数字实时时钟设计

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1、四川理工学院课程设计书学院计算机学院专业计算机科学与技术班级2011级3班课程嵌入式接口技术题目数字实时时钟设计教师凌军学生摘要本设计以S3C2410处理机核心，以实时时钟芯片DS1302和液晶显示LCD1602为主体设计了一款简易数字时钟。该时钟系统主要由ARM的最小系统、时钟模块、闹钟模块、液晶显示模块、键盘控制模块组成。系统具有简单清晰的操作界面，能够准确显示时间（显示格式为时时：分分：秒秒，24小时制），可随时进行时间调整，具有闹钟时间设置、闹钟开/关。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥嵌入式功能，大部分功能通过软件编程来实现

2、，电路简单明了，系统稳定性高。同时，该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性。由于系统所用元器件较少，嵌入式ARM所被占用的I/O口不多，因此系统具有一定的可扩展性。软件程序采用均采用C语言编写，便于移植与升级。报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构、工作原理和系统的软件程序设计。关键词　数字时钟；嵌入式；S3C2410；DS1302；LCD1602II/42目录系统概述3系统工作原理3硬件方案设计4封装:7引脚描述:7芯片操作命令字8复位和时钟控制8数据输出(见上图)9突发模式(多字节操作)9时钟/日历10上午-下午/12

3、-24小时制11写保护位11时钟/日历突发模式11读写操作详细时序图12硬件电路设计13键盘模块13LCD显示程序设计14电源模块14软件方案设计151、软件功能模块设计152、模块程序流程图153、程序代码（见附录）15系统调试16总结17参考文献1附录2系统及IO初始化（汇编）2实时时钟芯片DS1302时间整体程序（C语言）8实时时钟数据读取并更新到屏幕（C语言）21II/42系统概述从古代的滴漏更鼓到近代的机械钟，从电子表到目前的数字时钟，为了准确的测量和记录时间，人们一直在努力改进着计时工具。钟表的数字化，大力推动了计时的精确性

4、和可靠性。在以往单片机构成的装置中，实时时钟是必不可少的部件。而目前常用的实时时钟，很多采用单片机的中断服务来实现，这种方式一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，而且某些测控系统可能不允许；有的则使用并行接口的时钟芯片，如MC146818、DS12887等，它们虽然能满足单片机系统对实时时钟的要求，但是这些芯片与单片机接口复杂，占用地址、数据总线多，芯片体积大，占用空间多，给其它设计带来诸多不便。本设计选取串行接口时钟芯片DS1302与ＡＲＭ同步通信构成数字时钟电路。其简单的三线接口能为

5、单片机节省大量资源，DS1302的后背电源及对后背电源进行涓细电流充电的能力保证电路断电后仍能保存时间和数据信息等。这些优点解决了目前常用的实时时钟所无法解决的问题。该时钟电路强大的功能和优越的性能，在很多领域的应用中，尤其是某些自动化控制、长时间无人看守的测控系统等对时钟精确性和可靠性有较高要求的场合，具有很高的使用价值。系统工作原理1、嵌入式ARM处理器S3C2410简介S3C2410处理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T处理器核，采用FBGA封装，采用0.18um制造工艺的32位微控制器。该处理器拥有：独立的16

6、KB指令Cache和16KB数据Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND闪存控制器，3路UART，4路DMA，4路带PWM的Timer，I/O口，RTC，8路10位ADC，TouchScreen接口，IIC-BUS接口，IIS-BUS接口，2个USB主机，1个USB设备，SD主机和MMC接口，2路SPI。S3C2410处理器最高可运行在203MHz。2、实时时钟芯片DS1302简介DS130239是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补

7、偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源VccSQW/OUTSDASCLGNDVbatX2X1电源控制器逻辑控制时钟/日历寄存器多路选择器RAM存储分频处理晶体振荡器RAM存储I2C控制总线1Hz引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。DS1302内部结构硬件方案设计1、硬件方案实时时钟芯

8、片：DS1302是由美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。DS1302的在实时显示时间中的应用。它可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。所以本