嵌入式系统项目设计

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[3],Min

[3],Sec

[3];18hour=0,min=0,sec=0,ms;18YEA1

[3],YEA2

[3],MON

[3],DAY

[3];int yeal=20,yea2=ll,mon=6,day=23;18XHO

[3],XH1

[3],XH2

[3],XH3

[3];18XH4

[3],XH5

[3],XH6

[3],XH7

[3];char xh0=01,xhl=62,xh2=31,xh3=03;char xh4=32,xh5=36,xh6=02,xh7=12;//int TimeCount=0;int SpaceXS

[61]={160,165,170,175,180,185,189,193,197,201,205,206,207,208,209,210,209,208,207,206,205,201,197,193,189,185,180,175,170,165,160,155,150,145,140,135,131,127,123,119,115,114,113,112,111,110,111,112,113,114,115,119,123,127,131,135,140,145,150,155,160,,SpaceYS

[61]={30,31,32,33,34,35,39,43,47,51,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100,105,109,113,117,121,125,126,127,128,129,130,129,128,127,126,125,121,117,113,109,105,100,95,90,85,80,75,70,65,60,55,51,47,43,39,35,34,33,32,31,30},SpaceXM

[61]={160,164,168,172,176,180,183,186,189,192,195,196,197,198,199,200,199,198,197,196,195,192,189,186,183,180,176,172,168,164,160,156,152,148,144,140,137,134,131,128,125,124,123,122,121,120,121,122,123,124,125,128,131,134,137,140,144,148,152,156,160,SpaceYM

[61]={40,41,42,43,44,45,48,51,54,57,60,64,68,72,76,80,84,88,92,96,100,103,106,109,112,115,116,117,118,119,120,119,118,117,116,115,112,109,106,103,100,96,92,88,84,80,76,72,68,64,60,57,54,51,48,45,44,43,42,41,40,SpaceXH

[13]={160,175,185,190,185,175,160,145,135,130,135,145,160},SpaceYH

[13]={50,55,65,80,95,105,110,105,95,80,65,55,50},*Placex=SpaceXS

[0],*Placey=SpaceYS

[0],*Placexm=SpaceXM[O],*Placeym=SpaceYM

[0],*Placexh=SpaceXH[O],*Placeyh=SpaceYH

[0];void Display_xhlchar xxl,char yyl;void Display_xh2char xx2,char yy2;void Displayxh3char xx3,char yy3;void show18sifs%4==0Set_ColorGUI_BLUE;Set_Font CHINESE_FONT16;Disp String CN_start〃刘权周明明陶洁如〃CN_end,48,210;Set_FontGUI_Font8xl6;Display_xh3250,210;Display_xh2250,190;Display_xhl250,170;Set_ColorGUI_RED;Set_Font CHINESE_FONT16;Display_xhl250,210;}else ifs%4==l{Set_ColorGUI_YELLOW;Set-Font CHINESE_F0NT16;Iisp_StringCN_start〃周明明〃CN_end,48,210;Set_ColorGUI_YELLOW;Fill_Circle288,50,25;Display_xhl250,210;else ifs%4==2Set_ColorGUI_BLUE;Set_Font CHINESE_F0NT16;Disp StringCN start〃周明明〃CN_end,48,210;Set_ColorGUI_WIIITE;Set_Font CHINESE_F0NT16;Disp StringCN start〃陶洁如〃CN_end,48,210;Set_ColorGUI_WHITE;SetFontGUI_Font8xl6;Display_xh2250,210;}else ifs%4=3Set_ColorGUI_BLUE;Set_FontGUI_Font8xl6;Disp StringCLOCK,10,10;Set_Font CHINESE_F0NT16;Disp StringCN_start〃陶洁如“CN_end,48,210;Set_ColorGUI_LIGHTMAGENTA;Set_Font CHINESE_F0NT16;Disp StringCN_start〃刘权周明明陶洁如〃CN_end,48,210;Set_ColorGUI_LIGHTMAGENTA;}}void Showsshowsec;Sek Color GUI GRAY;〃擦除上一秒的Draw Linex_line,y_line,*Placex,*Placey;Placex=Placex+l;Placey=Placey+l;Set_ColorGUI_YELLOW;〃显示下一秒的Draw Linexline,y line,*Placex,*Placey;Set_Color GUI_RED;〃显示下一分的Draw Linexline,y line,*Placexm,*Placeym;Set_ColorGUI_GREEN;〃显示下一时的Draw Linexline,y line,*Placexh,*Placeyh;if Placex==SpaceXS

[60]Placey==SpaceYS

[60]Placex=SpaceXS

[0];Placey=SpaceYS

[0];}voi dShowmSet^Color GUI GREEN;Fill_Circle288,50,25;Set_ColorGUI_RED TFill_Circle280,50,10;Fill_Circle296,50,10;Fill_Circle288,40,10;Fill Circle288,60,10;Set_Color GULYELLOW;Fill_Circle288,50,5;Set_Color GULGRAY；〃擦除上一分的Draw Linex_line,y_line,*Placexm,*Placeym;Placexm=Placexm+l;Placeym=Placeym+l;Set_Color GUI_RED;〃显示下一分的Draw_Linex_line,y_line,*Placexm,*Placeym;Set Color GUIGREEN;〃显示下一时的Draw_Line x_line,y」in，^Placcxh,*Placcyh;if PlacexmSpaceXM

[60]Placeym==SpaceYM

[60]Placexm=SpaceXM

[0];P1ac eym=Spac eYM

[0];void ShowhSet_Color GULYELLOW;Fill_Circle288,50,25;Set_ColorGUI_GREEN;Fill Circle280,50,10;Fill_Circle296,50,10;Fill_Circle288,40,10;Fill Circle288,60,10;Set_ColorGUI_RED;Fill_Circle288,50,5;Set_ColorGUI_GRAY;〃擦除上一时的Draw Linex_line,y_line,*Placexh,*Placeyh;Placexh=Placexh+l;Placeyh=Placeyh+1;Set_Color GUI_GREEN;〃显示下一时的Draw Linexline,y_line,*Placexh,*Placeyh;ifPlacexh==SpaceXH

[12]Placeyh==SpaceYH

[12]Placexh=SpaceXH[O];Placeyh=SpaceYH[O];void Shouw_Cricle//整点Set ColorGUI_YELLOW;Fill_Circle160,30,2;//12点x,y,r〃Fill_Circle135,35,2;口点x,y,rFill Circle115,55,2;//10点x,y,rFill_Circle110,80,2;//9点x,y,rFill_Circle115,105,2//8点x,y,rFillCircle135,125,2//7点x,y,rFill_Circle160,130,2//6点x,y,rFill_Circle185,125,2//5点x,y,rFillCircle205,105,2//4点x,y,r//3点x,y,rFilLCircle210,80,2;//2点x,y,rFill_Circle205,55,2;//1点x,y,rFill_Circle185,35,2;Set_ColorGUI_WHITE;Fill_Circle165,31,1Fill—Circle170,32,1Fill_Circle175,33,1Fill_Circle180,34,1Fill_Circle189,39,1Fill_Circle193,43,1Fill_Circle197,47,1Fill_Circle201,51,1Fill_Circle206,60,1;Fill Circle207,65,1Fill._Circle208,70,1Fill.Circle209,75,1Fill,Circle209,85,1Fill._Circle208,90,1Fill.Circle207,95,1Fill.Circle206,100,1FillCircle201,109,1Fill._Circle197,113,1Fill.Circle193,117,1FillCircle189,121,1FillJ Circle180,126,1Fill.Circle175,127,1;FillCircle170,128,1;Fill._Circle165,129,1;FillJ Circle155,129,1Fill_Circle150,128,1Fill._Circle145,127,1Fill._Circle140,126,1Fill_Circle131,121,1Fill__Circle127,117,1Fill_Circle123,113,1Fill_Circle119,109,1Fill_Circle114,100,1Fill._Circle113,95,1Fill_Circle112,90,1Fill_Circle111,85,1Fill__Circle111,75,1Fill.Circle112,70,1Fill,Circle113,65,1Fill Circle114,60,1Fill._Circle119,51,1Fill_Circle123,47,1Fill Circle127,43,1Fill._Circle131,39,1Fill_Circle140,34,1Fill_Circle145,33,1Fill._Circle150,32,1Fill_Circle155,31,1void Delayinttime;void ChangeFormcharTime[],char timeTime

[0]=time/10+48;TimeEl]=time%10+48;Time

[2]=\0;void Display_Timechar x,char yChangeFormHour,hour;ChangeFormMin,min;ChangeFormSec,sec;ChangeFormMON,mon;ChangeFormDAY,day;ChangeFormYEA1,yeal;ChangeFormYEA2,yea2;Disp_String Hour,x,160;+16,160Disp String〃:〃,xIisp_String Min,x+24,160DispString〃:〃,x Disp+40,160String Sec,x+48,160DispString YEA1,,180Disp_String YEA2,x+16,180Disp String〃,〃,x+32,180Disp String MON,x+40,180DispString〃,〃,x+56,180Disp StringDAY,x+64,180void Display_xhl char xxl,char yyl〃刘权学号ChangeEormXHO,xhOChangeFormXHl,xhlChangeFormXH2,xh2ChangeFormXH3,xh3ChangeFormXH4,xh4Disp String XHO,xxl,yyl;Disp_String XHl,xxl+16,yylDisp_StringXH2,xxl+32,yylDispString XH3,xxl+48,yylDisp StringXH4,xxl+48,yylvoid Display_xh2char xx2,char yy2〃周明明学号ChangeForm XIIO,xhOChangeForm XIII,xhlChangeFormXH2,xh2ChangeFormXH3,xh3ChangeForm XII5,xh5DispString XHO,xx2,yy2;Disp StringXH1,xx2+16,yy2Disp_String XII2,xx2+32,yy2DispStringXH3,xx2+32,yy2Disp StringXH5,xx2+48,yy2void Display_xh3charxx3,char yy3〃陶洁如学号ChangeFormXHO,xhOChangeForm XII1,xhlChangeFormXH2,xh2ChangeFormXH6,xh6ChangeFormXH7,xh7XHO,xx3,yy3;DispStringXH1,xx3+16,yy3Disp StringDisp_String XII2,xx3+32,yy3DispString DispXH6,xx3+48,yy3Stringvoid ShowXH7,xx3+48,yy3ColorSet_ColorGUI_BLUE;Fill_RectO,0,319,239;Set_ColorGUI_RED;Set_BkColor GUI_BLUE;Fill RectO,0,319,2;Fill_Rect0,0,2,239;Fill_Rect0,237,319,239;Fill_Rect317,0,319,239;Set_ColorGUI_RED;Set_Font CHINESE_F0NT16;Disp StringCN start〃姓名〃CN_end,5,210;Disp StringCN_start〃学号〃CN_end,210,210;Set_ColorGUI_WHITE;Fill_Rect79,17,242,20;〃上线xO,yO,xl,ylFill Rect79,20,82,202;〃左线xO,yO,xl,ylFill_Rect238,20,242,202;//右线xO,yO,xl,ylFill_Rect79,199,242,202;//下线xO,yO,xl,ylSet_ColorGUI_LIGHTRED;Fill_Rect83,21,237,198;/*分配各任务的堆栈容量*/OS_STK Stack_Task_l[STACKSIZE];OS_STK Stack_Task_2[STACKSIZE*3];/*void Task_3I8s一18display;for;;{Delay100;display++;Set_ColorGUI_RED;Display xhl5,180;if display==1000{display、；/*-函数名称:Ta函_2void*pdata-函数说明GUI任务，优先级为9-输入参数pdata-输出参数无*/void Task2void*pdata for;;Show Color;Shouw CricleO;Set_ColorGUI_RED;sec=0;Set_ColorGUI_YELLOW;〃显示Draw Linex_line,y_line,*Placcx,*Placey;Display Time130,160;〃时间doDelay1200;sec++;Shows;if sec=60sec=0;min++;Showm;if min=60min=0;hour++;Showh;if hour=23hour=0;day++;if day=32day=1;mon++;if mon=13mon=1;yeal++;}Display_Time130,160;〃时间日期}whilel;void Task1void*pdataRtc_Tick_Init;〃打开时钟节拍，让操作系统跑起来OSTaskCreateTask2,void*0,OS STK*Stack Task2[STACKSIZE*3-1],9;for;;OSTimeDly50;〃时钟屏幕显示void MainvoidTarget_Tnit；〃ARMH实验系统的初始化，包括CPU板GUI_Init;OSlnit;OSTaskCreateTask_l,void*0,OS_STK*Stack_Task_l[STACKSIZE-1],5;〃创建任务OSStart;嵌入式系统已经有了近40年的发展历史，它是硬件和软件交替双螺旋式发展的随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间美国著名未来学家尼葛洛庞帝1999年1月访华时预言，4-5年后嵌入式智能工具将是PC和Intel网之后最伟大的发明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应用领域之一本课程设计实时时钟（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，常用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，尤其是在通信工程、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仅具有准确的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本课程设计将体现嵌入式技术的优越性第一章系统设计第一节课题目标及总体方案S3c44B0X处理器的学习，可以利用其内部的RTC单元和LCD控制器，外接LCD模块、晶振和（后备）电源实现电子实时时钟的功能主要实现方法为通过电源和晶振保证处理器的正常工作和时钟来源，通过编程设定RTC单元的工作模式，实现实时时钟的功能；然后根据所要求显示的图形效果，编写程序设定LCD控制器的相应寄存器，将RTC单元和LCD控制器合理有效地结合起来；最终由LCD模块作出相应动作，完成实时时钟的显示功能本文的中英文字符显示方案，有效地利用了嵌入式系统自身的ROM存储容量，其最大的特点是以少量的存储容量为代价，来简单灵活地实现LCD上的字符显示该方案可以显示所有的

一、二级汉字，并且能实现汉字、英文的混合显示,从而方便地构造出良好的人机界面本文所讨论的硬件平台是在S3c44B0X和液晶显示器的基础上搭建的，对于实现S3c44B0X与其它类型LCD模块的连接和应用，具有定的参考价值第二节原理框图根据题所要实现的功能，结合S3c44B0X处理器的单元结构，作出如下图所示的原理框图S3C44B0X采用一种新的三星ARM CPU嵌入总线结构-SAMBA2,最大达66MHZ第三节模块RTC主要是利用RTC的各种寄存器功能，设计出一个时钟表实时时钟（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，常用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，尤其是在通信工程、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仅具有准确的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S3C44B0X实时时钟单元是处理器集成的片内外设由开发板上的后备电池供电，可以在系统电源关闭的情况下运行RTC发送8位BCD码数据至UCPU传送的数据包括秒、分、小时、星期、月份和年份RTC单元时钟源由外部32768kHz晶振提供，可以实现闹钟（报警）功能S3C44B0X实时时钟单元特性如下BCD数据秒、分、小时、星期、日期、月份和年份；闹钟（报警）功能产生定时中断或激活系统；自动计算闰年；无2000年问题；独立的电源输入；支持ms级时间片中断，位RTOS提供时间基准2）读/写寄存器访问RTC模块的寄存器，首先要社RTCCON的位0位1°CPU通过读取RTC模块中寄存器BCDSEC、BCDMIN、BCDHOUR、BCDDAY、BCDDATE、BCDMON和BCDYEAR的值，得到当前的相应时间值但是，由于多个寄存器一次读出，所以由可能产生错误例如用户一次读取年

（1989）、月

（12）、日

（31）、时

（23）、分

（59）、秒

（59）当秒数位1〜59时，无任何问题；但是，当秒数位0时一，当前时间和日期就变成了1990年1月1日0时0分在这种情况下（秒数位0）,用户应该重新读取年份到分钟的值3）后备电池RTC单元可以使用后后备电池通过引脚RTCVDD供电当系统关闭电源以后，CPU和RTC的接口电路被阻断后备电池只需要驱动晶振和BCD计数器，从而达到最小功耗4）闹钟报警功能RTC在指定的时间产生报警信号，包括CPU工作在正常模式和休眠（Power Down）模式下在正常工作模式，报警中断信号（ALMINT）别激活；在修们模式，报警中断信号和唤醒信号（PMWKUP）同时被激活RTC报警寄存器（RTCALM）决定报警功能的使能/屏蔽和完成报警时间检测5）时间片中断RTC时间片中断用于中断请求寄存器TICNT由一个中断使能位和中断计数该中断计数自动递减，当达到时，则产生中断中断周期）Period计算公式如下（）Period=n+1/128s其中，n为RTC时钟中断计数，可取值为1〜1276）置0计数功能RTC的置0计数功能可以实现30s、40s和50s步长重新计数，供某些专用系统使用当使用50s置设置时，如果当前时间是115949,则1s后时间将变为120000o注意所有的RTC寄存器都是字节型的，必须使用字节访问指令（STRB、LDRB）或字符型指针访问RTC初始化第四节模块LCDLCD模块是嵌入式应用系统中重要的人机交互部件目前，许多常用的LCD模块一般自身都不带有字库，而实际应用中人机界面又经常需要显示中英文字符对于不带字库的LCD模块显示字符的解决方法通常是利用字模提取软件来进行预处理，即将系统中可能用到的字符一一将其字模提取出来，并将字模数据存放在程序空间中该方法只适用于显示字符固定且数量较入式系统中，灵活性差考虑到嵌入式系统一般带有一定容量的ROM存储系统，本文以无字的图形LCD模块LM2028为例，搭建了以ARM微处理器s3c44B0X为基础的嵌式液晶系统工作平台，在此平台的基础上，讨论了一种基于自制硬件字库的中英文字符显示方案LCD控制器的作用是将系统存储器中的LCD图像数据传送到外部LCD驱动器中，并产生必须的LCD控制信号S3C44B0X LCD控制器支持在灰白LCD上的单色、4级灰度、16级灰度显示，也能与彩色LCD接口支持最大256色的显示可以编程支持不同水平和垂直点数（640X

480、320X

240、160X160等）、不同数据线宽度、不同接口时序和刷新速率的LCD,支持4位双扫描、4位单扫描、8位单扫描的LCD显示器，并支持水平/垂直卷动，以用来支持更大的屏幕显示（如1280X1280）o S3c44B0X支持查找表，用于各种色彩选择或灰度级别的选择在灰度模式中，通过查找表可以在16级灰度中选择四种灰度，在彩色模式中，一个字节的图像数据是用3位表示红色，3位表示绿色，2位表示蓝色，通过查找表可以选择16级红色中的8种红色、16级绿色中的8种绿色和16级蓝色中的4种蓝色S3C44B0X中具有内置的LCD控制器，它能将显示缓存（在SDRAM存储器中）中的LCD图像数据传输到外部的LCD驱动电路上的逻辑功能它支持单色、4级、16级灰度LCD显示，以及256彩色LCD显示在显示灰度时，它采用时间抖动算法（time-based ditheringalgorithm）和帧率控制（Frame RateControl）方法，在显示彩色时，它采用RGB的格式，即RED、GREEN、BLUE,三色混合调色通过软件编程，可以实现233或332的RGB调色的格式对于不同尺寸的LCD显示器，它们会有不同的垂直和水平象素点、不同的数据宽度、不同的接口时间及刷新率，通过对LCD控制器中的相应寄存器写入不同的值，来配置不同的LCD显示板S3C44B0X中内置的LCD控制器提供了下列外部接口信号VFRAME:LCD控制器和LCD驱动器之间的帧同步信号它通知LCD屏开始显示新的一帧，LCD控制器在一个完整帧的显示后发出VFRAME信号VLINE:LCD控制器和LCD驱动器间的同步脉冲信号，LCD驱动器通过它来将水平移位寄存器中的内容显示到LCD屏上LCD控制器在一整行数据全部传输到LCD驱动器后发出VLINE信号VCLK:LCD控制器和LCD驱动器之间的象素时钟信号，LCD控制器在VCLK的上升沿发送数据，LCD驱动器在VCLK的下降沿采样数据VM:LCD驱动器所使用的交流信号LCD驱动器使用VM信号改变用于打开或关闭象素的行和列电压的极性VM信号在每一帧触发，也可通过编程在一定数量的VLINE信号后触发V D[3:0]:LCD象素数据输出端口V D[7:4]:LCD象素数据输出端口LCD控制器包含REGBANK,LCDCDMA,VIDPRCS,和TIMEGEN REGBANK具有18个可编程寄存器，用于配置LCD控制器LCDCDMA为专用的DMA,它可以自动地将显示数据从帧内存中传送到LCD驱动器中通过专用DMA,可以实现在不需要CPU介入的情况下显示数据VIDPRCS从LCDCDMA接收数据，将相应格式（比如4/8位单扫描和4位双扫描显示模式）的数据通过VD[7:0]发送到LCD的驱动器上TIMEGEN包含可编程的逻辑，以支持常见的LCD驱动器所需要的不同接口时间和速率的要求TIMEGEN部分产生V FRAME,VLINE,VCLK,VM等信号Led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所以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通过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，可以在第一象限找到一点，再通过折叠对称找到其他象限的三个点，通过画点函数描绘出再画他的45度镜像就好了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，所以事先计算出时针，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数据传递函数与通用可编程输入输出口General ProgramableInput Output相连，把计算的数据传递给Led显示第二章实验（测试）结果及讨论第一节软件的编译添加头文件，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第二节调试连接芯片与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。