嵌入式系统设计报告 基于ARM7的十字路口交通灯控制

成 绩 评 定 表学生姓名张书豪班级学号1203060429专 业通信工程课程设计题目十字路口交通灯控制评语组长签字：成绩日期 20 年 月 日课程设计任务书学 院信息科学与工程专 业通信工程学生姓名张书豪班级学号1203060429课程设计题目 十字路口交通灯控制实践教学要求与任务教学要求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；设计任务 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。指导教师： 201 年 月 日专业负责人：201 年 月 日学院教学副院长：201 年 月 日目 录1. .设计目的2. .具体任务3. .硬件电路设计4. .源程序5. .仿真效果6. .实验心得体会设计课题 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。（参考下图完成硬件电路设计，用屏幕抓图的方式将自己设计的PROTEUS电路图粘贴在下面，并用文字对所设计的电路功能、原理进一步说明）自己设计的PROTEUS电路图附图（用屏幕抓图的方式粘贴）：硬件电路说明：1设置所有I/O口为第一功能，将硬件电路图按上图所示连接。2东西南北四个方向分别装有红、黄、绿三灯，通过放置标号的方式连接到LPC2106。3数码管为交通灯一位十进制双位数字倒计时显示，两个数码管显示同样的数字。4管教控制为P0.0P0.6用来控制倒计时的个位；P0.8P0.14用来控制倒计时的十位；P0.16P0.21用来控制交通灯的显示，即发光二极管的显示。四、源程序。（只将C语言应用程序附在后面，其它项目文档不要提供，C语言应用程序要有一定的注释说明）源程序：#includeconfig.h#includeLPC2106.huint32 table1=0x21066d,0x210666,0x21064f,0x21065b,0x210606,0x21063f,0x213f6f,0x213f7f,0x213f07,0x213f7d,0x223f6d,0x203f66,0x223f4f,0x203f5b,0x223f06,0x203f3f, 0x0c066d,0x0c0666,0x0c064f,0x0c065b,0x0c0606,0x0c063f,0x0c3f6f,0x0c3f7f,0x0c3f07,0x0c3f7d,0x143f6d,0x043f66, 0x143f4f,0x043f5b,0x143f06,0x043f3f; /显示初始化void delay(uint32 j)uint32 m,n;for(m=110;m0;m-)for(n=j;n0;n-);int main()uint32 i=0;PINSEL0=0x00000000;/寄存器初始化,选择其I/0口功能PINSEL1=0x00000000; /同上IODIR=0x00003fffff;/方向寄存器设置，设置为输出IOCLR=0x00003fffff;/清0寄存器设置while(1) for(i=0;i32;i+)IOSET=table1i;/数码管和交通灯的显示delay(10000);IOCLR=0x00003fffff;/消影五、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）东西绿灯亮，南北红灯亮并进行15秒倒计时：东西黄灯亮，南北红灯亮，并进行5秒倒计时：东西红灯亮，南北绿灯亮，并进行15倒计时：东西红灯亮，南北黄灯亮，并进行5秒倒计时，回到第一张图重复执行：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，当管脚配置为GPIO 模式时，可使用该寄存器控制管脚的方向。任意管脚的方向位的设置必须与管脚功能一致。输出置1寄存器，IOSET当管脚配置为GPIO 输出模式时，可使用该寄存器从管脚输出高电平。写入1 使对应管脚输出高电平。 写入0 无效。如果一个管脚被配置为输入或第二功能，写IOSET 无效。输出清零寄存器IOCLR当管脚配置为GPIO 输出模式时，可使用该寄存器从管脚输出低电平。写入1 使对应管脚输出低电平。 写入0 无效。如果一个管脚被配置为输入或第