arm秒表设计实训报告多功能秒表课程设计大学毕设论文

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多功能秒表设计

【摘要】

随着电子技术的飞速发展，基于嵌入式的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。同时楼宇智能化的发展与成熟，也为基于嵌入式的控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。

而本次实训的目的在于利用ARM系统进行简单的系统设计。而在这次实训中，我利用ARM系统设计函数信号发生器，其基本步骤如下：

总体方案的设计与选择：根据设计任务要求和给定的条件，分析所要设计电路应完成的功能，并将总体功能分解成若干个单元功能,分清主次和相互的关系，形成若干单元功能然后再组成总体方案。

程序的编写：编写满足设计要求的程序并写入LPC2138芯片中，通过系统实现对电路的控制，从而达到设计的要求。

程序的调试:在课程设计的实践过程中程序的调试占有非常重要的地位,它是最基础的阶段,也是将理论转换为实际的一个关键过程,因此调试时要谨慎小心的进行，从各方面考虑不能产生结果的原因。

本次实训我做的是秒表:这是一个在实验和实际应用中都很实用，也有较大的意义。

【关键词】ARM7、LPC2138、UART串口发送、定时器、GPIO、中断、按键、秒表、DOS字符窗口显示。

目录

1、设计目的与要求 (3)

1.1 设计目的 (3)

1.2设计要求 (3)

2、方案设计与论证 (3)

2.1设计分析 (3)

2.2方案论证 (4)

2.3方案选择 (4)

3、实训原理特性 (4)

4、流程图 (10)

5、实训程序 (13)

6、实训总结 (17)

7、参考文献 (17)

1设计目的与要求

1.1设计目的

能够了解ARM各个部分的基本功能，将各个部分合理的组合在一起，实现一些实际功能；将ARM第四章中任意三个或三个以上的功能融合在一起，如UART串口，I2C，GPIO 串口等等，形成具有特定功能的实际效果，并能够灵活处理实训过程中的各种问题。

（1）在学习了《深入浅出ARM7》课程后，为了加深对理论知识的理解，学习理论知识在实际中的运用，培养动手能力和解决实际问题的能力，通过实训，进一步熟悉和掌握ARM 的结构及工作原理。

（2）熟悉ARM Developer suitv1.2调试和仿真，提高软件调试能力。通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

（3）通过课程设计，掌握以ARM为核心的电路设计的基本方法和技术，了解电路参数的计算方法。

（4）通过实训，电路检查能力，提高动手实践能力、提高科学的思维能力。

（5）通过完成一个程序开发的完整过程，了解开发一个ARM应用系统的全过程，为今后从事相应事业打下基础。

1.2 设计要求

设计一个多功能秒表：按下K1键开始计时；接着再按下K2键开始在DOS字符窗口显

示按下此刻秒表所显示时间，一共可以显示20组时间数据；再按下K3键则清零DOS字符窗口显示数据。之后又可重新计时。

2、方案设计与论证

2.1设计分析

方案一：做个普通秒表，就是能让他计时，还有可以用按键控制它开始与暂停。

方案二：做个多功能秒表，能让它计时，还可以记住时间，就是按下键后可以记住刚才的显示时间数据，然后将它读出来，那要用到寄存器等东西，这都还好，只是arm板没有这么多数码管，只有一个，根本不行，起码要5个，将1秒分成100份快速显示，这样的话4个数码管显示秒表计时时间，最大时间是60秒。还有一个是说明读出的数是第几组，我想到了我在单片机实训时做了个最小系统，那里就有多的数码管，于是就想用跳线将接口接到单片机最小系统板的数码管控制口，这样就实现要求。

方案三：也是个秒表，不过不用数码管控制其计时，而是将其数据发送到DOS字符窗口显示秒表的计时，并用定时器、串行口发送来显示秒表的计时，也可以记时与读出记住的数值，因为用DOS字符窗口一排排显示出记住的数值，这些都用按键控制，再加复位清零键。

2.2方案论证

用DOS字符窗口显示秒表的计时比较方便，而且用容易操作，简洁明了。DOS字符窗口只要一连接就可以发送的数据显示出来，发送也可以用定时器与中断控制秒表发送到串行口。

2.3方案选择

经过以上说明：方案一过于简单，根本达不到要求；方案二要用到单片机板，而且接的连接线过多，不是很好，因为我们做的是arm的，也没必要那样子；方案三是我选择的，比较方便明了，也很实用，准确性高，所以我选了方案三。

3、实训原理特性

（1）选择芯片LPC2138

（2）中断

LPC2138 通过向量中断控制器（VIC ）管理中断。外设中断信号需要经过2 个开关才能

到达ARM 内核，真正产生异常，逻辑示意图如下图所示。如果在VIC中使能了相应外

设的中断，外设中断才能到达VIC并向内核发送中断请求；只有使能了内核中断IRQ或者

FIQ，内核才能真正产生异常。硬件图如下

中断的过程示意图如下：

（3）定时器

LPC2131具有2个32位可编程定时/计数器，均具有4路捕获、4比较路匹配并输出电路。定时器对外设时钟（pclk）周期进行计数，可选择产生中断或根据4个匹配寄存器的设定，在到达指定的定时值时执行其它动作（输出高/低电平、翻转或者无动作）。它还包括4个捕获输入，用于在输入信号发生跳变时捕获定时器值，并可选择产生中断。

可用于对内部事件进行计数的间隔定时器，或者通过捕获输入实现脉宽调制，亦可作为

自由运行的定时器。

定时器0和定时器1除了外设基地址以外，其它都相同。

特性：

带可编程32位预分频器的32位定时器/计数器；

具有多达4路32位的捕获通道－当输入信号跳变时可取得定时器的瞬时值，也可

选择使捕获事件产生中断；

4个32位匹配寄存器：

－匹配时定时器继续工作，可选择产生中断；

－匹配时停止定时器，可选择产生中断；

－匹配时复位定时器，可选择产生中断。

多达4个对应于匹配寄存器的外部输出，具有下列特性：

－匹配时设置为低电平；

－匹配时设置为高电平；