2022年实验评测报告4--万历综合实验.docx

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1、精品学习资源试验报告班级学号姓名同组人试验日期室温大气压成绩试验题目： 万年历综合试验一、 试验目的：本试验主要目的是通过解决一些实际问题，巩固和加深“微机原理与接口技术 ”课程中所学的理论学问和实践能运算机接口应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实践才能，加深对运算机软硬件学问的懂得，获得验，为以后从事生产和科研工作打下肯定的基础；通过课本现有程序改写编程，实现时钟设有整点音乐报时，半点数码管显示，每隔30 秒流水灯提示，仍可以使其响音乐来作为警报或人为商定的提示等功能；同时仍可以用定时器来设定一次跳动的时间，为实际生活所服务二、 试验仪器：微型电子运算机 含软件 H-JTAG V0

2、.3.1和 ADSv1_2）、 Easy ARM2131开发板；三、硬件电路设计及其描述3.1 、复位电路由于 ARM芯片的高速、低功耗、低工作电压导致其噪声容限低，对电源的纹波、瞬态响应性能、时钟源的稳控牢靠性等诸多方面也提出了更高的要求；本开发板的复位电路使用了带I2C 储备器的电源监控芯片CAT1025JI的牢靠性，电路原理如图 1.4 所示；在图 1.4 中，信号 nRST 连接到 LPC2131 芯片的复位脚 RESET，当复位按键 RST 按下时， C RESET 引脚立刻输出复位信号，使 LPC2131 芯片复位；留意，使用 CAT1025JI-30 芯片时，其 RESET 引脚

3、上RESET 引脚上的上拉电阻都是不能省略的；3.2 、系统时钟电路LPC2100 系列 ARM7 微掌握器可使用外部晶振或外部时钟源，内部PLL 电路可调整系统时钟，使系统运行速度大操作时钟为 60MHz ）；假如不使用片内PLL 功能及 ISP 下载功能，就外部晶振频率范畴是1MHz 30MHz ，外围是 1MHz 50MHz ；如使用了片内PLL 功能或 ISP 下载功能，就外部晶振频率范畴是10MHz 25MHz ，外部时钟频率范25MHz ；EasyARM2131开发板使用了外部11.0592MHz晶振，电路如图1.5 所示；用 11.0592MHz晶振的缘由是使串确，同时能够支持L

4、PC2131 微掌握器芯片内部 PLL 功能及 ISP 功能；欢迎下载精品学习资源3.3 、键盘电路EasyARM2131 开发板具有 6 个独立按键，分别为KEY1 KEY6 ，如图 1.8 所示；由于 P0 口作为输入时，内部所以要使用R28 R33 等 6 个上拉电阻，当没有按键时，口线值为1，当按键按下时为0；其中， KEY1 、KEY5P0.16、P0.20，这两个口分别与外部中断EINT0 、EINT3复用，所以可用这两个按键进行外部中断的试验、唤醒掉验； KEY2 、KEY3 、KEY4 和 KEY6 所连的口线为P0.17、P0.18、 P0.19、P0.21，可用作定时器的捕

5、捉输入；键盘电路通过 JP8 跳线器来挑选连接；3.4 、LED 显示电路在显示方面， EasyARM2131 开发板采纳了一片74HC595 驱动一位静态共阳LED 数码管，如图 1.9 所示，其时据SI）分别接到 LPC2131 的 SPI接口的 SCLK0 、MOSI0 ，这样就可以发送数据到74HC595 ；片选 RCK ，即 74H 端）与 P0.29 口连接，由P0.29 掌握 74HC595 数据锁存输出；而最高位输出SQH）连接到 LPC2131 的 SPI 接口的来读回数据；这样连接就可以进行SPI 接口掌握试验，并能把74HC595 的移位输出读回来由 MISO0 读回）；

6、这过 JP10 跳线器来挑选连接；在使用硬件SPI 接口主方式时，要把SPI0/1 的 4 个 I/O 口均设置为SPI 功能，如 P0.4、P0.5、P0.6、P0.7，而脚不能为低电平，一般要接一个10K 的上拉电阻；另外， EasyARM2131 开发板仍具有 8 个独立的发光二极 LED1 LED9 ，由 P1.18 P1.25 输出掌握，输出 1 时灭，输出 0 时对应的 LED 点亮，电路如图 1.10 所示；这一部份电路通过 JP12 跳线器来挑选连接；电路采纳了 I/O 动方式来驱动 LED ，这样做主要是由于 I/O 口能供应的灌电流大于其拉电流，保证了 LED 的显示亮度；

7、欢迎下载精品学习资源3.5 、蜂鸣器掌握电路如图 1.11 所示，蜂鸣器使用PNP 三极管 Q1 进行驱动掌握，当P0.7 掌握电平输出 0 时， Q1 导通，蜂鸣器蜂鸣电平输出 1 时， Q1 截止，蜂鸣器停止蜂鸣；如把JP6 挑选断开连接， Q1 截止，蜂鸣器停止蜂鸣；Q1 采纳开关三极管 8550，其主要特点是放大倍数高hFE = 300 ，最大集电极电流ICM =1500mA ，特点频率 fT由于 P0.7 口与 SPI 部件的 SSEL0 复用，所以此管脚上接一上拉电阻R22 ，防止在使用硬件SPI 总线时由于SS致 SPI 操作出错；3.6 实时时钟3.6.1 概述实时时钟 RTC

8、 ， Real Time Clock ）供应一套计数器在系统上电和关闭操作时对时间进行测量，RTC 消耗的功率LPC2131 的 RTC 时钟可由独立的 32.768KHz 振荡器或基于 VPB 时钟的可编程预分频器来供应；另外， RTC 仍具有专用的电源管脚Vbat，可连接到电池或其它器件使用的相同的3.3V 电压上；要使 RTC 中断的 CPU，必需挑选外部时钟源；3.6.2 特性1、测量保持日历或时钟的时间通路；2、超低功耗设计，支持电池供电系统；3、供应秒、分、小时、日、月、年和星期；4、指定的 32KHz 振荡器或可编程 VPB 时钟预分频器；5、专用电源管脚可与电池或3.3V 的电

9、压相连3.6.3 结构RTC 功能结构如图 4.116 所示；欢迎下载精品学习资源3.6.4 寄存器描述RTC 包含了很多寄存器，依据功能分成混合寄存器、时间寄存器、时间计数器、报警寄存器和预分频器几组，3.7 、PWM 脉宽调制器3.7.1 概述欢迎下载精品学习资源LPC2131 的脉宽调制器 PWM ， Pulse Width Modulator）建立在标准定时器0/1 之上；应用可在 PWM 和匹配功择；PWM 基于标准的定时器模块并具有其全部特性；不过LPC2131 只将其 PWM 功能输出到管脚；定时器对外设行计数，可挑选产生中断或基于7 个匹配寄存器，在到达指定的定时值时执行其它动

10、作设置为高 /低电平、翻转或它仍包括 4 个捕捉输入，用于在输入信号发生跳变时捕捉定时器值，并可挑选在大事发生时产生中断；PWM 功能性，建立在匹配寄存器大事基础之上；可独立掌握上升沿和下降沿的位置，这样使PWM可以应用于更多的领域；例如，多相位电机掌握通常需要PWM 输出，而这 3 个输出的脉宽和位置需要独立进行掌握；两个匹配寄存器可用掌握单边沿PWM 输出； PWMMR0掌握 PWM 周期率，另一个匹配寄存器PWMMR1 制 PWM 边沿的位置；每个额外的单边沿PWM 输出只需要一个匹配寄存器，由于全部PWM 输出的重复率速率是单边沿掌握 PWM 输出在每个 PWM 周期的开头，当 PWM

11、MR0发生匹配时，都有一个上升沿；3 个匹配寄存器共同掌握一个双边沿PWM输出； PWMMR0掌握 PWM周期速率，其它匹配寄存器掌握PWMMR6 ）两个 PWM 边沿位置；每个额外的双边沿PWM 输出只需要两个匹配寄存器，由于全部PWM 输出的重同的；使用双边沿掌握PWM输出时，指定的匹配寄存器掌握输出的上升和下降沿；这样就产生了正脉冲当上升时）和负脉冲 当下降沿先于上升沿时）；3.7.2 特性1、 7 个匹配寄存器，可实现6 个单边沿掌握或 3 个双边沿掌握PWM 输出，或这两种类型的混合输出：连续操作，可挑选在匹配时产生中断；匹配时停止定时器，可挑选产生中断；匹配时复位定时器，可挑选产生

12、中断；2、每个匹配寄存器对应一个外部输出，具有以下特性：匹配时设置为低电平；匹配时设置为高电平；匹配时翻转；匹配时无动作；3、支持单边沿掌握和 /或双边沿掌握的PWM 输出；单边沿掌握PWM 输出在每个周期开头时总是为高电平， 恒定低电平；双边沿掌握PWM 输出可在一个周期内的任何位置产生边沿；这样可同时产生正和负脉冲；4、脉冲周期和宽度可以是任何的定时器计数值；这样可实现敏捷的辨论率和重复速率的设定；全部PWM 输重复率发生；5、双边沿掌握的 PWM 输出可编程为正脉冲或负脉冲；6、匹配寄存器更新与脉冲输出同步，防止产生错误的脉冲；软件必需在新的匹配值生效之前将它们释放；7、假如不使能 PW

13、M 模式，可作为一个标准定时器；8、带可编程 32 位预分频器的 32 位定时器 /计数器；9、当输入信号跳变时4 个捕捉寄存器可取得定时器的瞬时值，也可挑选使捕捉大事产生中断；3.7.3 PWM 的方框图图 4.100 所示为 PWM 的方框图；在标准定时器模块上增加的部分位于图的右边和顶端；图4.100 的 PWM 输出PWMSELn 在 PWM 掌握寄存器 PWMPCR 中）位挑选单边沿或者双边沿掌握的PWM 输出；欢迎下载精品学习资源3.8 、SPI 接口3.8.1 概述LPC2131 具有一个硬件SPI规范；2、同步、串行、全双工通信；组合的SPI 主机和从机；3、最大数据位速率为输

14、入时钟速率的1/8 ；3.8.3 结构SPI0 接口中的 SPI 方框图见图 4.47；欢迎下载精品学习资源3.9.1 概述LPC2131 具有 2 个 32 位可编程定时 / 计数器，均具有 4 路捕捉、 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，可挑选产生中断或依据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）；它仍包括4个捕捉输入，用于在输入信号发生跳变时捕捉定时器值，并可挑选产生中断；可用于对内部大事进行计数的间隔定时器，或者通过捕捉输入实现脉宽调制，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

15、址以外，其它都相同；3.9.2 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 位的捕捉通道当输入信号跳变时可取得定时器的瞬时值，也可3.9.3 结构定时器 0 和定时器 1 的方框图，见图 4.85 ；欢迎下载精品学习资源4.1 程序概述此程序是多功能万年历，具有以下功能：1、利用实时时钟显示时间，利用定时器的功能使其两秒钟跳动一次；2、进行整点报时：到了整点时用PWM 音乐输出来报点；3、SPI 设置：当到了半点时数码管显示LPC2131 来提示人们；4、当时间到了30 秒时流水灯闪耀；5、按键设置：当按下按键1 时 PWM 音乐输出响应；4.2 程序

16、流程图开头P125:18挑选连接GPIO设置 P125:18为输出状态欢迎下载精品学习资源否时间到了吗.是从定义的花样显示表取出数据，点亮部分LED ，其余熄灭延时将点亮的LED 熄灭，即全部LED熄灭延时取样指针加1否到数组末尾了吗 .开头P0.7 ， P0.16 挑选连接GPIO设置 P0.7 为输出状态， P0.16 为输入状态读取 P0.16 口状态有键按下吗？否是清零 P0.7 ， PWM 音乐输出置位 P0.7 ，关闭欢迎下载精品学习资源是取样指针复位为0按键音乐输出流程图流水灯花样显示流程图欢迎下载精品学习资源开头P0.7管脚连接 PWM2欢迎下载精品学习资源PWM初始化： 时钟

17、分频、匹配时复位TC、答应PWM2输出、设置占空比、启动 PWM整点到了吗？读取曲谱表更新PWM频率读取节拍表， 猎取延时参数指针加 1到数组末尾了吗 .音乐曲谱表和节拍个存在于一数组中否欢迎下载精品学习资源是指针复位为 0整点音乐报时流程图万年历显示试验流程图五、程序清单/* 功能 ：运行 RTC 进行计时，将时间值通过串口向上位机发送；*上位机使用 EasyARM 软件，在仿真的万年历显示器显示结果；* 说明 ：通讯波特率115200， 8 位数据位， 1 位停止位，无校验；*/ #include config.h#include music.h/* 歌曲曲谱 虹彩妹妹 */ const

18、uint32 HCMM =_LA, _SO, _MI, _LA, _SO, _MI,_LA, _LA, _SO, _LA,_LA, _SO, _MI, _LA, _SO, _MI,_RE, _RE, _DO, _RE,_MI, _MI, _SO, _LA, _DO1, _LA, _SO,_MI, _MI, _SO, _DO,_MI, _MI, _MI, _MI, _MI,_1LA,_1LA,_1SO,_1LA,；欢迎下载精品学习资源/* 歌曲节拍 */const uint32 HCMM_L =_4, _8, _8, _4, _8, _8,_8, _4, _8, _2,_4, _8, _8, _

19、4, _8, _8,_8, _4, _8, _2,_4, _8, _8, _8, _8, _8, _8,_8, _4, _8, _2,_4, _4, _4, _8, _8,_8, _4, _8, _2, ；typedef struct UartModeuint8 datab ；/ 字长度 5/6/7/8 uint8 stopb ；/ 停止位 1/2uint8 parity ；/ 奇偶校验 0无校验， 1奇校验， 2偶校验UARTMODE；#define BEEP1 7/ P0.7 掌握蜂鸣器#defineHC595_CS1 / P0.29口为 74HC595 的片选const uint32 L

20、EDS8 = 0xFF ；/ P125:18 掌握 LED8LED1 ，低电平点亮const uint32 KEY1 = 1 16 ；/ P0.16 连接 KEY1 const uint32 KEY2 = 1 17 ；const uint32 KEY4 = 1 uint32 i ；for； dly 0 ； dly-fori = 0 ； i ；/*函数名称 ：UART0_Init* 函数功能 ：初始化串口：设置工作模式和波特率；* 入口参数 ： baud波特率*set模式设置 UARTMODE数据结构 * 出口参数：返回 1 表示胜利， 0 表示参数出错；*/ uint8 UART0_Init

21、uint32 baud, UARTMODE setuint32 bak ；/ 参数过滤if 0 = baud | baud 115200return 0 ；if set.datab | set.datab 8return 0 ；if 0 = set.stopb | set.stopb 2 return 0 ；if set.parity 4return 0 ；/ 设置串口波特率U0LCR = 0x80 ；/ DLAB=1bak = Fpclk 4 / baud ；U0DLM = bak 8 ；U0DLL = bak & 0xff；/ 设置串口模式bak = set.datab - 5；if 2

22、= set.stopbbak |= 0x04 ；if 0 .= set.parityset.parity = set.parity - 1 ；bak |= 0x08 ；bak |= set.parity ；/*函数名称 ：SendByte* 函数功能 ：向串口 UART0 发送字节数据，并等待发送完毕；* 入口参数 ： data要发送的数据* 出口参数 ：无*/ void SendByte uint8 dataU0THR = data ；while U0LSR & 0X20 = 0；/ 等待数据发送/*函数名称 ： PC_DispChar* 函数功能 ：向 PC 机发送显示字符；* 入口参数

23、： no显示位置*char显示的字符，不能为ff* 出口参数：无*/void PC_DispChar uint8 no, uint8 chrSendByte0xff ；SendByte0x81 ；SendByteno；SendBytechr；SendByte0x00 ；uint8 const SHOWTABLE10 = 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f；/*函数名称：SendTimeRtc*函数功能：读取 RTC 的时间值，并将读出的时分秒值通过串口送到上位机显示；*入口参数：无*出口参数：无*/ void SendTimeRt

24、c voiduint32 datas；uint32 times ；uint32 bak ；times = CTIME0 ；/ 读取完整的时钟寄存器datas = CTIME1 ；bak = datas 16 & 0xfff ； / 猎取 年PC_DispChar0, SHOWTABLEbak / 1000；bak = bak % 1000 ；PC_DispChar1, SHOWTABLEbak / 100；bak = bak % 100 ；PC_DispChar2, SHOWTABLEbak / 10；PC_DispChar3, SHOWTABLEbak % 10； bak = datas 8

25、 & 0x0f ；/ 猎取 月PC_DispChar4, SHOWTABLEbak / 10；PC_DispChar5, SHOWTABLEbak % 10；bak = datas & 0x1f ；/ 猎取 日PC_DispChar6, SHOWTABLEbak / 10；PC_DispChar7, SHOWTABLEbak % 10；bak = times 24 & 0x07 ；/ 猎取 星期PC_DispChar8, SHOWTABLEbak；bak = times 16 & 0x1f ；/ 猎取 小时PC_DispChar9, SHOWTABLEbak / 10；欢迎下载精品学习资源PC

26、_DispChar10, SHOWTABLEbak % 10；bak = times 8 & 0x3f ；/ 猎取 分钟PC_DispChar11, SHOWTABLEbak / 10；PC_DispChar12, SHOWTABLEbak % 10；bak = times & 0x3f ；/ 猎取 秒钟PC_DispChar13, SHOWTABLEbak / 10；PC_DispChar14, SHOWTABLEbak % 10；/*函数名称： MSPI_Init* 函数功能：初始化SPI接口，设置为主机；* 入口参数：无* 出口参数：无*/ void MSPI_Initvoid/PINS

27、EL0 = PINSEL0 & 0xFFFF00FF | 0x00005500； / 设置管脚连接SPI PINSEL0 = PINSEL0 & 0xFF | 0x55 ；SPCCR = 0x52 ；/ 设置 SPI 时钟分频SPCR = 0 |/ CPHA = 0, 数据在 SCK 的第一个时钟沿采样1 |/ CPOL = 1, SCK为低有效1 |/ MSTR = 1, SPI 处于主模式0 |/ LSBF = 0, SPI 数据传输 MSB 位 7 在先0 ；/ SPIE = 0, SPI 中断被禁止/*函数名称： MSPI_SendData* 函数功能：向 SPI 总线发送数据；* 入

28、口参数： data待发送的数据* 出口参数：返回值为读取的数据*/uint8 MSPI_SendDatauint8 dataIOCLR = HC595_CS ；/ 片选 74HC595SPI_SPDR = data；while 0 = SPI_SPSR & 0x80；/ 等待 SPIF 置位，即等待数据发送完毕IOSET = HC595_CS ；returnSPI_SPDR ；/* 此表为 LPC2131 字模 */LPC2131uint8 const LPC21317 = 0xC7, 0x8C, 0xC6, 0xA4, 0xF9, 0xB0, 0xF9；/*函数名称：RTCInit*函数功能

29、：初始化实时时钟*入口参数：无*出口参数：无*/ uint8 rcv_data ；void RTCInit voidPREINT = Fpclk / 32768 - 1 ；/ 设置基准时钟分频器PREFRAC = Fpclk - Fpclk / 32768 * 32768；CCR= 0x00 ； / 禁止时间计数器YEAR = 2021 ；MONTH = 05 ；DOM= 8 ；DOW= 5 ；HOUR = 8 ；MIN= 59 ；SEC= 50；CIIR = 0x01 ；/ 设置秒值的增量产生1 次中断CCR = 0x01 ； / 启动 RTCvoid PWM_music uint8 n欢迎

30、下载精品学习资源uint8 i ；PINSEL0 = 0x02 14 ；/ P0.7 挑选 PWM2 功能/* PWM 初始化 */PWMPR= 0x00 ；/ 不分频，计数频率为FpclkPWMMCR= 0x02 ；/ 设置 PWMMR0 匹配时复位 PWMTC PWMPCR= 0x0400 ；/ 答应 PWM2 输出，单边 PWM PWMMR0= Fpclk / 500；PWMMR2= PWMMR0 / 2；/ 50% 占空比PWMLER= 0x05 ；/ PWM0 和 PWM2 匹配锁存PWMTCR= 0x02 ；/ 复位 PWMTCPWMTCR= 0x09 ；/ 启动 PWM 输出fo

31、ri = 0 ； i SendTimeRtc ；PWMMR0= Fpclk / HCMMi； / 设置输出频率PWMLER= 0x05 ；/ 更新匹配值后，必需锁存DelayHCMM_Li；/ 延时，掌握播放速度PWMMCR= 0x04 ；PINSEL0 = 0x00000005|0x00000000 ；void GPIO_BEEP uint8 nPINSEL0 = 0x00000000 ；/ 设置管脚连接GPIOIO0DIR= BEEP ；/ 设置 BEEP 掌握口为输出IO0CLR = BEEP ；/ BEEP 蜂鸣Delay30 ； IO0SET = BEEP ；PINSEL0 = 0x

32、00000000|0x00000005 ；void SPI_7SegLed uint8 nuint8 i ；PINSEL0 = 0x00005500 ；/ 设置 SPI 管脚连接PINSEL1 = 0x00000000 ；IODIR = HC595_CS ；MSPI_Init ；/* 显示 LPC2131 字样 */ fori=0 ； ircv_data = MSPI_SendDataLPC2131i；/ 发送显示数据Delay10 ；/ 延时PINSEL0 = 0x00000000|0x00000005；void GPIO_LEDS uint8 n /* 流水灯花样，低电平点亮，留意调用时候

33、用了取反操作const uint32 LED_TBL = */0x00, 0xFF,0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80,0x01, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF,0xFF, 0x7F, 0x3F, 0x1F, 0x0F, 0x07, 0x03, 0x01,0x81, 0x42, 0x24, 0x18, 0x18, 0x24, 0x42, 0x81,/全部熄灭后，再全部点亮依次逐个点亮依次逐个叠加 依次逐个递减 两个靠拢后分开0xA0, 0x50, 0x7e, 0x28, 0x14, 0

34、x0A, 0x05, 0x82,0x81, 0xC3, 0xE7, 0xFF, 0xFF, 0xE7, 0xC3, 0x81/从两边叠加后递减 ；uint8 i ；PINSEL1 = 0x00000000 ；/ 设置管脚连接GPIO/PINSEL2 = PINSEL2 & 0x08 IO1DIR = LEDS8 ；/ P125:16 连接 GPIO/ 设置 LED1 掌握口为输出fori=n ；iSendTimeRtc ；/* 流水灯花样显示 */IO1SET = LED_TBLi ；欢迎下载精品学习资源IO1SET =LEDS8 ；Delay5 ；IO1CLR = LED_TBLi ；Del

35、ay2 ；欢迎下载精品学习资源PINSEL0 = 0x00000005|0x00000000 ；/* 函数名称 ： main* 函数功能 ：读取实时时钟的值，通过串口发送出去；*/ int main voidUARTMODE uart0_set ；PINSEL1 = 0x00000000 ；/ 设置管脚连接GPIOPINSEL2 = PINSEL2 & 0x08；/ P125:16 连接 GPIO PINSEL0 = 0x00000000|0x00000005 ； / 连接 IO 到 UART0, IO0DIR=BEEP ；IO0SET=BEEP ；/PINSEL1 = 0x00000000 ；/ 设置管脚连接GPIO PINSEL2 = PINSEL2 & 0x08；/ P125:16 连接 GPIOIO1SET =LEDS8 ；IO1DIR = LEDS8 ；/ 设置 LED1 掌握口为输出PWMMCR= 0x04 ；/* 定时器 0 初始化*/T0TC= 0 ；/*定时器设置为 0*/T0PR= 0 ；/*时钟不分频 */T