畢業(yè)設(shè)計(jì)論文——基于lpc1752的實(shí)時(shí)時(shí)鐘研究

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p>　　題 目： 基于LPC1752的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 </p><p>　　學(xué) 院： 電子工程學(xué)院 </p><p>　　系 部： 電子信息工程系 &

2、lt;/p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信聲明書(shū)</p><p>　　本人聲明：本人所提交的畢業(yè)論文《 基于LPC1752的實(shí)時(shí)時(shí)鐘研究 》是本人在指導(dǎo)教師指

3、導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫(xiě)作的成果，論文中所引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注；對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。</p><p>　　本人完全清楚本聲明的法律后果，申請(qǐng)學(xué)位論文和資料若有不實(shí)之處，本人愿承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。</p><p>　　論文作者簽名： 時(shí)間： 年 月 日</p><

4、p>　　指導(dǎo)教師簽名： 時(shí)間： 年 月 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　任務(wù)與要求</b></p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文) 工 作 計(jì) 劃 </p><p><b>　　工作進(jìn)程</b></

5、p><p>　　起止時(shí)間 工 作 內(nèi) 容</p><p>　　2014.3.10————2014.3.16 查閱相關(guān)資料，翻譯英文文獻(xiàn)，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。</p><p>　　2014.3.17————2014.4.06 整理資料，初步設(shè)計(jì)電路原理圖；編寫(xiě)程序，進(jìn) <

6、;/p><p><b>　　行分模塊測(cè)試。</b></p><p>　　2014.4.07————2014.4.13 修改完善電路原理圖，繪制PCB。</p><p>　　2014.4.14————2014.4.27 制作PCB板或者購(gòu)買(mǎi)萬(wàn)能板，購(gòu)買(mǎi)元器件并焊</p><p><b>　　接

7、。</b></p><p>　　2014.4.28————2014.5.18 編寫(xiě)程序，電路整體調(diào)試，完善電路。</p><p>　　2014.5.19————2014.6.01 整理相關(guān)資料，撰寫(xiě)論文，準(zhǔn)備答辯相關(guān)工作。</p><p>　　2014.6.02————2014.6.15 論文修改打印，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。&

8、lt;/p><p>　　主要參考書(shū)目(資料)：</p><p>　　[1]周立功. 深入淺出Cortex-M3.廣州致遠(yuǎn)電子有限公司.</p><p>　　[2]許克江. 單片機(jī)實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì)的幾種方法. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī),1988,04:42-44.</p><p>　　[3]崔惠柳. 串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302 及其應(yīng)用. 廣西工學(xué)院學(xué)報(bào),1

9、998,01:62-66.</p><p>　　[4]杜剛 ,鄧明 ,胡小波. ARM嵌入式系統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì). 微計(jì)算機(jī)信息,2005,22:87-89.</p><p>　　[5]賈維. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC的IP研究.西安電子科技大學(xué),2009.</p><p>　　[6]陳快. 基于LPC1752的靜止無(wú)功發(fā)生器的研究.廣西大學(xué),2012.</p>

10、<p>　　[7]錢(qián)國(guó)明. 基于LPC1768智能電力監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).西安電子科技大學(xué),2012.</p><p>　　[8]石熊. 基于ARM9的帶農(nóng)歷實(shí)時(shí)時(shí)鐘LCD顯示設(shè)計(jì). 電子科技,2011,04:96-99.</p><p>　　主要儀器設(shè)備及材料：</p><p><b>　　示波器； </b></p>

11、;<p><b>　　數(shù)字式萬(wàn)用表；</b></p><p><b>　　直流穩(wěn)壓電源；</b></p><p><b>　　PC個(gè)人計(jì)算機(jī)；</b></p><p><b>　　編程器；</b></p><p><b>　　萬(wàn)能電

12、路板；</b></p><p><b>　　基本的焊接工具；</b></p><p><b>　　其它工具。</b></p><p>　　論文(設(shè)計(jì))過(guò)程中教師的指導(dǎo)安排：</p><p>　　每周一三五會(huì)全天去實(shí)驗(yàn)室，老師指導(dǎo)和檢查進(jìn)程。</p><p><

13、;b>　　對(duì)計(jì)劃的說(shuō)明：</b></p><p><b>　　無(wú)</b></p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： 2014年 3月5日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　課題名稱： 基于LPC1752實(shí)時(shí)時(shí)鐘研究 </p>

14、<p>　　電子工程 學(xué)院 電子信息工程 系（部）</p><p>　　電子1004 班</p><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>

15、　　報(bào)告日期： 2014 年3 月 10 日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　引言1</b></p&g

16、t;<p>　　1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘的研究概述2</p><p>　　1.1 研究背景2</p><p>　　1.2 發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3 完成工作3</p><p><b>　　2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘4</b></p><p><b>　　2.1 概述4<

17、;/b></p><p><b>　　2.2 特性4</b></p><p><b>　　2.3 結(jié)構(gòu)4</b></p><p>　　2.4 RTC中斷5</p><p>　　2.5 閏年計(jì)算7</p><p>　　2.6 寄存器描述7</p>

18、<p>　　2.7 混合寄存器組9</p><p>　　2.7.1 中斷位置寄存器10</p><p>　　2.7.2 時(shí)鐘控制寄存器10</p><p>　　2.7.3 計(jì)數(shù)器增量寄存器11</p><p>　　2.8 報(bào)警寄存器組12</p><p>　　2.9 完整時(shí)間寄存器13</p

19、><p>　　2.9.1 完整時(shí)間寄存器014</p><p>　　2.9.2 完整時(shí)間寄存器114</p><p>　　2.9.3 完整時(shí)間寄存器214</p><p>　　2.10 RTC輔助控制寄存器組15</p><p>　　2.11 時(shí)間計(jì)數(shù)器組16</p><p>　　2.12

20、 通用寄存器組17</p><p>　　2.13 RTC時(shí)間校準(zhǔn)17</p><p>　　2.13.1 校準(zhǔn)寄存器17</p><p>　　2.13.2 校準(zhǔn)過(guò)程17</p><p>　　2.14 RTC外部32KHz振蕩元件的選擇18</p><p>　　3 LPC1752實(shí)時(shí)時(shí)鐘20</p>

21、<p>　　3.1 LPC1752簡(jiǎn)介20</p><p>　　3.1.1 特性20</p><p>　　3.1.2 結(jié)構(gòu)22</p><p>　　3.2 基本操作23</p><p>　　3.3 硬件電路設(shè)計(jì)與分析25</p><p>　　3.3.1 LPC1752主芯片25</p&g

22、t;<p>　　3.3.2 電源供電設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.3.3 LCD1602主要參數(shù)及原理圖27</p><p>　　3.4 硬件電路設(shè)計(jì)和檢測(cè)30</p><p>　　3.5 系統(tǒng)實(shí)物圖30</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)30</b></p><p&

23、gt;　　4.1 萬(wàn)年歷程序31</p><p>　　4.2 定時(shí)報(bào)警設(shè)置程序31</p><p>　　4.3 掉電喚醒程序32</p><p>　　4.4 程序調(diào)試34</p><p><b>　　結(jié)論34</b></p><p><b>　　致謝36</b>&

24、lt;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　近年來(lái)，電子產(chǎn)品及電子設(shè)備與時(shí)鐘功能廣泛。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，如奧運(yùn)倒計(jì)時(shí)顯示，鐵路安全顯示，運(yùn)動(dòng)倒計(jì)時(shí)屏幕，高亮度大型戶外時(shí)鐘等，這些產(chǎn)品覆蓋了醫(yī)院，地鐵站，銀行，體育，電視及監(jiān)控系統(tǒng)，高層建筑等行業(yè)。在這種趨勢(shì)下，

25、時(shí)鐘的數(shù)字化，智能化的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了現(xiàn)代鐘表研究的主導(dǎo)方向。與傳統(tǒng)的機(jī)械式鐘表，實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示具有很大的優(yōu)點(diǎn)，從而各種不同的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片已被廣泛使用。</p><p>　　本設(shè)計(jì)以Cortex-M3-1752開(kāi)發(fā)板為核心，利用LPC1752開(kāi)發(fā)板及LCD1602來(lái)完成實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘不但時(shí)間是連續(xù)準(zhǔn)確的，在設(shè)定的時(shí)間值會(huì)出現(xiàn)蜂鳴報(bào)警，而且具有掉電喚醒模式，特別適用于電池供電和CPU不連續(xù)工作的系統(tǒng)

26、。</p><p>　　關(guān)鍵詞：LPC1752；實(shí)時(shí)時(shí)鐘；掉電喚醒</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In recent years, with the function of clock electronic products and electronic equipment widely presen

27、t in the domestic market.Such as the Olympic Games countdown display screen, railway safety screen, sports games countdown, large outdoor high brightness clock, this kind of product to cover bank, hospital, subway statio

28、ns, sports, TV, monitor system, tall building and other industries.Under this trend, digital clock, intelligent has become a dominant design direction of research on modern clock</p><p>　　The design Cortex-M

29、3-1752 development board as the core, the use of LPC1752 development board and LCD1602 to complete the design of real-time clock. The real-time clock is not only designed to be continuous and accurate at the set time val

30、ue will appear buzzer alarm, and wake up with a power-down mode, especially for battery-powered systems, and the CPU is not continuous work.</p><p>　　Keywords: LPC1752；real-time clock；Wake up</p><

31、p><b>　　引言</b></p><p>　　在日常生活和工作中，常常需要記錄準(zhǔn)確實(shí)時(shí)信息，并長(zhǎng)時(shí)間保存。通過(guò)數(shù)字顯示采集，記錄和實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘信息。根據(jù)我們的設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘的實(shí)用性，需要錄制較長(zhǎng)時(shí)間的能力，并存儲(chǔ)在斷電的情況下時(shí)間信息，至少10年。我們將使用一個(gè)專用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片的實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷顯示。時(shí)間是連續(xù)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，不僅準(zhǔn)確，而且在斷電的情況下可以繼續(xù)工作了好幾年，成本不高

32、。該時(shí)鐘具有低噪音，環(huán)保，低功耗等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　不是實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)我們也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，但是我們使用實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有以下優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)時(shí)鐘消耗的功率較低；實(shí)時(shí)時(shí)鐘會(huì)讓主要系統(tǒng)處理去更需要時(shí)效性的工作；它輸出的時(shí)間值更為準(zhǔn)確；如果結(jié)合實(shí)時(shí)時(shí)鐘和全球定位系統(tǒng)的接收器，啟動(dòng)時(shí)會(huì)將它所得到的時(shí)間和上次接收到的有效信號(hào)的時(shí)間相比較，從而可以達(dá)到啟動(dòng)時(shí)間的減少。</p><p>　　許多集成電路

33、供應(yīng)商都出售實(shí)時(shí)時(shí)鐘，如英特爾，精工愛(ài)普生，格言，硅，EN直撲半導(dǎo)體，Ti和意法半導(dǎo)體。1984年的IBM PCAT是第一臺(tái)使用實(shí)時(shí)時(shí)鐘的個(gè)人電腦，使用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘是是MC146818，隨后達(dá)拉斯半導(dǎo)體也發(fā)明研究了常用在早期的個(gè)人電腦中的相容的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。后期的電腦的實(shí)時(shí)時(shí)鐘常使用南橋芯片。</p><p>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘的主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，擁有掉電喚醒功能。與普通的機(jī)械式鐘表，實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示要好一些，因此，根

34、據(jù)不同的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片相比已被廣泛使用。根據(jù)微控制器的發(fā)展方向，近年來(lái)電子時(shí)鐘，正沿著多層次用戶，多品種，多規(guī)格，高精度，小尺寸，低功耗的道路發(fā)展。實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)會(huì)愈來(lái)愈精密，時(shí)間愈來(lái)愈準(zhǔn)確，同時(shí)也會(huì)擁有有廣闊的市場(chǎng)前景。</p><p>　　1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘的研究概述</p><p><b>　　1.1 研究背景</b></p><p>　　在我們的

35、日常生活和工作中，經(jīng)常需要記錄的實(shí)時(shí)信息，并長(zhǎng)期保存。在LPC1752微控制器核心系統(tǒng)也是如此。例如，數(shù)據(jù)收集，對(duì)一些重要的信息，不僅需要記錄內(nèi)容，而且還需要記錄發(fā)生的事件的確切時(shí)間;又比如，在銀行的營(yíng)業(yè)廳使用的利率或匯率顯示屏，上面不僅顯示利率或匯率等數(shù)據(jù)，也需要顯示實(shí)時(shí)信息，包括年，月，日，星期和外匯匯率時(shí)間?？紤]到實(shí)用性我們所設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘的作用是在LPC1752單片機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置，獲得，記錄實(shí)時(shí)的日歷時(shí)鐘信息并經(jīng)過(guò)LCD顯示，要求

36、能夠較長(zhǎng)時(shí)間的記錄，并存儲(chǔ)的時(shí)間信息，在掉電的情況下至少保存10年。實(shí)時(shí)顯示，可通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這種方法需要冗雜的代碼的編寫(xiě)，且軟件開(kāi)銷極大。我們選用專用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示時(shí)，不僅可以避免這些問(wèn)題，也可以使時(shí)間得到長(zhǎng)時(shí)間的保留，不容易丟失。這次設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘不但時(shí)間是連續(xù)準(zhǔn)確的，而且可以在掉電的情況下繼續(xù)工作許久，成本花費(fèi)也不高。</p><p>　　AMR Cortex-M3的系統(tǒng)擁有增強(qiáng)型的

37、優(yōu)點(diǎn)，例如增強(qiáng)調(diào)試特性以及支持更高級(jí)別的塊集成。LPC1752采用的是3級(jí)流水線和哈佛結(jié)構(gòu)，含有獨(dú)立的命令、信號(hào)和外部設(shè)有的總線，可以使得程序的運(yùn)行速度達(dá)到1.25MIPS/MHz。LPC1752內(nèi)部含有16KByte的靜態(tài)內(nèi)存和64KByte的閃存,同時(shí)擁有豐富的增強(qiáng)I/O端口和外設(shè)：包括有6通道12位的ADC、電機(jī)控制PWM接口、4個(gè)通用16位定時(shí)器、4個(gè)UART、2個(gè)I2C、2個(gè)SPI/SSP、1個(gè)USB Device、1路CAN

38、總線接口等。</p><p><b>　　1.2 發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　　近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成長(zhǎng)非常迅速，正是因?yàn)檫@樣，各種現(xiàn)代化的產(chǎn)品在我們生活中的各個(gè)方面都得到了應(yīng)用。使得我們的生活水平和生活質(zhì)量都有了很大的提高，對(duì)于電子產(chǎn)品的要求也愈來(lái)愈嚴(yán)格，一直與產(chǎn)品的更新速率也越來(lái)越快。日常生活中人們也越來(lái)越重視起了時(shí)間觀念。現(xiàn)實(shí)生活中，有很多的人在很

39、多事情上都要求時(shí)間是極度精確的，可能一點(diǎn)小的誤差會(huì)造成很大的損失，而實(shí)時(shí)時(shí)鐘正是彌補(bǔ)了老式的機(jī)械鐘表不夠精確的這一缺點(diǎn)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘對(duì)于我們讀取時(shí)間來(lái)說(shuō)非常方便，它的精度可以達(dá)到秒的級(jí)別，而機(jī)械時(shí)鐘就達(dá)不到這一點(diǎn)，可能導(dǎo)致誤差。因此，實(shí)時(shí)時(shí)鐘相比于機(jī)械式時(shí)鐘顯得較優(yōu)越些，因此基于各種不同芯片的實(shí)時(shí)時(shí)鐘都得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)電子時(shí)鐘這些年一直朝著更加完美的方向前進(jìn)，現(xiàn)在它的類型和功能非常多，在精度和功能消耗方面也要求的非常高?，F(xiàn)在社會(huì)智能

40、化的東西越來(lái)越多，時(shí)鐘也不例外，在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中也會(huì)逐漸向這個(gè)方向趨近。近些年來(lái)，電子時(shí)鐘已經(jīng)不是以單獨(dú)的個(gè)體出現(xiàn)在市場(chǎng)當(dāng)中，它已經(jīng)成為各種電子產(chǎn)品不可缺少的一部分。比方說(shuō)在各種運(yùn)動(dòng)會(huì)上的各種項(xiàng)目都會(huì)看到實(shí)時(shí)時(shí)鐘都在以不同的方式出現(xiàn)，比如倒數(shù)計(jì)時(shí)器，各種顯示屏等。這些產(chǎn)品出現(xiàn)在</p><p><b>　　1.3 完成工作</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)選用LPC

41、1752連接到LCD1602,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)。完成萬(wàn)年歷，定時(shí)報(bào)警和掉電喚醒功能。</p><p><b>　　2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘</b></p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘是一組進(jìn)行時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)掉電時(shí)它也可以繼續(xù)運(yùn)行的計(jì)數(shù)器。LPC1752中的RTC時(shí)鐘源是單獨(dú)的32.768KH

42、Z的時(shí)鐘，用于產(chǎn)生1HZ內(nèi)部時(shí)鐘基準(zhǔn)值。</p><p>　　另外，實(shí)時(shí)時(shí)鐘在掉電的情況下消耗的功率是極低的，實(shí)時(shí)時(shí)鐘可以利用自身的電源端口給自己供電，這個(gè)端口既能夠和蓄電池相連接，也能夠與其他的3.3伏的電壓相連接。</p><p><b>　　2.2 特性</b></p><p><b>　　RTC的特性如下：</b>

43、</p><p>　　帶有時(shí)鐘和日歷功能，顯示具體的實(shí)時(shí)信息；</p><p>　　其自身具有電池供電的系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)它消耗的功率非常低，在電池供電操作需要的電流不到1微安的情況下，它能使用CPU電源供電，在CPU不供電的情況下，RTC也可以繼續(xù)運(yùn)行；</p><p>　　具有專門(mén)的電源端口，它的電源和芯片的其余部分是分離的；</p><p>

44、　　在用戶設(shè)置的特定的時(shí)間時(shí)會(huì)報(bào)警中斷；</p><p>　　自身具有特有的32千赫茲功耗消耗很低的振蕩器；</p><p><b>　　2.3 結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　圖2.1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘的時(shí)鐘域總體設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　圖2.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能圖</p><p><b&

45、gt;　　2.4 RTC中斷</b></p><p>　　中斷產(chǎn)生需要四種寄存器來(lái)控制，只要改變到中斷狀態(tài)的情況下才能產(chǎn)生中斷。其中計(jì)數(shù)器增量中斷寄存器為一種，其他三種為中斷位置寄存器，報(bào)警屏蔽寄存器，報(bào)警寄存器。</p><p>　　它們的功能為：中斷位置寄存器可以單獨(dú)讓和的中斷。的位對(duì)應(yīng)著單個(gè)時(shí)間計(jì)數(shù)器。在使能其中某一位的情況下，通常來(lái)說(shuō)，要使產(chǎn)生中斷，就必須讓它對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)

46、器加一個(gè)1。在這里還有一個(gè)比較人性化的功能，就是我們自己可以設(shè)定報(bào)警寄存器中的我們所要報(bào)警的時(shí)間值。報(bào)警屏蔽寄存器的報(bào)警還是比較可靠地，因?yàn)槠鋬?nèi)部已經(jīng)進(jìn)行了校對(duì)。中斷要產(chǎn)生，就必須使CIIR和時(shí)間計(jì)數(shù)器的當(dāng)前數(shù)值一一相對(duì)。</p><p>　　RTC總共的中斷類型有兩個(gè)，一類是CIIR另一類是報(bào)警。中斷標(biāo)志寄存器可以判斷是哪一種中斷，判斷的方法是看寄存器里的值。</p><p><b

47、>　　計(jì)數(shù)器增量中斷</b></p><p>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘里有很多的時(shí)間計(jì)數(shù)器，按類型分為八個(gè)。通常來(lái)說(shuō)，要使產(chǎn)生中斷，就必須讓它對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器加一個(gè)1。如圖2.3所示為增量中斷原理示意圖</p><p>　　圖2.3 增量中斷原理圖</p><p><b>　　報(bào)警中斷</b></p><p>　　在

48、RTC中，設(shè)置了8個(gè)報(bào)警時(shí)間寄存器來(lái)保存報(bào)警的時(shí)間值,每個(gè)報(bào)警時(shí)間寄存器都和AMR寄存器中的每一位對(duì)應(yīng)著。報(bào)警寄存器可以讓用戶自己有選擇的設(shè)置自己想要產(chǎn)生中斷的時(shí)間，等實(shí)時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行到設(shè)置的時(shí)間時(shí)，就會(huì)發(fā)生報(bào)警中斷。由AMR進(jìn)行設(shè)定當(dāng)前時(shí)間是否與對(duì)應(yīng)的報(bào)警的時(shí)間值進(jìn)行比較。如果報(bào)警屏蔽寄存器中的某一個(gè)位為“1”，那么它就代表著這個(gè)報(bào)警屏蔽寄存器對(duì)應(yīng)的報(bào)警時(shí)間寄存器被屏蔽了,RTC的值就不再和報(bào)警寄存器中的值進(jìn)行比較。時(shí)間寄存器，AMR和報(bào)

49、警值寄存器三者的關(guān)系如圖2.4所示。</p><p>　　圖2.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘報(bào)警寄存器</p><p>　　中斷是在全部的沒(méi)有屏蔽的報(bào)警時(shí)間寄存器的值都匹配于它們對(duì)應(yīng)的時(shí)間寄存器的值的情況下產(chǎn)生的。報(bào)警中斷控制原理示意圖如圖2.5所示。</p><p>　　圖2.5 報(bào)警中斷控制原理示意圖</p><p><b>　　2.5 閏

50、年計(jì)算</b></p><p>　　在實(shí)時(shí)時(shí)鐘中可以這樣判斷這個(gè)年份是否為閏年，通過(guò)簡(jiǎn)單的的位比較，如果得到年計(jì)數(shù)器的最低兩位是0，則定義是閏年。實(shí)時(shí)時(shí)鐘定義能被4整除（年計(jì)數(shù)器的最低兩位為0時(shí)，一定被4整除）的年是閏年。1901--2099年按照這個(gè)算法都是無(wú)誤的，到了非閏年的2100年這個(gè)算法就不適用。閏年對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的影響是改變其2月份的計(jì)數(shù)值包括月、日。</p><p>

51、<b>　　2.6 寄存器描述</b></p><p>　　RTC寄存器結(jié)構(gòu)圖如下2.6。</p><p>　　圖2.6 RTC寄存器結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘中的寄存器按功能可以分為以下幾類寄存器：1.混合寄存器組，2完整事件寄存器組，3.時(shí)間計(jì)數(shù)器寄存器組，4.通用寄存器組，5.報(bào)警寄存器組。</p><p

52、>　　表2.1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器映射</p><p>　　在“復(fù)位值”一欄中出現(xiàn)“NC”的寄存器的值不會(huì)因?yàn)閺?fù)位的變化而變化。大多數(shù)的寄存器都不會(huì)受到RTC開(kāi)機(jī)的影響，如果實(shí)時(shí)時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行，必須經(jīng)過(guò)軟件部分來(lái)對(duì)這些寄存器完成初始化。RTC可以是Vdd(3v3)或者Vbat來(lái)提供電源。復(fù)位值不反映保留位的內(nèi)容。</p><p>　　2.7 混合寄存器組</p><p

53、>　　在混合寄存器組中存在這下面這幾種寄存器，可以控制實(shí)時(shí)時(shí)鐘。如表2.2：</p><p>　　表2.2 混合寄存器組</p><p>　　2.7.1 中斷位置寄存器</p><p>　　中斷位置寄存器顧名思義也是寄存器的一種，不過(guò)它的主要作用是用來(lái)指出產(chǎn)生了中斷的模塊有哪些。在相應(yīng)位寫(xiě)入1的情況下可以刪除相對(duì)應(yīng)的中斷。在寫(xiě)入0的情況下無(wú)效。</p&

54、gt;<p>　　表2.3 中斷位置寄存器描述</p><p>　　在寄存器編程時(shí)可以使用讀取和寫(xiě)回寄存器的值來(lái)進(jìn)行中斷位的清除。 </p><p>　　2.7.2 時(shí)鐘控制寄存器</p><p>　　時(shí)鐘控制寄存器的作用是操控著時(shí)鐘分頻電路的運(yùn)行，在實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)里它并沒(méi)有全部使用完，只使用了5位。每位的功能如表2.4：</p>&

55、lt;p>　　表2.4 時(shí)鐘控制寄存器位描述</p><p>　　2.7.3 計(jì)數(shù)器增量寄存器</p><p>　　CIIR產(chǎn)生中斷的情況是在計(jì)數(shù)器增加1的時(shí)候。這個(gè)中斷會(huì)持續(xù)保持有效，直到刪除增量中斷。清除增量中斷的操作是向ILR寄存器的位0寫(xiě)入1。</p><p>　　表2.5 計(jì)數(shù)器增量中斷寄存器位描述</p><p>　　例

56、：設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘每秒出現(xiàn)一次中斷，可以使用程序清單1所示方法設(shè)置：</p><p>　　程序清單1 RTC秒增量中斷</p><p>　　ILR=0x07; /*清除RTC中斷標(biāo)志*/</p><p>　　CIIR=0x01； /*設(shè)置秒值的增量產(chǎn)生一次中斷*/</p><p>　　CCR=0x01; /*啟動(dòng)RTC

57、，時(shí)鐘源使用預(yù)分頻器*/</p><p>　　2.7.4 報(bào)警屏蔽寄存器</p><p>　　這個(gè)寄存器是比較人性化的，它可以由我們自行選擇屏蔽或者不屏蔽寄存器，這個(gè)寄存器的主要作用是報(bào)警，只有在沒(méi)有屏蔽的報(bào)警寄存器的時(shí)間剛好合適，而且是第一回它們倆相匹配時(shí)，才能出現(xiàn)中斷。當(dāng)ILR內(nèi)的值等于一時(shí)，才會(huì)將它相對(duì)的中斷消除。如果要報(bào)警功能失效，就必須使整個(gè)報(bào)警寄存器里的值都為一。報(bào)警屏蔽寄存器

58、位的描述如下表2.6。</p><p>　　表2.6 報(bào)警屏蔽寄存器位描述 </p><p>　　2.8 報(bào)警寄存器組</p><p>　　下表所示的寄存器值與時(shí)間計(jì)數(shù)器比較。在全部沒(méi)有被屏蔽的報(bào)警寄存器都匹配它們與之對(duì)應(yīng)的時(shí)間計(jì)數(shù)器的情況下，就會(huì)有一次中斷。要清除該中斷的方法就是在中斷位置寄存器的bit1寫(xiě)入1。報(bào)警寄存器如下表2.7。</p>&

59、lt;p>　　表2.7 報(bào)警寄存器</p><p>　　定時(shí)報(bào)警設(shè)置示例如程序清單2。</p><p>　　程序清單2 定時(shí)報(bào)警設(shè)置</p><p>　　ILR =0x07； </p><p>　　ALHOUR =23; /*報(bào)警時(shí)間為23：00：00*/</p><p>　　AL

60、MIN =0; </p><p>　　ALSEC =0; </p><p>　　AMR =0xF8； </p><p>　　2.9 完整時(shí)間寄存器</p><p>　　完整時(shí)間寄存器為只讀寄存器。</p><p>　　表2.8 完整時(shí)間寄存器類型</p><p&

61、gt;　　由上表可以看出，系統(tǒng)只要在執(zhí)行3次的讀操作的情況下就能得到全部時(shí)間計(jì)數(shù)器的值。并且是以一個(gè)很完整的格式讀出來(lái)的。這三個(gè)寄存器的功能和描述為表2.9，表2.10，表2.11。</p><p>　　2.9.1 完整時(shí)間寄存器0</p><p>　　完整時(shí)間寄存器0的功能和描述為表2.9。</p><p>　　表2.9 完整時(shí)間寄存器</p>&

62、lt;p>　　2.9.2 完整時(shí)間寄存器1 </p><p>　　完整時(shí)間寄存器1的功能和描述為表2.10。</p><p>　　表2.10 完整時(shí)間寄存器1 </p><p>　　2.9.3 完整時(shí)間寄存器2</p><p>　　完整時(shí)間寄存器2在使用前需要先要對(duì)DOY寄存器進(jìn)行初始化，因?yàn)镃TMIE2寄存器的值來(lái)源于DOY寄存

63、器，而DOY寄存器需要單獨(dú)的初始化，它的功能和描述為表2.11。</p><p>　　表2.11 完整時(shí)間寄存器2</p><p>　　2.10 RTC輔助控制寄存器組</p><p>　　RTC輔助控制寄存器</p><p>　　表2.12 RTC輔助控制寄存器的位描述</p><p>　　RTC輔助使能寄存器&

64、lt;/p><p>　　表2.13 RTC輔助使能寄存器的位技術(shù)</p><p>　　2.11 時(shí)間計(jì)數(shù)器組</p><p>　　時(shí)間的值內(nèi)部有很多的registers，可以分成八類。比較特殊的一個(gè)register就是DOY。因?yàn)橐话汜槍?duì)于年月日的初始化對(duì)它是起不了任何作用的，必須專門(mén)對(duì)它進(jìn)行初始化。既可以讀數(shù)據(jù)又可以寫(xiě)數(shù)據(jù)的寄存器如表2.14。</p>

65、<p>　　表2.14 時(shí)間計(jì)數(shù)器寄存器</p><p>　　時(shí)間計(jì)數(shù)器之間的關(guān)系見(jiàn)表2.15。</p><p>　　表2.15 時(shí)間計(jì)數(shù)器的關(guān)系和值</p><p>　　2.12 通用寄存器組</p><p>　　通用寄存器包括四組，它們的功能是可以在主電源斷電的情況下儲(chǔ)存重要的內(nèi)容。當(dāng)對(duì)芯片進(jìn)行復(fù)位的時(shí)候，寄存器中的數(shù)據(jù)不

66、會(huì)受到影響。</p><p>　　表2.16 通用寄存器0~4描述</p><p>　　2.13 RTC時(shí)間校準(zhǔn)</p><p>　　2.13.1 校準(zhǔn)寄存器</p><p>　　下面的寄存器可用于時(shí)間計(jì)數(shù)器的校準(zhǔn)。</p><p>　　表2.17 校準(zhǔn)寄存器位描述</p><p>　　2.

67、13.2 校準(zhǔn)過(guò)程</p><p>　　一般校準(zhǔn)的方法是讓計(jì)數(shù)器加二，從而讓時(shí)間計(jì)數(shù)器的值改變。有了這個(gè)方法，我們就不要使用別的方式來(lái)調(diào)節(jié)，只需要在合適的環(huán)境下對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行比對(duì)。 </p><p>　　怎樣才能獲得具體準(zhǔn)確的校準(zhǔn)值，方法如下：觀察實(shí)時(shí)時(shí)鐘振蕩器的頻率利用的是CLKOUT的特性，在時(shí)間結(jié)束之前得到數(shù)就是用來(lái)校準(zhǔn)的值。 </p><p>　　若是實(shí)時(shí)

68、時(shí)鐘的振蕩器得經(jīng)過(guò)外部調(diào)整，通過(guò)觀察實(shí)時(shí)時(shí)鐘振蕩器的頻率也能幫助外部調(diào)整。</p><p><b>　　向后校準(zhǔn)</b></p><p>　　校準(zhǔn)時(shí)間（CCALEN設(shè)為0,置位CLKEN）和使能RTC定時(shí)器都在寄存器CCR中完成。校準(zhǔn)寄存器中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)值被置成大于等于1的數(shù)，同時(shí)把CALDIR置為1；</p><p>　　在每間隔一個(gè)時(shí)鐘周期（

69、1HZ）的情況下SEC定時(shí)器會(huì)自動(dòng)加1，校準(zhǔn)計(jì)數(shù)器也會(huì)自動(dòng)加1；</p><p>　　如果在校準(zhǔn)匹配出現(xiàn)，同時(shí)報(bào)警匹配也一起出現(xiàn)的情況，為了避免產(chǎn)生兩次報(bào)警中斷，報(bào)警中斷會(huì)被延遲一個(gè)周期；</p><p>　　在校準(zhǔn)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)值=CALVAL的情況下，校準(zhǔn)達(dá)到匹配，定時(shí)器不會(huì)在下個(gè)周期后加1，因?yàn)樗蠷TC定時(shí)器會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)周期。</p><p><b>

70、　　(2)向前校準(zhǔn)</b></p><p>　　向前校準(zhǔn)是在寄存器CCR中通過(guò)對(duì)RTC定時(shí)器使能而進(jìn)行的，操作是將CLKEN置位,CCALEN=0。校準(zhǔn)寄存器中的數(shù)據(jù)值要置成大于等于1的數(shù)據(jù)值及CALDIR=0。</p><p>　　在每隔一個(gè)時(shí)鐘周期(1HZ)的情況下SEC定時(shí)器會(huì)自動(dòng)加1，校準(zhǔn)計(jì)數(shù)器也會(huì)加1；</p><p>　　在校準(zhǔn)計(jì)數(shù)值=CAL

71、VAL的情況下，校準(zhǔn)達(dá)到匹配，實(shí)時(shí)時(shí)鐘定時(shí)器會(huì)加2；</p><p>　　報(bào)警中斷不在秒值變換的時(shí)候丟失，是因?yàn)榧拇嫫鰽LSEC的LSB強(qiáng)制設(shè)置為1當(dāng)出現(xiàn)校準(zhǔn)事件的時(shí)候。</p><p>　　2.14 RTC外部32KHz振蕩元件的選擇</p><p>　　如圖2.7所示為實(shí)時(shí)時(shí)鐘的外部晶體振蕩電路，只有一個(gè)外部晶振、電容1、2和微控制器連接。</p>

72、<p>　　圖 2.7 RTC 32KHz晶振電路</p><p>　　表2.18列出了設(shè)計(jì)電路中應(yīng)該使用到的晶體數(shù)據(jù)指標(biāo)。</p><p>　　表2.18 RTC外部32KHz振蕩器Cx1/x2組件的建議值</p><p>　　3 LPC1752實(shí)時(shí)時(shí)鐘</p><p>　　3.1 LPC1752簡(jiǎn)介</p>

73、<p>　　LPC1752是基于Cortex-M3內(nèi)核的微控制器，這個(gè)芯片一般是在集成度比較高、功率消耗比較低的地方非常適用。此芯片的微處理器一般的工作頻率是100 MHz，它自身?yè)碛袉为?dú)的指令以及傳輸數(shù)據(jù)所用的總線，能夠隨機(jī)跳轉(zhuǎn)的內(nèi)部取指單位。此外，它的內(nèi)部還具有一個(gè)預(yù)取址的空間，并且這個(gè)空間是隨機(jī)的。</p><p><b>　　3.1.1 特性</b></p>

74、<p>　?。?）Cortex-M3處理器含有存儲(chǔ)器保護(hù)單元，它支持8個(gè)區(qū)并且它的運(yùn)行頻率可達(dá)100MHz；</p><p>　?。?） ARM Cortex-M3在內(nèi)部配置嵌套向量中斷控制器；</p><p>　?。?）高達(dá)64KB片內(nèi)閃存程序存儲(chǔ)器，具備在系統(tǒng)和應(yīng)用編程的功能?？梢赃M(jìn)行性能比較高的CPU訪問(wèn)。加強(qiáng)版的閃存存儲(chǔ)加速器與處于中央處理器本地?cái)?shù)值/I-Code上的閃存

75、存儲(chǔ)器相結(jié)合，為系統(tǒng)提供了一個(gè)性能較高的CPU訪問(wèn)；</p><p><b>　?。?）串行接口：</b></p><p>　　含有片上DMA和PHY控制器的全速USB2.0設(shè)備控制器；</p><p>　　UART具有4個(gè)，是具有小數(shù)波特率發(fā)生，支持DMA操作，在APB總線上；</p><p>　　1路CAN2.0B控

76、制器；</p><p>　　作為一個(gè)傳統(tǒng)的保留外設(shè)，SPI可以替換SSP0來(lái)實(shí)現(xiàn)其所需功能。1個(gè)SPI控制器可以支持串行、同步、全雙工通信和可編程的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；</p><p>　　兩個(gè)速率可高達(dá)400kbit/s的總線接口具有監(jiān)控模式，可支持監(jiān)控模式和多個(gè)地址識(shí)別的功能。</p><p>　?。?）其他的APB外圍設(shè)備：</p><p>　　

77、所有的GPI0均位居AHB總線上、支持Cortex-M3位操作和GPDMA操作、支持可配置的全新開(kāi)漏模式以及能夠?qū)崿F(xiàn)快速的高性能的CPU訪問(wèn)；</p><p>　　12位能夠在6個(gè)端口之間進(jìn)行多通道輸入，并且具備多個(gè)結(jié)果寄存器模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）；</p><p>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘有自己的電源、驅(qū)動(dòng)也是由指定的實(shí)時(shí)時(shí)鐘振蕩器來(lái)完成； </p><p>　　支持Cor

78、tex-M3可選外部時(shí)鐘；</p><p>　　為了節(jié)省功率的消耗，外圍設(shè)備都設(shè)有自己?jiǎn)为?dú)的時(shí)鐘分頻器。</p><p>　?。?）4MHz內(nèi)部IRC振蕩器能夠調(diào)整的精度誤差范圍為1％左右；</p><p>　?。?）不可以屏蔽的中斷輸入（NMI）；</p><p>　?。?）具有規(guī)范化的串行跟蹤接口，串行調(diào)試接口和ARM測(cè)試接口；</

79、p><p>　?。?）對(duì)程序仿真能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)RTC運(yùn)行的實(shí)時(shí)追蹤；</p><p>　?。?0）具有睡眠模式、深度睡眠模式和掉電模式、深度掉電模式四種低功能消耗模式；</p><p>　?。?1）1個(gè)高電平3.3伏電源；</p><p>　?。?2）具有1個(gè)邊沿觸發(fā)或電平觸發(fā)的外部中斷輸入；</p><p>　?。?3）在系

80、統(tǒng)狀態(tài)為深度睡眠模式或者掉電的模式的情況下，被叫醒的中斷控制器將替實(shí)時(shí)時(shí)鐘的工作；</p><p>　?。?4）在掉電模式時(shí)為了喚醒處理器可使用中斷；</p><p>　?。?5）強(qiáng)制復(fù)位的閥值和掉電中斷的閥值可應(yīng)用斷電檢測(cè)來(lái)進(jìn)行設(shè)置。</p><p>　　只要片內(nèi)存在PLL，CPU就可以在最高頻率下運(yùn)行，并且不需高頻晶振的支持。PLL的時(shí)鐘源可以使用主振蕩器，也可

81、以使用RTC振蕩器或內(nèi)部RC振蕩器。任何一種都可以。</p><p><b>　　3.1.2 結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　圖3.1 LPC1752內(nèi)部原理圖</p><p>　　如圖3.1所示，此芯片含有數(shù)據(jù)總線、系統(tǒng)總線，及指令總線，這些總線的使用方法與TCM不同點(diǎn)在于它的運(yùn)行的速度變得更快。指令總線的作用是用于對(duì)指令執(zhí)行取指操作，數(shù)

82、據(jù)總線的功能則是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，每個(gè)設(shè)備都必須具有著兩種總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。</p><p>　　此芯片充分利用了AHB矩陣多層的特點(diǎn)，將Cortex-M3所有接線與外設(shè)進(jìn)行靈活的連接。它允許其他計(jì)算機(jī)應(yīng)用端口及總線對(duì)主機(jī)進(jìn)行訪問(wèn)。實(shí)現(xiàn)資源共享，從而提高了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的利用率，這種通過(guò)端口的訪問(wèn)，不但能夠減少在硬件方面的成本投資，而且在某種程度上能夠大大減小人力資源的投入。</p><p&g

83、t;　　APB外設(shè)能夠直接與總線相連，通過(guò)AHB矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣能使CPU和DMA之間的競(jìng)爭(zhēng)得到一定的緩解，而且能夠通過(guò)合理的分配，達(dá)到處理器高性能的運(yùn)行。且另一方面，APB提供了緩存區(qū)，使得CPU不需要借助總線，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制。</p><p><b>　　3.2 基本操作</b></p><p>　　LPC1752的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，不僅可以顯示準(zhǔn)確的時(shí)間和日

84、期，時(shí)間精確到秒，而且，還有定時(shí)報(bào)警的功能。實(shí)時(shí)時(shí)鐘消耗的功率很低，特別適合于在CPU沒(méi)有接連工作的情況下或電池供電的情況下使用，在沒(méi)有電源的情況下，實(shí)時(shí)時(shí)鐘可以通過(guò)中斷再使微處理器重新工作。</p><p>　　如圖3.2所示，RTC時(shí)鐘節(jié)拍計(jì)數(shù)器沒(méi)有使用自身所帶的時(shí)鐘源，而是從外面專門(mén)的時(shí)鐘源引入。時(shí)鐘節(jié)拍計(jì)數(shù)器具有十五位，每一秒可以記錄的時(shí)鐘數(shù)據(jù)為32768個(gè)。每次在CTC秒進(jìn)位的情況下，完整時(shí)間寄存器0~

85、2、RTC時(shí)間計(jì)數(shù)器將得到更新。RTC中斷方式，一個(gè)是被CIIR所控制的增量中斷。另一個(gè)是被AMR寄存器和各個(gè)時(shí)間報(bào)警寄存器所控制的報(bào)警中斷，例如ALMIN、ALSEC等。中斷位置寄存器ILR會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的中斷標(biāo)志。</p><p>　　圖3.2 RTC的寄存器功能圖</p><p>　　RTC的基本操作方法如下：</p><p><b>　　對(duì)時(shí)鐘源進(jìn)

86、行設(shè)置；</b></p><p>　　對(duì)報(bào)警中斷進(jìn)行相關(guān)設(shè)置；</p><p>　　對(duì)時(shí)鐘控制寄存器的CLKEN位置位；</p><p>　　對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘值進(jìn)行初始化；</p><p>　　執(zhí)行3次讀操作讀出完整時(shí)間寄存器的值，或者是等待中斷。</p><p>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘在運(yùn)用過(guò)程中的要點(diǎn)：</p&g

87、t;<p>　　在實(shí)時(shí)時(shí)鐘上，電池電壓這個(gè)引腳一般是用來(lái)為實(shí)時(shí)時(shí)鐘提供電源的，因此一般要和專門(mén)的電源連接著，如果沒(méi)有使用實(shí)時(shí)時(shí)鐘，這個(gè)端口就應(yīng)該什么也不接。但是如果實(shí)時(shí)時(shí)鐘上有連3.3伏的電壓，這時(shí)候這個(gè)電池電壓引腳就可以不與外界的電源相連接，因?yàn)槲⑻幚砥骺梢詾閷?shí)時(shí)時(shí)鐘提供電源。謹(jǐn)記：在電池電壓引腳和直流3.3伏電壓都不能用的情況下，實(shí)時(shí)時(shí)鐘內(nèi)的所有數(shù)據(jù)都會(huì)遺失。所以，在使用實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)，檢查好電路尤為關(guān)鍵。一旦沒(méi)有了電源，

88、實(shí)時(shí)時(shí)鐘就不能正常的進(jìn)行工作了。</p><p>　　3.3 硬件電路設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　3.3.1 LPC1752主芯片</p><p>　　圖3.3 LPC1752主芯片 </p><p>　　3.3.2 電源供電設(shè)計(jì)</p><p>　　電源系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，要

89、為整個(gè)工程提供保證，具有非常重要的地位。</p><p>　　在我們?cè)O(shè)計(jì)電源系統(tǒng)的時(shí)候，需要考慮以下因素：</p><p>　　電壓和電流的輸入值的大小是否能讓電路正常運(yùn)行；</p><p>　　電壓電流的輸出功率是否正常；</p><p>　　輸出的電流電壓在示波器上是否清晰正常，符合要求；</p><p>　　電源

90、的功率消耗受到限制；</p><p>　　對(duì)電源的設(shè)計(jì)成本具有一定的限制，怎樣做到用最少的成本設(shè)計(jì)出最完美的電路；</p><p>　　電源的接入是否有安全隱患。</p><p>　　在設(shè)計(jì)含有模擬電路的數(shù)字電路或者是模擬混合電路的系統(tǒng)中，對(duì)電源的要求是比較高的，尤其是在噪聲抑制性能的要求上。數(shù)字電路在通電的情況下會(huì)形成噪聲干擾，它是電路噪聲干擾產(chǎn)生的最大源頭。而且

91、它會(huì)產(chǎn)生非常大的影響，因?yàn)樗鼤?huì)通過(guò)這個(gè)有問(wèn)題的電路，將噪聲傳遞給模擬電路。</p><p>　　因?yàn)閺耐饨绮杉瘉?lái)的信號(hào)一般都為模擬信號(hào)，它要轉(zhuǎn)為我們所能看到的數(shù)字信號(hào)，就必須先在微處理器上進(jìn)行信號(hào)的放大，再?gòu)哪M的信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字的信號(hào)。模擬的電路非常不穩(wěn)定，它常常受到各種信號(hào)的干擾，但是使模擬信號(hào)產(chǎn)生的誤差最大的還是電源引入的干擾。這些干擾往往使測(cè)量出來(lái)的信號(hào)不準(zhǔn)確。</p><p>　　為

92、了避免這種現(xiàn)象，解決的最優(yōu)的方法是給數(shù)字電路和模擬電路分開(kāi)來(lái)提供電源。 </p><p>　　壓降、穩(wěn)壓、輸出濾波是電源電路要求的最基本的部分。在對(duì)電路的要求比較高的情況下，我們可以在輸入端加入一級(jí)濾波電路，以此來(lái)濾掉從外部因素引入的電磁干擾。</p><p>　　此次用到的芯片LPC1752它通過(guò)模擬的系統(tǒng)采集模擬的信號(hào)并通過(guò)數(shù)字的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，因此這個(gè)芯片含有模擬和數(shù)字這兩部

93、分，并且必須單獨(dú)的對(duì)這兩部分供電。電源系統(tǒng)原理圖如圖3.4所示:</p><p>　　圖 3.4 供電系統(tǒng)原理圖</p><p>　　3.3.3 LCD1602主要參數(shù)及原理圖</p><p>　　LCD1602的技術(shù)指標(biāo)為：</p><p>　　顯示容量、芯片工作電壓、 工作電流、模塊最佳工作電壓、字符尺寸</p><

94、p><b>　　引腳功能：</b></p><p>　　1602LCD選用的是標(biāo)準(zhǔn)的14腳或16腳接口，各引腳接口說(shuō)明為表3.1。</p><p>　　表3.1 1602各引腳接口說(shuō)明</p><p>　　第1腳: VSS 地</p><p>　　第2腳：VDD5V電壓</p><p>

95、　　第3腳：VL是顯示屏的對(duì)比度調(diào)整端，在連接到正電源的情況下對(duì)比度最低，反之接地時(shí)最高，在對(duì)比度較高的情況下會(huì)有“鬼影”，調(diào)整方法是用一個(gè)10K的電位器來(lái)調(diào)整對(duì)比度。</p><p>　　第4腳：RS寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器。</p><p>　　第5腳：R/W讀寫(xiě)信號(hào)數(shù)據(jù)線，在高電平的情況下進(jìn)行讀取操作，在低電平的情況下進(jìn)行寫(xiě)入操作。在RS和R/W都是

96、低電平的情況下寫(xiě)入指令或者顯示地址，在RS是低電平R/W是高電平的情況下可以讀取信號(hào)，在RS是高電平R/W是低電平的情況下可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。</p><p>　　第6腳：E端為使能端，液晶模塊將會(huì)立即執(zhí)行命令在E端從高電平跳變成低電平。</p><p>　　第7~14腳：D0到D7都為8位雙向數(shù)據(jù)線。</p><p>　　第15腳：背光源正極</p>&l

97、t;p>　　第16腳：背光源負(fù)極</p><p>　　表3.2 1602LCD的指令說(shuō)明</p><p>　　LCD1602原理圖如圖3.5所示：</p><p>　　圖 3.5 LCD1602原理圖</p><p>　　3.4 硬件電路設(shè)計(jì)和檢測(cè)</p><p>　　這是第一次做硬件設(shè)計(jì)，在做之前查閱了大量

98、的相關(guān)資料，在做實(shí)物的過(guò)程中出現(xiàn)了大量的問(wèn)題，于是在老師的指導(dǎo)下，按步驟完成對(duì)電路的檢測(cè)。對(duì)照電路圖，檢查電源、復(fù)位電路和晶振電路連接無(wú)誤。檢查電容的正負(fù)極是否正確，地跟電源的連接是否正確等；連接電源，用萬(wàn)用表檢測(cè)引腳輸入的＋5V電壓是否正確等。對(duì)單片機(jī)的測(cè)試，通后用萬(wàn)用表測(cè)量單片機(jī)各部分的電壓，都正常。為了進(jìn)一步對(duì)單片進(jìn)行檢測(cè)，利用一個(gè)led燈閃爍程序觀察單片機(jī)是否能夠正常工作，此次很順利。</p><p>&

99、lt;b>　　3.5 系統(tǒng)實(shí)物圖</b></p><p>　　圖3.6 實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)物圖　　</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 萬(wàn)年歷程序</b></p><p>　　設(shè)定RTC的初始時(shí)間，對(duì)串口0進(jìn)行初始化，默認(rèn)設(shè)置數(shù)據(jù)位為8位，

100、停止位為1位，無(wú)奇偶偶校驗(yàn)，波特率115200。時(shí)間更新時(shí)，完成的操作是讀取RTC的時(shí)間值，之后將讀出的數(shù)據(jù)值通過(guò)串口0送到上位機(jī)的EasyAMR.exe顯示。在上位機(jī)EasyAMR.exe軟件中顯示萬(wàn)年歷，分別短接JP2中的TXDO、RXD0與P0.2、P0.3。</p><p>　　程序流程圖如圖4.1所示：</p><p>　　圖 4.1 萬(wàn)年歷程序流程圖</p>&

101、lt;p>　　4.2 定時(shí)報(bào)警設(shè)置程序</p><p>　　此設(shè)計(jì)為在每分鐘38秒產(chǎn)生報(bào)警，使蜂鳴器鳴叫3聲。 程序流程圖如圖4.2所示：</p><p>　　圖4.2 定時(shí)報(bào)警程序流程圖</p><p>　　4.3 掉電喚醒程序</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入睡眠模式時(shí)，核心時(shí)鐘會(huì)停止工作，要讓系統(tǒng)從睡眠模式中恢復(fù)過(guò)來(lái)不需要任何特殊

102、的序列，但要重新將ARM內(nèi)核的時(shí)鐘進(jìn)行使能。在睡眠模式的情況下，執(zhí)行指令必須在是復(fù)位或中斷的情況下進(jìn)行。在CPU內(nèi)核處于睡眠模式期間外設(shè)是繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的，并可以產(chǎn)生中斷使處理器恢復(fù)執(zhí)行指令。</p><p>　　RTC掉電喚醒實(shí)驗(yàn)，短接J2和JP4的BEEP和P0.7，每分鐘的38秒喚醒后蜂鳴器叫3聲，注意該現(xiàn)象必須在脫機(jī)狀態(tài)才可以觀察到。注意二次下載時(shí)先用ISP擦除芯片進(jìn)行下載。</p><p&

103、gt;　　在系統(tǒng)編程（ISP）是一個(gè)經(jīng)過(guò)Boot裝載軟件及UART0串口對(duì)片內(nèi)Falsh存儲(chǔ)器進(jìn)行編程，然后再編程的過(guò)程。這種方法也能在芯片位于終端用戶板的時(shí)候使用。</p><p>　　都是用單個(gè)的ASCII字符串的模式傳輸全部的ISP命令。字符串要用回車（CR）和/或換行（LF）控制字符作為結(jié)束符。全部的ISP響應(yīng)都是用以<CR><LF>結(jié)束的ASCII字符串形式發(fā)送的。數(shù)據(jù)的發(fā)送和接

104、受都使用的是UU編碼格式。</p><p>　　下面的命令表5.1中的命令是由ISP命令處理器所接收的。當(dāng)系統(tǒng)接收到?jīng)]有被定義命令的情況下，代碼INVALID_COMMAND會(huì)被命令處理程序發(fā)送返回。</p><p>　　ISP命令處理器會(huì)發(fā)送CMD_SUCCESS只是在接收到的ISP命令執(zhí)行完畢的情況下，此時(shí)主機(jī)才能發(fā)送除了“設(shè)置波特率”、“寫(xiě)RAM”、“讀存儲(chǔ)器”和“運(yùn)行”命令之外新的

105、ISP命令。令和返回代碼都是ASCII格式。</p><p>　　表4.1 ISP命令總匯</p><p>　　掉電喚醒程序流程圖如圖4.3所示：</p><p>　　圖4.3 掉電喚醒程序流程圖</p><p><b>　　4.4 程序調(diào)試</b></p><p>　　本系統(tǒng)的軟件用C語(yǔ)言編

106、寫(xiě)，分為主程序，定時(shí)報(bào)警、掉電喚醒程序等。</p><p>　　(1) 由于第一次結(jié)合硬件進(jìn)行C語(yǔ)言編寫(xiě)，因此實(shí)時(shí)時(shí)鐘程序在編寫(xiě)時(shí)出現(xiàn)了很多問(wèn)題。開(kāi)始在參考了一點(diǎn)資料之后寫(xiě)出的程序運(yùn)行都有很多問(wèn)題，在老師和同學(xué)的幫助下，經(jīng)過(guò)一次又一次的修改完成了程序的編寫(xiě)。</p><p>　　(2) 剛開(kāi)始只是把每個(gè)功能要實(shí)現(xiàn)的程序分開(kāi)來(lái)編寫(xiě)的，等到整合的時(shí)候出現(xiàn)了好多錯(cuò)誤，然后一步步檢查語(yǔ)句，將程序完

107、善。</p><p>　　(3) 程序燒進(jìn)單片機(jī)中，與硬件電路結(jié)合起來(lái)，剛開(kāi)始不是很順利，最后檢查是電路的各個(gè)模塊連接出錯(cuò)，最后在經(jīng)過(guò)細(xì)心檢查，將程序順利燒進(jìn)了單片機(jī)里，完成了預(yù)期的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是硬件電路與軟件程序相結(jié)合的，從開(kāi)始的設(shè)計(jì)方案、軟硬件的結(jié)合到組裝調(diào)試電路以及最后

108、的實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能實(shí)現(xiàn)，雖然東西不是很完美，但使我收獲了許多。</p><p>　　(1) 學(xué)習(xí)與掌握了LPC1752的基本原理及其應(yīng)用，對(duì)它的各種硬件接口與軟件設(shè)計(jì)方法有較深入的認(rèn)識(shí)，了解了以LPC1752單片機(jī)作為整個(gè)控制系統(tǒng)為核心的整體軟件設(shè)計(jì)思路。</p><p>　　(2) 熟悉并了解了RTC的工作原理，針對(duì)系統(tǒng)的技術(shù)要求，采用以LPC1752為核心的控制方案,完成了LPC1752為

109、控制系統(tǒng)核心的硬件設(shè)計(jì)，完成了萬(wàn)年歷，報(bào)警中斷，掉電喚醒等模塊的設(shè)計(jì)。</p><p>　　(3) 在設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)中應(yīng)用keil c編程軟件，通過(guò)不斷地編譯改寫(xiě)，對(duì)該軟件的操作由不熟悉到最后的流利操作。</p><p>　　(4) 完成硬件的組裝，把軟硬件結(jié)合起來(lái)反復(fù)進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　　(5) 在設(shè)計(jì)過(guò)程中鍛煉了自己的動(dòng)手能力，同時(shí)學(xué)會(huì)了如何全面的思考問(wèn)題

110、。</p><p>　　(6) 我認(rèn)為實(shí)時(shí)時(shí)鐘是日常生活中非常常見(jiàn)的，因而對(duì)其的研究是非常有意義的，我目前只是對(duì)其做了簡(jiǎn)單的應(yīng)用研究，還有很多方面可以拓展研究。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年對(duì)自己的所學(xué)知識(shí)的一個(gè)比較完整的應(yīng)用，考察了我們自身的學(xué)習(xí)能力，動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力，為我們將來(lái)遇到

111、更復(fù)雜的問(wèn)題的解決和更深入的學(xué)習(xí)打下一個(gè)牢固的基礎(chǔ)。</p><p>　　首先我要真誠(chéng)的對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師**老師說(shuō)一聲謝謝，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的這三個(gè)月里，他給了我很多的幫助，不僅提供了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的資料和器材，并且專業(yè)知識(shí)非常豐富，耐心幫助我解答畢設(shè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，幫我開(kāi)闊思路，對(duì)我的順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了非常重要的作用。在論文初稿完成之際，老師幫我指點(diǎn)論文，提出論文里的不足，是我的論文更加完善。&l

112、t;/p><p>　　接下來(lái)，我要感謝我的同學(xué)和室友，在我沒(méi)有思緒的時(shí)候，遇到挫折的時(shí)候他們不斷地給予我鼓勵(lì)，并利用自己的所學(xué)幫我解決問(wèn)題。我們互相鼓勵(lì)，互相支持，有時(shí)會(huì)為一個(gè)問(wèn)題熬到深夜，沒(méi)有他們的陪伴，我很難堅(jiān)持下來(lái)，我會(huì)一直珍藏這次經(jīng)歷，它對(duì)我來(lái)說(shuō)具有非常重要的意義。</p><p>　　最后，謹(jǐn)向各位論文評(píng)閱人，答辯委員會(huì)主席和各位答辯委員表示衷心的感謝，謝謝你們辛苦的工作。</

113、p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]周立功. 深入淺出Cortex-M3.廣州致遠(yuǎn)電子有限公司.</p><p>　　[2]許克江. 單片機(jī)實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì)的幾種方法. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī),1988,04:42-44.</p><p>　　[3]崔惠柳. 串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302 及其應(yīng)用. 廣

114、西工學(xué)院學(xué)報(bào),1998,01:62-66.</p><p>　　[4]杜剛 ,鄧明 ,胡小波. ARM嵌入式系統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì). 微計(jì)算機(jī)信息,2005,22:87-89.</p><p>　　[5]賈維. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC的IP研究.西安電子科技大學(xué),2009.</p><p>　　[6]陳快. 基于LPC1752的靜止無(wú)功發(fā)生器的研究.廣西大學(xué),2012.&l