嵌入式实验报告4--6.doc

嵌入式系统原理实验报告 题 目 嵌入式实验报告 专 业 电气自动化 姓 名 邬西占 学 号 123040036 指 导 教 师 蒋老师 完 成 时 间 2013/6/1 实验三、 模数转换器实验一、实验目的1熟悉ARM本身自带的八路十位A/D控制器及相应寄存器。2编程实现ARM系统的A/D功能。3掌握带有A/D的CPU编程实现A/D功能的主要方法。4.掌握模数转换器的应用设置，进行电压信号的测量。二、实验设备(1) 硬件：PC 机 一台MagicARM2410 教学实验开发平台（底板） 一套DeviceARM2200-ARM9 核心板 一块(2) 软件：Windows98/XP/2000 系统，ADS 1.2 集成开发环境EasyARM软件三、实验原理1、模/数转换 我们经常遇到的物理参数，如电流、电压、温度、压力、速度电量或非电量都是模拟量。模拟量的大小是连续分布的，且经常也是时间上的连续函数。要将模拟量转换成数字信号需经 采样量化编码 三个基本过程（数字化过程）2、A/D转换的重要指标（1）分辨率(Resolution)：分辨率反映A/D转换器对输入微小变化响应的能力，通常用数字输出最低位(LSB)所对应的模拟输入的电平值表示。n位A/D能反应1/2n满量程的模拟输入电平。由于分辨率直接与转换器的位数有关，所以一般也可简单地用数字量的位数来表示分辨率，即n位二进制数，最低位所具有的权值，就是它的分辨率。 值得注意的是，分辨率与精度是两个不同的概念，不要把两者相混淆。即使分辨率很高，也可能由于温度漂移、线性度等原因，而使其精度不够高。（2）精度(Accuracy) 精度有绝对精度(Absolute Accuracy)和相对精度(Relative Accuracy)两种表示方法。（3）转换时间(Conversion Time) 转换时间是指完成一次A/D转换所需的时间，即由发出启动转换命令信号到转换结束信号开始有效的时间间隔。转换时间的倒数称为转换速率。例如AD570的转换时间为25us，其转换速率为40KHz。（4） 电源灵敏度(power supply sensitivity) 电源灵敏度是指A/D转换芯片的供电电源的电压发生变化时，产生的转换误差。一般用电源电压变化1时相当的模拟量变化的百分数来表示。（5）量程 量程是指所能转换的模拟输入电压范围，分单极性、双极性两种类型。（6）输出逻辑电平 多数A/D转换器的输出逻辑电平与TTL电平兼容。在考虑数字量输出与微处理的数据总线接口时，应注意是否要三态逻辑输出，是否要对数据进行锁存等。（7） 工作温度范围 由于温度会对比较器、运算放大器、电阻网络等产生影响，故只在一定的温度范围内才能保证额定精度指标。一般A/D转换器的工作温度范围为（0700C），军用品的工作温度范围为（-55+1250C）。四、实验设计思路及实现4.1 实验硬件电路图 4.2 实验相关软件架构具体实现过程步骤1、新建工程，将“Exp2 ARM A/D接口实验”种的文件添加到工程；2、编写获取转换结果函数（main.c），流程图如图1； 图1 A/D获取转换结果流程3、编写数(main.c)，其流程图如图2； 图2 主函数main()五、实验心得 实验本身不是很难，实验指导书写的也很详细，实验中也没有遇到什么太大的问题，只是实验的工作原理搞得不是太明白，以至后来程序调试过程中不清楚每条指令执行后对应的试验箱硬件的变化。再一个就是实验室的PC机上的EasyARM软件搜索出来当ADS运行时，调整 MagicARM2410 教学实验开发平台的W1 或W2，观察AIN0 或AIN1 的测量值的变化(在PC 机上的EasyARM 软件上观察)时EasyARM 窗口却显示不出来任何变化， 有蒋老师检查后才知道这是由于试验箱与PC机的适配性造成的。 这期间一直以为程序中出现了错误引起的，耽误了很长的时间，也算是一个教训，在下次做实验前会做好充足的准备！ 实验五： 步进电机实验一、实验目的了解步进电机的控制原理，掌握转动控制和调速方法。二、实验设备(1) 硬件：PC 机 一台MagicARM2410 教学实验开发平台（底板） 一套DeviceARM2200-ARM9 核心板 一块(2) 软件：Windows98/XP/2000 系统，ADS 1.2 集成开发环境三、 实验内容 通过4 个GPIO 发出有序的矩形脉冲，控制ULN2003 驱动四相步进电机实现正转、反转，调速的功能。 实现的方法有：双四拍（ABBCCDDAAB），单四拍（ABCDA）和单双八拍（AABBBCCCDDDAA）。四、实验设计思路及实现4.1 实验相关硬件电路 4.2步进电机转到原理 四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.， 第一：AB高，CD低，电流则如下图黄色线所示方向流动，产生的磁场使得电机转子顺时针转动90度，转过90度之后就停在那里了； 第二：BC高，AD低，电流如下图所示，同样道理，电机转子转过 第三，CD高，AB低，如下图： 第四，DA高，BC低，如下图： 如此一循环之后，电机转子就转过了一周，如果这样循环这样一个动作的话，那电机就会转起来了！4.3电机程序如下void MOTO_Mode2(uint8 i) / AB-BC-CD-DA-ABwhile(1)广州致远电子有限公司 Tel: (020) 22644399 Fax: (020) 38601859 http:/ 61GPIOCLR(LED1); / 点亮LED1，方便监视程序状态/* AB */GPIOSET(MOTOA);GPIOSET(MOTOB);DelayNS(i);GPIOCLR(MOTOA);GPIOCLR(MOTOB);/* BC */GPIOSET(MOTOB);GPIOSET(MOTOC);DelayNS(i);GPIOCLR(MOTOB);GPIOCLR(MOTOC);GPIOSET(LED1); / 熄灭LED1，方便监视程序状态/* CD */GPIOSET(MOTOC);GPIOSET(MOTOD);DelayNS(i);GPIOCLR(MOTOC);GPIOCLR(MOTOD);/* DA */GPIOSET(MOTOD);GPIOSET(MOTOA);DelayNS(i);GPIOCLR(MOTOD);GPIOCLR(MOTOA);四、实验小结：通过本次试验，增强了我对嵌入式的实验的兴趣，看到自己通过认真的做实验，获得的成果感到了十分欣喜，除此之外，我了解到了步进电机的工作原理，同时通过实验验证了自己通过学习的一些想法，补充了自己之前的不足。补充了自己之前的不足。 实验六：各接口模块相互衔接综合实验一、实验目的（1）回顾串口、LED接口、Beep接口、A/D、电机转动、等接口模块驱动设计及开发方法。（2）提高开发综合应用系统的能力。二、实验环境硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机。软件：PC 机操作系统Windows、ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序。三、实验内容及要求 熟练串口、LED接口、Beep接口、A/D、电机转动等接口模块驱动设计及开发方法。综合应用以上全部或者部分模块，实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少用到四个模块中。尽量使综合应用系统具备合理的功能四、实验设计及实验步骤4.1实验设计思路 本实验中共使用了串口、LED接口、Beep接口、A/D、电机转动共五个模块。 当程序运行时步进电机开始转动；同时，蜂鸣器可是间歇性的蜂鸣；LED灯不停地闪烁。当调节教学实验开发平台的W1时，步进电机的转速，蜂鸣器间歇蜂鸣的长短，以及LED闪烁的时间在不停地变换。4.2 A/D控制电机转动的原理图4.3 模块实验主程序如下#include config.h #include config.h#include Beep.h #include config.h #include ADC.h #include MotoStep.hvoid DelayNS (uint32 dly)uint32 i;for ( ; dly0; dly-)for (i=0; i50000; i+); int main (void) BeepInit(); LedInit(); while (1)BeepOff();/ BEEP停止蜂鸣LedOn();/LED点亮MotoAOn(); DelayNS( ADC_Data);MotoAOff(); MotoBOn(); BeepOn();/ BEEP蜂鸣 LedOff();/LED熄灭DelayNS( ADC_Data); BeepOff();/ BEEP停止蜂鸣LedOn();/LED点亮MotoAOn(); DelayNS( ADC_Data); MotoAOff() BeepOn();/ BEEP蜂鸣 LedOff();/LED熄灭 DelayNS( ADC_Data); return 0;五、心得体会 通