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LPC2294的实时时钟显示工程设计分析

LPC2294的实时时钟显示工程设计分析

LPC2294是飞利浦半导体公司生产的基于ARM7TDMI-S内核的芯片。本文介绍一个基于LPC2294的完整的时钟显示设计工程,给出启动代码的详细设计过程,以厦时钟显示应用程序的主要函敷说明。其中的启动代码设计过程可供一般的基于ARM7TDMI-S内核的嵌入式处理器芯片参考使用。

  引 言
   
  嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统有复杂和简单之分。通常代码量少的系统完成的功能有限,可以不使用嵌人式操作系统,直接在裸机上开发,使用的开发工具可以是汇编语言和C语言;复杂的嵌入式系统推荐使用嵌入式操作系统。

  ARM(Advarlced RISC Machine)是设计这种处理器内核的公司的名字,ARM核并非芯片。ARM核与其他部件,如RAM、ROM、片内外设,组合在一起才构成现实的芯片。ARM作为一类微处理器的通称,作为一种低功耗、高性能的32位嵌入式微处理器,现在已经被广泛应用在各个领域中。

  ARM应用的开发工具主要包括集成开发环境IDE、评估板和JTAG仿真器等。国内使用较多的IDE为ARM公司的SDT、ADS以及英蓓特公司的Embest IDE。仿真器有ARM公司的Muti-ICE和英蓓特公司的Embest系列ARM JTAG仿真器等。

  可以在PC机上开发一个嵌入式系统,利用集成开发环境编写并编译链接产生ARM处理器执行代码。然后用仿真器等调试工具调试,并下载代码到硬件上,如图1所示。

  在嵌入式系统的编程开发过程中,技术难点主要在于系统引导程序的编写。为此提供一个较完整的小工程,详细分析在ARM7基础上开发嵌入式系统时引导程序的关键代码,并简要介绍应用程序的主要函数。

  LPC2294是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-SCPU,带有256 KB嵌入的高速Flash存储器。它有极低的功耗、多个32位定时器、RTC模块、WDT模块等。

   本文主要是在以LPC2294为核心的ARM小系统中,在不采用操作系统的情况下,试编写了一个工程,并下载到该开发板的外部存储器(该开发板的片外存储器为4 MB片外32位数据总线宽度Flash存储器),接上VFD显示模块后,脱机运行时,显示实时时钟成功。

  该工程利用ADS开发软件,在CodeWarrior IDE集成开发环境下,编写编译并使用AXD和技创公司的techorICE仿真器诃试,并下载程序,VFD模块采用PT6311驱动芯片。

  工程的程序主要分两部分:系统引导(BOOT)部分和应用程序部分。

  1 系统引导部分
   
  系统引导(BOOT)是芯片复位后进入应用程序之前执行的一段代码,主要是为运行应用程序提供基本的运行环境,对系统硬件和软件运行环境进行初始化。这些工作是用汇编语言和C语言完成的,是嵌入式系统中应用程序的开头部分,与应用程序一起固化在ROM中,并首先在系统上运行。

  设计好系统引导(BOOT)是设计嵌入式程序的关键,也是系统能够正常工作的前提。系统引导(BOOT)所执行的操作主要依赖于CPU内核的类型,以及正在开发的嵌入式系统软件中需要使用的CPU芯片上的资源。针对该款芯片和应用程序的系统引导(B00T)代码的流程如图2所示。

     以下按在片内RAM调试该工程时,顺序出现的启动代码的有关文件,给出关键代码分析:;中斯向量表,给出CPU芯片出现异常时应该转去执行的程序


   

       
      
     系统引导模块完成各种初始化工作后,用一条跳转指令进入C的主入口Main,从此控制权移交给了C应用程序。

     2 应用程序部分
   
     对于该工程中使用到的LPC2294芯片里的各个模块,如I/O端口、RTC、TIMERl,应该首先在相应函数中对该模块里的各个寄存器全部进行初始化,这样脱机运行时才能顺利显示。

     下面简要介绍一下main.c主程序里用到的各主要函数。
   
      hitVfdl312();
     该函数首先初始化LPC2294的P0口全部为GPIO口。本工程中设置PO.6与P0.7、P0.8为输出,并在硬件连接上分别接到PT6311模块的数据线、片选线、时钟线,然后利用P0.6与P0.7、P0.8送出数据到VFD模块,初始化VFD,舔加初始化数据。实际上初始化为空格,然后全部点亮VFD。
     RTCIni();
     初始化实时时钟并启动RTC。
     TIMERl_InitTimef();
     初始化定时器1,设置每过1ms产生1次中断,即置位定时器里IR中的MR0位;并复位定时器计数器TC。
     TIMERl_StartTimer();
     使定时器1离开复位状态,并开始计时。
     pollint();
     设置变量_mSet、_10mSct、_100mSct,其数值代表的单位分别为1ms,10ms,110ms。随着定时器1的不断置位中断和复位,它们的数值也相应产生变化。
     GetTime();
     每过1s,读一下RTC里的时间,送到VFD缓冲区。
     UpdateVfdl312();
     每过100ms,读取VFD缓冲区里的数值,刷新VFD显示。

  结语
   
  把该工程应用于基于LPC2294的开发板外部存储器后,能够脱机运行,VFD实时时钟全部点亮,并且显示时间正确。

  LPC2294适用于开发税控设备。税控设备上有较多的模块,VFD客显模块是其中之一,可用来显示时间。

  这个工程是一个较完整的工程,可以在该工程上扩展税控机的其他模块和应用程序等。不需要改动启动代码,只需在mian.c和其他应用程序中添加相应的函数。以期以后开发成一个完整的税控机系统。


本文来源:单片机及嵌入式系统应用    作者:华侨大学 蔡彦
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