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学年二学期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 S3C44B0XI/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理论的前提下能够掌握ARM

2、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描述：1. 用S3C44B0X的

3、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4.1 交通指示灯设计交通指示灯端口分配绿灯黄灯

4、红灯东PB4PC0PE0西PB5PC1PE3南PF3PC2PE4北PF4PC3PE5交通灯电路布线图GPB4GPC0GPE0GPB5GPC1GPE3S3c44R0长GPC2GPE4GPF4GPC3GPE5VDD33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

5、时，灯点亮；当13、14等管脚输出高电平时，灯熄灭。4.2 S3C44B0XI/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PB0SCKEPB4OUTPUT（东面绿灯）PB8NGCS3PB1SCLEPB5OUTPUT（西面绿灯）PB9OUTP

6、UT(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(CLE)PC15CTS0PC4VD7PC10RTS1PC5VD6PC11CTS1PCONC寄存器地址：0X01D20010

7、PDATC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）PE7O

8、UT(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）PF7IISSDIPF2nWAITPF5IISLRCLKPF8IISSCLKPCONF寄存器地址：0X01D20034PDATF寄存器地址：0X01D20038PUPF寄存器地址：0X01D2003cPCONF复

9、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：0X01D20040PDATG寄存器地址：0X01D20044PUPG寄存器地址：0X01D20048PCONG复位默认值：0XFFFF4.3 红绿灯过渡代码：voidled_test()(inti;/*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

10、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_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

11、*/*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_gr

12、een_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_south_green_off();led_north_yellow_on();led_south_yellow_on();led_east_yellow_on();led_west_yellow_on();de

13、lay(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

14、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006820pF4-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JTAGCORE,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；01015C515：lOOtiFC516lio