第四章 基本接口实验

67
第第第 第第第第第第 4.1 第第第第第 4.2 I/O 第第第第 4.3 第第第第 4.4 第第第第第第 4.5 第第第第第第 4.6 第第第第第

description

第四章 基本接口实验. 4.1 存储器实验 4.2 I/O 接口实验 4.3 中断实验 4.4 串口通信实验 4.5 实时时钟实验 4.6 数码管实验. 4.1 存储器实验. 4.1.1 实验目的 4.1.2 实验设备 4.1.3 实验内容 4.1.4 实验原理 4.1.5 实验操作步骤. 4.1.1 实验目的. 通过实验熟悉 ARM 的内部存储空间分配。 熟悉用寄存器配置存储空间的方法。 掌握对存储区进行访问的方法。. 4.1.2 实验设备. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of 第四章 基本接口实验

Page 1: 第四章 基本接口实验

第四章 基本接口实验

4.1 存储器实验4.2 I/O 接口实验4.3 中断实验4.4 串口通信实验4.5 实时时钟实验4.6 数码管实验

Page 2: 第四章 基本接口实验

4.1 存储器实验

4.1.1 实验目的4.1.2 实验设备4.1.3 实验内容4.1.4 实验原理4.1.5 实验操作步骤

Page 3: 第四章 基本接口实验

4.1.1 实验目的

通过实验熟悉 ARM 的内部存储空间分配。熟悉用寄存器配置存储空间的方法。掌握对存储区进行访问的方法。

Page 4: 第四章 基本接口实验

硬件: Embest S3CEV40 实验平台,Embest ARM 标准 / 增强型仿真器套件, PC 机。软件: Embest IDE 2003 集成开发环境, Windows 98/2000/NT/XP 。

4.1.2 实验设备

Page 5: 第四章 基本接口实验

4.1.3 实验内容

掌握 S3C44B0X 处理器对存储空间的配置和读写访问的方法。使用汇编和C 语言编程实现对 RAM 的字、半字和字节的读写。

Page 6: 第四章 基本接口实验

4.1.4 实验原理

存储器地址分配图 Bank6/Bank7地址

大 /小 ENDIAN模式选择

Bank6/Bank7 地址

大/小endian模式

数据宽度选择

数据宽度选择

1. 存储控制器

2. 大 / 小 ENDIAN 模式选择 3. BANK0 总线宽度

Page 7: 第四章 基本接口实验

实验原理

存储器控制专用寄存器总线宽度 / 等待控制寄存器( BWSCON )

Bank 控制寄存器 (BANKCONn: nGCS0-nGCS5)

Bank 控制寄存器 (BANKCONn: nGCS6-nGCS7)

刷新控制寄存器( REFRESH )

BANK 大小寄存器( BANKSIZE )

模式设置寄存器( MRSR )

[[ENDIAN]ENDIAN]::只读,指示系统选定的大只读,指示系统选定的大//小端模式,小端模式,00表示小端模式,表示小端模式,11表示大端模式。表示大端模式。 [[DWiDWi]]::i=0i=0~~77,,其中其中DW0DW0为只读,因为为只读,因为bank0bank0数据总线宽度在复位后已经由数据总线宽度在复位后已经由 OM[1OM[1::0]0]的电平决定。的电平决定。 DW1DW1~~DW7DW7可写,用于可写,用于配置配置bank1bank1~~bank7bank7的数据总线宽度,的数据总线宽度,0000表示表示88位数位数据总线宽度,据总线宽度,0101表示表示1616位数据总线宽度,位数据总线宽度,1010表示表示3232位数据总线宽度。位数据总线宽度。 [[SWi]]::i=1i=1~~77,,写入写入00则对应的则对应的bank ibank i等待状态等待状态不使用,写入不使用,写入11则对应的则对应的bankibanki等待状态使能。等待状态使能。 [[STiSTi]]::i=1i=1~~77,,决定决定SRAMSRAM是否使用是否使用UB/LBUB/LB。。00表表示不使用示不使用UB/LBUB/LB,,引脚引脚[14[14::11]11]定义为定义为nWBEnWBE[3[3::0]0];;11表示使用表示使用UB/LBUB/LB,,引脚引脚[14[14::11]11]定义为定义为nBEnBE[3[3::0]0]。。

Page 8: 第四章 基本接口实验

实验原理寄存器的配置示例:ldr r0, =SMRDATAldmia r0, {r1-r13}ldr r0, =0x01c80000 ; BWSCON Addres

sstmia r0, {r1-r13}SMRDATA: .long 0x22221210 ; BWSCON.long 0x00000600 ; GCS0.long 0x00000700 ; GCS1.long 0x00000700 ; GCS2.long 0x00000700 ; GCS3

Page 9: 第四章 基本接口实验

.long 0x00000700 ; GCS4.long 0x00000700 ; GCS4

.long 0x00000700 ; GCS5.long 0x00000700 ; GCS5

.long 0x0001002a ; GCS6, EDO .long 0x0001002a ; GCS6, EDO DRAM(Trcd=3, Tcas=2, DRAM(Trcd=3, Tcas=2, ;Tcp=1, CAN=10bit);Tcp=1, CAN=10bit).long 0x0001002a ; GCS7, EDO .long 0x0001002a ; GCS7, EDO DRAMDRAM.long 0x00960000 + 953 ; Refresh(REF.long 0x00960000 + 953 ; Refresh(REFEN=1, TREFMD=0, EN=1, TREFMD=0, ;Trp=3, Trc=5, Tchr=3);Trp=3, Trc=5, Tchr=3).long 0x0 ; Bank Size, 32.long 0x0 ; Bank Size, 32MB/32MBMB/32MB.long 0x20 ; MRSR 6(CL=.long 0x20 ; MRSR 6(CL=2)2).long 0x20 ; MRSR 7(CL=.long 0x20 ; MRSR 7(CL=2)2)

Page 10: 第四章 基本接口实验

存储器( SROM/DRAM/SDRAM )地址线连接如下表所示,数据宽度不同,连接方式也不同。

实验原理

Page 11: 第四章 基本接口实验

实验原理

片选信号 选择的接口或器件  

NGCS0 FLASH 

NGCS6/NSCS0 SDRAM 

NGCS1 A20 A19 A18

0 0 0 CS1 USB0 0 1 CS2 固态硬盘0 1 0 CS3

IDE0 1 1 CS41 0 0 CS51 0 1 CS6 8-SEG1 1 0 CS7 ETHERNET1 1 1 CS8 LCD

片选信号设置

Page 12: 第四章 基本接口实验

外围器件 片选信号 片选控制寄存器 地址空间

FLASH NGCS0 BANKCON0 0X0000_0000~0X01BF_FFFF

SDRAM NGCS6 BANKCON6 0X0C00_0000~0X0DF_FFFF

USB CS1 BANKCON1 0X0200_0000~0X0203_FFFF

固态硬盘 CS2 BANKCON1 0X0204_0000~0X0207_FFFF

IDE(IOR/W) CS3 BANKCON1 0X0208_0000~0X020B_FFFF

IDE(KEY) CS4 BANKCON1 0X020C_0000~0X020F_FFFF

IDE(PDIAG) CS5 BANKCON1 0X0210_0000~0X0213_FFFF

8-SEG CS6 BANKCON1 0X0214_0000~0X0217_FFFF

ETHERNET CS7 BANKCON1 0X0218_0000~0X021B_FFFF

LCD CS8 BANKCON1 0X021C_0000~0X021F_FFFF

NO USE NGCS2 BANKCON2 0X0400_0000~0X05FF_FFFF

KEYBOARD

NGCS3 BANKCON3 0X0600_0000~0X07FF_FFFF

NO USE NGCS4 BANKCON4 0X0800_0000~0X09FF_FFFF

NO USE NGCS5 BANKCON5 0X0A00_0000~0X0BFF_FFFF

NO USE NGCS7 BANKCON7 0X0E00_0000~0X1FFF_FFFF

实验原理外围地址空间分配:

Page 13: 第四章 基本接口实验

实验原理

电路设计

Flash 连接电路

SDRAM 连接电路

44B0X SST39VF160FLASH

A(20..1) A(19..0)

DQ(15..0)D(15..0)

nGCS0

nOE

nW E

nCE

nOE

nW E

Page 14: 第四章 基本接口实验

4.1.5 实验操作步骤

1. 准备实验环境。使用 Embest 仿真器连接目标板,使用 Embest S3CEV40 实验板附带的串口线连接实验板上的 UART0 和 PC 机的串口。

2. 在 PC 机上运行 windows 自带的超级终端串口通信程序(波特率 115200 、 1 位停止位、无校验位、无硬件流控制);或者使用其它串口通信程序。

3. 使用 EmbestIDE 通过 Embest 仿真器连接实验板,打开实验例程目录下 Memory_test 子目录下的 Memory_Test.ews 例程,编译链接通过后连接目标板,执行下载操作。

Page 15: 第四章 基本接口实验

实验操作步骤

4. 打开 Memory1 窗口,键入地址 0x0C010000 ; 打开 Memory2 窗口,键入地址 0x0C010200 。

5. 打开 Rwrams.s 文件,在 LDR r2,=0x0C010000; 行设置断点;打开 Rwramc.c 文件,在 cRWramtest 函数 *ptr = 0xAA55AA55; 行设置断点。

6. 运行程序。程序停在 LDR r2,=0x0C010000; 行处,观察 Memory1 窗口数据内容,单步运行程序并注意观察运行前后 Memory1 窗口数据的变化;结合实验介绍,分析掌握汇编语言程序访问 RAM 的方法。

Page 16: 第四章 基本接口实验

实验操作步骤

7. 当程序执行 Rwramc.c 文件内最后一条语句时,全速运行程序。程序停在 *ptr = 0xAA55AA55; 行处,观察 Memory2 窗口数据内容,单步运行程序并注意观察运行前后 Memory2 窗口数据的变化;结合实验介绍,分析掌握高级语言程序访问RAM 的方法。

8. 理解和掌握实验后,完成实验练习题。

Page 17: 第四章 基本接口实验

4.2 I/O 接口实验

4.2.1 实验目的4.2.2 实验设备4.2.3 实验内容4.2.4 实验原理4.2.5 实验操作步骤

Page 18: 第四章 基本接口实验

4.2.1 实验目的

熟悉 ARM 芯片 I/O 口编程配置方法。

通过实验掌握 ARM 芯片的 I/O 口控制 LED 显示的方法。

Page 19: 第四章 基本接口实验

硬件: Embest S3CEV40 实验平台,Embest ARM 标准 / 增强型仿真器套件, PC 机。软件: Embest IDE 2003 集成开发环境, Windows 98/2000/NT/XP 。

4.2.2 实验设备

Page 20: 第四章 基本接口实验

4.2.3 实验内容

ARM 芯片的 I/O 口通常都是和其它引脚复用的,要熟悉 ARM 芯片 I/O 口的编程配置方法,熟悉 S3C44B0X 芯片的I/O 口配置寄存器,编程实现实验板上的发光二极管 LED1 和 LED2 轮流点亮和熄灭。

Page 21: 第四章 基本接口实验

4.2.4 实验原理S3C44B0X 芯片上共有 71 个多功能的输入输出

管脚,它们分为 7 组 I/O 端口。两个 9 位的输入 / 输出端口(端口 E 和 F ) 两个 8 位的输入 / 输出端口(端口 D 和 G ) 一个 16 位的输入 / 输出端口(端口 C ) 一个 10 位的输出端口(端口 A ) 一个 11 位的输出端口(端口 B )

每组端口都可以通过软件配置寄存器来满足不同系统和设计的需要。在运行主程序之前,必须先对每一个用到的管脚的功能进行设置,如果某些管脚的复用功能没有使用,可以先将该管脚设置为 I/O 口。

Page 22: 第四章 基本接口实验

实验原理

S3C44B0X 芯片和端口相关的寄存器有:

一 端口控制寄存器 (PCONA-G)

一 端口数据寄存器 (PDATA-G)

一 端口上拉寄存器 (PUPC-G)

一 外部中断控制寄存器( EXTINT )

Page 23: 第四章 基本接口实验

实验原理

电路原理 :

R95

R96

NGCS4

NGCS5

LED1

LED2

VDD33

S3C44B0X

23

24

47

发光二极管LED1和LED2的正极与芯片的47脚VDD33连接,VDD33可以输出3.3V的电压,负极通过限流电阻R95、R96和芯片的23脚(NGCS4)、24(NGCS5)脚连接。这两个管脚属于端口B,已经配置为输出口。通过向PDATB寄存器中相应的位写入0或1可以使管脚23、24输出低电平或高电平。当23、24管脚输出低电平时,LED点亮;当23、24管脚输出高电平时,LED熄灭。

发光二极管 LED1 和 LED2 与 ARM 芯片连接

Page 24: 第四章 基本接口实验

4.2.5 实验操作步骤

1. 准备实验环境。使用 Embest 仿真器连接目标板,使用 Embest S3CEV40 实验板附带的串口线连接实验板上的 UART0 和 PC机的串口。

2. 在 PC 机上运行 windows 自带的超级终端串口通信程序(波特率 115200 、 1 位停止位、无校验位、无硬件流控制);或者使用其它串口通信程序。

3. 使用 EmbestIDE 通过 Embest 仿真器连接实验板,打开实验例程目录下 LED_test 子目录下的 LED_Test.ews 例程,编译链接通过后连接目标板,下载并运行它。

Page 25: 第四章 基本接口实验

实验操作步骤 4. 观察超级终端输出如下内容:

5. 实验系统 LED1 和 LED2 进行以下循环:LED1 亮 -> LED2 亮 ->LED1 和 LED2 全亮 -> LED

2 关闭 -> LED1 关闭6. 理解和掌握实验后,完成实验练习题。

Embest 44B0X Evaluation Board(S3CEV40)LED Test Example

Page 26: 第四章 基本接口实验

4.3 中断实验

4.3.1 实验目的4.3.2 实验设备4.3.3 实验内容4.3.4 实验原理4.3.5 实验操作步骤

Page 27: 第四章 基本接口实验

4.3.1 实验目的

通过实验了解 ARM 的中断方式和原理熟悉 ARM 中断的编程方法。

Page 28: 第四章 基本接口实验

硬件: Embest S3CEV40 实验平台,Embest ARM 标准 / 增强型仿真器套件, PC 机。软件: Embest IDE 2003 集成开发环境, Windows 98/2000/NT/XP 。

4.3.2 实验设备

Page 29: 第四章 基本接口实验

4.3.3 实验内容

掌握 ARM 中断工作原理,了解 S3C44B0X 的中断寄存器,掌握常用中断的编程方法。编写中断处理程序实现:

使用按钮 SB2 触发 EINT6 , LED1 亮,同时 8 段数码管由 0 到 F 显示 1 次, 8 段数码管显示完后, LED1 熄灭。

使用按钮 SB3 触发 EINT7 , LED2 亮,同时 8 段数码管由 F 到 0 显示 1 次, 8 段数码管显示完后, LED2 熄灭。

Page 30: 第四章 基本接口实验

4.3.4 实验原理

1. S3C44B0X 的中断控制器及对中断控制器的操作

程序状态寄存器的 F 位和 I 位 中断模式( INTMOD ) 中断挂起寄存器( INTPND ) 中断屏蔽寄存器( INTMSK )

2. 中断源

3. 向量中断模式(仅针对 IRQ )

中断源及其向量地址中断源及其向量地址中断源 向量地址 描述

EINT0 0x00000020 外部中断0

EINT1 0x00000024 外部中断1

EINT2 0x00000024 外部中断2

EINT3 0x0000002c 外部中断3

EINT4/5/6/7 0x00000030 外部中断4/5/6/7

INT_TICK 0x00000030 RTC时间滴答中断

INT_ZDMA0 0x00000034 通用DMA中断0

INT_ZDMA1 0x00000040 通用DMA中断1

INT_BDMA0 0x00000044 桥梁DMA中断0

INT_BDMA1 0x00000048 桥梁DMA中断1

INT_WDT 0x0000004c 看门狗定时器中断

INT_UERR0/1 0x00000050 UART错误中断0/1

INT_TIMER0 0x00000054 定时器0中断

INT_TIMER1 0x00000060 定时器1中断

INT_TIMER2 0x00000064 定时器2中断

INT_TIMER3 0x00000068 定时器3中断

INT_TIMER4 0x0000006c 定时器4中断

INT_TIMER5 0x00000070 定时器5中断

INT_URXD0 0x00000080 UART接收中断0

INT_URXD1 0x00000084 UART接收中断1

INT_IIC 0x00000088 IIC中断

INT_SIO 0x0000008c SIO中断

INT_UTXD0 0x00000090 UART发送中断0

INT_UTXD1 0x00000094 UART发送中断1

INT_RTC 0x000000a0 RTC告警中断

INT_ADC 0x000000c0 ADC EOC中断

Page 31: 第四章 基本接口实验

实验原理

4.电路原理

R95

R96

NGCS4

NGCS5

LED1

LED2

VDD33

S3C44B0X

23

24

47

1 342

SB2

1 342

SB3

R111

R112

GND

EXINT6

EXINT7

中断的产生分别来至按钮SB2和SB3,当按钮按下时,EXINT6或EXINT7和地连接,输入低电平,从而向CPU发出中断请求。当CPU受理中断后,进入相应的中断服务程序,实现LED1或LED2的显示功能。从前面介绍的中断源部分我们了解到,EXINT6和EXINT7是共用一个中断控制器,所以在同一时间CPU只能受理其中一个中断,也就是说,当按钮SB2按下进入中断后,再按SB3是没用的,CPU在处理完EXINT6中断前是不会受理来自EXINT7的中断

Page 32: 第四章 基本接口实验

4.3.5 实验操作步骤

1. 准备实验环境,使用仿真器连接好目标板,打开目标板电源;

2. 打开实验例程目录下的 ExtInt4567_test 子目录下的 ExtInt4567.ews 例程,编译链接成功后,连接目标板并下载;

3. 打开 View 菜单 >Debug Windows>Register 寄存器观察窗口(快捷键 Alt+5 ),在寄存器观察窗口下面选择片外寄存器( Peripheral ),将 INTERRUPT 中断寄存器展开,重点观察 INTPND 和 I_ISPR 寄存器值的变化 ,如下图所示: 。

IDE外围寄存器窗口

Page 33: 第四章 基本接口实验

实验操作步骤 4. 先在中断服务程序 EInt4567Isr.c 的入口处设

置断点,如下图所示。运行程序,按下按钮SB2 或 SB3 ,程序会运行到断点处停下。双击 INTPND 和 I_ISPR 可以打开寄存器窗口,注意观察 [21] 位值在程序运行前后的变化。

5. 取消上面的断点,在主函数 main() 中设置断点,如下图所示。运行程序,当程序停在断点后,再次观察上面两个寄存器中 [21] 位的值。通过上面的操作,了解寄存器 INTPND和 I_ISPR 在中断过程中的作用。

中断完成后

Page 34: 第四章 基本接口实验

实验操作步骤

6. 取消断点,运行程序,按下按钮 SB2 或 SB3 ,完整观察目标板上 LED1 、 LED2 和 8 段数码管的变化;

7. 理解和掌握实验后,完成实验练习题。

Page 35: 第四章 基本接口实验

4.4 串口通信实验

4.4.1 实验目的4.4.2 实验设备4.4.3 实验内容4.4.4 实验原理4.4.5 实验操作步骤

Page 36: 第四章 基本接口实验

4.4.1 实验目的

通过实验了解 S3C44B0x 处理器串行口( UART )的结构,串行通讯的原理。 掌握 ARM 处理器串行通信的编程方法。

Page 37: 第四章 基本接口实验

4.4.2 试验设备

硬件: Embest S3CEV40 实验平台, Embest ARM 标准 / 增强型仿真器套件,PC 机。 软件: Embest IDE 2003 集成开发环境,Windows 98/2000/NT/XP 。

Page 38: 第四章 基本接口实验

4.4.3 实验内容

学习 S3C44B0X 的 UART 相关寄存器的功能,熟悉 S3C44B0X 系统硬件的UART 相关接口。编写 S3C44B0X 处理器的串口通信程序。 S3CEV40 监视串行口,并将接收到的字符回送。

Page 39: 第四章 基本接口实验

4.4.4 实验原理

1. S3C44B0X 串行通讯( UART )单元

S3C44B0X UART 单元提供两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 115.2Kbps 。每一个 UART 单元包含一个 16 字节的 FIFO ,用于数据的接收和发送。S3C44B0X UART包括可编程波特率,红外发送 / 接收,一个或两个停止位, 5bit/6bit/ 7bit/ 或 8bit 数据宽度和奇偶校验。

Page 40: 第四章 基本接口实验

实验原理

2. 波特率的产生 波特率由一个专用的 UART 波特率分频寄存器( UBRDIVn )控制,计算公式如下:

UBRDIVn = (round_off)(MCLK/(bps x 16) ) -1 其中: MCLK 是系统时钟。 UBRDIVn 的值必须

在 1 到( 216-1 )之间。 例如:在系统时钟为 40MHz ,当波特率为 115200 时,

UBRDIVn = (int)(40000000/(115200 x 16)+0.5 ) -1 = (int)(21.7+0.5) –1 = 22 -1 = 21

Page 41: 第四章 基本接口实验

实验原理

3. UART 操作简介

发送数据帧和接受数据帧都是是可编程的。一个数据帧包含一个起始位, 5 到 8 个数据位,一个可选的奇偶校验位和 1 到 2 位停止位,停止位通过行控制寄存器 ULCONn 配置。 接收器还可以检测过速错,奇偶校验错,帧错误和传输中断,每一个错误均可以设置一个错误标志。

Page 42: 第四章 基本接口实验

实验原理

4. 与 UART 有关的寄存器

UART 行控制寄存器 ULCONn

UART 控制寄存器 UCONn

发送寄存器 UTXH 和接收寄存器 URXH

波特率分频寄存器 UBRDIV

Page 43: 第四章 基本接口实验

实验原理

5. RS232 接口电路在本实验中,串口电路如下图所示,开发板上提供两个串口 DB9 。其中 UART1 为主串口,可与 PC 或 MODOM 进行串行通迅。 UART0只采用二根接线 RXD 和 TXD ,因此只能进行简单的数据传输及接收功能。全接口的 UART1 采用 MAX3243E 作为电平转换器,简单接口的 UART0 则采用 MAX3221E 作为电平转换器。

TIN

ROUT

TOUT

RIN

2

3

T1INT2INT3IN

T1OUTT2OUTT3OUT

R1OUTR2OUTR3OUTR4OUTR5OUT

R1INR2INR3INR4INR5IN

PC8PC9

PC10

PC11

PC12

PC13

PC14

PC15

GPE1

GPE2

DB9

DB9

UART0

UART1

MAX3221E

MAX3243E

44B0X

Page 44: 第四章 基本接口实验

4.4.5 实验操作步骤

1. 准备实验环境。使用 Embest 仿真器连接目标板,使用Embest S3CEV40 实验板附带的串口线连接实验板上的UART0 和 PC 机的串口。

2. 在 PC 机上运行 windows 自带的串口通信程序超级终端程序,或者其它串口通信程序(如:串口精灵等。超级终端配置如下图所示)。

3. 使用 EmbestIDE 通过 Embest 仿真器连接实验板,打开实验例程目录下 uart_test 子目录下的 Uart_Test.ews 例程,下载并运行它。

Page 45: 第四章 基本接口实验

实验操作步骤

4. 在 PC 上观察超级终端程序主窗口,可以看到如下界面:

5. 通过 PC 机键盘输入字符,可以看到相应的字符显示在超级终端主窗口,输入回车,所有字符一次性回显出来。

7. 理解和掌握实验后,完成实验练习题。

Embest S3CEV40 >

Embest S3CEV40 >Hello, Word ! <CR>Hello, Word !Embest S3CEV40 >

Page 46: 第四章 基本接口实验

4.5 实时时钟实验

4.5.1 实验目的4.5.2 实验设备4.5.3 实验内容4.5.4 实验原理4.5.5 实验操作步骤

Page 47: 第四章 基本接口实验

4.5.1 实验目的

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。

Page 48: 第四章 基本接口实验

4.5.2 实验设备

硬件: Embest S3CEV40 实验平台, Embest ARM 标准 / 增强型仿真器套件,PC 机。 软件: Embest IDE 2003 集成开发环境,Windows 98/2000/NT/XP 。

Page 49: 第四章 基本接口实验

4.5.3 实验内容

学习和掌握 S3C44B0X 处理器的 RTC模块的使用,并编写应用程序,修改时钟日期及时间的设置,并使用 EMBEST ARM 教学系统的串口,在超级终端显示当前系统时间。

Page 50: 第四章 基本接口实验

4.5.4 实验原理

1. 实时时钟( RTC )实时时钟( RTC )器件是一种能提供日历 / 时钟、数据存储等功能的专用集成电路,常用作各种计算机系统的时钟信号源和参数设置存储电路。 RTC 具有计时准确、耗电低和体积小等特点,特别是在各种嵌入式系统中用于记录事件发生的时间和相关信息,如通信工程、电力自动化、工业控制等自动化程度高的领域的无人值守环境。

Page 51: 第四章 基本接口实验

实验原理

2. S3C44B0X 实时时钟( RTC )单元 S3C44B0X 实时时钟( RTC )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、小时、星期、日期、月份和年份。 RTC 单元时钟源由外部 32.768KHz晶振提供,可以实现闹钟(报警)功能。

S3C44B0XS3C44B0X处理器处理器RTCRTC功能框图功能框图

Page 52: 第四章 基本接口实验

实验原理

3. 硬件电路设计 实时时钟外围电路

R7210K

C54104

BAT1

BATTERY

D91N4148

VDDRTC

VDD33

GND

C4715P

C4615P

X2

CRYSTAL

GND

EXTAL1

XTAL1 32.768k

Page 53: 第四章 基本接口实验

实验原理

4. 软件程序设计时钟设置

时钟设置程序必须实现时钟工作情况以及数据设置有效性检测功能。 时钟显示

时钟参数通过实验系统串口 0 输出到超级终端,显示内容包括年月日时分秒。参数以 BCD 码形式传送,用户使用串口通信函数(参见串口通信实验)将参数取出显示。

Page 54: 第四章 基本接口实验

4.5.5 实验操作步骤

1. 准备实验环境。使用 Embest 仿真器连接目标板,使用 Embest S3CEV40 实验板附带的串口线连接实验板上的 UART0 和 PC 机的串口。

2. 在 PC 机上运行 windows 自带的超级终端串口通信程序(波特率 115200 、 1 位停止位、无校验位、无硬件流控制);或者使用其它串口通信程序。

3. 使用 EmbestIDE 通过 Embest 仿真器连接实验板,打开实验例程目录下 RTC_test 子目录下的 RTC_Test.ews 例程,编译链接通过后连接目标板,下载并运行它。

Page 55: 第四章 基本接口实验

实验操作步骤

4. 在 PC 上观察超级终端程序主窗口,可以看到如下界面:

5. 用户可以选择是否重新进行时钟设置,当输入不正确时也会提示是否重新设置:

RTC Working now. To set time(Y/N)?:y

Current day is (200d,1e,27, TUE). To set day(yy-mm-dd w): 2003-11-07 5Current time is (1f:08:18). To set time(hh:mm:ss): 15:10:00

Page 56: 第四章 基本接口实验

实验操作步骤

6. 最终超级终端输出信息如下:

7. 理解和掌握实验后,完成实验练习题。

2003,11, 07,FRI 15:10:14

Page 57: 第四章 基本接口实验

4.6 数码管实验

4.6.1 实验目的4.6.2 实验设备4.6.3 实验内容4.6.4 实验原理4.6.5 实验操作步骤

Page 58: 第四章 基本接口实验

4.6.1 实验目的

通过实验掌握 LED 的显示控制方法。 巩固存储器实验中所掌握的对存储区进行访问的方法。

Page 59: 第四章 基本接口实验

4.6.2 实验设备

硬件: Embest S3CEV40 实验平台, Embest ARM 标准 / 增强型仿真器套件,PC 机。 软件: Embest IDE 2003 集成开发环境,Windows 98/2000/NT/XP 。

Page 60: 第四章 基本接口实验

4.6.3 实验内容

编写程序使实验板上 8 段数码管循环显示 0 到 9 , A 到 F 字符。

Page 61: 第四章 基本接口实验

4.6.4 实验原理

1. 8 段数码管 结构

8 段数码管由 8 个发光二极管组成,其中七个长条形的发光管排列成“日”字形,右下角一个点形的发光管作为显示小数点用,八段数码管能显示所有数字及部份英文字母。

a

bf

c

g

de

DPY

VCC1

a2

b3

c4

d5

VCC6

f9

g10dp

e8dp7

Page 62: 第四章 基本接口实验

实验原理

1. 8 段数码管 类型 共阳极 8 段数码管: 8 个发光二极管的阳极都连在一起的。共阴极 8 段数码管: 8 个发光二极管的阴极都连在一起的。

Page 63: 第四章 基本接口实验

实验原理

1. 8 段数码管 工作原理 以共阳极 8 段数码管为例,当控制某段发光二极管的信号为低电平时,对应的发光二极管点亮,当需要显示某字符时,就将该字符对应的所有二极管点亮;共阴极二极管则相反,控制信号为高电平时点亮。 电平信号按照 dp , g , e…a 的顺序组合形成的数据字称为该字符对应的段码,常用字符的段码表如下: 常用字符的段码表常用字符的段码表

字符 dp g f e d c b a 共阴极 共阳极

0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH C0H

1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H F9H

2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH A4H

3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH B0H

4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 99H

5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 92H

6 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH 82H

7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H F8H

8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 80H

9 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH 90H

A 0 1 1 1 0 1 1 1 77H 88H

B 0 1 1 1 1 1 0 0 7CH 83H

C 0 0 1 1 1 0 0 1 39H C6H

D 0 1 0 1 1 1 1 0 5EH A1H

E 0 1 1 1 1 0 0 1 79H 86H

F 0 1 1 1 0 0 0 1 71H 8EH

– 0 1 0 0 0 0 0 0 40H BFH

‌‌. 1 0 0 0 0 0 0 0 80H 7FH

熄灭 0 0 0 0 0 0 0 0 00H FFH

Page 64: 第四章 基本接口实验

实验原理

1. 8 段数码管 显示方式 静态显示:指当八段数码管显示一个字符时,该字符对应段的发光二极管控制信号一直保持有效。 动态显示:指当八段数码管显示一个字符时,该字符对应段的发光二极管是轮流点亮的,即控制信号按一定周期有效,在轮流点亮的过程中,点亮时间是极为短暂的(约 1ms )。

Page 65: 第四章 基本接口实验

实验原理

2. 电路设计原理 S3CEV40 教学电路中,使用的是共阳极八段数码管,各段的控制信号是由处理器 S3C44B0X 的数据总线低 8 位通过锁存器 74LS573 进行控制的,数码管的亮度经由电阻 R1 到 R8 调整,锁存器的选通通过另外一个信号 CS6 控制,见下图。

88段 数 码 管 控 制 电 路段 数 码 管 控 制 电 路

a

bf

c

g

de

DPY

VCC1

a2

b3

c4

d5

VCC6

f9

g10dp

e8 dp7

U18-LED

VDD33

OE1

D02

D13

D24 Q2 17Q1 18Q0 19VCC 20

D35

D46

D57

D68 Q6 13Q5 14Q4 15Q3 16

D79

GND10 G 11Q7 12

U274LS573

VDD33

D0D1D2D3D4D5D6D7

CS6

R7

470E R5

470ER8

470E R6

470ER4

470E R2

470ER3

470E R1

470E

56

U8C

74HC14

GND

GND

Page 66: 第四章 基本接口实验

4.6.5 实验操作步骤

1. 准备实验环境。使用 Embest 仿真器连接目标板,使用 Embest S3CEV40 实验板附带的串口线连接实验板上的 UART0 和 PC 机的串口。

2. 在 PC 机上运行 windows 自带的超级终端串口通信程序(波特率 115200 、 1 位停止位、无校验位、无硬件流控制);或者使用其它串口通信程序。

3. 使用 EmbestIDE 通过 Embest 仿真器连接实验板,打开实验例程目录下 8LED_test 子目录下的 8LED_Test.ews 例程,编译链接通过后连接目标板,下载并运行它。

Page 67: 第四章 基本接口实验

实验操作步骤

4. 观察超级终端输出如下内容:

5. 实验系统八段数码管循环显示 0 ~ F 字符。6. 理解和掌握实验后,完成实验练习题。

Embest 44B0X Evaluation Board(S3CEV40)

8-segment Digit LED Test Example(Please look at LED)