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2024年4月28日发(作者：settext)
基于嵌入式操作系统的数字电子钟系统设计
一．嵌入式背景介绍
随着信息化、智能化、网络化的发展以及计算机技术的发展，嵌 入
式技术也获得了广阔的发展空间，嵌入式技术目前已成为通信和消 费
类产品的共同发展方向。嵌入式技术的应用到处可见，应用十分广 泛。
如家庭中的数字电视、机顶盒、DVD、超级VCD智能手机等；办 公室
中的复印机、打印机、扫描仪、键盘灯；手持设备也用到了嵌入 式技
术，包括MP3、GPS手机、数码相机、数码摄像机等；汽车电子 产品：
电子地图、导航、车载GPS等。其他领域，如通信、机器人等 都应用
到了嵌入式技术，由此可以看出，嵌入式系统的发展已日趋成 熟了。
嵌入式系统被定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础、软 件
硬件可剪裁、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严 格
要求的专用计算机系统。嵌入式系统是现代多学科互相融合的产 物，
嵌入式系统无多余软件，并且以固态化出现，硬件亦无多余存储 器，
有可靠性高、成本低、体积小、功耗少等特点。嵌入式系统又是 知识
密集，投资规模大，产品更新换代快，且具有不断创新特征、不 断发
展的系统。
嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式软件系
统组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。嵌入式处理
器主要由一个单片机或微控制器组成。而这些嵌入式微处理器目前多
是8位、16位和32位的，与64位的高性能处理器相比，具有很强 的
经济性。相关支撑硬件包括显示卡、存储介质、通讯设备、IC卡 或信
用卡的读取设备等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统， 它不
具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用闪存作为存储介 质。
嵌入式软件包括与硬件相关的底层软件、操作系统、图形界面、 通讯
协议、数据库系统等、标准化浏览器和应用软件等。
随着计算机技术、信息技术和网络技术以及其他技术的发展，嵌
入式系统将向着更加小、更快速、功耗更低以及互联网的方向发展。
本系统的功能是可调数字时钟，LED显示时间，通过键盘和触摸
屏均可以校对时钟。
通过对本课题的设计达到如下目的：
1 .熟悉ARM芯片cortex-m3定时/计数器，中断的应用。
2 .掌握给予嵌入式操作系统us/os的编程方法。
3 .熟悉时钟时，分，秒计时方法，掌握编程技巧。
4 .掌握键盘的基本工作原理，键的识别，键抖动和重键问题的解
决，键盘工作方法和键盘程序的编程。
5 .掌握七段码LED的结构，七段码LED的工作方式和显示程序的
编程。
二．软硬件的设计
(1) 计要求
利用cortex-m3, uc/os，七段码LED，按键及常用外围器件，设计一
个基于嵌入式操作系统的数字电子钟系统，具体要求如下： (1).设
计基于嵌入式操作系统的数字电子钟系统的硬件框图。
(2) .设计定时程序。
(3) .在LED上显示时间，通过按键切换，分别显示时，分，秒，设计
显示程序。
(4) .可用键盘进行校对时间，设计键盘程序。
2.硬件环境概述
嵌入式系统主要由嵌入式微处理器和操作系统组成。硬件主要包
括：微处理器，ROM，DRAM，人机交互接口，A/D、D/A转换电路，触 摸
屏等。
嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，嵌入式开发
硬件平台的选择主要是嵌入式处理器的选择。在一个系统中使用什么
样的嵌入式处理器内核主要取决于应用的领域、用户的需求、成本、
开发的难易程度等因素。确定了使用哪种嵌入式处理器内核以后，接
下来就是综合考虑系统外围设备的需求情况一选择一款合适的处理
器。
本系统采用基于ARM的S3c44B0X的微处理器，通过系统总线将
CPU、电源管理模块、存储器、控制器、LCD控制器、中断控制器连 接
在一起，通过外设总线和A/D转换器、看门狗定时器、通过I/O控 制
器、PWM定时器等连接在一起。S3c44B0X的160个引脚中，71个 引脚
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