基于ARMS3C2440的电子时钟设计

计算机信息工程学院课程设计报告书1目录1，设计功能1， 设计功能. 系统设计的想法2， 系统设计的思路. 详细设计3， 详细的设计.31、硬件设计、 硬件设计.3.2、软件设计、 软件设计.444，调试结果和分析4， 调试结果和分析. 7参考文献. 如何为人们提供更好的服务，让我们的老朋友青春灿烂？ 被要求设计新的手表。 目前，许多高精度计时工具使用石英晶体振荡器。 电子钟表、水晶钟表、水晶钟表采用水晶技术，时间精度高，稳定性好，使用方便，无需经常调整。 数字电子表用集成电路计时时，代替机械式传动进行解码，代替显示器显示时间，减小了计时误差。 这个时钟具有时、分、秒显示时间的功能，可以进行时和分的校正，筛选的灵活性很高。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。 在一个单片机的应用系统中，时钟有两个含义：一个是保障系统正常工作的基准振荡时序信号，主要由晶体振荡器和外围电路构成，晶体振荡器频率的大小决定了单片机系统的工作速度，第二个是系统一个由软件来实现，即由单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差大，主要在不要求时间精度时使用的第二个由专用时钟芯片来实现，当时间精度高时，采用该方法，典型的时钟二、系统设计构想本系统主要由四大部分两个模块组成，分别为硬件模块电源石英振荡S3C2440处理器和软件模块时钟模块(主要由LCD提供功能)。 (1)时钟模块设计本模块是实现电子时钟功能的主要模块，也是本次课程设计的核心模块，本模块实现的功能主要是时间计时、时钟时间显示、数字时间显示。 其中，时间计时功能和在LCD上显示数字时钟的功能容易实现，与传统的单片机设计和HDL设计有关。 该定时通过S3C44B0X内部时钟和分频来实现，在LCD上显示数字时钟的显示通过LCD数字显示功能来实现。 此外，还需要在移植后的整个系统中初始化堆栈，设定任务，通过任务完成时钟的各个功能。(2)通过学习S3C2240处理器的应用计算机信息工程学院课程设计报告S3C2240处理器，利用其内部的RTC单元和LCD控制器，连接LCD模块、晶体振荡器和电源，实现电子实时时钟的功能。 主要的实现方法是通过电源和晶体振荡确保处理器的正常操作和时钟源，通过编程设置RTC单元的操作模式，实现实时时钟的功能，并且根据要求的显示图形效应编程以创建用于LCD控制器的相关寄存器合理且有效地结合RTC单元和LCD控制器，最终LCD模块操作完成实时时钟的显示功能。 图2-1说明了整个系统设计的框图；图3说明了详细设计1；硬件设计(1)S3C2440处理器配置文件S3C2440是以三星公司发布的强大而低功耗ARM920T为中心的嵌入式处理器。 满足小型手持设备和一般应用要求的低功耗和高性能要求是实用的小型芯片微控制器。 为进一步降低系统成本，S3C2440芯片提供了非常丰富的内部设备，基于ARM920T内核，S3C2440支持调试JTAG仿真器，并具有16KB的指令高速缓存和数据高速缓存。 同时还介绍了支持Win CE、uc/os、Linux等操作系统、可扩展性强。 S3C2440具有MMU功能，并且支持外部存储器控制器以访问外部存储器所需的存储器控制信号(2)RTC存储器寄存器实时时钟(RTC )设备或日历/时钟， 可提供数据存储等功能的专用集S3C2440处理器晶体振动电源控制程序rtclcd模块计算机信息工程学院课程设计报告书4电路，是常用作各种计算机系统的时钟信号源和参数设定存储电路。 RTC具有计时准确、功耗低、体积小等特点，特别适用于各种嵌入式系统中事件发生的时间和相关信息，尤其适用于通信工程、电力自动化、工业控制等自动化程度高的领域的无人工作环境。 随着集成电路技术的发展，RTC设备的新产品也陆续上市。 这些新产品不仅有正确的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，是RTC、数据采集和存储一体化的综合功能设备，特别适用于以微控制器为中心的嵌入式系统。 S3C2440实时时钟单元是处理器集成的片上外围设备。 开发板上的备份电池供电，系统在电源关闭的状态下工作。 RTC向CPU发送8位BCD编码数据。 传输的数据包括秒、分钟、小时、周、月和年。 RTC单元的时钟源是外部单元32。 768kHz晶体振荡器可实现闹钟(报警)功能。 要访问RTC模块的寄存器，首先需要公司RTCCON的位0位1。 CPU通过读取RTC模组的寄存器BCDSEC、BCDMIN、BCDHOUR、BCDDAY、BCDDATE、BCDMON、BCDYEAR的值，得到当前的相应时间值。 但是，由于一次读出多个寄存器，所以有可能发生错误。 例如，用户一次读取年(1989 )、月(12 )、日(31 )、时(23 )、分(59 )、秒(59 )。 秒位数为159时，没有问题，但秒位数为0时，现在的时刻和日期为1990年1月1日0时0分。 在这种情况下(秒数为0 )，用户必须重新读取从年份到分钟的值。 (3)电源RTC单元可以使用备用电池经由端子RTCVDD供电。 关闭系统电源后，CPU和RTC的接口电路将断开。 备用电池只需驱动晶体振子和BCD计数器，就能将功耗抑制在最小限度。 2、软件设计(1)LCD模块基本模块的主要功能是完成LCD的初始化，加载LCD驱动器，使LCD与S3C2440对接，完成显示功能。 目前很多常用的LCD模块一般没有词典，但在实际应用中人机界面需要始终显示中英文字符。对不具有辞典的LCD模块显示文字的解决方法，通常使用文字模型提取软件进行预处理。 也就是说，将系统中可以使用的文字逐个抽出，将文字模型数据存储到程序空间中。 此方法仅适用于显示字符固定且数量比在线系统灵活性低的情况。 给定嵌入式系统通常具有恒定容量的ROM存储系统，本文基于ARM9微处理器S3C2440建立基于无字线图形LCD模块的嵌入式系统工作台，并基于该平台，将其描述成自制的集线器计算机信息工程学院课程设计报告5 LCD控制器的作用是将系统存储器的LCD图像数据传输到外部LCD驱动器，生成必要的LCD控制信号。 S3C2440LCD控制器支持黑白、4灰度、16灰度显示，还支持彩色LCD界面和最多256种颜色的显示。 不同的水平和垂直点数(64O480、320240、160160等)、不同的数据线宽度、不同的接口和刷新率LCD、4位双扫描、4位单扫描和8位单扫描LCD显示器S3C44BOX支持用于各种颜色选择和灰度选择的查找表。 在灰度模式下，查找表可以从16个灰度级中选择4个灰度级，在彩色模式下，1字节的图像数据以3位表示红色，3位表示绿色，2位表示蓝色，查找表可以从16个灰度级红色中选择8种红色，16个灰度级绿色中选择S3C2440具有内置LCD控制器，具有将显示缓存器(SDRAM存储器)内的LCD图像数据向外部的LCD驱动电路传送的逻辑功能。 支持黑白、4灰度、16灰度的LCD显示、256色的LCD显示。 显示灰度时，采用时间抖动法和帧速率控制法；显示颜色时，采用红、绿、蓝的RGB格式。 软件编程可以实现233或332的RGB调色的格式。 不同尺寸的液晶显示器具有不同的垂直和水平像素点、数据宽度、接口时间和刷新率，并通过向液晶控制器的相应寄存器写入不同的值来配置不同的液晶面板。 S3C2440内置的LCD控制器提供VFRAME: LCD控制器和LCD驱动器之间的帧同步信号。 通知液晶屏开始显示新帧，液晶屏控制器在显示整个帧后发出v帧信号。 是VLINE: LCD控制器和LCD驱动器之间的同步脉冲信号，LCD驱动器经由该同步脉冲信号在LCD画面上显示水平移位寄存器的内容。 LCD控制器将全部线路的数据传输给LCD驱动器后，发出VLINE信号。 关于VCLK: LCD控制器和LCD驱动器之间的像素时钟信号，LCD控制器在VCLK的上升边缘发送数据，并且LCD驱动器在VCLK的下降边缘采样数据。 VM: LCD驱动器使用的交流信号。 LCD驱动器使用VM信号，改变像素的导通/截止所使用的行和列的电压极性。 VM信号可以在每帧上触发，并可以通过程序在一定数量的VLINE信号之后触发。 VD3:0: LCD像素数据输出端口。 VD7:4: LCD像素数据输出端口。 计算机信息工程学院课程设计报告6 LCD控制器包括REGBANK、LCDCDMA、VIDPRCS和TIMEGEN。 REGBANK有构成LCD控制器的18个可编程寄存器。 LCDCDMA是专用DMA，从帧存储器向LCD驱动器自动传输显示数据。 通过专用DMA，可以在无CPU干预的情况下显示数据。VIDPRCS从LCDCDMA接收数据并经由VD7:0向LCD驱动器传送对应格式(例如4/8位单扫描和4位双扫描显示模式)的数据。 TIMEGEN包含可编程逻辑，以支持常规液晶驱动器所需的不同接口时间和速度要求。 TIMEGEN部分地生成VFRAME、VLINE、VCLK、VM等信号。 将S3C2440处理器与LCD监视器的连接映像，通过图3-1所示的图3-1S3C2440与LCD监视器的连接图4、调试结果和分析(1)编译调试，在S3C2440的实验箱中进行调试，LCD显示结果如图所示。 S3C2440 LCD监视器LCD模块计算机信息工程学院课程设计报告书7图4-1 LCD调试结果显示画面右上方显示学名和作品信息的画面中央显示时钟，有时针、分针、秒针，显示实时时间的画面下方显示的是数字时钟， 显示时分秒(对应铃声时间)和年月日(2)的本课程设计是嵌入式系统项目设计，嵌入式微处理器S3C2440和LCD模块实现LC