嵌入式系统课程实验报告.doc

班级：自动化082学号：06411200114姓名： 何振凯指导教师：周汝成绩：嵌入式课程设计实习报告设计任务一 十字路口交通灯控制一、设计目的：1了解基于ARM7核的LPC2106的管脚功能和特点，掌握I/O控制寄存器的设置方法；2掌握ARM7应用系统编程开发方法，能用C语言编写应用程序；3熟练掌握ADS1.2软件的使用以及PROTEUS仿真调试的方法；二、具体任务：1采用PROTEUS完成十字路口交通灯控制的硬件电路设计，要求单片机选型为飞利浦公司的LPC2106，东西南北方向分别设置红黄绿3个指示灯，东西方向和南北方向各用1个数码管显示通行时间；2用ADS1.2编写C语言应用程序，完成十字路口交通灯控制；3采用PROTEUS将应用程序装载在LPC2106中，进行仿真验证。要求东西方向和南北方向的数码管显示通行时间并倒计时，可以设置成一样，例如都是9秒倒计时；每当倒计时时间到，完成红黄绿指示灯的状态切换，模拟实现十字路口的交通灯管理控制。三、硬件电路设计。我选择了以下器件来进行此实验的硬件设计：7SEG-COM-ANODE 7SEG-COM-CATHODE 7SEG-MPX2-CA LPC210610WATT0R1 AUDI01ULED-GREEN LED-REDLED-YELLOW PCELECT47U25V附图：四、源程序。源程序：#include config.h#include LPC2106.huint32 shuzu9=0x0000c00c,0x0000f90c,0x0000a40c,0x0000b00c,0x0000990c,0x0000920c,0x0000820c,0x0000f80c,0x0000800c;uint32 shuzu14=0x0000c012,0x0000f912,0x0000a412,0x0000b012;uint32 shuzu29=0x0000c021,0x0000f921,0x0000a421,0x0000b021,0x00009921,0x00009221,0x00008221,0x0000f821,0x00008021;/*延迟数字显示时间*/void delay(uint32 q)uint32 q;for(;q0;q-);int main()int n,m;/*设置端口为第一功能*/PINSEL0=0x00000000;PINSEL1=0x00000000;/*设置端口为输出*/IODIR=0xffffffff;while(1)for(n=8;n=0;n-)IOSET=shuzun;/输出所要显示的数据delay(900000);IOCLR=0xffffffff; for(m=3;m=0;m-) IOSET=shuzu1m;/输出置1delay(900000);IOCLR=0xffffffff;/输出清零for(n=8;n=0;n-)IOSET=shuzu2n;/输出所要显示的数据delay(900000);IOCLR=0xffffffff; for(m=3;m=0;m-) IOSET=shuzu1m;/输出置1delay(900000);IOCLR=0xffffffff;/输出清零五、仿真效果。设计任务二 uC/OS-的移植与应用一、设计目的：1了解嵌入式实时操作系统C/OS-II可移植、可裁剪等性能特点，正确理解实时操作系统中任务、信号、消息、中断等基本概念以及C/OS-II多任务管理的调度算法；2掌握C/OS-II在ARM7上移植的方法；3能将C/OS-II移植在LPC2106中，并根据具体要求创建用户任务，解决实际问题；二、具体任务：1C/OS-II移植在LPC2106中。2编写用户任务程序，完成实时温度的采集控制。硬件电路见参考硬件电路图，图中用滑动变阻器代替温度传感器转换后的电压，用ADC0809完成A/D转换，并用数码管显示出来。三、硬件电路设计。我选择了以下器件来进行此实验的硬件设计：7SEG-MPX4-CC 24C02C74HC373 7404ADC0808 BUTTONCAP-ELEC LPC2106LED-BLUE LED-GREENNOT POT-LOG RES SW-DPST附图：四、源程序。源程序：#include config.h#define TASK_STK_SIZE 64#define key 0x00001000#define adstart 0x00002000#define adend 0x00004000uint32 bai10=0x0000013f,0x00000106,0x0000015b,0x0000014f,0x00000166,0x0000016d,0x0000017d,0x00000107,0x0000017f,0x0000016f;uint32 shi10=0x0000023f,0x00000206,0x0000025b,0x0000024f,0x00000266,0x0000026d,0x0000027d,0x00000207,0x0000027f,0x0000026f;uint32 ge10=0x0000043f,0x00000406,0x0000045b,0x0000044f,0x00000466,0x0000046d,0x0000047d,0x00000407,0x0000047f,0x0000046f; OS_STK Task0StkTASK_STK_SIZE;OS_STK Task1StkTASK_STK_SIZE;OS_STK Task2StkTASK_STK_SIZE;INT32U i; void Task0(void *data);void Task1(void *data);void Task2(void *data);/* 函数名称: main* 功能描述: c语言的主函数，由它启动多任务环境*/ int main (void) OSInit(); OSTaskCreate(Task0, (void *)0, &Task0StkTASK_STK_SIZE - 1, 2); OSTaskCreate(Task1, (void *)0, &Task1StkTASK_STK_SIZE - 1,3); OSTaskCreate(Task2, (void *)0, &Task2StkTASK_STK_SIZE - 1,4); OSStart(); return 0;void delay(INT32U t)while(t-);void L_Init (void) PINSEL0=0x00000000; PINSEL1=0x00000000; IODIR|= 0x00002fFF; /* 函数名称:Task0* 功能描述: COS-II的第一个任务，通常由它初始化目标板和建立其它任务*/ void Task0(void *p_arg) p_arg = p_arg; TargetInit(); L_Init(); while(IOPIN&key)!=0); L_Init(); while(IOPIN&key)=0); IOCLR= 0x0000FFFF; OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);/* 函数名称:Task1* 功能描述: COS-II的第2个任务，AD转换*/ void Task1(void *p_arg) L_Init(); IOCLR=adstart; delay(50); IOSET=adstart; delay(50); IOCLR=adstart; delay(50); L_Init(); while(IOPIN&adend)=0); IOSET=115; OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF); /* 函数名称:Task2* 功能描述: COS-II的第3个任务，LED显示*/ void Task2(void *p_arg) INT32U g,s,b; L_Init(); b=i/100; s=i %100/10; g=i%10; while(1) IOSET=baib; /数码管显示百位数据delay(100);IOCLR=baib;IOSET=shis; /数码管显示十位数据delay(100);IOCLR=shis;IOSET=geg; /数码管显示个位数据delay(100);IOCLR=geg; ; OSTaskResume(0);五、仿真效果。（用屏幕抓图的方式将PROTEUS运行仿真效果图粘贴在下面）六、实验心得体会在这二周的课程设计中，我学习到了很多书本上面没有学习到的知识，以前我们也都只是在上课的时候看着老师操作，听老师讲一些关于嵌入式学习过程中需要注意的内容，需要学习的一些语句，但是一直没有如此近距离的去接触过嵌入式的操作。经过学习，我们知道学 ARM，从硬件上讲，一方面就是学习接口电路设计，另一方面就是学习汇编和C语言的板级编程。如果从软件上讲，就是要学习基于ARM处理器的操作系统层面 的驱动、移植了。这些对于初学都来说必须明确,要么从硬件着手开始学，要么从操作系统的熟悉到应用开始学，但不管学什么，只要不是纯的操作系统级以上基于 API的应用层的编程，硬件的寄存器类的东西还是要能看懂的，基于板级的汇编和C编程还是要会的。因此针对于嵌入式系统的硬件层和驱动程的人，ARM的接口电路设计、ARM的C语言和汇编语言编程及调试开发环境还是需要掌握的。 因此对于初学者必然要把握住方向，自己的目标是什么，自己要在那一层面上走。然后再着手学习较好，与ARM相关的嵌入式系统的较为实际的两个层面硬件层和驱动层，不管学好了那一层都会很有前途的。在学习嵌入式系统的这两个星期，我觉得我学到了很多的东西，不仅巩固了C语言的使用，而且，在实验指导老师的教导下，我们学会了怎么去使用嵌入式系统，我们学会了怎么去讲嵌入式系统与protues系统相结合，从而用protues仿真软件看出我们程序需要体现的结果，也可以再一次的对程序进行一次检验。我们的实验是两个，第一个实验是交通灯的设计，在设计交通灯的时候，我们考虑了很多方案，后来，我们选择了使用共阴极的显示数码管，然后通过计算写出显示数码管从1到10的显示代码。之后就是交通灯显示问题了，首先要确定什么时候红灯亮，什么时候绿灯亮，什么时候黄灯又亮，这些都是靠一些十六进制的数来代表的。 寄存器的使用在嵌入式系统设计中是很重要的一个部分，我们最开始了解的就是寄存器PINSEL0和PINSEL1的设置。LPC2106的I/O口全都是3功能服用端口，也就是说即可用作普通输入输出端口，又用作第2或第3种功能。设计人员可根据需要设置两个32位特殊功能寄存器PINSEL0和PINSEL1。PINSEL0对应引脚P0.0P0.15，PINSEL1对应引脚P0.16P0.31。都是寄存器中用两位来完成1根引脚的功能设置。接下来是GPIO方向寄存器的设置，当管脚配置