基于嵌入式系统的LCD电子时钟设计

基于嵌入式系统的LCD电子时钟设计

院系：物理工程学院

年级：2009级

专业：测控技术与仪器

学号: 20092240111

姓名：雷亚东

指导老师: 田增国

目录

前言 (1)

第一章课题目标及总体方案 (2)

第二章系统设计 (3)

1、系统结构原理 (3)

2、硬件组成与设计 (4)

3、软件组成与设计 (4)

第三章实验结果 (5)

心得体会 (5)

参考文献 (5)

附录 (6)

前言

嵌入式系统反映了当代最新的技术水平。嵌入式系统不仅和一般的PC机上的应用系统不同，就是针对不同的具体应用而设计的嵌入式系统之间差别也很大。嵌入式系统一般功能单一，简单而且兼容性方面要求不高，但是在大小和成本方面限制较多。在本实验中以arm7处理器S3C44B0X和液晶显示屏LRH9J515XA STN/BW为基础，设计实现了带农历的实时时钟电路。当有外部中断产生时，串口与S3C44B0X进行通信，实现更改时钟时间，且应用公历转农历的算法，实现将农历时间实时显示在LCD上。另外还具有闹铃、星期提示功能，基本上能够满足人们的需求。

关键字：arm7 S3C44B0X LCD 农历串口

第一章课题目标及总体方案

一、目的

●了解实时时钟的硬件控制原理及设计方法。

●掌握S3C44B0X处理器的RTC模块程序设计方法。

●初步掌握液晶显示屏的使用及其电路设计方法。

●掌握S3C44B0X处理器的LCD控制器的使用。

●通过实验掌握液晶显示文本和图形的方法以及程序设计的方法。

二、设备

1. 硬件：Embest EDUKIT —Ⅱ/Ⅲ实验平台，Embest ARM标准/增强型仿真器套件，PC机。

2. 软件：Embest IDE Pro 2004集成开发环境，Windows

98/2000/NT/XP操作系统。

三、内容

通过运用S3C44B0X的RTC模块、串口模块和LCD模块，编写应用程序，在LCD上实时显示当前时间及农历时间。

四、研究方法

1. 将任务分成若干模块，查阅相关论文资料，分模块调试和完成任务。

2. 连接PC和Embest EDUKIT —Ⅱ/Ⅲ实验箱，进行整个实验环境搭建。

第二章系统设计

1、系统结构原理图

本实验电子时钟的设计主要是将RTC模块中的时间传到LCD上

进行实时显示；此外，通过串口与PC机通信，设置RTC模块中当前

时间及报警时间，并把当前公历时间转换为农历时间一起在LCD上

进行显示，其结构框图如右图所示：

PC 串口RTC模块LCD显示

2、硬件组成与设计

2.1 实时时钟RTC模块

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码数据到CPU。传送的数据包括秒、分、时、星期、日期、

月份和年份。RTC单元时钟源频率由外部32.768 kHz晶振提供，可以

实现闹钟（报警）功能及时间片中断、置0计数功能。

2.2 串口通信模块

S3C44B0X串行通信单元UART提供2个独立的异步串行通信口，

皆可工作于中断和DMA模式。最高波特率达115200b/s。每个UART

单元包含一个16字节FIFO，用于数据接收和发送。此外，每个UART

模块还包含可编程波特率、红外发送/接收、1个或2个停止位、

5/6/7/8位数据宽度和奇偶校验。通过初始化好串口，与RTC进行通信，来设置RTC当前时间及报警时间。

2.3 液晶显示LCD模块

S3C44B0X处理器集成了LCD控制器，支持4位单扫描、4位双扫描和8位单扫描工作方式。处理器使用内部RAM区作为显示缓存，并支持屏幕水平和垂直滚动显示。数据的传送采用DMA（直接内存访问）方式，以达到最小延迟。根据实际硬件水平和垂直像素点数、传送数据位数、时间线和帧速率方式等进行编程，以支持多种类型的显示屏。LCD控制器主要液晶屏显示数据的传送、时钟和各种信号的产生与控制功能。

3、软件组成与设计

3.1 读写RTC模块

S3C44B0X内部集成了RTC模块，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的时间值。还可以往这些寄存器里写值以设置当前的时间值。

3.2 串口通信UART模块

采用S3C44B0X的UART模块，利用PC机进行当前时钟时间和时钟报警时间的设置。其通信协议如下：首先S3C44B0X发送字符串命令询问是否要设置报警时间值，若回复'y'或'Y',则从PC机上的键盘

上发送报警时间值传递给报警寄存器ALMYEAR 、ALMMON 、ALMDAY 、ALMHOUR 、ALMMIN 、ALMSEC ；然后，

S3C44B0X 发送命令询问是否要重新设置当着时间，若回复'y'或'Y'，则发送新的时间值到BCDYEAR 、BCDMON 、BCDDAY 、BCDHOUR 、BCDMIN 、BCDSEC ，从而实现对报警时间及当前时钟时间的设置。程序流程图如下：

开 始

串 口 初 始 化

设 置 报 警 时 钟

设置报警时间？

设置当前时间？

结 束

设置当前时间

Y

N Y

N