ARM课程设计报告--基于LPC2131数字电压表设计

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1、 电控学院电控学院 课程设计课程设计 课程名称： ARM 课程设计 题 目： 基于 LPC2131 数字电压表设计 院 （系） ： 电气与控制工程学院 专业班级： 测控技术与仪器 1001 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 2013 年 12 月 28 日 目 录 一概述 1 1.1 课题设计背景 1 1.2ARM 开发板（简介） . 1 1.3、LPC2131 微控制器 . 2 二、 方案设计 . 3 2.1 设计思路 3 2.2 设计要求 3 三、 硬件设计 . 4 3.1 硬件设计原理图及介绍 4 四、 软件设计 . 5 五、 参考文献 . 6 六、 心得体会 . 6 七、 附件 .

2、8 基于 LPC2131 数字电压表 一概述 1.1 课题设计背景 电压表已经有 100 多年的发展历史，虽然不断改进与完善，仍然无法 满足现代电子测量的需求，数字电压表(Digital Voltmeter 简称 DVM)自 1952 年问世以来，显示出强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应 用最广泛的一种仪器。数字电压表可以显示清晰、直观，读数准确，准确 度高，分辨力强，测量范围广，扩展能力强，测量速度快，输入阻抗高， 集成度高， 微功耗和抗干扰能力强等优点， 独占电压表产品的熬头。 DVM 的高速发展， 使它已成为实现测量自动化、 提高工作效率不可缺少的仪表， 数字化是当前计量仪器发展的

3、主要方向之一， 而高准度的 DC-DVC 的出现， 又使 DVM 进入了精密标准测量领域。随着现代化技术的不断发展，数字电 压表的功能和种类将越来越强，越来越多，其使用范围也会越来越广泛。 采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势，它们将不仅能提高测量准确 度， 而且能提高电测量技术的自动化程序， 可以扩展成各种通用数字仪表、 专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、 重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等 各个领域。从而提高计量检定人员的工作效。 目前数字电压表的内部核 心部件是 A/D 转换器， 转换器的精度很大程度上影响着数字电压表的准确

4、度，本课程设计 A/D 转换器采用 LPC2131 对输人模拟信号进行转换，控制 核心再对转换的结果进行运算和处理，最后串口显示数字电压信号。 1.2ARM 开发板（简介） ARM 开发板，即以基于 ARM 内核的芯片作为 CPU，同时附加其他功能 外围的嵌入式开发板，用以评估内核芯片的功能。ARM 开发板可以分为 Cortex-M0开发板、Cortex-M3开发板、Cortex-A5开发板1、Cortex-A8 开发板、Cortex-A9开发板、Cortex-A15开发板等，而提供这些内核芯片 的厂商有飞思卡尔、TI、NXP、三星、Atmel 和 ST 等。英国 ARM 公司是嵌 入式 RI

5、SC 处理器的 IP （知识产权） 供应商， 它为 ARM 架构处理器提供 ARM 处理器内核（如 ARM7TDMI、ARM9TDMI 及 ARM10TDMI 等） 。由各半导体公司 在上述处理器内核基础上进行再设计，嵌入各种外围和处理部件，形成各 种 MCU。目前基于 ARM 内核的芯片在嵌入式处理器市场上占据75%的份额。 ARM 作为嵌入式系统的处理器，具有低电压，低功耗和高集成度等特点， 并具有开放性和可扩充性。事实上，ARM 内核已成为嵌入式系统首选的处 理器内核。而对于医疗电子设备而言，并不需要图像处理等方面更高的要 求，因此，ARM7TDMI 内核以0.9MIPS（百万条指令每秒

6、）/MHz 的高效处理 能力足以满足应用需要。ARM7TDMI 内核是 ARM 核系列中32位通用内核中 的一个产品，它采用三级流水线结构，指令的执行分成取指、译值和执行 3个阶段。 运算器能够实现32位整数运算。 内核不但能够执行32位高效 ARM 指令，同时还支持简洁的16位 Thumb 指令集以提高代码密度。 1.3、LPC2131微控制器 1、简介 LPC2131/2132/2138 是基于一个支持实时仿真和跟踪的 16/32 位 ARM7TDMI-STM CPU，并带有 32kB、64kB 和 512kB 嵌入的高速 Flash 存 储器。128 位宽度的存储器接口和独特的加速结构使 32 位代码能够在最 大时钟速率下运行。 对代码规模有严格控制的应用可使用 16 位 Thumb 模 式将代码规模降低超过 30%，而性能的损失却很小。较小的封装和很低的 功耗使 LPC2131/2132/2138