基于ARM的万年历

1、嵌入式系统课程设计报告 基于arm的万年历系统 院 系： 机电学院 学生姓名： 专 业： 应用电子技术教育 班 级： 指导教师： 田丰庆 付广春 完成时间： 2013年3月29日 目录1 引言12 stm32芯片rtc时钟介绍13 程序运行结果23.1 stm32管脚介绍23.2 stm32复位电路和时钟设计24 总体设计框图35 程序运行结果图示46 程序流程图57 总结体会58 参考文献6附录一：总体电路图7附录二：源程序8基于arm的万年历系统摘要：本设计选择stm32为核心控制元件，设计了用rtc定时器实现万年历的控制与设计。程序使用c语言进行编程，能动态显示当前时间，包括年、月、日、

2、时、分、秒，并且用串口助手显示。关键词：stm32 arm 时钟 1 引言 随着科技的发展，嵌入式系统广泛应用于工业控制和商业管理领域，在多媒体手机、袖珍电脑，掌上电脑，车载导航器等方面的应用，更是极大地促进了嵌入式技术深入到生活和工作各个方面。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件及嵌入式软件系统组成。本文介绍基于stm32f103r6t6的嵌入式微处理器的万年历设计，并且在液晶上显示。2 stm32芯片rtc时钟介绍stm32的实时时钟（rtc）是一个独立的定时器。rtc模块拥有一组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可以提供时钟日历的功能，修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日

3、期。stm32f10x系列微控制器片上内置的rtc模块，主要特性如下：（1） 可编程的预分频系数，分频系数最高位220。（2） 32位的可编程计数器，可用于长程时间段的测量。（3） 两个单独的时钟：用于apb1接口的plck1和rtc时钟（此时rtc时钟的频率必须小于pclk1时钟的四分之一以上）。（4） 可以选择一下三种rtc的时钟源： hse（high speed external）时钟除以128，即高速外部时钟，接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为416mhz。 lsi（low speed internal）振荡器时钟，即低速内部时钟，频率为40khz。 lse（low sp

4、eed external）振荡器时钟，即低速外部时钟，接石英晶体，频率为32.768khz。（5）2钟独立的复位类型： apb1接口由系统复位。 rtc核（预分频器、闹钟、计数器和分频器）只能由备份域复位。（6）3个专门的可屏蔽中断：闹钟中断，用来产生一个软件可编程的闹钟中断。秒中断，用来产生一个可编程的周期性中断信号（最长可达1s）。溢出中断，检测内部可编程计数器溢出并回转为0的状态 （7）stm32侵入检测： tpal=0时启动侵入检测tamper引脚前已经为高电平，一旦启动检测功能，则会产生一个额外的侵入事件。 tpal=1时启动侵入引脚tamper前该引脚为低电平，一旦启动检测功能，则

5、会产生一个额外的侵入事件。 检测tamper上的点品变化，就会把备份寄存器的内容清空，以保护重要的数据不被非法盗取。3 stm32最小系统电路3.1 stm32芯片管脚介绍stm32f103r6t6管脚示意图，如图1所示。图1 stm32f103r6t6管脚示意图3.2 stm32复位和时钟电路设计 此电路主要是复位电路和时钟电路两部分，其中复位电路采用按键手动复位和上电自动复位组合，电路如图2（右）所示：其中7脚为stm32的复位端。时钟电路如图2（左）所示：晶振采用的是8mhz和32.786khz，8mkz分别接stm32的5脚和6脚，32.786khz分别接stm32的3脚和4脚。图2

6、stm32复位和时钟电路4 总体设计框图 本电路主要由3大部分电路组成：arm最小系统电路、时钟显示电路和闹钟警报电路（本设计用led灯指示）。其中atm最小系统主要由复位电路和时钟电路组成。在该设计中，闹钟提醒由led灯代替，当闹钟时间到的话，led灯亮，延时设定的时间后自动关闭。总体设计方框图，如图3所示。stm32 复位电路串口显示 输入时间 时钟电路图3总体设计方框图5 程序运行结果如图4所示图4 程序运行结果6 程序流程图 程序流程图，如图5所示。 图5 程序主流程和时间程序流程图7 总结与体会通过这次万年历的设计，使我对arm有了更深的理解。刚开始拿到题提目，我先是查找相关资料，从

7、图书馆和网上找到相关的课题，参考借鉴别人的设计，从而理清我们设计的思路。此次作业设计大致可以分为两部分，电路图部分和程序编程部分，其中最有难度的是程序的编写与调试。在编写程序的过程中，我遇到了各种各样的问题，工程之间的结合，对于其中的错误怎样解决，需要配置什么，更改哪里等等。对于arm我学的很浅，编程遇到问题不知道如何解决，我知道这个是我的弱点，但在这两周的课程设计中，用keil uvision4在arm开发板上进行程序调试，遇到问题解决问题，在这个过程中我收获了不少。 参考文献1 彭刚、秦志强等.基于arm cortex-m3的stm32系列嵌入式微控制器应用实践m.北京:电子工业出版社2

8、李宁.基于mdk的stm32处理器开发应用m.北京航空航天大学出版社，2008.3 王永红、徐炜、赫立平.stm32系列arm cortex-m3微控制器原理与实践m.北京航空航天大学出版社，2008.4 arm limited.cortex-m3 technical reference manual(r2p0). arm ddi 0037g 2008.5 附录一：总体电路图附录二：程序#include "stm32f10x.h"#include "stdio.h" #include "calendar.h"#include &quo

9、t;date.h"_io uint32_t timedisplay = 0;void rcc_configuration(void);void nvic_configuration(void);void gpio_configuration(void);void usart_configuration(void);int fputc(int ch, file *f);void rtc_configuration(void);void time_regulate(struct rtc_time *tm);void time_adjust(void);void time_display(

10、uint32_t timevar);void time_show(void);u8 usart_scanf(u32 value);#define rtcclocksource_lseu8 const *week_str = "日", "一", "二", "三", "四", "五", "六"u8 const *zodiac_sign = "猪", "鼠", "牛", "虎", &

11、quot;兔", "龙", "蛇", "马", "羊", "猴", "鸡", "狗"struct rtc_time systmtime;int main() rcc_configuration(); nvic_configuration(); gpio_configuration(); usart_configuration(); if (bkp_readbackupregister(bkp_dr1) != 0xa5a5) printf(&quo

12、t;rnn rtc not yet configured."); rtc_configuration();printf("rn rtc configured."); time_adjust();bkp_writebackupregister(bkp_dr1, 0xa5a5);elseif (rcc_getflagstatus(rcc_flag_porrst) != reset) printf("rnn power on reset occurred.");else if (rcc_getflagstatus(rcc_flag_pinrst) !

13、= reset) printf("rnn external reset occurred."); printf("rn no need to configure rtc.");rtc_waitforsynchro();rtc_itconfig(rtc_it_sec, enable);rtc_waitforlasttask(); #ifdef rtcclockoutput_enable rcc_apb1periphclockcmd(rcc_apb1periph_pwr | rcc_apb1periph_bkp, enable); pwr_backupacc

14、esscmd(enable); bkp_tamperpincmd(disable); bkp_rtcoutputconfig(bkp_rtcoutputsource_calibclock);#endif rcc_clearflag(); time_show();void rcc_configuration()systeminit();rcc_apb2periphclockcmd(rcc_apb2periph_usart1 | rcc_apb2periph_gpioa, enable);void nvic_configuration() nvic_inittypedef nvic_initstr

15、ucture; nvic_prioritygroupconfig(nvic_prioritygroup_1); nvic_initstructure.nvic_irqchannel = rtc_irqn; nvic_initstructure.nvic_irqchannelpreemptionpriority = 1; nvic_initstructure.nvic_irqchannelsubpriority = 0; nvic_initstructure.nvic_irqchannelcmd = enable; nvic_init(&nvic_initstructure);void

16、gpio_configuration() gpio_inittypedef gpio_initstructure; gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_9; gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_af_pp; gpio_initstructure.gpio_speed = gpio_speed_50mhz; gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure); gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_10; gpio_initstructu

17、re.gpio_mode = gpio_mode_in_floating; gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure);void usart_configuration() usart_inittypedef usart_initstructure;usart_initstructure.usart_baudrate = 115200;usart_initstructure.usart_wordlength = usart_wordlength_8b;usart_initstructure.usart_stopbits = usart_stopbits_

18、1;usart_initstructure.usart_parity = usart_parity_no ;usart_initstructure.usart_hardwareflowcontrol = usart_hardwareflowcontrol_none; usart_initstructure.usart_mode = usart_mode_rx | usart_mode_tx;usart_init(usart1, &usart_initstructure); usart_cmd(usart1, enable);int fputc(int ch, file *f) usar

19、t_senddata(usart1, (unsigned char) ch); while (!(usart1->sr & usart_flag_txe); return (ch);void rtc_configuration() rcc_apb1periphclockcmd(rcc_apb1periph_pwr | rcc_apb1periph_bkp, enable); pwr_backupaccesscmd(enable); bkp_deinit(); #ifdef rtcclocksource_lsi rcc_lsicmd(enable); while(rcc_getfl

20、agstatus(rcc_flag_lsirdy)=reset) rcc_rtcclkconfig(rcc_rtcclksource_lsi); #elif defined rtcclocksource_lse rcc_lseconfig(rcc_lse_on); while(rcc_getflagstatus(rcc_flag_lserdy)=reset) rcc_rtcclkconfig(rcc_rtcclksource_lse); #endif rcc_rtcclkcmd(enable); #ifdef rtcclockoutput_enable bkp_tamperpincmd(dis

21、able); bkp_rtccalibrationclockoutputcmd(enable); #endif rtc_waitforsynchro(); rtc_waitforlasttask(); rtc_itconfig(rtc_it_sec, enable); rtc_waitforlasttask(); #ifdef rtcclocksource_lsi rtc_setprescaler(31999); #elif defined rtcclocksource_lse rtc_setprescaler(32767); #endif rtc_waitforlasttask();void

22、 time_regulate(struct rtc_time *tm) u32 tmp_yy = 0xff, tmp_mm = 0xff, tmp_dd = 0xff, tmp_hh = 0xff, tmp_mi = 0xff, tmp_ss = 0xff; printf("rn=time settings="); printf("rn 请输入年份(please set years): 20"); while (tmp_yy = 0xff) tmp_yy = usart_scanf(99); printf("nr 年份被设置为: 20%0.2d

23、nr", tmp_yy); tm->tm_year = tmp_yy+2000; tmp_mm = 0xff; printf("rn 请输入月份(please set months): "); while (tmp_mm = 0xff) tmp_mm = usart_scanf(12); printf("nr 月份被设置为: %dnr", tmp_mm); tm->tm_mon= tmp_mm; tmp_dd = 0xff; printf("rn 请输入日期(please set dates): "); whil

24、e (tmp_dd = 0xff) tmp_dd = usart_scanf(31); printf("nr 日期被设置为: %dnr", tmp_dd); tm->tm_mday= tmp_dd; tmp_hh = 0xff; printf("rn 请输入时钟(please set hours): "); while (tmp_hh = 0xff) tmp_hh = usart_scanf(23); printf("nr 时钟被设置为: %dnr", tmp_hh ); tm->tm_hour= tmp_hh; tmp_

25、mi = 0xff; printf("rn 请输入分钟(please set minutes): "); while (tmp_mi = 0xff) tmp_mi = usart_scanf(59); printf("nr 分钟被设置为: %dnr", tmp_mi); tm->tm_min= tmp_mi; tmp_ss = 0xff; printf("rn 请输入秒钟(please set seconds): "); while (tmp_ss = 0xff) tmp_ss = usart_scanf(59); printf

26、("nr 秒钟被设置为: %dnr", tmp_ss); tm->tm_sec= tmp_ss;void time_adjust() rtc_waitforlasttask(); time_regulate(&systmtime); gregorianday(&systmtime); rtc_setcounter(mktimev(&systmtime); rtc_waitforlasttask();void time_display(uint32_t timevar) static uint32_t firstdisplay = 1; u8 s

27、tr15; to_tm(timevar, &systmtime); if(!systmtime.tm_hour && !systmtime.tm_min && !systmtime.tm_sec) | (firstdisplay) getchinacalendar(u16)systmtime.tm_year, (u8)systmtime.tm_mon, (u8)systmtime.tm_mday, str); printf("nrnr 今天农历：%0.2d%0.2d,%0.2d,%0.2d", str0, str1, str2, str3); getchinacalendarstr(u16)systmtime.tm_year,(u8)systmtime.tm_mon,(u8)systmtime.tm_mday,str); printf(" %s", str); printf("r 当前时