ARM课程设计_LCD显示24

嵌入式系统开发与应用课程设计班级：090615学号：XXXXXXXXXX姓名：XXX指导老师：郭军团计算机科学与技术系2012年11月15日西安工业大学课程设计报告2前言...........................................................................................11.系统设计.....................................................................................11.1涉及的软硬件简介...................................................................11.1.1Proteus7.8简介.................................................................11.1.2RVDS简介........................................................................11.1.3芯片LPC2106简介.................................................................11.2.1LCD特点.........................................................................21.2.2LCD显示简介.....................................................................31.2.3LCD显示流程图...................................................................31.2.4LCD相关参数.....................................................................41.3Proteus仿真电路..................................................................81.3.1Proteus仿真元件清单.............................................................81.3.2Proteus仿真电路图截图...........................................................81.4程序代码分模块介绍.................................................................82.实验（测试）结果............................................................................183.总结........................................................................................19参考文献......................................................................................20后附资料......................................................................................21西安工业大学课程设计报告1前言近年来，随着计算机技术及集成电路技术的发展，嵌入式技术日渐普及，在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。嵌入式系统无疑成为当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。通过显示器同步显示元器件的状态可以更深刻地理解控制的原理。通过Proteus模拟ARM7芯片设计，可以增强我们的自学能力和思考能力，掌握科学研究的方法，提高信息检索的能力以及获取与时俱进知识的能力。同时，使我们深刻学习了ARM的相关知识，增强对实际电路的感性认识，提高了分析问题，处理问题的能力。运用Keil编译C语言，连接生成Hex文件和Axf文件。使用PROTEUS7.8SP2仿真,选用ARM7LPC2106芯片和LCD1602，导入Hex或文件，然后进行软件仿真调试。1.系统设计1.1涉及的软硬件简介设计中软件主要用到了模型仿真软件Proteus和编译套件RVDS（RealViewDevelopmentSuite），硬件主要采用了NXP公司的LPC2106微控制器。1.1.1Proteus7.8简介Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。在Proteus绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.hex（或者*.axf），可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。1.1.2RVDS简介RealViewDevelopmentSuite（RVDS）是ARM公司继SDT与ADS1.2之后主推的新一代开发工具。RVDS集成的RVCT是业内公认的能够支持所有ARM处理器，并提供最好的执行性能的编译器。RealViewDeveloperSuite支持所有ARM系列核心，并与众多第三方实时操作系统及工具商合作简化开发流程。RVDS包含有四个模块：(1)IDE：RVDS中集成了EclipseIDE，用于代码的编辑和管理。支持语句高亮和多颜色显示，以工程的方式管理代码，支持第三方Eclipse功能插件。(2)RVCT：RVCT是业界最优秀的编译器，支持全系列的ARM和XSCALE架构，支持汇编、C和C++。(3)RVD：是RVDS中的调试软件，功能强大，支持Flash烧写和多核调试，支持多种调试手段，快速错误定位。(4)RVISS：是指令集仿真器，支持外设虚拟，可以使软件开发和硬件开发同步进行，同时可以分析代码性能，加快软件开发速度。RVDS具有代码小执行效率高、支持Linux操作系统、调试功能强大、可虚拟外设等优点，同时还具有内容丰富的在线文档。1.1.3芯片LPC2106简介LPC2106/2105/2104包含一个支持仿真的ARM7TDMI-SCPU、与片内存储器控制器接口的ARM7局部总线、与中断控制器接口的AMBA高性能总线（AHB）和连接片内外设功能的VLSI外设总线（VPB，ARMAMBA总线的兼容超集）。LPC2106/2105/2104将ARM7TDMI-S配置为小端（little-endian）字节顺序。AHB外设分配了2M字节的地址范围，它位于4G字节ARM存储器空间的最顶端。每个AHB外设都分配了16k字西安工业大学课程设计报告2节的地址空间。LPC2106/2105/2104的外设功能（中断控制器除外）都连接到VPB总线。AHB到VPB的桥接将VPB总线与AHB总线相连。VPB外设也分配了2M字节的地址范围，从3.5GB地址点开始。每个VPB外设在VPB地址空间内都分配了16k字节地址空间。它拥有以下特性：ARM7TDMI-S处理器128k字节片内Flash程序存储器，具有ISP和IAP功能。Flash编程时间：1ms可编程512字节，扇区擦除或整片擦除只需400ms。64/32/16K字节静态RAM（LPC2106/2105/2104）向量中断控制器仿真跟踪模块，支持实时跟踪RealMonitor模块支持实时调试标准ARM测试/调试接口，兼容现有工具极小封装：TQFP48(7×7mm2)双UART，其中一个带有完全的调制解调器接口I2C串行接口SPI串行接口两个定时器，分别具有4路捕获/比较通道多达6路输出的PWM单元实时时钟看门狗定时器通用I/O口CPU操作频率可达60MHz双电源－CPU操作电压范围：1.65V~1.95V(1.8V±8.3%)－I/O电压范围：3.0V~3.6V(3.3V±10%)两个低功耗模式：空闲和掉电通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒外设功能可单独使能/禁止，实现功耗最优化片内晶振的操作频率范围：10MHz~25MHz片内PLL允许CPU以最大速度运行，可以在超过整个晶振操作频率范围的情况下使用。由于拥有以上特性，LPC2106适用于nternet网关、串行通信协议转换器、访问控制、工业控制、医疗设备及其它各种类型的应用。1.2LCD显示原理和初始化流程图1.2.1LCD特点在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示器。发光管和LED数码管比较常用，软硬件都比较简单，在前面章节已经介绍过，在此不作介绍，本章重点介绍字符型液晶显示器的应用。在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。数字式接口液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。体积小、重量轻液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。西安工业大学课程设计报告3功耗低相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。1.2.2LCD显示简介①液晶显示原理液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。②液晶显示器的分类液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（SimpleMatrix）和主动矩阵驱动（ActiveMatrix）三种。③液晶显示器各种图形的显示原理:线