基于ARM的多通道仪表数据采集实验

物理与电子工程学院嵌入式系统设计性实验报告题目基于ARM的多通道仪表数据采集实验系别物理与电子工程学院年级12专业电子信息工程班级电信12学号160412107学生姓名何剑指导教师浦炜实验时间2015年12月10日目录课题要求31本课题的目的32运行环境3正文3一课题分析3二系统设计421新建工程422打开MAINC文件，编辑MAIN_TASK任务中的代码423编写ONKEY函数，响应键盘消息424编写绘图显示任务DISPLAY_TASK525编写4路AD采集任务ADX_TASK626用ARMSDT25或ADS12编译、下载并调试上述程序，检查运行结果627生成发行版本的BIN文件，通过USB下载到嵌入式开发平台中，运行并检查输出结6果。6三技术实现问题631数码管显示及闪烁显示的代码632在LCD屏条形图中超出部分闪烁原理833条形图顶端显示具体电压值的代码如下934实现条形图闪烁显示及文本框显示相应数值935按键实现单通道图形显示1036双击切换电压值显示14四总结与体会15设计性实验报告成绩指导教师签名31课题要求1本课题的目的采用多任务编程方法，每个任务监视一路AD转换，每一路AD的转换结果在液晶屏上用一个条形图的长短来表示，直观地显示每路模拟输入电压的大小。可以通过文本框给每路AD设置警戒值，某路输入超出警戒线之后条形图中超出的部分会以闪动的方式显示。在此基础上，利用实验箱中的数码管显示每一路的电压采样值，并能在超出警戒值的情况下闪烁显示。或在LCD屏上对应条形图的顶部显示具体的电压值。通过对触摸屏的双击切换电压值的显示。按键03仅显示对应的通道柱状图，其余按键全部显示。2运行环境硬件ARM嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI的JTAG仿真器、PC机PENTIUM100以上。软件PC机操作系统WIN98、WIN2000或WINXP、ARMSDT251或ADS1集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。正文一课题分析数据采集系统置于被监控的设备处，通过传感器对设备的电压或者电流信号进行采样、保持，并送入A/D转换器变成数字信号，然后将该信号送到FIFO中。当FIFO中存放的数据到了一定数目时，由ARM7从FIFO中读出，然后通过ARM7的以太网接口送给上位机。多路采集通道经过模拟开关后再进入A/D转换器。CPLD是整个系统的控制核心，它控制采集通道的切换、A/D转换器的启/停、转换后的数据在FIFO中的存放地址发生器、产生中断请求以通知ARM7读取存放在FIFO中的数据等。二系统设计21新建工程将“EXP23多通道仪表数据采集实验”中的文件加入工程。22打开MAINC文件，编辑MAIN_TASK任务中的代码用INIT_ADDEVICE函数初始化处理器的AD转换硬件，启动消息循环。23编写ONKEY函数，响应键盘消息流程图如图54所示。提示1）这里设置了两个文本框，用来输入通道编号和该通道的警戒值，在键盘消息响应函数里针对两个文本框分别作出处理，只处理回车键和取消键，其他键由控件本身处理。程序里用变量EDITNUMBER指示当前要编辑的文本框控件；用变量INPUT指示该文本框控件是否处于输入编辑状态。以此决定回车键应该执行的功能。2）当文本框控件不是编辑状态时，回车将使其进入编辑状态，在程序里用SETWNDCTRLFOCUS函数将焦点转移到该控件并用SETTEXTCTRLEDIT函数设置为编辑状态；当文本框正处于编辑状态时，回车将使其退出编辑状态，并将要编辑的文本框切换到另一个文本框控件，取消键的处理和这种情况类似。3）如果当前要编辑的文本框是警戒值输入框，在编辑状态中回车确定后，所输入的通道编号以及警戒值就会保存在数组WARNNINGDATA中，代码如下WARNNINGDATAUNICODE2INTPCHANNELTEXTCTRLTEXTUNICODE2INTPVALUETEXTCTRLTEXT图54流程图24编写绘图显示任务DISPLAY_TASK绘制文本框和条形图等，并实现文本框编辑过程中和超过警戒值后的动画显示。流程图如图55所示。提示1）程序中用TEXTOUT函数显示文本框的提示信息，用数组EDIT记录两个文本框是否处于编辑状态，用变量ISEDIT指示提示信息是否显示。实际上，ISEDIT这个变量在显示任务循环一次就改变一次状态，当ISEDIT1时将提示信息擦掉，否则保持显示不变。这就是闪烁显示的原理，表示AD转换结果的条形图超出警戒值的部分的闪烁也是这样实现的，随着任务的循环隔次的改变状态。2）和变量ISEDIT的作用类似，WARNNINGX是条形图闪烁的指示变量。当某路AD转换的结果RESULT_ADX大于对应通道的警戒值WARNNINGDATAX时，根据WARNNINGX的值决定条形图的长度是和RESULT_ADX对应还是和WARNNINGDATAX对应，这样看起来条形图的长度是变化的，效果就是超过警戒线的那部分在闪烁。3）这里条形图实际上是一个实心矩形，用FILLRECT函数填充。图55DISPLAY_TASK流程图25编写4路AD采集任务ADX_TASK提示1）使用GETADRESULT函数即可得到某路AD输出的二进制代码。由于处理器的8路10位AD转换单元的最大输入电压是250V，所以实际电压值就是RESULT_ADXGETADRESULTX250/102426用ARMSDT25或ADS12编译、下载并调试上述程序，检查运行结果。27生成发行版本的BIN文件，通过USB下载到嵌入式开发平台中，运行并检查输出结果。三技术实现问题31数码管显示及闪烁显示的代码/0通道显示ZLG7289_ENABLE/使ZLG7289占有同步串口DELAY5/延时WRITESDIOZLG7289_CMD_DATA1|6/数码管以方式1译码，第一个数码管亮WRITESDIOINTRESULT_AD010/显示个位DELAY1/延时IFINTRESULT_AD09/键值大于9显示十位WRITESDIOZLG7289_CMD_DATA1|7/发送十位数据WRITESDIOINTRESULT_AD0/10DELAY1WRITESDIOZLG7289_CMD_HIDE/使一、二、三这三位数码管显示WRITESDIO0XFFELSE/键值小于10不显示十位WRITESDIOZLG7289_CMD_HIDE/使个位数码管显示WRITESDIO0X7FA0XFFIFRESULT_AD0WARNNINGDATA0A0X3FDELAY1WRITESDIOZLG7289_CMD_FLASH/闪烁WRITESDIOA通道1、2、3和通道0一样只需将通道0中的输入值和警戒值改成对应通道的值就可以实现，当然要选择不同数码管来显示，具体哪个数码管可由自己选择。32在LCD屏条形图中超出部分闪烁原理利用FILLRECT函数画出条形图，如果采样值小于警戒值则正常画图，如果超过警戒值，则先画采样值所对应的条形图，后画出警戒值所对应的条形图，两者无限循环这样现实的现象就是超出部分闪烁。闪烁显示的代码如下IFRESULT_AD0LPARAMCASETCHSCR_ACTION_CLICKXPMSGWPARAMYPMSGWPARAM16BREAKCASETCHSCR_ACTION_DBCLICKFLAGFLAGBREAK在VOIDDISPLAY_TASKVOIDID中添加代码IFFLAGINT2UNICODEINTRESULT_AD0,RESULT_AD0_16TEXTOUTPDC,114,INT198RESULT_AD020/33,RESULT_AD0_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLINT2UNICODEINTRESULT_AD1,RESULT_AD1_16TEXTOUTPDC,164,INT198RESULT_AD120/33,RESULT_AD1_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLINT2UNICODEINTRESULT_AD2,RESULT_AD2_16TEXTOUTPDC,214,INT198RESULT_AD220/33,RESULT_AD2_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLINT2UNICODEINTRESULT_AD3,RESULT_AD3_16TEXTOUTPDC,264,INT198RESULT_AD320/33,RESULT_AD3_16,TRUE,FONTSIZE_SMALL4总结与体会虽然有做了几个ARM实验的基础，不过我在做这个课题的时候依然遇到了不少问题。要想完成这个设计，我们必须要将前面所掌握的知识融会贯通，并灵活运用，这样才能得到我盟需要的结果。首先按照的实验要求，将以前的实验拿出来巩固，将有关函数的用法弄清楚，不懂的请教他人，和同学讨论，最终有了一个比较的明确的方向，可是真正做的时候并不是那么简单的，总是遇到这样或那样的问题，在同学的帮助下，终于把程序中的错误都改正过来了。这次实验验收的时候也出现了一些问题，在老师的指导下也改正了这些错误。这次实验使我学到了很多，只有把理论知识和实践结合起来，才能够真正理解。这样才能发挥理论知识的用途。做实验的时候不能太急躁，要慢慢来，凡事都不能一气呵成的，只有静下心来，认真思考，找出问题所在，勇敢面对，努力解决，这样我们才能从中有所收获。附录INCLUDE“UCOSIIINCLUDESH“/UC/OSINTERFACE/INCLUDE“UCOSIIADDOSADDITIONH“INCLUDE“INCDRVH“INCLUDEINCLUDE“INCDRVADH“INCLUDE“UHALH“INCLUDE“TCHSCRH“INCLUDE“ZLG7289H“INCLUDE“44BH“PRAGMAIMPORT_USE_NO_SEMIHOSTING_SWI/ENSURENOFUNCTIONSTHATUSESEMIHOSTINGDEFINEID_CHANNELTEXTCTRL101DEFINEID_VALUETEXTCTRL102DEFINEDRAW_WND_ID104PTEXTCTRLPCHANNELTEXTCTRL,PVALUETEXTCTRLFLOATRESULT_AD0,RESULT_AD1,RESULT_AD2,RESULT_AD3INTWARNNINGDATA426,26,26,26INTEDIT20,0BOOLEANFLAGFALSEEXTERNINTZLG7289SIOBANDEXTERNINTZLG7289SIOCTRLSTATICINTKEY_VAL/OS_STKMAIN_STACKSTACKSIZE80,/MAIN_TEST_TASKVOIDMAIN_TASKVOIDID/MAIN_TEST_TASKDEFINEMAIN_TASK_PRIO12OS_STKDISPLAY_TASK_STACKSTACKSIZE80,/MAIN_TEST_TASKVOIDDISPLAY_TASKVOIDID/MAIN_TEST_TASKDEFINEDISPLAY_TASK_PRIO20OS_STKAD0_TASK_STACKSTACKSIZE80,/MAIN_TEST_TASKVOIDAD0_TASKVOIDID/MAIN_TEST_TASKDEFINEAD0_TASK_PRIO21OS_STKAD1_TASK_STACKSTACKSIZE80,/MAIN_TEST_TASKVOIDAD1_TASKVOIDID/MAIN_TEST_TASKDEFINEAD1_TASK_PRIO22OS_STKAD2_TASK_STACKSTACKSIZE80,/MAIN_TEST_TASKVOIDAD2_TASKVOIDID/MAIN_TEST_TASKDEFINEAD2_TASK_PRIO23OS_STKAD3_TASK_STACKSTACKSIZE80,/MAIN_TEST_TASKVOIDAD3_TASKVOIDID/MAIN_TEST_TASKDEFINEAD3_TASK_PRIO24/OSTCP118910LCD591/OS_EVENTNAND_RW_SEM/NAND_FLASH/ANDYOUCANUSEITASFOLLOEING/NAND_RW_SEMOSSEMCREATE1/NANDFLASH,1/OSSEMPENDNAND_RW_SEM,0,/OSSEMPOSTNAND_RW_SEMOS_EVENTUART_RW_SEM/UART/ANDYOUCANUSEITASFOLLOEING/UART_RW_SEMOSSEMCREATE1/UART,1/OSSEMPENDUART_RW_SEM,0,/OSSEMPOSTUART_RW_SEM/VOIDINITOSGUI/INITOSMESSAGEINITOSLISTINITOSDCINITOSCTRLINITOSFILE/MAINFUNCTION/INTMAINVOIDUART_PRINTF“NARMTARGETINITOK“ZLG7289_RESET/ZLG7289ARMTARGETINIT/OSINIT/UHALR_RESETMMU/MMULCD_INIT/LCDLCD_PRINTF“LCDINITIALIZATIONISOKN“/LCD_PRINTF“320X240TEXTMODEN“INITOSGUI/LOADFONT/UNICODELOADCONFIGSYS/CONFIGSYSLCD_PRINTF“CREATETASKONUCOSIIN“OSTASKCREATEMAIN_TASK,VOID0,OS_STK/OSTASKCREATEDISPLAY_TASK,VOID0,OS_STK/20OSTASKCREATEAD0_TASK,VOID0,OS_STKOSTASKCREATEAD1_TASK,VOID0,OS_STKOSTASKCREATEAD2_TASK,VOID0,OS_STKOSTASKCREATEAD3_TASK,VOID0,OS_STKOSADDTASK_INIT/LCD_PRINTF“STARTINGUCOSIIN“LCD_PRINTF“ENTERINGGRAPHMODEN“LCD_CHANGEMODEDSPGRAMODE/LCDINITRTC/NAND_RW_SEMOSSEMCREATE1/NANDFLASH,1/OSSTART/RETURN0/VOIDINIT_ADDEVICE/RADCPSR20/RADCCONADCCON_SLEEP/U8ONKEYINTNKEY,INTFNKEYSTATICBOOLEANINPUTFALSESTATICINTEDITNUMBER1SWITCHNKEYCASE15KEY_VAL0BREAKCASE11KEY_VAL1BREAKCASE12KEY_VAL2BREAKCASE13KEY_VAL3BREAKCASE8KEY_VAL4BREAKIFEDITNUMBER1SWITCHNKEYCASE14/OKIFINPUTSETWNDCTRLFOCUSNULL,ID_CHANNELTEXTCTRLPCHANNELTEXTCTRLTEXT00/SETTEXTCTRLEDITPCHANNELTEXTCTRL,TRUEDRAWTEXTCTRLPCHANNELTEXTCTRLINPUTTRUEEDIT01ELSESETTEXTCTRLEDITPCHANNELTEXTCTRL,FALSEDRAWTEXTCTRLPCHANNELTEXTCTRLINPUTFALSEEDIT00EDITNUMBER2RETURNTRUECASE16/CANCELSETTEXTCTRLEDITPCHANNELTEXTCTRL,FALSEINPUTFALSEEDIT00EDITNUMBER2RETURNTRUEELSEIFEDITNUMBER2SWITCHNKEYCASE14/OKIFINPUTSETWNDCTRLFOCUSNULL,ID_VALUETEXTCTRLPVALUETEXTCTRLTEXT00/SETTEXTCTRLEDITPVALUETEXTCTRL,TRUEDRAWTEXTCTRLPVALUETEXTCTRLINPUTTRUEEDIT11ELSESETTEXTCTRLEDITPVALUETEXTCTRL,FALSEDRAWTEXTCTRLPVALUETEXTCTRLINPUTFALSEEDIT10EDITNUMBER1WARNNINGDATAUNICODE2INTPCHANNELTEXTCTRLTEXTUNICODE2INTPVALUETEXTCTRLTEXTRETURNTRUECASE17/CANCELSETTEXTCTRLEDITPVALUETEXTCTRL,FALSEDRAWTEXTCTRLPVALUETEXTCTRLINPUTFALSEEDIT10EDITNUMBER1RETURNTRUERETURNFALSEVOIDMAIN_TASKVOIDID/MAIN_TEST_TASKPOSMSGPMSGINIT_ADDEVICE20,ADCCON_SLEEPFORPOS_CTRLPCTRLPMSGWAITMESSAGE0IFPMSGPOSCTRLIFPMSGPOSCTRLCTRLMSGCALLBKPMSGPOSCTRLCTRLMSGCALLBKPMSGELSESWITCHPMSGMESSAGECASEOSM_KEYPCTRLGETCTRLFROMIDNULL,GETWNDCTRLFOCUSNULLIFPCTRLCTRLTYPECTRLTYPE_WINDOWIFPWNDPCTRLSTYLEBREAKIFONKEYPMSGWPARAM,PMSGLPARAMBREAKDEFAULTOSONSYSMESSAGEPMSGBREAKCASEOSM_TOUCH_SCREENSWITCHPMSGLPARAMCASETCHSCR_ACTION_CLICKXPMSGWPARAMYPMSGWPARAM16BREAKCASETCHSCR_ACTION_DBCLICKFLAGFLAGBREAKDELETEMESSAGEPMSGOSTIMEDLY200VOIDDISPLAY_TASKVOIDID/MAIN_TEST_TASKPDCPDCSTRUCTRECTCHANNELTEXTCTRL_RECT,VALUETEXTCTRL_RECT,DRAW_WND_RECTCHARCHANNEL_CAPTION_810“CHANNEL“CHARVALUE_CAPTION_810“VALUE“CHARDRAW_WND_CAPTION_8“DRAWWINDOW“CHARVOL_8“VOL“CHARCHN_8“CHN“CHARCHN0_8“0“CHARCHN1_8“1“CHARCHN2_8“2“CHARCHN3_8“3“CHARVOL_10_8“10“CHARVOL_20_8“20“CHARVOL_30_8“30“U16CHANNEL_CAPTION_1610U16VALUE_CAPTION_1610U16DRAW_WND_CAPTION_1620U16VOL_165U16CHN_165U16CHN0_162U16CHN1_162U16CHN2_162U16CHN3_162U16RESULT_AD0_165U16RESULT_AD1_165U16RESULT_AD2_165U16RESULT_AD3_165U16VOL_10_163U16VOL_20_163U16VOL_30_163WNDDRAW_WNDPWNDPDRAW_WNDINTWARNNING41,1,1,1BOOLEANISEDIT0INTAPDCCREATEDCPDRAW_WNDSTRCHAR2UNICODEDRAW_WND_CAPTION_16,DRAW_WND_CAPTION_8STRCHAR2UNICODECHANNEL_CAPTION_16,CHANNEL_CAPTION_8STRCHAR2UNICODEVALUE_CAPTION_16,VALUE_CAPTION_8STRCHAR2UNICODECHN_16,CHN_8STRCHAR2UNICODEVOL_16,VOL_8STRCHAR2UNICODECHN0_16,CHN0_8STRCHAR2UNICODECHN1_16,CHN1_8STRCHAR2UNICODECHN2_16,CHN2_8STRCHAR2UNICODECHN3_16,CHN3_8STRCHAR2UNICODEVOL_10_16,VOL_10_8STRCHAR2UNICODEVOL_20_16,VOL_20_8STRCHAR2UNICODEVOL_30_16,VOL_30_8SETRECTSETRECTSETRECTPCHANNELTEXTCTRLCREATETEXTCTRLID_CHANNELTEXTCTRL,PVALUETEXTCTRLCREATETEXTCTRLID_VALUETEXTCTRL,PDRAW_WNDCREATEWINDOWDRAW_WND_ID,CLEARSCREENTEXTOUTPDC,55,10,VOL_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLTEXTOUTPDC,290,215,CHN_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLTEXTOUTPDC,116,215,CHN0_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLTEXTOUTPDC,166,215,CHN1_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLTEXTOUTPDC,216,215,CHN2_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLTEXTOUTPDC,266,215,CHN3_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLTEXTOUTPDC,60,INT2051200/33,VOL_10_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLTEXTOUTPDC,60,INT2052200/33,VOL_20_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLTEXTOUTPDC,60,INT2053200/33,VOL_30_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLDRAWTEXTCTRLPCHANNELTEXTCTRLDRAWTEXTCTRLPVALUETEXTCTRLFORTEXTOUTPDC,10,35,CHANNEL_CAPTION_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLTEXTOUTPDC,10,110,VALUE_CAPTION_16,TRUE,FONTSIZE_SMALLIFEDIT01IFISEDIT1FILLRECTPDC,10,35,60,45,GRAPH_MODE_NORMAL,COLOR_WHITEISEDIT0ELSEISEDIT1IFEDIT11IFISEDIT1FILLRECTPDC,10,110,60,120,GRAPH_MODE_NORMAL,COLOR_WHITEISEDIT0ELSEISEDIT1DRAWWINDOWPDRAW_WNDMOVETOPDC,75,15LINETOPDC,80,10LINETOPDC,85,15MOVETOPDC,80,10LINETOPDC,80,210LINETOPDC,300,210MOVETOPDC,295,205LINETOPDC,300,210LINETOPDC,295,215MOVETOPDC,80,INT2101200/33LINETOPDC,300,INT2101200/33MOVETOPDC,80,INT2102200/33LINETOPDC,300,INT2102200/33MOVETOPDC,80,INT2103200/33LINETOPDC,300,INT2103200/33IFKEY_VAL0IFRESULT_AD09/9WRITESDIOZLG7289_CMD_DATA1|7/WRITESDIOINTRESULT_AD0/10DELAY1WRIT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