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基于ARM7的LCD显示电路仿真

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学号天津城建大学嵌入式系统及应用课程设计设计说明书基于ARM7的LCD显示电路仿真起止日期：2014 年12月1日至2014 年12月11 日学生姓名班级成绩指导教师(签字)计算机与信息工程学院2014年12 月1 日目录第一章系统背景及开发软件的选择 (1)1.1系统基本背景 (1)1.2软件的选择 (1)1.2.1 Proteus Version 7.5简介 (1)1.2.2 RealView MDK简介 (2)第二章芯片介绍 (3)2.1芯片LPC2106简介 (3)2.2芯片LM016L简介 (4)2.2.1 液晶显示原理 (4)2.2.2 LCD相关参数 (4)第三章电路以及程序设计 (6)3.1电路设计 (6)3.1.1 Proteus创建工程步骤 (6)3.1.2 元件的选择 (7)3.1.3 电路效果图 (9)3.2程序设计 (10)3.2.1 RealView MDK创建工程过程 (10)3.2.2 功能函数 (11)3.2.3 主函数 (13)第四章设计效果 (16)第五章总结 (17)参考文献 (18)第一章系统背景及开发软件的选择1.1系统基本背景近年来，随着计算机技术及集成电路技术的发展，嵌入式技术日渐普及，在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。

嵌入式系统无疑成为当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。

液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。

通过显示器同步显示元器件的状态可以更深刻地理解控制的原理。

通过Proteus模拟ARM7芯片设计，可以增强我们的自学能力和思考能力，掌握科学研究的方法，提高信息检索的能力以及获取与时俱进知识的能力。

同时，使我们深刻学习了ARM的相关知识，增强对实际电路的感性认识，提高了分析问题，处理问题的能力。

运用Keil编译C语言，连接生成Hex文件，使用PROTEUS 7.8SP2仿真,选用ARM7 LPC2106 芯片和LM016L，导入Hex文件，然后进行软件仿真调试。

本学期我专业开设了《嵌入式系统原理及应用开发技术》这门课程，通过课程设计，进一步掌握嵌入式ARM的基本概念，结合实际的操作和设计，巩固课堂教学内容，此外也让我们进一步掌握嵌入式系统的基本概念、原理和技术，将理论与实际相结合，应用现有的仿真工具和嵌入式软件开发平台，规范、科学地完成一个小型LCD显示电路的设计与实现，把理论课与实验课所学内容统一起来，并在此基础上强化实践意识、提高其实际动手能力和创新能力。

1.2软件的选择本课程设计采用了LPC2106 ARM嵌入式处理器和LM016L液晶显示模块，在实现软件商使用了Proteus Version 7.5进行电路仿真和设计，程序设计上采用RealView MDK 来设计实现。

1.2.1Proteus Version 7.5简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。

它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。

它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。

虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。

是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。

在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

在Proteus绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.hex（或者*.axf），可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。

Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。

前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。

它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。

这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。

1.2.2RealView MDK简介RealView MDK（RealView Microcontroller Development Kit）开发套件源自德国Keil公司，被全球超过10万的嵌入式开发工程师验证和使用，是ARM公司目前最新推出的针对各种嵌入式处理器的软件开发工具。

RealView MDK集成了业内最领先的技术，融合了中国多数软件开发工程师所需的特点和功能。

包括μVision集成开发环境与RealView编译器，支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核处理器，自动配置启动代码，集成Flash烧写模块，强大的Simulation设备模拟，性能分析等功能。

RealView MDK的特点：自动生成启动代码：RealView MDK开发工具可以帮您自动生成完善的启动代码，并提供图形化的窗口，随您轻松修改。

提供软件模拟器：RealView MDK的设备模拟器可以仿真整个目标硬件，包括快速指令集仿真、外部信号和I/O仿真、中断过程仿真、片内所有外围设备仿真等。

开发工程师在无硬件的情况下即可开始软件开发和调试，使软硬件开发同步进行，大大缩短开发周期。

而一般的ARM开发工具仅提供指令集模拟器，只能支持ARM内核模拟调试。

提供性能分析器：RealView MDK的性能分析器可以让工程师看得更远和更准，它辅助您查看代码覆盖情况，程序运行时间，函数调用次数等高端控制功能，指导您轻松的进行代码优化，成为嵌入式开发高手。

支持Cortex-M3：RealView MDK支持的Cortex-M3核是ARM公司最新推出的针对微控制器应用的内核，它提供业领先的高性能和低成本的解决方案，未来几年将成为MCU 应用的热点和主流。

目前国内只有ARM公司的MDK和RVDS开发工具可以支持Cortex－M3芯片的应用开发。

第二章芯片介绍2.1芯片LPC2106简介LPC2106包含一个支持仿真的ARM7TDMI-S CPU、与片内存储器控制器接口的ARM7 局部总线、与中断控制器接口的AMBA高性能总线（AHB）和连接片内外设功能的VLSI外设总线（VPB ，ARMAMBA 总线的兼容超集）。

LPC2106将ARM7TDMI-S配置为小端（little-endian）字节顺序。

AHB外设分配了2M 字节的地址范围，它位于4G字节ARM存储器空间的最顶端。

每个AHB 外设都分配了16k 字节的地址空间。

LPC2106的外设功能（中断控制器除外）都连接到VPB 总线。

AHB到VPB 的桥接将VPB 总线与AHB总线相连。

VPB 外设也分配了2M 字节的地址范围，从3.5GB 地址点开始。

每个VPB 外设在VPB 地址空间内都分配了16k 字节地址空间。

LPC2106拥有以下多种特性：（1）ARM7TDMI-S处理器（2）128k字节片内Flash程序存储器，具有ISP 和IAP 功能。

（3）Flash编程时间：1ms 可编程512 字节，扇区擦除或整片擦除只需400ms 。

（4）64/32/16K 字节静态RAM（LPC2106）（5）向量中断控制器（6）仿真跟踪模块，支持实时跟踪（7）RealMonitor模块支持实时调试（8）标准ARM测试/ 调试接口，兼容现有工具（9）极小封装：TQFP48 (7×7mm2)（10）双UART，其中一个带有完全的调制解调器接口（11）I2C 串行接口（12）SPI 串行接口（13）两个定时器，分别具有4 路捕获/ 比较通道（14）多达6 路输出的PWM 单元（15）实时时钟（16）看门狗定时器（17）通用I/O 口（18）CPU 操作频率可达60MHz（19）双电源－CPU 操作电压范围：1.65V~1.95V(1.8V ±8.3%)－I/O 电压范围：3.0V~3.6V(3.3V ±10%)（20）两个低功耗模式：空闲和掉电（21）通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒（22）外设功能可单独使能/ 禁止，实现功耗最优化（23）片内晶振的操作频率范围：10MHz~25MHz（24）片内PLL 允许CPU 以最大速度运行，可以在超过整个晶振操作频率范围的情况下使用。

由于拥有以上特性，LPC2106适用于internet 网关、串行通信协议转换器、访问控制、工业控制、医疗设备及其它各种类型的应用。

2.2 芯片LM016L简介2.2.1液晶显示原理液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。

液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。

2.2.2 LCD相关参数（1）LM016L LCD主要技术参数：显示容量: 16×2个字符芯片工作电压: 4.5—5.5V工作电流: 2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压: 5.0V字符尺寸: 2.95×4.35(W×H)mm（2）引脚功能说明：LM016LLCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如下：第1脚：VSS为地电源。

第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

第15脚：背光源正极。

第16脚：背光源负极。

（3）LM016LLCD的指令说明及时序：LM016L液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如下：指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。

指令2：光标复位，光标返回到地址00H。

指令3：光标和显示模式设置。

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最好用的电路仿真multisim与proteus比拼

最好用的电路仿真multisim与proteus比拼

目录Proteus——单片机、数电仿真之父 (1)功能模块 (2)完善的电路仿真功能 (2)单片机协同仿真功能 (3)实用的PCB设计平台 (4)Multisim——模电仿真之父 (5)仿真的内容： (5)器件建模及仿真：可以建模及仿真的器件： (5)直观的捕捉和功能强大的仿真： (6)Proteus——单片机、数电仿真之父Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术)。

它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。

它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。

虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。

是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件与虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086与MSP430等，2010年又增加了Cortex与DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。

在编译方面，它也支持IAR、Keil与MATLAB等多种编译器。

功能模块智能原理图设计丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件；智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间；支持总线结构：使用总线器件与总线布线使电路设计简明清晰；可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。

完善的电路仿真功能ProSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真；超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE 文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件；多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟与码流，还支持文件形式的信号输入；丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等；生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动；高级图形仿真功能（ASF）：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析；单片机协同仿真功能支持主流的CPU类型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU类型随着版本升级还在继续增加，如即将支持CORTEX、DSP处理器；支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）还可以使仿真电路通过PC机串口与外部电路实现双向异步串行通信；实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真；编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil与Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真与调试；实用的PCB设计平台原理图到PCB的快速通道：原理图设计完成后，一键便可进入ARES的PCB设计环境，实现从概念到产品的完整设计；先进的自动布局/布线功能：支持器件的自动/人工布局；支持无网格自动布线或人工布线；支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理；完整的PCB设计功能：最多可设计16个铜箔层，2个丝印层，4个机械层（含板边），灵活的布线策略供用户设置，自动设计规则检查，3D 可视化预览；多种输出格式的支持：可以输出多种格式文件，包括Gerber文件的导入或导出，便利与其它PCB设计工具的互转（如protel）与PCB 板的设计与加工。

基于ARM7处理器LPC2210的数据采集系统设计

基于ARM7处理器LPC2210的数据采集系统设计


索。
２ Ｐ２１ Ｌ Ｃ ２ ０处理 器 简 介『１ ｌ
Ａ Ｍ 与 本地 计 算 机 之 间 采 用 Ｒ 一 ３ 一 Ｒ Ｓ ２ ２ Ｃ协 议进 行 通 信 首 先 将 Ｌ Ｃ ２ ０上 的 Ｕ Ｒ ’ 口 ． 通 过 电 平 转 换 芯 片 ｆ Ｐ ２１ Ａ １接 如
系统 中采 用 的处 理 器 是 Ｐ Ｉ Ｓ公 司 的 Ｌ Ｃ ２ ０ Ｈ ＵＰ Ｐ ２ 换 为 Ｒ 一 ３ 一 的 逻 辑 电平 ： Ｐ２２ １ ． ３ Ｓ２２Ｃ 于 一 个 支 持 实 时 仿 真 和 嵌 入 式 跟 踪 的 ｌ／２位 Ａ Ｍ Ｔ ＭＩＳ 然 后 用 Ｄ ９连 接器 直 接 与 Ｐ 机 的 串 行 口相 连 ．此 串行 接 口使 ６３ Ｒ ７ Ｄ — Ｂ Ｃ
Ａ Ｍ 体 系结 构 的 处 理 器 由于 其 功 能 强 大 ． 以提 供 操 作 系 Ｒ 可 统 级 的支 持 ， 嵌 入 式领 域 有 着广 泛的 应 用 。 Ａ Ｍ 架 构 是 基 于 在 Ｒ 精 简指 令 集计 算 机 （ＩＣ原 理 而设 计 的 。 令 集 和相 关 的 译 码 机 ＲＳ ） 指 制 比复 杂 指令 集 计算 机 要 简 单得 多 这 样 使 用 一 个 小 的 廉 价 的 处 理 器 核 就可 实 现很 高 的指 令吞 吐量 和 实 时 的 中断 响应 。目前 ， Ａ Ｍ 处 理 器 已 遍 及工 业 控 制 、 Ｒ 消费 电子 产 品 、 信 系统 、 疗器 通 医 械 、交 通 系 统 等 各 类 产 品 市 场 中 。 Ａ ＲＭ 处 理 器 包 括 Ａ Ｍ 、 Ｒ ７
Ｃ Ｕ 的 微 控 制 器 。 对代 码 规模 有 严 格控 制 的应 用 可使 用 ｌ Ｐ ６位 Ｔ ｕ ｂ模 式将 代 码 规模 降 低 超 过 ３％ ． 性 能 的损 失 却 很 小 由 ｈｍ Ｏ 而 于Ｉ ２１ 耽 ２０的 １４脚 封 装 、 低 的 功耗 、 ４ 极 ２个 ３ ２位 定 时器 、 路 ８ ｌ Ｏ位 Ａ Ｃ Ｐ Ｄ ＷＭ 输 出 以及 多 达 ９个外 部 中断 使 它 们 特 别 适 用 于工 业 控 制 、 医疗 系统 、 问 控 制 和 电 子 收 款 （ Ｏ ） 。 通 过 配 访 Ｐ Ｓ机 置 ，Ｐ ２ １ 多 可提 供 ７ Ｌ Ｃ ２０最 ６个 Ｇ Ｉ 由于 内置 了宽 范 围 的 串行 ＰＯ 通信 接 口 ． 它们 也非 常 适 合 于通 信 网关 、 议转 换 器 以及 其 它 各 协
嵌入式ARM键盘接口和七段数码管的控制实验

嵌入式ARM键盘接口和七段数码管的控制实验

实验三键盘接口和七段数码管的控制实验一、实验目的1. 学习4X4键盘的与CPU的接口原理2. 掌握键盘芯片HD7279的使用，及8位数码管的显示方法；二、实验内容1. 通过4X4按键完成在数码管上的各种显示功能，以及LCD上显示。

三、实验设备1.EL-ARM-830+教学实验箱，PentiumII以上的PC机，仿真调试电缆。

2. PC操作系统WIN98或WIN2000或WINXP，ADS1.2集成开发环境，仿真调试驱动程序。

四、实验原理键盘和7段数码管的控制实验，是通过键盘的控制芯片HD7279A来完成的。

它的信号线及控制线连接到S3C2410上，驱动线直接连到8位共阴的7段数码管上。

由于其芯片的接口电压是5V的，而S3C2410的接口电压是3.3V，所以，HD7279A的信号、控制线经过CPLD 把电压转换到3.3V，然后送入CPU中。

HD7279是一片具有串行接口的可同时驱动8位共阴式数码管或独立的LED的智能显示驱动芯片。

该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成显示键盘接口的全部功能。

内部含有译码器可直接接受BCD码或16进制码并同时具有两种译码方式。

此外还具有多种控制指令如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等，具有片选信号可方便地实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。

HD7279在与S3C2410接口中，它使用了4根接口线。

片选信号#CS（低电平有效），时钟信号CLK，数据收发信号DATA，中断信号#KEY（低电平送出），EL-ARM-830+实验箱与其的接口中，使用了三个通用I/O接口，和一个外部中断，实现了与HD7279A的连接，S3C2410的外部中断接HD7279的中断#KEY，三个I/O口分别与HD7279A的其他控制、数据信号线相连。

HD7279的其他管脚分别接4X4按键和8位数码管。

当程序运行时，按下按键，平时为高电平的HD7279A的#KEY就会产生一个低电平，送给S3C2410的外部中断5请求脚，在CPU中断请求位打开的状态下，CPU会立即响应外部中断5的请求，PC指针就跳入中断异常向量地址处，进而跳入中断服务子程序中，由于外部中断4/5/6/7使用同一个中断控制器，所以，还必须判断一个状态寄存器，判断是否是外部中断5的中断请求，当判断出是外部中断5的中断请求，则程序继续执行，CPU 这时，通过发送#CS片选信号选中HD7279A，再发送时钟CLK信号和通过DATA线发送控制指令信号给HD7279A，HD7279A得到CPU发送的命令后，识别出该命令，然后，扫描按键，把得到键值回送给CPU，同时，在8位数码管上显示相关的指令内容，CPU在得到按键后，有时，程序还会给此键值一定的意义，然后再通过识别此按键的意义，进而进行相应的程序处理。

Protues仿真12864液晶显示

Protues仿真12864液晶显示

Protues仿真液晶显示目录1 LCD12864简介 (2)2 LCD12864显示原理 (6)2.1汉字和英文显示原理 (6)2.2图形显示 (7)2.3应用说明 (8)2.4指令描述 (9)3软件仿真 (12)3.1汉字显示 (12)3.2图形显示 (17)3.3同时显示多个汉字 (23)3.4向上滚动显示 (30)4小结 (39)1LCD12864简介（1）ST7920类这种控制器带中文字库，为用户免除了编制字库的麻烦，该控制器的液晶还支持画图方式。

该类液晶支持68时序8位和4位并口以及串口。

（2）KS0108类这种控制器指令简单，不带字库。

支持68时序8位并口。

（3）T6963C类这种控制器功能强大，带西文字库。

有文本和图形两种显示方式。

有文本和图形两个图层，并且支持两个图层的叠加显示。

支持80时序8位并口。

（4）COG类常见的控制器有S6B0724和ST7565，这两个控制器指令兼容。

支持68时序8位并口，80时序8位并口和串口。

COG类液晶的特点是结构轻便，成本低。

ST7920 GND VCC V0 RS R/W E DB0-DB7 PSB RES VOUT BLA BLK KS0108 GND VCC V0 RS R/W E DB0-DB7 CS1 CS2 RES VOUT BLA BLKT6963C FG GND VCC V0 WR RD DB0-DB7 RS CS RES FS BLA BLKS6B0724 GND VCC RS WR RD CS DB0-DB7 RES BLA BLK12864是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。

可完成图形显示，也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。

管脚名称LEVER 管脚功能描述VSS 0 电源地VDD +5.0V 电源电压V0 - 液晶显示器驱动电压D/I(RS) H/LD/I=“H”，表示DB7∽DB0为显示数据D/I=“L”，表示DB7∽DB0为显示指令数据R/W H/L R/W=“H”，E=“H”数据被读到DB7∽DB0 R/W=“L”，E=“H→L”数据被写到IR或DRE H/LR/W=“L”，E信号下降沿锁存DB7∽DB0R/W=“H”，E=“H”DDRAM数据读到DB7∽DB0DB0 H/L 数据线DB1 H/L 数据线DB2 H/L 数据线DB3 H/L 数据线DB4 H/L 数据线DB5 H/L 数据线DB6 H/L 数据线DB7 H/L 数据线CS1 H/L H:选择芯片(右半屏)信号CS2 H/L H:选择芯片(左半屏)信号RET H/L 复位信号,低电平复位VOUT -10V LCD驱动负电压LED+ - LED背光板电源LED- - LED背光板电源在使用12864LCD前先必须了解以下功能器件才能进行编程。