LPC2294的實時時鐘顯示工程設(shè)計分析
關(guān)鍵詞 LPC2294 ARM嵌入式系統(tǒng)啟動代碼RTC模塊 定時器模塊VFD模塊PT6311
引 言
嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)有復(fù)雜和簡單之分。通常代碼量少的系統(tǒng)完成的功能有限，可以不使用嵌人式操作系統(tǒng)，直接在裸機上開發(fā)，使用的開發(fā)工具可以是匯編語言和C語言；復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)推薦使用嵌入式操作系統(tǒng)。
ARM(Advarlced RISC Machine)是設(shè)計這種處理器內(nèi)核的公司的名字，ARM核并非芯片。ARM核與其他部件，如RAM、ROM、片內(nèi)外設(shè)，組合在一起才構(gòu)成現(xiàn)實的芯片。ARM作為一類微處理器的通稱，作為一種低功耗、高性能的32位嵌入式微處理器，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域中。
ARM應(yīng)用的開發(fā)工具主要包括集成開發(fā)環(huán)境IDE、評估板和JTAG仿真器等。國內(nèi)使用較多的IDE為ARM公司的SDT、ADS以及英蓓特公司的Embest IDE。仿真器有ARM公司的Muti-ICE和英蓓特公司的Embest系列ARM JTAG仿真器等。
可以在PC機上開發(fā)一個嵌入式系統(tǒng)，利用集成開發(fā)環(huán)境編寫并編譯鏈接產(chǎn)生ARM處理器執(zhí)行代碼。然后用仿真器等調(diào)試工具調(diào)試，并下載代碼到硬件上，如圖1所示。
在嵌入式系統(tǒng)的編程開發(fā)過程中，技術(shù)難點主要在于系統(tǒng)引導(dǎo)程序的編寫。為此提供一個較完整的小工程，詳細(xì)分析在ARM7基礎(chǔ)上開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時引導(dǎo)程序的關(guān)鍵代碼，并簡要介紹應(yīng)用程序的主要函數(shù)。
LPC2294是基于一個支持實時仿真和跟蹤的16／32位ARM7TDMI-SCPU，帶有256 KB嵌入的高速Flash存儲器。它有極低的功耗、多個32位定時器、RTC模塊、WDT模塊等。
本文主要是在以LPC2294為核心的ARM小系統(tǒng)中，在不采用操作系統(tǒng)的情況下，試編寫了一個工程，并下載到該開發(fā)板的外部存儲器(該開發(fā)板的片外存儲器為4 MB片外32位數(shù)據(jù)總線寬度Flash存儲器)，接上VFD顯示模塊后，脫機運行時，顯示實時時鐘成功。
該工程利用ADS開發(fā)軟件，在CodeWarrior IDE集成開發(fā)環(huán)境下，編寫編譯并使用AXD和技創(chuàng)公司的techorICE仿真器訶試，并下載程序，VFD模塊采用PT6311驅(qū)動芯片。
工程的程序主要分兩部分：系統(tǒng)引導(dǎo)(BOOT)部分和應(yīng)用程序部分。
1 系統(tǒng)引導(dǎo)部分
系統(tǒng)引導(dǎo)(BOOT)是芯片復(fù)位后進入應(yīng)用程序之前執(zhí)行的一段代碼，主要是為運行應(yīng)用程序提供基本的運行環(huán)境，對系統(tǒng)硬件和軟件運行環(huán)境進行初始化。這些工作是用匯編語言和C語言完成的，是嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用程序的開頭部分，與應(yīng)用程序一起固化在ROM中，并首先在系統(tǒng)上運行。
設(shè)計好系統(tǒng)引導(dǎo)(BOOT)是設(shè)計嵌入式程序的關(guān)鍵，也是系統(tǒng)能夠正常工作的前提。系統(tǒng)引導(dǎo)(BOOT)所執(zhí)行的操作主要依賴于CPU內(nèi)核的類型，以及正在開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件中需要使用的CPU芯片上的資源。針對該款芯片和應(yīng)用程序的系統(tǒng)引導(dǎo)(B00T)代碼的流程如圖2所示。
以下按在片內(nèi)RAM調(diào)試該工程時，順序出現(xiàn)的啟動代碼的有關(guān)文件，給出關(guān)鍵代碼分析：；中斯向量表，給出CPU芯片出現(xiàn)異常時應(yīng)該轉(zhuǎn)去執(zhí)行的程序
系統(tǒng)引導(dǎo)模塊完成各種初始化工作后，用一條跳轉(zhuǎn)指令進入C的主入口Main，從此控制權(quán)移交給了C應(yīng)用程序。
2 應(yīng)用程序部分
對于該工程中使用到的LPC2294芯片里的各個模塊，如I／O端口、RTC、TIMERl，應(yīng)該首先在相應(yīng)函數(shù)中對該模塊里的各個寄存器全部進行初始化，這樣脫機運行時才能順利顯示。
下面簡要介紹一下main．c主程序里用到的各主要函數(shù)。
hitVfdl312()；
該函數(shù)首先初始化LPC2294的P0口全部為GPIO口。本工程中設(shè)置PO．6與P0．7、P0．8為輸出，并在硬件連接上分別接到PT6311模塊的數(shù)據(jù)線、片選線、時鐘線，然后利用P0．6與P0．7、P0．8送出數(shù)據(jù)到VFD模塊，初始化VFD，舔加初始化數(shù)據(jù)。實際上初始化為空格，然后全部點亮VFD。
RTCIni()；
初始化實時時鐘并啟動RTC。
TIMERl_InitTimef()；
初始化定時器1，設(shè)置每過1ms產(chǎn)生1次中斷，即置位定時器里IR中的MR0位；并復(fù)位定時器計數(shù)器TC。
TIMERl_StartTimer()；
使定時器1離開復(fù)位狀態(tài)，并開始計時。
pollint()；
設(shè)置變量_mSet、_10mSct、_100mSct，其數(shù)值代表的單位分別為1ms，10ms，110ms。隨著定時器1的不斷置位中斷和復(fù)位，它們的數(shù)值也相應(yīng)產(chǎn)生變化。
GetTime()；
每過1s，讀一下RTC里的時間，送到VFD緩沖區(qū)。
UpdateVfdl312()；
每過100ms，讀取VFD緩沖區(qū)里的數(shù)值，刷新VFD顯示。
結(jié)語
把該工程應(yīng)用于基于LPC2294的開發(fā)板外部存儲器后，能夠脫機運行，VFD實時時鐘全部點亮，并且顯示時間正確。
LPC2294適用于開發(fā)稅控設(shè)備。稅控設(shè)備上有較多的模塊，VFD客顯模塊是其中之一，可用來顯示時間。
這個工程是一個較完整的工程，可以在該工程上擴展稅控機的其他模塊和應(yīng)用程序等。不需要改動啟動代碼，只需在mian.c和其他應(yīng)用程序中添加相應(yīng)的函數(shù)。以期以后開發(fā)成一個完整的稅控機系統(tǒng)。
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