实时时钟RTC新型设计.doc

关于RTC的万年历实验
目的：
通过实验加深对实时时钟RTC结构和工作原理的理解和相关寄存器的应用；
通过UART传输数据并由PC机终端软件EasyARM.exe显示，复习异步串行口UART内容；
通过对《深入浅出ARM7》中万年历显示实验程序的修改添加，实现闹钟功能，以及通过按键可实现时钟和闹钟时间的调整。

仪器：
ARM开发板一块、
装有ADS1.2及EasyJTAG仿真器的电脑一台

实验原理：
1．RTC功能结构如下图所示：

2．相关寄存器描述：
（1）中断位置寄存器—InterruptLocationRegister(ILR–0xE0024000)

（2）时钟控制寄存器—ClockControlRegister(CCR–0xE0024008)

（3）计数器增量中断寄存器—CounterIncrementInterruptRegister(CIIR–0xE002400C)
计数器增量中断寄存器可使计数器每次增加时产生一次中断。在中断位置寄存器的位0（ILR[0]）写入1之前，该中断一直保持有效。

（4）报警屏蔽寄存器—AlarmMaskRegister(AMR–0xE0024010)
对于报警功能来说，要产生中断，非屏蔽的报警寄存器必须匹配对应的时间计数器。只有当计数器之间的比较第一次从不匹配到匹配时，才会产生中断。向中断位置寄存器（ILR）的位写入1，会清除相应的中断。如果所有屏蔽位都置位，报警将被禁止。

实验程序：（见附录。）

实验结果：
通过EasyARM的万年历功能实现了实时时钟和闹钟时间的显示。同时LED1每秒间隔闪烁，到预设的闹钟时间（即报警时间）时，LED8闪烁三次后蜂鸣器开始播放“虹彩妹妹”的音乐，播放音乐同时LED1跟随音乐节奏闪烁。按键KEY1按一次，实时时钟计数停止，LED1长亮指示秒调整状态，可通过KEY3(减一)、KEY4(加一)调节秒。KEY1按两次，进入分钟调整状态，可通过KEY3(减一)、KEY4(加一)调节分钟。依次类推，可依次调整秒、分、时、星期、日、月、年；按键KEY2按一次，EasyARM显示闹钟时间，类似实时时钟调整功能，可通过按KEY2依次调整闹钟时间（由于程序中报警屏蔽寄存器AMR只是没屏蔽秒报警值，故只要所设的秒报警值与时钟秒计数值相等就会产生报警）。每次按键时，都有LED8闪烁一次和BEEP蜂鸣一声提示。

调试总结和体会：
经过整整一天的努力和老师同学的帮助，终于将实验调试成功了。
一开始，经过反复的调试终于实现了报警功能，然后在实验室通过老师的指导，实现了播放音乐过程中时钟实时更新功能以及实现LED灯跟随音乐节奏闪烁。再经过程序的改进，实现了实时时钟和闹钟调整功能。在同学建议下，添加了LED灯指示调整时间点（秒、分、时、星期、日、月、年）功能。
在调试过程中，总结了一些错误原因分析以及编程注意点：
①刚开始时，由于没注意格式书写，程序看起来很乱，在老师的建议下，将程序中函数的正反大括号对齐，这样程序变得更直观。
②经过调试以及和同学的探讨，成功实现了KEY3和KEY4按键在最小值和最大值的变化。其中关键是使用类似if(SEC==0)SEC=59;elseSEC--；和if(SEC==59)SEC=0;elseSEC++;而自己原来是将类似SEC--和SEC++放在前面，由于SEC寄存器不能取-1值，所以SEC--放在前面时，不能减到00的状态，直接从01到59了。原来只是个顺序问题，让程序变得如此微妙。
③在调试时，由于错在将#defineKEY11<<16后面多加了“；”导致调试时显示很多错误。从中发现，有时会因一个地方出错导致显示很多错误。同样的，有时也会是调试时只显示一个错误，但其实有多个地方有错。以后要注意这点。
④在调整星期时发现，当7加一时竟变成0了。和同学讨论后得知原来星期寄存器只用了3为（26：24），所以当7加一时为8但第四位没被获取故只得0。以后多了解寄存器地址、结构等内部原理知识，这样一些问题就会迎刃而解。
⑤调试时发现，当双击“｛”或“｝”所在行，则其所包含的函数体会用黑色显示，如下图，这样即可快速找到“｛”或“｝”的匹配括号，因此也可以很方便用来查错。
⑥通过调试，掌握了按键释放程序的应用。程序中采用类似while((IO0PIN&KEY4)==0);语句，其作用与while(！(IO0PIN&KEY4));等价得知“！(IO0PIN&KEY4)”并不是取反的意思。程序中KEY1和KEY2采用等待按键释放，而为了按住按键时自动快速加减，KEY3和KEY4不用等待按键释放程序。
这次实验，我习得了不少，从中体会到多调试多实际操作练习将会发现很多的问题，同时在解决问题过程中可以获得很多知识。
再次，感谢老师的指导和同学的帮助。