嵌入式系统课程设计报告

嵌入式系统实验设计报告 指导老师 设计者 专业班级 测控0801班 学 号 时 间 2011年6月 实验一 LED灯显示实验一 实验目的1. 熟悉arm开发板基本组成电路，并通过配套教材熟悉arm芯片特性。了解ADS1.2软件使用，并会用该软件编译调试开发板。2. 了解HJTAG软件原理，利用教材中提供的LED测试程序，完成实验。二 实验器材PC机一台，周立功开发板一块。注意：对LPC2103管脚的寄存器进行配置时，应该对照芯片说明手册，按照索引，找到相关寄存器，对其进行配置。三实验原理 EasyARM2103开发板提供了4个绿色发光二极管用作显示，电路如图1.1所示。显示电路采用了灌电流的方式来驱动发光二极管，由于微控制器LPC2103 I/O口提供的灌电流大于其拉电流，采用此驱动方式可以保证二极管发光的亮度。 图1.1 LED电路原理四 实验内容及步骤1. 下面以GPIO的测试程序为例，熟悉EasyJTAG-H软件的使用方法，程序功能设计为控制单路LED闪烁，硬件电路如图1.1所示。 2. 打开示例工程。示例工程路径：配套光盘内容-光盘内容v1.00-3.EasyARM2103安装手册-GPIO Test，将此文件夹复制到其它目录下打开，要求存放目录必须无中文路径。打开文件夹后，建议用户先删掉“GPIO_Test_Data”文件夹，然后双击打开“GPIO Test.mcp”文件，即打开示例工程。3. 点击“user”文件夹，打开main.c文件，见到示例代码。4. 选择低速GPIO，控制LED灯闪烁，示例程序如程序清单所示。此示例操作需要短接JP4的P0.17，输出控制LED1。5. 编译连接工程。项目目标栏处选择DebugInFlash模式，然后编译连接工程。6. 仿真调试 。将计算机并口与Easy JTAG-H仿真器相连，然后再将Easy JTAG-H仿真器的JTAG接口连接到Easy ARM2103目标板上，打开H-JTAG，检测到芯片内核信息后，选择Auto Download选项，此时会自动启动H-Flasher软件，选择目标芯片的型号，将当前的配置信息保存起来，建议将配置信息保存到安装路径下的Hconfig文件夹内。7. 设置完成后，关闭H-JTAG Server和H-Flasher（注意：不能使用Exit项关闭）。启动AXD，打开【Options】-【Configure Target.】，弹出Choose Target窗口，点击“ADD”添加仿真器的驱动程序，在添加文件窗口选择如D:Program FilesH-JTAG 目录下的H-JTAG .dll，点击“打开”即可。8. 在AXD环境点击运行，即可看到led亮。附加：编写程序实现四个LED灯循环闪烁的功能。五 实验程序及结果1 一个led灯亮的源代码如下：#include config.h# define LED1 1 0; uiDly-) for(i = 0; i 50000; i+); /* Function name:main* Descriptions:跳线JP4短接，LED1闪烁* input parameters: 无* output parameters: 无* Returned value: 无*/int main (void) PINSEL1 = PINSEL1 & (0x03 2); /* 将P0.17设置为GPIO */ IO0DIR = LED1; /* 设置LED控制口为输出 */ IO0SET = LED1; /* LED1熄灭 */ while (1) IO0SET = LED1; /* LED1熄灭 */ DelayNS(50); /* 延时 */ IO0CLR = LED1; /* LED1点亮 */ DelayNS(50); /* 延时 */ return 0;/* End Of File */运行程序后，可以看到第一个LED灯亮。2 四个LED灯循环闪烁的源代码如下：#include config.h# define LED1 1 17 /* P0.17控制LED1 */# define LED2 1 18 /* P0.18控制LED2 */# define LED3 1 19 /* P0.19控制LED3 */# define LED4 1 0; uiDly-) for(i = 0; i 50000; i+); int main (void) PINSEL1 = PINSEL1 & (0x03 2); /* 将P0.17设置为GPIO */ PINSEL1 = PINSEL1 & 0x0FFFFFFE7; /* 将P0.18设置为GPIO */ PINSEL1 = PINSEL1 & 0x0FFFFFF9F; /* 将P0.19设置为GPIO */ PINSEL1 = PINSEL1 & 0x0FFFFFE7F; /* 将P0.20设置为GPIO */ while (1) IO0DIR = LED1; IO0SET = LED1; /* LED1熄灭 */ DelayNS(50); /* 延时 */ IO0CLR = LED1; /* LED1点亮 */ DelayNS(50);IO0DIR = LED2; /* LED2熄灭 、延时、点亮、延时 */ IO0SET = LED2; DelayNS(50); IO0CLR = LED2; DelayNS(50); IO0DIR = LED3; /* LED3熄灭 、延时、点亮、延时 */ IO0SET = LED3; DelayNS(50); IO0CLR = LED3; DelayNS(50); IO0DIR = LED4; /* LED4熄灭 、延时、点亮、延时 */ IO0SET = LED4; DelayNS(50); IO0CLR = LED4; DelayNS(50); return 0;/* End Of File */运行程序后，可看到四个LED一个接一个的亮，实现了跑马灯的功能。实验二 中断实验一 实验目的1. 熟悉arm开发板中断原理。并产生中断。2. 了解快速中断和普通中断。编写嵌套中断实验。二 实验器材PC机一台，周立功开发板一块三实验原理同实验一四 实验内容及步骤参照实验一中步骤1-8。 附加：1. 编写程序实现三个按钮分别控制三个LED灯亮灭的功能。2. 自行编写一段实现中断嵌套的程序，阐明嵌套过程。五 实验程序及结果1一个按钮控制一个LED灯亮灭的源代码#include config.h#define LED 1 17/* Function name: Eint0IRQ* Descriptions: 外部中断0服务程序* input parameters: 无* ouput parameters: 无* Returned value: 无*/void _irq Eint0IRQ(void) /* 进入中断取反LED */ if (IO0PIN & (1 17) = 0) IO0SET = 1 17; /* 熄灭发光二极管 */ else IO0CLR = 1 17; /* 点亮发光二极管 */ while(IO0PIN & (1 16) = 0); /* 等待按键松开 */ EXTINT = 0x01; /* 清中断标志 */ VICVectAddr = 0x00; /* 通知VIC中断处理结束*/* Function name: main* Descriptions: P0.16低电平触发外部中断主函数* input parameters: 无* ouput parameters: 无* Returned value: 无*/int main (void) PINSEL1 = PINSEL1 & (0x03); PINSEL1 = PINSEL1 | 0x01; /* 设置P0.16为外部中断0管脚 */ INSEL1 = PINSEL1 & (0x03 2); /* 设置P0.17为GPIO功能 */ IO0DIR = LED; /* 设置P0.17为输出 */ IO0SET = LED; /* 设置输出为高电平 */ IRQEnable(); /* IRQ中断使能 */ EXTMODE = 0x00; /* 设置外部中断为低电平触发 */ EXTPOLAR = 0x00; VICIntSelect = 0 14; /* 选择EINT0为IRQ中断 */ VICVectCntl0 = 0x20 | 14; /* 将外部中断0分配给向量中断0 */ VICVectAddr0 = (uint32)Eint0IRQ; /* 设置中断服务程序地址 */ VICIntEnable = 1 14; /* 使能EINT0中断 */ EXTINT = 0x01; /* 清除EINT0中断标志 */ while(1); return 0;运行程序后，按下按钮，LED灯亮；再按一次，灯灭；再按一次，灯亮；再按一次，灯灭；如此循环。2 三个按钮分别控制三个LED灯亮灭的源代码#include config.h#define LED1 1 17#define LED2 1 18#define LED3 1 19void _irq Eint0IRQ(void) /*进入中断取反LED */ if (IO0PIN & (1 17) = 0) IO0SET = 1 17; /* 熄灭发光二极管*/ else IO0CLR = 1 17; /* 点亮发光二极管 */ while(EXTINT & 0x01)!= 0) EXTINT = 0x01; /* 按键松开清中断标志*/ VICVectAddr = 0x00; /*通知VIC中断处理结束*/void _irq Eint1IRQ(void) /*进入中断取反LED */ if (IO0PIN & (1 18) = 0) IO0SET = 1 18; /* 熄灭发光二极管 */ else IO0CLR = 1 18; /* 点亮发光二极管 */ while(EXTINT & 0x02)!= 0) EXTINT = 0x02; /* 按键松开清中断标志*/ VICVectAddr = 0x00; /*通知VIC中断处理结束*/void _irq Eint2IRQ(void) /*进入中断取反LED */ if (IO0PIN & (1 19) = 0) IO0SET = 1 19; /*熄灭发光二极管 */ else IO0CLR = 1 19; /* 点亮发光二极管 */ while(EXTINT & 0x04)!= 0) EXTINT = 0x04; /*按键松开清中断标志*/ VICVectAddr = 0x00; /*通知VIC中断处理结束*/int main (void) PINSEL1 = PINSEL1 & (0x03); PINSEL1 = PINSEL1 | 0x01; /* 设置P0.16为外部中断0管脚 */ PINSEL0 = PINSEL0 & (0x03 30); PINSEL0 = PINSEL0 | ( 0x01 30); /* 设置P0.15为外部中断2管脚 */ PINSEL0 = PINSEL0 & (0x0328); PINSEL0 = PINSEL0 | (0x0128); /* 设置P0.14为外部中断1管脚 */ PINSEL1 = PINSEL1 & (0x03 2); /* 设置P0.17为GPIO功能 */ PINSEL1 = PINSEL1 & (0x03 4); /* 设置P0.18为GPIO功能 */ PINSEL1 = PINSEL1 & (0x03 6); /* 设置P0.19为GPIO功能 */IO0DIR = LED1|LED2|LED3; IO0SET = LED1|LED2|LED3; IRQEnable();/* IRQ中断使能 */ EXTMODE = 0x00; /* 设置外部中断为低电平触发 */ EXTPOLAR = 0x00; VICIntSelect = 0x00; /* 选择EINT0,EINT1,EINT2为IRQ中断 */ VICVectCntl0 = 0x20 | 14; /* 将外部中断0分配给向量中断0 */ VICVectCntl1 = 0x20 | 15 /* 将外部中断1分配给向量中断1 */ VICVectCntl2 = 0x20 | 16; /* 将外部中断2分配给向量中断2 */ VICVectAddr0 = (uint32)Eint0IRQ; /* 设置中断服务程序地址 */ VICVectAddr0 = (uint32)Eint1IRQ; VICVectAddr2 = (uint32)Eint2IRQ; VICIntEnable = (1 14) | (115)| (1【发送数据】，在弹出的发送数据窗口中点击“高级”即可打开接收窗口。五 实验源程序及运行结果/*#include config.h# define UART_BPS 115200 /* 串口通信波特率 */volatile uint8 uiGRcvNew; /* 串口接收新数据的标志 */uint8 uiGRcvBuf30 = 0; /* 串口接收数据缓冲区 */uint32 uiGNum; /* 串口接收数据的个数 */* 函数名称：DelayNS* 函数功能：延时函数* 入口参数： uiDly 值越大，延时时间越长* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void DelayNS (uint32 uiDly) uint32 i; for (; uiDly 0; uiDly-) for(i = 0; i 50000; i+); /* 函数名称： UART0_IRQ* 函数功能： 串口中断服务函数* 入口参数： 无* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void _irq UART0_IRQ (void) uiGNum = 0; while (U0IIR & 0x01) = 0) /* 判断是否有中断挂起 */ switch (U0IIR & 0x0E) /* 判断中断标志 */ case 0x04: /* 接收数据中断 */ uiGRcvNew = 1; /* 置接收新数据标志 */ for (uiGNum = 0; uiGNum 8; uiGNum+) /* 连续接收8个字节 */ uiGRcvBufuiGNum = U0RBR; break; case 0x0C: /* 字符超时中断 */ uiGRcvNew = 1; while (U0LSR & 0x01) = 0x01) /* 判断数据是否接收完毕 */ uiGRcvBufuiGNum = U0RBR; uiGNum+; break; default: break; VICVectAddr = 0x00; /* 函数名称：UARTInit* 函数功能：串口初始化，设置为8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，波特率为115200* 入口参数： uiDly 值越大，延时时间越长* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void UARTInit (void) uint16 uiFdiv; U0LCR = 0x83; /* 允许设置波特率 */ uiFdiv = (Fpclk / 16) / UART_BPS; /* 设置波特率 */ U0DLM = uiFdiv / 256; U0DLL = uiFdiv % 256; U0LCR = 0x03; /* 锁定波特率 */* 函数名称： UART0SendByte* 函数功能：向串口发送子节数据，并等待数据发送完成，使用查询方式* 入口参数： uiDat 要发送的数据* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void UART0SendByte (uint8 uiDat) U0THR = uiDat; /* 写入数据 */ while (U0LSR & 0x20) = 0); /* 等待数据发送完毕 */* 函数名称： UART0SendStr* 函数功能： 向串口发送字符串* 入口参数： uiStr 要发送的字符串指针* uiNum 要发送的数据个数* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void UART0SendStr(uint8 const *uiStr, uint32 uiNum) uint32 i; for (i = 0; i uiNum; i+) /* 发送指定个字节数据 */ UART0SendByte (*uiStr+); /* 函数名称： main* 函数功能：跳线JP6短接，打开串口调试软件,串口0中断方式通信* 入口参数： 无* 出口参数： 无* 返回值： 无*/int main (void) PINSEL0 = PINSEL0 & (0x0F); PINSEL0 = PINSEL0 | 0x05; /* 设置I/O连接到UART */ uiGRcvNew = 0; UARTInit (); /* 串口初始化 */ U0FCR = 0x81; /* 使能FIFO，设置8个字节触发点 */ U0IER = 0x01; /* 使能接收中断 */ IRQEnable (); VICIntSelect = 0x00000000; /* 设置所有中断为向量中断 */ VICVectCntl0 = 0x20 | 0x06; /* 设置串口中断为最高优先级 */ VICVectAddr0 = (uint32)UART0_IRQ; /* 设置向量地址 */ VICIntEnable = 1 0x06; /* 使能串口中断 */ while (1) if (uiGRcvNew = 1) /* 判断是否有新数据 */ uiGRcvNew = 0; /* 清除标志 */ UART0SendStr (uiGRcvBuf, uiGNum); /* 向串口发送数据 */ return 0;/*运行程序后可用PC机上的软件观测数据的收发情况提高部分：数字时钟的设计：利用protues的模拟数字时钟的运行，主要使用芯片有：LPC2103、74HC573、led灯硬件连接图：源程序代码：#include typedef void (*CPU_FNCT_VOID)(void);#define Fosc 11059200 #define Fcclk (Fosc * 4) #define Fcco (Fcclk * 4) #define Fpclk (Fcclk / 4) * 1typedef unsigned char uint8;typedef unsigned short uint16;typedef unsigned int uint32; uint8 Select=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /led灯选通信号uint8 LED_CODES=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;/0-fuint8 miao= 0;/uint8 fen = 0;/uint8 shi = 0;/uint8 times=0;void delay(uint32 x)uint32 i,j;for(i=0;ix;i+)for(j=0;j1000;j+);void timer0_ISR (void) times+;if(times=10)times=0;miao+;if(miao=60)fen+;miao=0;if(fen=60)shi+;fen=0; T0IR = 1; /清除定时器0中断 VICVectAddr = 0; /清除向量中断地址寄存器 void IRQ_Exception(void)CPU_FNCT_VOID pfnct;pfnct = (CPU_FNCT_VOID)VICVectAddr; /返回最高优先级向量地址if (pfnct != (CPU_FNCT_VOID)0) / 确保不是错误的指针 (*pfnct)(); /这句能关联到中断 void timer0Init (void) T0TC = 0;T0PR = 0; T0MR0 = 119999; /匹配寄存器，120000-1，12000000为1秒 T0MCR = 3; /产生中断，重置TC T0TCR = 3;T0TCR = 1; /使能定时计数器VICIntSelect=0;/初始为IRQ中断 VICVectAddr0 = (uint32)timer0_ISR; VICVectCntl0 = 0x20 | 4; /定时器计数器0为4号中断，设为最高优先级 VICIntEnable = 0x00000010; /开定时计数器0中断void display_led(uint8 x,uint8 y)uint32 data;IO0CLR |= (125);data = Selectx; /片选IO0PIN = (IO0PIN & 0x0000ffff) | (data 16);IO0SET |= (125);IO0CLR |= (125);IO0CLR |= (124);data = LED_CODESy;/显示IO0PIN = (IO0PIN & 0x0000ffff) | (data 16);IO0SET |= (124);IO0CLR |= (124);int main(void)uint8 miao_low;uint8 miao_high;uint8 fen_low;uint8 fen_high;uint8 shi_low;uint8 shi_high;PINSEL1 &= 0x00000000; /p16-p31 as gpioIO0DIR |= 0xffff0000;/p16-p31 as outIO0PIN |= 0xffff0000;/初始化IO口timer0Init(); while(1) miao_low = miao%10;miao_high = miao/10;fen_low = fen%10;fen_high = fen/10;shi_low = shi%10;shi_high = shi/10; display_led(0,miao_low);delay(30); display_led(1,miao_high);delay(30); display_led(2,fen_low);delay(30); display_led(3,fen_high);delay(30); display_led(4,shi_low);delay(30); display_led(5,shi_high);delay(30);19