嵌入式系统课程设计课件

嵌入式系统课程设计电工电子实验室1.了解基于ARM7核的单片机LPC2106的内部结构和基本工作原理，清楚LPC2106的管脚分布，重点掌握与输入输出相关以及与中断相关的寄存器设置；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.了解嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅱ可移植、可裁剪等性能特点，正确理解实时操作系统中任务、信号、消息、中断等基本概念以及uC/OS-Ⅱ多任务管理的调度算法；4．掌握uC/OS-Ⅱ在ARM7上移植的方法，能将uC/OS-Ⅱ移植在LPC2106中，并根据具体要求创建用户任务，解决实际问题；5．熟练掌握ADS1.2软件的使用以及PROTEUS仿真调试的方法。十字路口交通灯控制；uC/OS-Ⅱ的移植与应用。（实时温度的采集控制）课程设计目的课程设计任务2.1基于ARM核的LPC2106介绍51单片机内部结构2.2LPC2106管脚介绍2.3LPC2106的I/O端口设置⑴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P0.0～P0.15，PINSEL1对应引脚P0.16～P0.31。都是寄存器中用两位来完成1根引脚的功能设置。（2）GPIO方向寄存器设置当管脚配置为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。⑶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。2.4流水灯程序示例#include"config.h"#defineLED1CON0x000003ff/*P0.0~p0.9输出*/voiddelay(uint32n){while(n--);}intmain(void){uint32i;while(1){PINSEL0=0x00000000;PINSEL1=0x00000000;IODIR=0x000003ff;for(i=0;i<11;i++){IOCLR=0x000003ff;IOSET=1<<i;delay(5000);delay(5000);}}return(0);}CODE32AREAvectors,CODE,READONLYENTRY;interruptvectors;中断向量表ResetLDRPC,ResetAddrLDRPC,UndefinedAddrLDRPC,SWI_AddrLDRPC,PrefetchAddrLDRPC,DataAbortAddrDCD0xb9205f80LDRPC,[PC,#-0xff0]LDRPC,FIQ_AddrResetAddrDCDResetInitUndefinedAddrDCDUndefinedSWI_AddrDCDSoftwareInterruptPrefetchAddrDCDPrefetchAbortDataAbortAddrDCDDataAbortNouseDCD0IRQ_AddrDCD0FIQ_AddrDCDFIQ_HandlerResetInit

BLInitStackBLTargetResetInitB__main……1.1操作系统的功能和作用计算机硬件系统操作系统（WINDOWS、LUNIX等）应用软件（如WORD、PHOTOSHOP等）系统软件（如编译程序、汇编程序、数据库等）图1.1操作系统在计算机中的地位

操作系统层通常是最靠近硬件层的软件层，主要完成计算机硬件资源的调度和分配、信息的储存和保护以及并发活动的协调和控制。从应用程序员的角度看，操作系统是计算机硬件系统与应用程序的接口，看到和使用的只是一些由操作系统提供的函数。1.2嵌入式操作系统的特点嵌入式硬件系统嵌入式操作系统（UCOS-Ⅱ、WINCEUCLUNIX等）嵌入式系统的应用软件图1.2嵌入式操作系统在嵌入式系统中的地位

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微型化。保证应用的前提下，规模越小越好。

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可裁剪。嵌入式操作系统提供的各个功能模块可以让用户根据需要选择。

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易移植。应在不做大量修改的情况下稳定运行在不同的平台。

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实时性可靠性好。1、uC/OS-II内核具有可抢占的实时多任务调度功能2、提供了许多系统服务，如信号量、消息队列、邮箱、内存管理、时间函数等3、这些功能可以根据不同的需求进行裁减。4、可从网站上获得全部源码及其在各种体系结构平台上的移植范例。1.3uC/OS-II的特点二、实际应用（实时温度的采集控制）

温度传感器A/D转换（ADC0808)LPC2106数码管显示外界温度电压信号数字信号2.1实时温度采集的硬件框图启动按钮2.2实时温度采集的硬件接线图转换结束输出信号(转换结束标志)，高电平有效1KHz时钟信号CLOCKPOTADC0808OE：输出允许信号，高电平有效，即OE=1时，将输出寄存器中的数据放到数据总线上。ALE：地址锁存允许输入信号START：启动信号输入端IOCLR=adstart;delay(50);IOSET=adstart;delay(50);IOCLR=adstart;delay(50);IO_Init();while((IOPIN&adend)==0);IOSET=1<<11;i=IOPIN;（1）送单次脉冲，启动A/D转换IO口设置（2）A/D转换是否结束2、任务2——A/D转换（3）OE置1，将A/D转换后的数据读入……OS_STKTask0Stk[TASK_STK_SIZE];OS_STKTask1Stk[TASK_STK_SIZE];OS_STKTask2Stk[TASK_STK_SIZE];voidTask0(void*data);voidTask1(void*data);voidTask2(void*data);#include"config.h“#defineTASK_STK_SIZE642.3μC/OS-Ⅱ的程序结构1、创建任务堆栈定义任务堆栈大小任务声明/*c语言的主函数，由它启动多任务环境*********************************************/intmain(void){OSInit();//操作系统初始化OSTaskCreate(Task0,(void*)0,&Task0Stk[TASK_STK_SIZE-1],2);OSTaskCreate(Task1,(void*)0,