论知识是远远不够，只有把所学理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才是真正知识，才干提高自己实际动手能力和独立思考能力。在设计过程遇到了各种各样问题，同步在设计过程中发现了自己局限性之处，对此前所学过知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计，把此前所学过知识重新温故，巩固了所学知识。

参照文献

[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; //设立所有中断为irq中断
VICIntEnable=0x0000; //中断使能位
VICVectCntl0=0x2d; //中断优先级设立
VICVectAddr0=(int)rtc_int; //中断向量设立
}
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);
}