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armlpc2103实验指导书XX1022 M ARM嵌入式系统基础教程实验指导书系统教研室沈阳工程学院信息系二00八年七月目录概论实验一:ADS1.2集成开发环境及HJTAG-H仿真器应用实验二:概论实验一:ADS1.2集成开发环境及HJTAG-H仿真器应用实验二:高速GPIO-LED灯闪烁控制实验实验三:高速GPIO-LED灯闪烁控制实验实验三:外部中断实验实验四:定时器实验实验五:UART接口实验实验六:RTC实验实验七:PWM脉宽调制实验实验八:实验实验八:uC/OS-II实验实验一:ADS1.2集成开发环境及HJTAG-H仿真器应用1实验目的掌握在ADS1.2开发环境里如何建立、编译连接工程、仿真调试及脱机运行的基本方法。 2实验设备硬件PC机一台LPC2103教学实验开发平台一套软件Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境3实验内容使用HJTAG仿真器在ADS1.2集成开发环境里运行一个程序，来熟悉ADS1.2集成开发环境和使用仿真器，最终脱机运行。 利用LPC2103在ADS1.2集成开发环境下的工程模板编写程序，程序的功能设计为控制LED1灯的闪烁。 4实验预习要求仔细阅读LPC2103手册第3章H2103快速入门的说明5实验步骤 （1）打开ADS（ARM_Developer Suitev.12-CodeWarrior forARM Developer Suite）开发环境，使用ARM ExecutableImage forlpc2103模板建立工程Example，如图1.1所示。 项目目录如图3.27所示。 图1.1使用LPC2103工程模板建立工程Example图1.2ADS项目工程目录 （2）在user组中的main.c文件中添加代码。 （3）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。 选择DebugInRAM生成目标时，编译连接的目标代码用于片内RAM调试。 （4）将LPC2103教学实验开发平台上的JP4跳线短接。 （5）选择【Project】-【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。 将计算机并口与HJTAG-H仿真器相连，然后再将HJTAG-H仿真器的JTAG接口连接到LPC2103目标板上，打开H-JTAG Server，检测到芯片内核信息后，打开Auto Download选项，如图1.3所示。 此时会自动启动H-Flasher软件，选择目标芯片的型号，如图1.4所示，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，如图1.5所示。 图1.3启动H-JTAG Server图1.4选择芯片型号图1.5保存配置信息在H-JTAG Server中选择Auto Download项后，H-Flasher的只需设置芯片型号即可，至于烧写目标文件可以不设置。 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，如图1.6所示。 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。 图1.6Choose Target窗口添加完HTAG-H驱动后，选择该驱动程序，如图1.7所示，然后点击OK，出现图1.7所示的界面。 图1.7H-JTAG检测到的CPU内核关闭AXD界面，回到ADS中，在正常情况下，点击Debug仿真后，PC指针会指向中断向量表的起始处，如图1.8所示。 图1.8进入AXD仿真调试界面如果工程文件的路径中存在中文，直接进入AXD调试环境会出现错误，此时需要重新设置配置信息，如图1.9所示。 因此，建议工程路径中不包含中文。 （6）脱机运行调试时若选择使用DebugInFLASH生成目标，并进行调试后（使用HTAG-H仿真器），程序即烧写到片内Flash中。 将HTAG-H和电源断开，重新上电，程序将脱机运行，将会看到LED闪烁。 使用RelInFlash生成目标时，编译连接生成的目标代码会将芯片加密。 此时不能再进行调试，除非使用ISP进行全片擦除，否则是不能再进行调试的。 （7）可以全速运行程序，LED1灯亮一会，熄灭一会依次循环。 6实验参考程序程序清单1LED控制程序/*/#includeconfig.h#define LED110;dly-)for(i=0;i50000;i+);/*函数名称main*函数功能跳线JP4短接，LED1闪烁*入口参数无*出口参数无*返回值无*/int main(void)PINSEL1=PINSEL1&(0x03CodeWarrior forARM Developer Suite）开发环境，使用ARM ExecutableImage forlpc2103模板建立工程Enhance GPIO。 （2）在user组中的main.c文件中添加代码。 （3）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。 （4）将LPC2103教学实验开发平台上的JP4跳线短接。 （5）选择【Project】-【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。 （6）可以全速运行程序，LED 1、LED3灯熄灭，LED 2、LED4灯点亮一会，LED 2、LED4灯熄灭，LED 1、LED3灯点亮一会依次循环。 6实验参考程序程序清单2高速GPIO-LED灯闪烁控制程序/*/#includeconfig.h#define LED1117/*P0.17控制LED1*/#define LED2118/*P0.18控制LED2*/#define LED3119/*P0.19控制LED3*/#define LED410;dly-)for(i=0;i50000;i+);/*函数名称main*函数功能跳线JP4短接，LED闪烁*入口参数无*出口参数无*返回值无*/int main(void)PINSEL1=PINSEL1&(0xFF2);/*将P0.17-P0.20设置为GPIO*/SCS=0x01;/*设定为高速GPIO模式*/FIO0DIR=LED1|LED2|LED3|LED4;/*设置LED控制口为输出*/FIO0SET=LED1|LED2|LED3|LED4;/*LED1熄灭*/while (1)FIO0SET=LED1|LED3;/*LED 1、LED3熄灭*/FIO0CLR=LED2|LED4;/*LED 2、LED4点亮*/DelayNS (50);/*延时*/FIO0CLR=LED1|LED3;/*LED 1、LED3点亮*/FIO0SET=LED2|LED4;/*LED 2、LED4熄灭*/DelayNS (50);/*延时*/return0;/*/7作业 1、为什么本实验的工程不需要设置？（LPC2103专用工程模版已集成了启动代码、编译选项和设置等） 2、在实验程序中，如何控制LED灯的闪烁速度？（DelayNS()） 3、要将以上几个I/O口作GPIO功能时，为什么要注意对PINSEL2的操作？在启动程序中哪里配置了PINSEL2？ 4、在实验程序中，“#define LED4131”这种表达式对于I/O操作有哪些方便的地方？ 5、如何避免“C2892E:signed constantoverflow”警告（“#define LED41uCodeWarrior forARM Developer Suite）开发环境，使用ARM ExecutableImage forlpc2103模板建立工程Nvic （2）在user组中的main.c文件中添加代码。 （3）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。 （4）将LPC2103教学实验开发平台上的JP4跳线短接。 （5）选择【Project】-【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。 （6）可以全速运行程序，中断输入时观察LED灯亮灭。 6实验参考程序#includeconfig.h#define BEEPCON(uint32)0x010;count-)for(i=0;i50000;i+);/*函数名称IRQ_Eint0()*功能外部中断0服务程序*入口参数无*出口参数无*/void_irq IRQ_Eint0(void)IO0PIN=BEEPCON;EXTINT=0x01;/清除EINT0中断标志VICVectAddr=0;/向量中断结束/*函数名称main()*功能初始化外部中断0,2为向量中断，低电平触发，然后等待中断。 */int main(void)PINSEL1&=(uint32)0x030);/将P0.16引脚选择为EINT0功能PINSEL1|=0x00000001;IRQEnable();/使能IRQ中断/*外部中断0和2初始化(使用向量中断)*/VICIntSelect=0x00000000;/设置所有中断分配为IRQ中断VICVectCntl0=0x20|14;/分配外部中断0到向量中断0VICVectAddr0=(uint32)IRQ_Eint0;/设置中断服务程序地址EXTINT=0x01;/清除EINT0VICIntEnable=(1CodeWarrior forARM Developer Suite）开发环境，使用ARM ExecutableImage forlpc2103模板建立工程PWM_OUTPUT。 （2）在user组中的main.c文件中添加代码。 （3）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。 （4）选择【Project】-【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。 （5）可以全速运行程序，用示波器采集的波形如图3.1所示。 图3.1PWM输出波形6实验参考程序程序清单3定时器1PWM输出初始化/*/#includeconfig.h/*函数名称Timer1Init*函数功能定时器1初始化*入口参数无*出口参数无*返回值无*/void Timer1Init(void)T1TCR=0x02;/*定时器0复位*/T1PR=0;/*不设时钟分频*/PWM1CON=0x0C;/*使能PWM输出*/T1MCR=0x02;/*设置T0MR0匹配后复位T0TC*/T1MR0=Fpclk/2000;/*设置PWM输出的周期*/T1MR2=(Fpclk/2000)/2;/*设置PWM1.2输出占空比为50*/T1MR3=(Fpclk/2000)/4)*3;/*设置PWM1.3输出占空比为25*/T1TCR=0x01;/*启动定时器0*/*函数名称main*函数功能定时器1PWM输出*入口参数无*出口参数无*返回值无*/int main(void)PINSEL1=(PINSEL1&(0x036)|(0x026);/*选择MAT1.2输出*/PINSEL1=(PINSEL1&(0x038)|(0x02CodeWarrior forARM DeveloperSuite）开发环境，使用ARM ExecutableImage forlpc2103模板建立工程UART0Interrupt Test。 （2）在user组中的main.c文件中添加代码。 （3）在Startup.s文件的InitStack子程序中，修改设置系统模式堆栈处的代码为“MSR CPSR_c,#0x5f”，即使能IRQ中断。 （4）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。 （5）将LPC2103教学实验开发平台上的JP6跳线短接。 （6）使用串口延长线把LPC2103教学实验开发平台的UART0接口与PC机的1连接。 PC机运行超级终端软件，设置串口为1，波特率为115200，然后选择【设置】-【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。 （7）选择【Project】-【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。 （8）可以全速运行程序，采用中断方式，通过UART0接收上位机发送的字符串，如“Hello LPC2103!”,然后送回上位机超级终端数据接收窗口进行显示。 程序运行结果如图4.1所示。 需要注意的是必须连续发送8个字节数据。 图4.1UART实验运行结果6实验参考程序程序清单4UART实验参考程序/*/#includeconfig.h#define UART_BPS115200/*串口通信波特率*/volatile uint8uiGRcvNew;/*串口接收新数据的标志*/uint8uiGRcvBuf30=0;/*串口接收数据缓冲区*/uint32uiGNum;/*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(uint32uiDly)uint32i;for(;uiDly0;uiDly-)for(i=0;i50000;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*/case0x04:/*接收数据中断*/uiGRcvNew=1;/*置接收新数据标志*/for(uiGNum=0;uiGNumCodeWarrior forARM DeveloperSuite）开发环境，使用ARM ExecutableImage forlpc2103模板建立工程UART0Interrupt Test。 （2）在user组中的main.c文件中添加代码。 （3）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。 （4）将LPC2103教学实验开发平台上的JP6跳线短接。 （5）使用串口延长线把LPC2103教学实验开发平台的UART0接口与PC机的1连接。 PC机运行超级终端软件，设置串口为1，波特率为115200，然后选择【功能】-【万年历】，打开仿真万年历窗口。 （6）选择【Project】-【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。 （7）可以全速运行程序，PC机上的超级终端软件不断的显示RTC的时间值，如图5.1所示。 图5.1万年历6实验参考程序程序清单5RTC实验参考程序/*/#includeconfig.h/*定义串口模式设置的数据结构*/typedef structUartModeuint8datab;/*字长度5/6/7/8*/uint8stopb;/*停止位1/2*/uint8parity;/*奇偶校验*/UARTMODE;#define UART_BPS9600/*串口通信波特率*/*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9600*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)uint16uiFdiv;PINSEL0=(PINSEL0&0xFFFFFFF0)|0x00000005;/*串口引脚设置*/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*/U0FCR=0x01;/*FIFO使能*/*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(uint8uiDat)U0THR=uiDat;/*写入数据*/while(U0LSR&0x40)=0);/*等待数据发送完毕*/*函数名称PC_DispChar*函数功能向PC机发送显示字符*入口参数x显示字符的横坐标*y显示字符的纵坐标*chr显示的字符，不能为ff*color显示的状态，包括前景色、背景色、闪烁位。 *与DOS字符显示一样03,前景色，46，背景色，7，闪烁位*出口参数无*返回值无*/void PCDispChar(uint8uiX,uint8uiChr)UART0SendByte(0xFF);/*起始字符*/UART0SendByte(0x81);UART0SendByte(uiX);UART0SendByte(uiChr);UART0SendByte(0x00);uint8const uiSHOWTABLE10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/*函数名称SendTimeRtc*函数功能将RTC时间值发送到串口显示*入口参数uiDat要发送的数据*出口参数无*返回值无*/void SendTimeRtc(void)uint32uiDatas;uint32uiTimes;uint32bak;uiTimes=CTIME0;/*读取完整的时钟寄存器*/uiDatas=CTIME1;bak=(uiDatas16)&0xfff;/*获取年*/PCDispChar(0,uiSHOWTABLEbak/1000);bak=bak%1000;PCDispChar(1,uiSHOWTABLEbak/100);bak=bak%100;PCDispChar(2,uiSHOWTABLEbak/10);PCDispChar(3,uiSHOWTABLEbak%10);bak=(uiDatas8)&0x0f;/*获取月*/PCDispChar(4,uiSHOWTABLEbak/10);PCDispChar(5,uiSHOWTABLEbak%10);bak=uiDatas&0x1f;/*获取日*/PCDispChar(6,uiSHOWTABLEbak/10);PCDispChar(7,uiSHOWTABLEbak%10);bak=(uiTimes24)&0x07;/*获取星期*/PCDispChar(8,uiSHOWTABLEbak);bak=(uiTimes16)&0x1f;/*获取小时*/PCDispChar(9,uiSHOWTABLEbak/10);PCDispChar(10,uiSHOWTABLEbak%10);bak=(uiTimes8)&0x3f;/*获取分钟*/PCDispChar(11,uiSHOWTABLEbak/10);PCDispChar(12,uiSHOWTABLEbak%10);bak=uiTimes&0x3f;/*获取秒钟*/PCDispChar(13,uiSHOWTABLEbak/10);PCDispChar(14,uiSHOWTABLEbak%10);/*函数名称RTCInit*函数功能初始化实时时钟*入口参数无*出口参数无*返回值无*/void RTCInit(void)PREINT=Fpclk/32768-1;/*设置基准时钟分频器*/PREFRAC=Fpclk-(Fpclk/32768)*32768;CCR=0x00;/*禁止时间计数器*/YEAR=xx;MONTH=04;DOM=07;DOW=4;HOUR=15;MIN=52;SEC=59;CIIR=0x01;/*设置秒值的增量产生1次中断*/CCR=0x01;/*启动RTC*/*函数名称main*函数功能主函数，通过串口发送到PC机显示当前RTC时间*入口参数无*出口参数无*返回值无*/int main(void)UARTMODE uart0_set;uart0_set.datab=8;uart0_set.stopb=1;uart0_set.parity=0;UARTInit();/*串口初始化*/RTCInit();/*RTC初始化*/while (1)while(0=(ILR&0x01);/*等待RTC增量中断*/ILR=0x01;/*清除中断标志*/SendTimeRtc();/*发送到串口显示*/return0;/*/7作业 1、UART中很多寄存器的地址时完全一致的，请写出相关的寄存器，那么它们是同一物理寄存器吗？ 2、程序代码中的“while（U0LSR&0x20）=0）”跟“while（U0LSR&0x40）=0）”，有什么区别，程序运行的结果是否相同？ 3、本程序中用到了接收中断和超时中断，如果用户发送字节数发生变化，需要在哪里做修改？（GuiDataBuf数据缓冲区） 4、为什么必须连续发送8字节数据？（注意硬件FIFO接收方式） 5、如果出现字符超时中断，应该怎样读取所接收到的数据？（通过U0LSR寄存器的RDR位判断是否还有未读取的数据） 6、如果需要每接收到一个字节数据就产生接收