大作业设计报告书(嵌入式系统原理与开发)

1、大作业设计报告书题 目：嵌入式系统原理与开发院（系）：物联网工程学院专 业：班 级：姓 名：指导老师：设计时间：10-11 学年学期20XX年5月目录1 .目的和要求 32 .题目内容 33 .设计原理 44 .设计步骤 54.1 交通指示灯设计54.2 S3C44B0X I/O控制寄存器64.3 红绿灯过渡代码：84.4 电源电路设计104.5 系统复位电路设计114.6 系统时钟电路设计 114.7 JTAG 接口电路设计124.8 串口电路设计125 .引脚分类图 136 .参考文献 13ARM技术是目前嵌入式应用产业中应用十分广泛的先进技术，课程开设的目的在于使学生在了解嵌入式系统基础

2、理论的前提下能够掌握ARM处理器的汇编语言和c语言的程序设计方法，掌握 S3c44B0X芯片的基本硬件结构特点和接口设计 方法，同时熟悉ARM开发环境，学习ARM的硬件设计和软件编程的基本方法， 为今后从事相关的应用与研究打下基础。通过大作业要达到如下目的：一、掌握ARM的开发工具使用和软件设计方法。二、掌握ARM处理器S3c44B0X的原理和GPIO接口设计原理。三、掌握C语言与的ARM汇编语言的混合编程方法；四、培养学生选用参考，查阅手册及文献资料的能力。培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。五、通过课程设计，培养学生严肃认真的工作作风。2.题目内容题目：交通指示灯系统设计功能

3、描述：1. 用S3C44B0X的GPIO设计相关电路；2. 设计相关的软件并注释；3. 实现十字路口 2组红、黄、绿交通灯交替显示。编程提示：1 . 交通灯可用发光二极管代替；2 . 电路可部分参照实验电路；3 . 时间控制可以使用软件循环编程解决。3.设计原理）嵌入式大作业 “红绿灯实验/模拟场景交通指示灯，需要东西南北四个方向的红绿灯配合交替显示。以上海交通指示灯为例，绿灯向黄灯过渡时，绿灯会闪几下，然后绿灯灭，黄灯亮。红灯向绿 灯过渡时，红灯亮，黄灯也一起亮，然后红、黄灯灭，绿灯亮。（红灯向绿灯过度过程如下图所示）13118491411768311166930115704 .设计步骤4.

4、1 交通指示灯设计交通指示灯端口分配绿灯黄灯红灯东PB4PC0PE0西PB5PC1PE3南PF3PC2PE4北PF4PC3PE5交通灯电路布线图GPB4GPC0GPE0GPB5GPC1GPE3S3C44SG0F3GPC2GPE4GPF4GPC3GPE5VDD33如图4-4所示，发光二极管红黄绿灯正极与芯片的 47脚VDD33连接， VDD33 可以输出3.3V的电压，负极通过限流电阻和芯片的13脚（GPB4 ）、 14 （GPB5）等脚连接。这些管脚分别属于端口 B、端口 C、端口 E、端口 F,已经配置为输出口。通过向 PDATB、 PDATC、 PDATE、 PDATF寄存器中相应的位写入

5、 0或1可以使管脚 13、14等输出低电平或高电平。当13、14等管脚输出低电平时，灯点亮；当 13、14等管脚输出高电平时，灯熄灭。4.2 S3C44B0X I/O控制寄存器端口 A端口 A管脚功能端口 A管脚功能端口 A管脚功能PA0ADDR0PA4ADDR19PA8ADDR23PA1ADDR16PA5ADDR20PA9ADDR24PA2ADDR17PA6ADDR21PA3ADDR18PA7ADDR22PCONA 寄存器地址：0X01D20000PDATA 寄存器地址：0X01D20004PCONA 复位默认值：0X1FF端口 B端口 B管脚功能端口 B管脚功能端口 B管脚功能PB0SCK

6、EPB4OUTPUT（东面绿灯）PB8NGCS3PB1SCLEPB5OUTPUT（西面绿灯）PB9OUTPUT (NFCE)PB2nSCASPB6nGCS1PB10OUTPUT (LCD)PB3nSRASPB7NGCS2PCONB 寄存器地址：0X01D20008PDATB 寄存器地址：0X01D2000CPCONB复位默认值：0X7FF端口 C端口 C管脚功能端口 C管脚功能端口 C管脚功能PC0OUT（东间更灯）PC6VD5PC12TXD1PC1OUT（四曲黄灯）PC7VD4PC13RXD1PC2OUT（南面黄灯）PC8OUT(ALE)PC14RTS0PC3OUT（北面黄灯）PC9OUT(

7、CLE)PC15CTS0PC4VD7PC10RTS1PC5VD6PC11CTS1PCONC 寄存器地址：0X01D20010PDATC 寄存器地址：0X01D20014PUPC 寄存器地址：0X01D20018PCONC 复位默认值：0X0FF0FFFF端口 D端口 D管脚功能端口 D管脚功能端口 D管脚功能PD0VD0PD3VD3PD6VMPD1VD1PD4VCLKPD7VFRAMEPD2VD2PD5VLINEPCOND 寄存器地址：0X01D2001cPDATD 寄存器地址：0X01D20020PUPD 寄存器地址：0X01D20024PCOND复位默认值：0XA端口 E端口 E管脚功能端

8、口 E管脚功能端口 E管脚功能PE0OUT（东面红灯）PE3OUT（西面红灯）PE6OUT(L3DATA)PE1TXD0PE4OUT（南面红灯）PE7OUT(L3MODE)PE2RXD0PE5OUT（北面红灯）PE8CODECLKPCONE 寄存器地址：0X01D20028PDATE 寄存器地址：0X01D2002cPUPE 寄存器地址：0X01D20030PCONE复位默认值：0X25529端口 F端口 F管脚功能端口 F管脚功能端口 F管脚功能PF0IICSCLPF3OUT（南面绿灯）PF6IISSDOPF1IICSDAPF4OUT（北面绿灯）PF7IISSDIPF2nWAITPF5IIS

9、LRCLKPF8IISSCLKPCONF 寄存器地址：0X01D20034PDATF 寄存器地址：0X01D20038PUPF寄存器地址：0X01D2003cPCONF复位默认值：0X00252A端口 G端口 G管脚功能端口 G管脚功能端口 G管脚功能PG0EXINT0PG3EXINT3PG6EXINT6PG1EXINT1PG4EXINT4PG7EXINT7PG2EXINT2PG5EXINT5PCONG 寄存器地址：0X01D20040 PDATG 寄存器地址：0X01D20044PUPG 寄存器地址：0X01D20048 PCONG复位默认值：0XFFFF4.3 红绿灯过渡代码：void l

10、ed_test()int i;/*所有灯都灭*/ leds_off();/*东面和西面的绿灯点亮 */ led_east_green_on();led_west_green_on();/*南面和北面的红灯点亮*/ led_north_red_on();led_south_red_on();delay(12000);/ 延迟 12 秒/*绿灯向黄灯过渡时，闪烁 5下，东西面的绿灯最终熄灭*/for(i=0;i<5;i+)led_east_green_on();led_west_green_on();delay(800);led_east_green_off();led_west_green

11、_off();/*东西面黄灯亮*/led_east_yellow_on();led_west_yellow_on();/*红灯向绿灯过渡，是红黄灯一起亮，然后绿灯亮，红黄灯一起熄灭 参照上海的交通灯显示规则*/*南北面黄灯点亮，此时红灯未熄灭 */led_north_yellow_on();led_south_yellow_on();delay(2500);/ 延迟 2.5 秒/*东西面黄灯灭一东西面红灯亮*/led_east_yellow_off();led_west_yellow_off();led_east_red_on();led_west_red_on();/*南北面黄灯和红灯熄灭一

12、南北面绿灯点亮*/led_north_yellow_off();led_south_yellow_off();led_north_red_off();led_south_red_off();led_north_green_on();led_south_green_on();delay(12000); /延迟12秒/*下面过程是南北面绿灯向黄灯过渡，东西面红灯向绿灯过渡，代码与上述过程类似,在此不再赘述*/for(i=0;i<5;i+)led_north_green_on();led_south_green_on();delay(800);led_north_green_off();led

13、_south_green_off();led_north_yellow_on();led_south_yellow_on();led_east_yellow_on();led_west_yellow_on();delay(2500);led_north_yellow_off();led_south_yellow_off();led_north_red_on();led_south_red_on();led_east_yellow_off();led_west_yellow_off();4.4 电源电路设计电压设计采用5V具体电路如图所示:3.3V 电源电路输入主板，经电压稳压，提供I/O 端口

14、需要的电压3.3V 。4.5 系统复位电路设计为了提供性能优越的电源监视性能，选取专门的系统监视复位芯IMP811S , 该芯片性能优良，可以通过手动控制系统的复位，同时还可以实时监控系统的电 源，一旦系统电源低于系统复位的阀值（2.9V） , IMP811S 将会起作用，对 系统进行复位。电路图如下所示：4.6系统时钟电路设计系统时钟源直接采用外部晶振，内部 PLL电路，可以调整系统时钟，使系 统运行速度更快。PLLC 虹 006 820pF 4- KTALOX102AVDD33EXTALI8MHzXTAL11B2768HZ丁S3C44B0 中系统时钟电路4.7 JTAG接口电路设计采用ARM公司提供的标准20脚JTAG仿真调试接口电路，芯片内部有 JTAG CORE,因此，可以通过外部的JTAG调试电缆或仿真器和开发系统连接 调试。JTAG接口电路图如下：4.8 串口电路设计系统带有两个串行接口，分别是 UART0和UART1,其中UART1复用为 支持RS485和RS422的接口，另外还将其复用为IRDA红外模块。串口电路图如下：ILART0K5L83H12RSJJ2.T1U11孔强父KTS； 010RTSL15C515： lOOtiFC516