ARM创新实验设计报告-基于EasyARM2013和键盘显示板的秒表程序.doc

江 西 理 工 大 学 ARM创新实验设计报告 题 目：键盘扫描实验 副 标 题：基于EasyARM2013和键盘显示板的秒表程序 学 院： 机电工程学院 专 业： 自动化 班 级： 081 学 生： 学 号： 08 指导教师： 职称：副教授 目 录 第1章 摘要 1 第2章 EasyARM2103各模块的基本原理 2 2.1 概述 2 2.2 PINSELx 2 2.3 GPIO和引脚设定 3 2.3.1 GPIO 3 2.3.2 引脚设定 3 2.4 IRQ中断和定时器Time0 3 2.4.1 IRQ中断 3 2.4.2 定时器Time0 3 2.5 SPI 4 2.5.1 管脚描述 4 2.5.2 数据传输 5 2.6 总结 5 第3章 键盘显示板的原理以及原理图 6 3.1 键盘显示板原理图 6 3.2 键盘显示电路原理 7 3.2.1 数码管与键盘显示板原理 7 3.2.2 段码和位码数值表 8 3.3 点亮键盘板的程序清单 9 3.4 延时函数在键盘板中的应用 9 第4章 秒表的实现原理 10 4.1 秒表的设计原理 10 4.1.1 键盘显示板的数码管 10 4.1.2 键盘显示板中的按键 10 4.2 秒表的软件设计原理 10 4.3 总结 13 第5章 相关程序清单的分析和简介 14 鸣谢 18 参考文献 19 摘要 本文将阐述一个基于EasyARM2103实验套件，结合并利用键盘显示板实现简易秒表的所有功能实验。 本文将分别对，一、EasyARM2103SPI模块的基本原理，二、键盘显示板的原理以及原理图，三、秒表实现原理，四、相关程序清单的分析和简介。四大部分进行具体讲述。 做该实验的意义，本实验未规定操作的具体方向，全程通过自己的理解和能力，实现相关实验部分，首先，做该实验可以真正意义上的实践所学ARM相关知识内容，其次、做这么一个项目可以从实践的过程中，发现并解决相关曾经所学过的知识中很多细节问题和之前学习中不为重视的问题以及通过调试、分析，最后并解决问题，提升自身的综合实践能力。再次，该实验有很强的实践性和检验性，即是对自己所学知识的巩固，又是对自身动手能力的考验和提升，从而达到巩固所学知识和提升动手能力的目的。 相关问题，实验的过程中，前后涉及到EasyARM2103各相关寄存器的选择，引脚选择、定义，以及初始化，GPIO、IRQ、定时器Time0，SPI等相关模块的具体操作过程。这是一个相对来说较为复杂的实验，因为，前后涉及到整本EasyARM2103教材的相关知识点。实验过程中，经常遇到各个模块共同使用时出现得不协调现象，但是，基于耐心的调试和更改程序，问题最终得以解决。 EasyARM2103各模块的基本原理 概述 本实验中共涉及有，PINSEL、引脚设定、GPIO、IRQ中断、定时器Time0、SPI等主要模块。下面，我将对所涉及到的所有模块进行进一步的分析。 PINSELx LPC2103 具有两个PINSEL寄存器，PINSEL0 和PINSEL1，它们都是 32 位宽度的。 其相关引脚设置如表2-1。 表2-1 PINSEL0 引脚功能选择寄存器0 PINSELx为引脚功能选择寄存器，换句话说，该寄存器的主要功能就是对所选择的引脚进行功能分配，其引脚设置方法如下；首先，PINSEL0或PINSEL1均为32位的寄存器，而每个PINSELx控制16个引脚，也就是说，每两位对应一个引脚，即：PINSEL0对应P0.0：P0.15号引脚，而PINSEL1对应P0.16：P0.31号引脚。 因为PNSELx的每两位对应一个引脚，所以，可以通过这两位表示四种状态。 即：00 01 10 11 四种状态，而00 态通常表示GPIO功能。 本实验中，所用的五个引脚分别为：VCC，GND，P0.4，P0.5，和P0.6。对应功能分别为：电源，接地，CLK（时钟），KEY（按键），DATA（数据）。其中，CLK（时钟），KEY（按键），DATA（数据）均设置其为SPI功能。 GPIO和引脚设定 GPIO 实验中，经常会把引脚设置为GPIO，然后对相应引脚通过IODIR（方向控制寄存器）、IOSET（输出置位寄存器）、IOCLR（输出清零寄存器）、IOPIN（管脚状态寄存器）进行操作，如程序if((IOPINKEY)==0)，利用IOPIN获取按键信息，并结合IRQ中断实现对秒表程序的暂停和恢复操作。 引脚设定 实验中，是通过以下程序对分别对P0.4，P0.5和P0.6进行设置的。 PINSEL0=PINSEL0(~(0x038))|(18)； /*设置P0.4为SPI，CLK*/ PINSEL0=PINSEL0(~(0x031