嵌入式系统设计实习报告

1、嵌入式系统实习报告 学 院：重庆邮电大学移通学院 专 业：网络工程 班 级：02121202 姓 名：王喜民 学 号：2012214607 一、实习目的 2 二、实习设备 2 三、实习内容 2 四、实习原理 2 五、实习步骤 5 六、实习主程序 6 七、实习中间过程 7 八、 实习心得 10 基于S3C2410嵌入式MDK开发和EduKit-IV-ucos-II实习 一、实习目的： 1、掌握有关音频处理的基础知识； 2、通过实验了解 IIS 音频接口的工作原理； 3、通过实验掌握对处理器 S3C2410対IIS模块电路的控制方法； 4、通过实验掌握对常用 IIS 接口音频芯片的控制方法。 5、

2、初步掌握液晶屏的使用及其设计方法。 6、掌握S3C2410X1理器的LCD控制其使用。 7、 掌握通过任务调度的方法把液晶显示函数添加到UC/os-II 中。 二、实习设备： 1、硬件：Embest EduKit-IV 平台，ULINK2仿真器套件， PC机; 2、软件：卩 Vision IDE for ARM 集成开发环境， Windows 98/2000/NT/XP。 三、实习内容： 1、将从UART1接收到的字符串回送显示。 2、通过使用 Embest Edukit-IV 实验板的彩色液晶屏进行电路设计，掌握液晶屏作为人 机接口界面的设计方法，并编写任务函数在 uc/os-II 系统中实

3、现位图显示，在 uc/os-II 中建立两个任务 Task1和Task2，其中Task1顺序熄灭四个LED,延迟一会再顺序点亮四个 LED, Task1和Task2在LED屏幕上循环显示两幅图片，并打印一些文字信息。 3、在实习箱上显示你的专业，姓名。 四、实习原理： 1 、数字音频基础 采样频率和采样精度在数字音频系统中， 通过将声波波形转换成一连串的二进制数据再 现原始声音，这个过程中使用的设备是模拟 / 数字转换器( Analog to Digital Converter ， 即ADC , AD(以每秒上万次的速率对声波进行采样，每次采样都记录下了原始声波在某一时 刻的状态，称之为样本。

4、 每秒采样的数目称为采样频率， 单位为HZ (赫兹)。采样频率越高所能描述的声波频率 就越高。系统对于每个样本均会分配一定存储位( bit 数)来表达声波的声波振幅状态，称 之为采样精度。采样频率和精度共同保证了声音还原的质量。 人耳的听觉范围通常是 20Hz20KHz根据奈魁斯特(NYQUIST采样定理，用两倍于一 个正弦波的频率进行采样能够真实地还原该波形，因此当采样频率高于40KHZ时可以保证不 产生失真。C音频的采样规格为16bit , 44KHz就是根据以上原理制定。 音频编码：脉冲编码调制 PCM( Pulse Code Modulation )编码的方法是对语音信号进行 采样，

5、然后对每个样值进行量化编码，在 “采样频率和采样精度” 中对语音量化和编码就是 一个PCM编码过程。ITU-T的64kbit /s语音编码标准G.711采用PC隔码方式，采样速率为 8KHz,每个样值用8bit非线性的卩律或 A律进行编码，总速率为 64kbit /s。 Ct音频即是使用PCM编码格式，采样频率 44KHZ,采样值使用16bit编码。 使用PCM编码的文件在Windows系统中保存的文件格式一般为大家熟悉的wav格式，实验 中用到的就是一个采样 44.100KHz， 16位立体声文件 t.wav 。 在PC基础上发展起来的还有自适应差分脉冲编码调制ADPCM (Adaptive

6、 Differential Pulse Code Modulation )。ADPC编码的方法是对输入样值进行自适应预测，然后对预测误 差进行量化编码。CCITT的32kbit /s语音编码标准G.721采用ADPC编码方式，每个语音采样 值相当于使用 4bit 进行编码。 2、IIS 音频接口： IIS (In ter-IC Sou nd)是一种串行总线设计技术，是SONY PHILIPS等电子巨头共同推 出的接口标准，主要针对数字音频处理技术和设备如便携。軌、数字音频处理器等。IIS将 音频数据和时钟信号分离， 避免由时钟带来的抖动问题， 因此系统中不再需要消除抖动的器 件。 IIS 总线

7、仅处理音频数据，其它信号如控制信号等单独传送，基于减少引脚数目和布线 简单的目的， IIS 总线只由三根串行线组成：时分复用的数据通道线，字选择线和时钟线。 3、电路设计原理： ( 1 )信号线 处理器中与 IIS 相关的信号线有五根： 串行数据输入IISDI，对应IIS总线接口中的SD言号，方向为输入。 串行数据输出IISDO，对应IIS总线接口中的SD言号，方向为输出。 左右通道选择IISLRCK，对应IIS总线接口中的 W信号，即采样时钟。 串行位时钟IISCLK，对应IIS总线接口中的SCK号。 音频系统主时钟 CODECLK般为采样频率的256倍或384倍，符号为256fs或384f

8、s， 其中fs为采样频率。CODECL通过处理器主时钟分频获得，可以通过在程序中设定分频 （ 2 ）寄存器 处理器中与 IIS 相关的寄存器有三个： IIS控制寄存器IISCON,通过该寄存器可以获取数据高速缓存FIFO的准备好状态，启 动或停止发送和接收时的 DM请求，使能IISLRCK、分频功能和IIS接口。 IIS模式寄存器IISMOD,该寄存器选择主/从、发送/接收模式，设置有效电平、通道 数据位，选择CODECL和 IISLRCK频率。 IIS分频寄存器IISPSR。 （ 3）数据传送 数据传送可以选择普通模式或者 DM模式，普通模式下，处理器根据 FIF O的准备状态传 送数据到F

9、IFO,处理器自动完成数据从 FIFO到IIS总线的发送，FIFO的准备状态通过IIS的 FIFO控制寄存器IISFCON获取，数据直接写入FIFO寄存器IISFIF。DM模式下，对FIFO的访问 和控制完全由DM益制器完成，DM益制器自动根据FIFO的状态发送或接收数据。 DM方式下数据的传送细节请参考处理器手册中DMA章节。 音频芯片UDA1341TS说明 电路中使用的音频芯片是 PHILIPS的UDA1341T音频数字信号编译码器，UDA1341T可将 立体声模拟信号转化为数字信号，同样也能把数字信号转换成模拟信号，并可用PGA（可编 程增益控制），AGC（自动增益控制）对模拟信号进行处

10、理；对于数字信号，该芯片提供了 DSP（数 字音频处理）功能。实际使用中，UDA134仃广泛应用于MD CD notebook、PC和数码摄像机 等。 UDA1341T提供两组音频输入信号线、一组音频信号输出线，一组IIS总线接口信号，一 组L3总线。 IIS总线接口信号线包括位时钟输入BCK字选择输入WS数据输入DATAI、数据输出DATAO 和音频系统时钟SYSCL信号线。 UDA1341TS勺L3总线，包括微处理器接口数据L3DATA微处理器接口模式L3M0DE微处 理器接口时钟L3CL0C三根信号线，当该芯片工作于微控制器输入模式使用的，微处理器通 过L3 五、实习步骤： 1. 准备实

11、验环境 使用ULINK2仿真器连接Embest EduKit-IV 实验平台的主板 JTA徳口；使用Embest EduKit-IV实验平台附带的交叉串口线，连接实验平台主板上的COM和PC机的串口（一般PC 只有一个串口，如果有多个请自行选择，笔记本没有串口设备的可购买USB专串口适配器扩 充）；使用 Embest EduKit-IV 实验平台附带的电源适配器， 连接实验平台主板上的电源接口。 2. 串口接收设置 在PC机上运行windows自带的超级终端串口通信程序，或者使用实验平台附带光盘内设 置好了的超级终端，设置超级终端：波特率115200、1 位停止位、无校验位、无硬件流控制， 或

12、者使用其它串口通信程序。（注：超级终端串口的选择根据用户的PC串口硬件不同，请自 行选择，如果PC机只有一个串口，一般是 COM1 3. 打开实验例程 1） 拷贝实验平台附带光盘DISK3_S3C241003-Codes01-MDKMini2410-IV 文件夹到 MDK 的安装路径：（如果本实验之前已经拷贝，可以跳过这一步）。 （注：用户也可拷贝工程到任意目录，本实验为了便于教学，故统一实验路径）； 2）运行口 Visio n IDE for ARM软件，点击菜单栏Project ” ,选择Open Project ”, 在弹出的对话框选择实验例程目录 7.3_IIS_Test 子目录下的

13、IIS_Test.Uv2 工程。 3） 默认打开的工程在源码编辑窗口会显示实验例程的说明文件readme.txt ，详细阅读 并理解实验内容。 4） 工程提供了两种运行方式：一是下载到 SDRAI中调试运行，二是固化到 Nor Flash中 运行。用户可以在工具栏 Select Target 下拉框中选择在RAI中调试运行还是固化Flash中运 行。 5） 接下来开始编译链接工程，在菜单栏 Projiet ”选择 Build target ”或者 Rebuild all target files ”编译整个工程，用户也可以在工具栏单击”或者”进行编译。 6）编译完成后，在输出窗口可以看到编译提

14、示信息，比如 .SDRAMIIS_Test.axf -0 Error(s), 1 Warni ng(s). ”，如果显示0 Error（s）”即表示编译成功。 7） 拨动实验平台电源开关，给实验平台上电，单击菜单栏Debug-Start/Stop Debug Session项将编译出来的映像文件下载到SDRA中，或者单击工具栏“”按钮来下载。 8） 下载完成后，单击菜单栏Debug-R un项运行程序，或者单击工具栏“”按钮来全速 运行程序。用户也可以使用进行单步调试程序。 9） 全速运行后，用户可以在超级终端看到程序运行的信息，出现“Please in put words, the n pr

15、ess En ter”提示后输入想要发送的数据，并已回车作为发送字符串的结尾标志。 10） 用户可以Stop程序运行，使用卩VisionIDE for AR的些调试窗口跟踪查看程序 运行的信息。 注：如果在第4）步用户选择在Flash中运行，则编译链接成功后，单击菜单栏 Flash-Download项将程序固化到NorFlash中，或者单击工具栏按钮“”固化程序，从实验 平台的主板拔出JTAG线，给实验平台重新上电，程序将自动运行。 六、实习主程序: 声音图像同步显示 Lcd_l8pA3C?II6x8 |4 50, 4400,:/ww,b*ihv:a-: Lcd_D3pH:24 (460.40

16、0,0 x10,大単: whiIp|1 (/input IDtuKtotr.*； iikt ini * p -1* luy; /Irittrrupt,Port and LART uart_pr intf inpur, nurnher. . . nr,); ing= uart_getincnuni (): i (inS=28) ( ETinapVieflTclBit 12Sl0 ( (luiEiqned uhajt * gLinage plcturei) t L2d_repHi24 (30o7100r Ok10 fr通宿二班； Ltd_D3pIl24(30aj. 150,0 x10,； _.ta

17、_rj=p3ci丄七乂丄匕(jour z ju t,: jLis_Wurn(ip)i ； / p lay_ Maine (Sue Hao | ; OSTimeDly (100)； lcd=clr_rect(300 x10Or S80T 380T Oxffff)； break, else if (d.ng=32)i EiDiriapVlewTf 匚JLiSFlCr 12 3160 ( (cnar *| gllniage plccur LEU DspHEZI (300 丄DID丄 J通信二班r)l : Lci_DspH.z24 (300, 150, OxlOf 姚秀丹 Q ; Led DspAs匚

18、TtExi临占 2口口0* 3 3); iis_Num(p); / playMaine (ueHao| : OSTimeDly ( !); clr zrect (3OO., lDOr 53Of 380, Ojcfff f) ; bifealk; 七、实习中间过程: 1、终端的设置如下 2、单独显示图片时终端显示结果如下 Embest EduKit-IV boot success! uCOS-II Running. Embest EduKit-IV boot success! uCOS-II Running. 3、单独实现声音的程序如下 include 241011b.h,r sxt-ern f

19、unction CKtern. void 1 is test (void); I * r - / *function declare / fr -fr -ft- -fr * 击希* -fr # 宵書 孟肃* -fr 卞孟 吉吉 flr Ifr * -fr 打肃常古忻希皆古打肃常古忻希皆古打肃常古忻折古古打肃常古忻哉 * name : main * tunc: c cole entry * paxa: no n.e 击ret: none * modify: * corttrnent.: 需需畫赤布需需番需常畫盘右需需1T需弃畫赤右需需番需弃畫赤拧蒿需舌常番舌弃拧蒿赤舌常需1T弃拧希秆舌常乔舌韦拧

20、希需晉常誥 int main (void) ( sys/ Initial 112 test 0; lrKiXe (1); 4、单独实现声音的终端显示结果如下 英蓿特EduKit系列嵌入式教学系统平台 Embest EduKit Series Embedded Teaching Platform IIS test ex日叩 Menu(press digital to select): 1: plav waue file 2: record and pley 3: EXIT? 5、图片的转换如下 6、声音的转换如下 G: XDocumcnt s and Sc tt in -s Ml dm in istiratarcd lim G: Document s and Se11 ings xfl dninistratorliuttir