模拟交通灯控制器课程设计.doc

完整版下载地址：/file/8048398预览：目录1.引言12.课程设计要求及实验设备与器材22.1课程设计题目22.2课程设计目的22.3设计要求22.4工作流程32.5实验设备与器材53.硬件系统设计53.1设计系统介绍及原理框图53.2电源供电系统63.3ARM开发板73.4LED显示系统73.5原理电路图94.软件设计方案104.1程序流程图104.2方案论证114.3调试过程114.4运行结果124.4.1结果分析修改124.4.2体会与收获14参考文献16特别致谢17附录182012.6 上海师范大学天华学院电子信息工程系ARM综合设计 31.引言嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电器工程师协会（ U.K. Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的装置。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。由于嵌入式系统通常进行大量生产。所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者微控制器组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同，嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的；所以经常称为“固件”。嵌入式系统是指用于实时控制、监视、管理或辅助其他设备运行的设备，可以是专用或多用途（但一般具有可编程的特性）的设备，“嵌入”意味着这些系统本身与所控制和管理的系统融为一体的，是其中的一个有机组成部分，是各种控制系统的基本构造单元。一般由：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序等四个部分组成。通常，嵌入式系统中的系统程序（包括操作系统）和应用程序是浑然一体的。这些程序被编译连接成一个可以执行的二进制映象文件（image），并被固化在系统中，在系统复位后自动执行。嵌入式系统已广泛应用于信息家电、移动通信、手持信息设备以及工业控制等领域。用于实现对宿主设备的控制、监视或管理。应用范围十分广泛，因此不存在所谓嵌入式系统的典型应用。2.课程设计要求及实验设备与器材2.1课程设计题目模拟交通灯控制器设计2.2课程设计目的通过本次综合设计，运用已学的课程知识，根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试,对嵌入式系统原理与应用课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件和编程等方面有一定的感性认识和实践操作能力，从而加深对本课程知识点的理解，使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等方面有显著提高。掌握ARM嵌入式CPU的结构特点、硬件资源及ARM嵌入式系统的开发环境、开发流程和方法掌握ARM嵌入式系统的硬件和软件设计方法掌握基于ARM嵌入式CPU的语音编码的硬件电路和软件设计并学习一些通用接口的设计2.3设计要求利用实验系统的资源来设计一个“模拟交通灯控制器”。控制面板包括：4位数码显示器、2组交通灯（每组交通灯包括红、黄、绿3个灯）、电源按键、电源指示灯和一个运行键。具体设计要求如下：1.设计一交通灯控制系统，其结构如图2.1所示，工作方式满足上述要求。2.主干道和次干道的通行时间及黄灯点亮的时间可以手动设置。3.在没有手动设置通行时间时，系统自动按表2.1的模式进行工作。十字交叉路口的交通灯控制系统的结构图2.1所示 东西北南.图2.1 交通灯结构图往南和往北的信号一致，即红灯（绿灯或黄灯）同时亮或同时熄灭。用两个数码管来显示被点亮的指示灯还将点亮多久。往东和往西的方向的信号一致。其工作方式与南北方向一样。也采用两个数码管来倒计时，当南北方向为绿灯和黄灯时，东西向的红灯点亮禁止通行，而东西方向为绿灯和黄灯时，南北向的红灯点亮禁止通行。假设南北方向为主干道，通行时间为50秒，东西方向是次干道，通行时间为50秒，黄灯点亮的时间均为1秒，则其工作方式如表2.1所示循环点