ARM嵌入式实验Word文档下载推荐.docx
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微处理器刚上电时，内部寄存器处于未知状态，为了使微处理器能够切换到一个初始状态，需要对微处理器进行一个复位操作。
所有微处理器都有一个复位管脚，当复位管脚上的输入信号有效时，芯片复位。
为了使微处理器在上电时能够自动进行复位，需要对复位管脚设计专门的电路，使其在系统上电初期有效。
时钟和复位管脚的电路原理图
4．JTAG下载电路
JTAG是ARM上程序下载和调试的重要接口，他是进一步开发的前提。
标准的JTAG接口是4线接口：
TMS、TCK、TDI以及TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出信号线。
为了使接口能够更加稳定的工作，通常还需要对某些信号上拉下拉加限流电阻等。
具体的接口电路需要查看不同芯片的图片才能确定。
5.键盘输入电路
键盘输入电路
只需要两个按键，复位键和控制键，可以有两个管脚来检测按键状态。
当按键没被按下前，对应的管脚处于上拉状态（高电平），当某个按键被按下时对应的管脚处于接地，通常读取对应管脚的电平，就可以判断按键的状态。
6.LED输出电路
七段LED我们称为共阴极。
1、扫描电路
我们需要显示的数字总共有六个，分秒毫各两个，每控制一个七段码的显示至少需要7个管脚。
七段码LED输出电路
二、软件设计：
1.秒表计时器控制
void_irqIRQ_Timer0（void）{//
LED_Refersh=1;
//更新七段码的显示
if（segid<
5）{segid++;
return;
}//还没到0.01S
else{segid=0;
}
if（clk_on）{ms++;
}//如果秒表的状态为打开，则增加秒表的计数值
if（ms>
=100）{ms=0;
second++;
}//如果毫秒的计数达到100，向秒进一
if（second>
=60）{second++;
minute++;
if（minute>
=60）{minute=0;
T0IR=0X01;
//清除中断标志
VICVectAddr=0x00;
//通知中断处理结束
几点注意：
中断处理程序的声明
清除中断标志：
TOIR为中断寄存器，如果有中断产生，IR中的对应位会置位，相对应的IR写入1会恢复对应中断。
向量地址寄存器在发生中断时，IRQ服务程序可读取该寄存器并跳转到读出的地址。
秒表计时程序段。
2.键盘输入扫描程序
voidkey_handler（void）{
//变量用于当单次按键时间较长时，防止按键被误判为多次按下
if（key_en==0）{
if（（IO0PIN&
key_reset）==key_set&
&
//复位键未被按下
（IO0PIN&
key_ctr1）==key_ctr1）{//控制键未被按下
key_en=1;
//按键被松开，则重新使能按键检测
}
}elseif（（IO0PIN&
key_reset）==0）{//复位按键被按下
clk_on=0;
//停表
ms=0;
second=0;
minute=0;
//清零秒表
key_en=0;
//在按键松开之前防止被误判再次触发
}elseif（（IO0PIN&
key_ctr1）==0）{//控制键被按下
if（clk_on==1）{clk_on=0;
}//如果当前状态为走表，则停表
else{clk_en=0;
}//如果当前状态为停表，则走表
key_en=0;
其中局部key_en用于防止当某个按键按下的时间稍长时被误判为多次重复按下，当检测到有按键被按下时，程序完成相应的按键操作后将key_en置零，此后所有的按键操作都会被忽略，当按键松开时再将key_en置1，重新开启按键检测。
3.LED七段码扫描程序
voiddispLED£
¨
intsegid,intms,intsecond,intminute£
©
{
intdigi;
//当前显示的七段LED数值
intSEGS_A2G;
//最低七位为七段码LED端口a~g的电平值
intSEGS_GND=0X3F;
//设变量的最低六位为1
if£
LED_Refresh==0£
//如果不需要更新，则返回
else{LED_Refresh=0;
switch（segid）{
case0:
IO0SET=SEGS_GND;
IO0CLR=（int）（1<
<
0）;
digi=ms%10;
break;
case1:
1）;
digi=ms/10;
case2:
2）;
digi=second%10;
case3:
3）;
digi=second/10;
case4:
4）;
digi=minute%10;
case5:
5）;
digi=minute/10;
default:
break;
switch（digi）//根据digi的值来设置SEGS_A2G
SEGS_A2G=0X3F;
//SEGS_A2G稍后用来设置P1.19~P1.25
SEGS_A2G=0X06;
SEGS_A2G=0X5B;
SEGS_A2G=0X4F;
SEGS_A2G=0X66;
SEGS_A2G=0X6D;
case6:
SEGS_A2G=0X7D;
case7:
SEGS_A2G=0X07;
case8:
SEGS_A2G=0X7F;
case9:
SEGS_A2G=0X6F;
IO1CLR=（int）（0x3f<
19）;
//设置P1.19~P1.25为低电平
IO1SET=（int）（SEGS_A2G<
//根据SEGS_A2G的值来设置P1.19~P1.25
//设置管脚值
4.主控程序
主函数反复检测键盘的输入如果发现有键盘按下，则处理按键，如果LED更新标志LED_Refresh被置1，则更新LED显示。
时间中断处理函数IRQ_Timer0每0.00133s被触发一次，设置led更新为使能状态，如果累计发生六次时间中断，并且秒表处于走表状态，则将秒表的计时增加0.01s.
变量clk_on被初始化为0，使秒表在刚开启时处于停表状态。
intminute,second,ms;
/全局变量声明
intsegid;
intclk_on=0;
//控制停表走表
intkey_en;
//控制按键使能，用来防止按键误判
intLED_Refresh;
//控制led更新
intmain（void）{
while
（1）{
key_handler（）;
//检测按键输入
dispLED（segid,ms,second,minute）;
//控制led输出
return0;
实验总结：
使用LPC2131型ARM微处理器和相应的外围器件来实现一个数字秒表，其中包含了，电源复位电路，JTAG下载电路，时钟电路等。
ARM的I/O主要是通过IODIR.IOPIN.IOSET.IOCLR来控制的。
设计时要充分考虑芯片管脚的电路驱动能力，例如七段LED码的加入，就加入了74S241来增加电流驱动力。
实时操作系统uC／OS一Ⅱ在ARM上的移植—软件仿真
摘要：
介绍了实时操作系统uC／OS—II的特点，讨论了其在LPC2106上移植的可能性，成功通过软件仿真地将uC／OS—II移植到LPC2106上，并通过例程验证了移植代码的正确性。
引言
目前嵌入式系统在家电、移动电话、PDA等各种领域的应用日益广泛，程序设计也越来越复杂，这就需要采用一个通用的嵌入式操作系统来对其进行管理和控制。
移植了操作系统的嵌入式系统开发，可大大减轻程序员的负担，操作系统提供了多任务的管理功能，只需专注于每个任务的管理。
对于不同的应用，可以按照相同的步骤完成系统设计。
如果更换硬件平台，则只需要对操作系统进行少量的移植工作，与硬件无关的应用代码完全无需修改，同时，可增强代码的可读性、可维护性和可扩展性。
uC／OS—II是一个可裁减的、源代码开放的、结构小巧、可剥夺型的实时多任务内核，它提供任务调度、任务间的通信与同步、任务管理、时间管理和内存管理等基本功能。
将uC／OS—II移植到嵌入式处理器上，对于提高产品质量、缩短开发周期和降低成本等方面有着重要的意义。
本文主要介绍uC／OS—II在飞利浦的一款ARM7TDMI的嵌入式处理器LPC2106应用。
1嵌入式操作系统uC／OS—II
1．1
uC／OS—II简介
uC／OS—II是一种性能优良源码公开且被广泛应用的免费嵌入式操作系统，它结构小巧、具有基于优先级的抢占式实时多任务内核，绝大部分代码是用ANSIC语言编写的，与硬件相关部分用汇编语言编写，使之可供不同构架的微处理器使用。
只要有标准的ANSIC交叉编译器，有汇编器、链接器等软件工具，就可以将uC／OS—II嵌入到开发的产品中。
uC／OS—II是面向中小型嵌入式系统，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，包含全部功能模块的内核大约为10kB。
如果经过裁减只保留核心代码，则可压缩到3kB左右。
严格地说uC／OS—II只是一个实时操作系统内核，它仅仅包含了任务调度、任务管理、时间管理、内存管理和任务间的通信和同步等基本功能，没有提供输入输出管理、文件系统、网络等额外的服务。
但由于uC／OS—II良好的可扩展性和源码开放，这些非必需的功能完全可以由用户自己根据需要分别实现。
1．2
uC／OS—II的工作原理
uC／OS—II的工作流程如图1所示：
首先进行操作系统初始化，主要完成任务控制块（TCB）初始化；
然后就可以开始创建新任务、初始化任务堆栈区；
最后调用OSSTART（）函数，启动多任务调度。
在多任务调度开始后，启动时钟节拍源开始计时。
此节拍源为系统提供周期性的时钟中断信号、实现延时和超时确认。
当时钟中断来临时，系统把当前正在执行的任务挂起，保护现场，进行中断处理，判断有无任务延时到期。
若有，则使该任务进入就绪态，并对所有进入就绪态的任务的优先级进行比较，通过任务切换去执行最高优先级的任务。
若没有别的任务进入就绪态，则恢复现场继续执行原任务。
另一种调度方式是任务级的调度，即通过发软中断命令或依靠处理器在任务执行中调度。
如任务要等待信号量或一个正在执行的任务被挂起时，就需要在此任务中调度，找出目前处于就绪态的优先级最高的任务去执行。
当没有任何任务进入就绪态时，就去执行空任务。
1.3UC/OS的移植要求
UC/OS的正常运行需要处理器平台满足以下要求：
a）处理器的C编译器能产生可重入代码。
b）用C语言就可以打开和关闭中断。
c）处理器支持中断，并且能产生定时中断（通常在10至100Hz之间）。
d）处理器支持能够容纳一定量数据（可能是几千字节）的硬件堆栈。
e）处理器有将堆栈指针和其它CPU寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令。
我们的KEIL和ADS均支持UC/OS的要求。
因此可以在LPC2000系列上移值。
2基于LPC1602的软件仿真电路
LPC1602是PHILIPS公司推出的一款功能强大、超低功耗且具有ARM7TDMI内核的32位微控制器。
它具有丰富的片上资源，完全可以满足一般的工业控制需要，同时还可以减少系统硬件设计的复杂度，提高系统的稳定性。
它的工作原理主要是用ARM7芯片LPC1602为内核，与一系列外围器件连接起来。
这里所用到的电路图如下：
仿真是的结果：
将ADS1.2编译运行后生成的test.hex文件导入到ARM芯片中去，按下key1按键的结果。
*功能：
计数器,通过两个按键来控制加减计数器,并输出数码管显示.。
****************************************************************************/
#include"
config.h"
#defineCON0x000000ff//控制P0.0~P0.7
#defineTASK_STK_SIZE64
OS_STKMain_TaskStk[TASK_STK_SIZE];
OS_STKTask0Stk[TASK_STK_SIZE];
voidMain_Task（void*data）;
voidTask0（void*data）;
/****************************************************************************
*名称：
main（）
主函数,启动多任务环境
intmain（void）
OSInit（）;
OSTaskCreate（Main_Task,（void*）0,&
Main_TaskStk[TASK_STK_SIZE-1],0）;
OSStart（）;
return0;
Main_Task（）
初始化目标板,建立其他任务
voidMain_Task（void*pdata）
{
pdata=pdata;
TargetInit（）;
OSTaskCreate（Task0,（void*）0,&
Task0Stk[TASK_STK_SIZE-1],1）;
PINSEL0=0x0;
IODIR=CON;
IOCLR=CON;
OSTaskSuspend（OS_PRIO_SELF）;
}
Task0（）
任务
voidTask0（void*pdata）
{uint16temp;
temp=0;
for（;
;
）
if（（IOPIN&
0x00030000）!
=0x00030000）
OSTimeDly（OS_TICKS_PER_SEC/50）;
0x00030000）==0x00020000）
temp++;
0x00030000）==0x00010000）
temp--;
while（（IOPIN&
=0x00030000）;
IOSET=temp;
}
OSTaskResume（0）;
该程序中一共启用的两个任务：
第一个任务，其实只要是用来启用第二个任务Task0（按键任务），然后就自己挂起了。
voidMain_Task（void*pdata）
第二个任务：
查询两个按键，如果上面那个按键按下则显示增1，按下下面的则相反。
部分程序：
if（（IOPIN&
总结
由于没有开发板一直不能进行移植实验，且之前没有学习过操作系统移植方面知识，对具体怎样移植很是迷惑，之前（考虑到电脑的装系统和软件安装）认为系统移植是不是先把系统下载到RAM中，然后再把编写好的程序再下载到ARM中，思路很是混乱。
经过长时间的上网查资料，下相关的文档、软件以及程序现在才稍微理解了些。
我对系统移植的理解：
系统移植就是利用一些编程好的程序来辅助运行我们要实现的功能。
比如说那些OS_CPU.H、OS_CPU_a.s、OS_CPU.c函数并不是用来直接下载到ARM版中的，而是你编写的具体函数在运行的时候会用到这些函数。
而使用这些函数的好处时，实现切换任务之间的控制，而不在是像单片机那时的中断响应方式。
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