嵌入式系统实验报告.docx
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嵌入式系统实验报告
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嵌入式系统设计实验报告
班级：
学号：
姓名：
成绩：
指导教师：
1.实验一
1.1实验名称
博创UP-3000实验台基本结构及使用方法
1.2实验目的
1．学习嵌入式系统开发流程。
2．熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设。
3．增加对各个外设的了解，为今后各个接口实验打下基础。
1.3实验环境
博创UP-NETARM3000嵌入式开发平台
1.4实验内容及要求
（1）嵌入式系统开发流程概述
（2）熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设
（3）ARMJTAG的安装与使用
（4）通过操作系统自带的通讯软件超级终端，检验各个外设的工作状态
（5）通过本次课程对各个外设的了解，为今后各个接口实验打下基础
1.5实验设计与实验步骤
1.硬件安装
2.软件安装
（1）超级终端：
运行Windows系统下的超级终端（HyperTerminal）应用程序，新建一个通信终端；在接下来的对话框中选择ARM开发平台实际连接的PC机串口；完成新建超级终端的设置以后，可以选择超级终端文件菜单中的保存，将当前设置保存为一个特定超级终端到桌面上，以备后用。
（2）JTAG驱动程序的安装：
执行armJtag目录下armJtagSetup.exe程序，选择安装目录，安装JTAG软件。
1.6实验过程与分析
（1）了解嵌入式系统开发流程
（2）对硬件的安装
（3）对软件的安装
1.7实验结果总结
通过本次实验对嵌入式系统开发流程进行了了解，并且对硬件环境和软件环境进行了安装配置，通过本次实验对以后的接口实验打了基础。
1.8心得体会
通过本次实验对嵌入式实验有了初步的了解，对基本开发流程也有了初步的了解。
2.实验二
2.1实验名称
ADS1.2软件开发环境使用方法
2.2实验目的
熟悉ADS1.2开发环境，学会ARM仿真器的使用。
使用ADS编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，了解嵌入式开发的基本思想和过程。
2.3实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000嵌入式开发平台
（3）PC
（4）串口线
2.4实验内容及要求
本次实验使用ADS集成开发环境，新建一个简单的工程文件，并编译这个工程文件。
学习ARM仿真器的使用和开发环境的设置。
下载已经编译好的文件到嵌入式控制器中运行。
学会在程序中设置断点，观察系统内存和变量，为调试应用程序打下基础。
2.5实验设计与实验步骤
（1）运行ADS1.2开发环境
（2）新建工程文件
（3）编译工程文件
（4）下载编译好的文件到嵌入式控制器中运行
2.6实验过程与分析
（1）实现HelloWorld！
最终在输出了HelloWorld
（2）编程实现ARM和计算机之间的串行通讯
实现了串口通信，用ARM监视串口，接收到的字符串由ARM通过串口发送给超级终端，最终在超级终端上显示了按下的键。
学习了串行通讯原理，了解串行通讯控制器，阅读ARM芯片文档，掌握ARM的UART相关寄存器的功能，熟悉ARM系统硬件的UART相关接口。
2.7实验结果总结
对ADS1.2开发环境使用和AXDDebugger使用方法有了初步的了解，基本成功运行了编译好的工程文件。
2.8心得体会
学习了ADS1.2开发环境的使用方法和调试方法。
使用ADS编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，了解了嵌入式开发的基本思想和过程。
3.实验三
3.1实验名称
键盘控制方法及LED驱动设计
3.2实验目的
熟悉ZLG7289芯片的内部结构，掌握用ZLG7289驱动键盘和LED的方法，掌握ARM汇编语言和C语言的编程方法编写出一段程序，要求能在LED上显示出小键盘上按下的4位数字。
3.3实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000嵌入式开发平台
（3）PC
（4）串口线
3.4实验内容及要求
通过ZLG7289芯片驱动17键的键盘和8个共阴极LED，将按键值在LED上显示出来。
3.5实验设计与实验步骤
（1）新建工程，将“Exp3键盘及LED驱动实验”中的文件添加到工程。
（2）定义ZLG7289寄存器
（3）编写ZLG7289驱动函数
（4）定义键盘映射表
（5）定义键值读取函数
（6）编写主函数
3.6实验过程与分析
（1）定义ZLG7289寄存器
#defineZLG7289_CS
#defineZLG7289_KEY
#defineZLG7289_ENABLE（）do{ZLG7289SIOBand=rSBRDR;ZLG7289SIOCtrl=rSIOCON;
rSIOCON=0x31;rSBRDR=0xff;rPDATB&=（~ZLG7289_CS）;}while（0）
#defineZLG7289_DISABLE（）do{rPDATB|=ZLG7289_CS;rSBRDR=ZLG7289SIOBand;
rSIOCON=ZLG7289SIOCtrl;}while（0）
（2）主函数中需要在开始初始化zlg7289。
编写驱动和键值映射之后，在一个循环里面从键盘中读取按键的号码，根据键值映射读出按键的值。
然后在主函数中，将读出的按键值在数码管上显示出来。
（3）Main函数的主要功能部分，GetKey（）函数得到按键值是调用zlg7289获取键盘事件和核心。
3.7实验结果总结
通过实验最终LED灯上能显示数字，即实现了通过键值控制LED灯
3.8心得体会
通过本次实验对ZLG7289芯片的内部结构有了更进一步的了解，对ZLG7289驱动键盘和LED的方法也更进一步的进行了学习。
4.实验四
4.1实验名称
电机转动控制及中断实验
4.2实验目的
（1）熟悉ARM本身自带的六路即三对PWM，掌握相应寄存器的配置
（2）编程实现ARM系统的PWM输出和IO输出，前者用于控制直流电机，后者用于控制步进电机。
（3）了解直流电机和步进电机的工作原理，学会用软件的方法实现步进电机的脉冲分配，即用软件的方法代替硬件的脉冲分配器。
（4）掌握带有PWM和IO的CPU编程实现其相应功能的主要方法。
4.3实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000嵌入式开发平台
（3）PC
（4）串口线
4.4实验内容及要求
学习步进电机和直流电机的工作原理，了解实现两个电机转动对于系统的软件和硬件要求。
学习ARM知识，掌握PWM的生成方法，同时也要掌握IO的控制方法。
（1）编程实现ARM芯片的一对PWM输出用于控制直流电机的转动，通过AD旋钮控制其正反转及转速
（2）编程实现ARM的四路IO通道实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动，通过AD旋钮转角控制步进电机的转角。
（3）通过超级终端来控制直流电机与步进电机的切换。
4.5实验设计与实验步骤
（1）新建工程，将“电机转动控制实验”中的文件添加到工程
（2）编写直流电机初始化数（MotorCtrl.c）
（3）控制直流电机与步进电机
4.6实验过程与分析
（1）通过把从串口中得到控制信息的代码修改成从zlg7289芯片中读取小键盘信息，从而利用试验台的小键盘来控制步进电机和直流电机的切换
（2）AD转换可以把电信号转换成数字信号来控制电机的转速。
for（;;）
{
loop:
if（（rUTRSTAT0&0x1））有输入，则返回
if（rPDATG&ZLG7289_KEY）17键小键盘控制电机
{
*Revdata=RdURXH0（）;
gotobegin;
}
Delay（10）;
ADData=GetADresult（0）;
if（abs（lastADData-ADData）<20）
gotoloop;
Delay（10）;
count=-（ADData-lastADData）*3;
（ADData-lastADData）*2701024为ad旋钮转过的角度，360512为步距角，
由于接了18减速器，两者之商再乘以8为步进电机相应转过的角度
if（count>=0）
{转角大于零
for（j=0;j{
for（i=0;i<=7;i++）
{
SETEXIOBITMASK（stepdata[i],0xf0）;
Delay（200）;
}
}
}
else
{转角小于零
count=-count;
for（j=0;j{
for（i=7;i>=0;i--）
{
SETEXIOBITMASK（stepdata[i],0xf0）;
Delay（200）;
}
}
}
lastADData=ADData;
}
}
（3）S3C44B0X具有6个16bit定时器，每个定时器可以基于中断模式或DMA模式运行。
在定时中断服务程序中写需要定时处理的程序，每隔一段时间就会运行一次。
4.7实验结果总结
利用AD转换器实现了对直流电机和步进电机的控制，利用实验设备上自带的小键盘实现了AD转换器对两个电机控制的切换。
4.8心得体会
通过本次实验，熟悉了ARM自带的六路（三对）PWM，并对直流电机和步进电机的工作原理有了进一步的了解。
5.实验五
5.1实验名称
LCD驱动及触摸屏实验
5.2实验目的
掌握LCD显示原理及显示驱动的嵌入式系统编程实现方法；学习基于ARM的LCD显示驱动控制方法，通过对ARM内置的LCD控制器进行编程实现驱动LCD显示屏；学习触摸屏基本原理，理解触摸屏的输出标定以及与LCD显示器配合的过程，编程对触摸屏进行控制。
5.3实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000嵌入式开发平台
（3）PC
（4）串口线
5.4实验内容及要求
（1）学习LCD显示器的基本原理，理解其驱动控制方法
（2）编程对触摸屏进行控制，实现：
1.点击触摸屏上两点后，两点之间画出一条直线。
2.点击触摸屏并在其上移动，显示移动轨迹
（3）编程实现总线方式驱动模块的LCD和ARM内置的LCD控制器来驱动LCD
5.5实验设计与实验步骤
（1）新建工程
（2）定义有关常量与宏
#defineLCDWIDTH320
#defineLCDHEIGHT240
U32*pLCDBuffer16=（U32*）0xc000000;一级缓存指针
U32LCDBuffer[LCDHEIGHT][LCDWIDTH];二级缓存
（3）编写LCD初始化函数
（4）编写LCD刷新函数
（5）编写主函数
5.6实验过程与分析
（1）通过不断刷新的方式获得LCD液晶屏幕的动画。
即刷新函数将二级缓存LCDBuffer的数据由32位彩色图形信息转换成8位256色的图形信息，然后放到pLCDBuffer16指向的一级缓存。
（2）触摸屏的先得到触屏输出的电信号的值，然后转换为实际的屏幕坐标，再根据动作来决定如何处理缓存信息，刷新LCD。
LCD二级缓存矩阵：
for（i=0;i<9;i++）
{switch（i）
{case0:
jcolor=0x;黑色
break;
case1:
jcolor=0x000000e0;红色
break;
case2:
jcolor=0x0000d0e0;橙色
break;
case3:
jcolor=0x0000e0e0;黄
break;
case4:
jcolor=0x0000e000;绿色
break;
case5:
jcolor=0x00e0e000;青色
break;
case6:
jcolor=0x00e00000;蓝色
break;
case7:
jcolor=0x00e000e0;紫色
break;
case8:
jcolor=0x00e0e0e0;白色
break;
}
for（k=0;k<240;k++）
for（j=i*32;jLCDBuffer[k][j]=jcolor;
}
jcolor=0x000000ff;
for（i=0;i<240;i++）
{if（i==80||i==160）
jcolor<<=8;
for（j=288;j<320;j++）
LCDBuffer[i][j]=jcolor;
}
5.7实验结果总结
本次实验由于坐标设定的问题并没有成功实现触摸痕迹的显示，但在测试过程中，在触摸屏上点击或移动时会在超级终端上有显示。
5.8心得体会
虽然本次实验不太成功实现，但对LCD屏幕和触摸屏的工作原理有了进一步的了解，更好的掌握了LCD显示原理及显示驱动的嵌入式系统编程实现方法。
6.实验六
6.1实验名称
ucos-II裁剪实验
6.2实验目的
掌握μcos-II裁剪的基本原理与嵌入式编程实现方法；学习如何根据具体情况对μcos-II操作系统进行裁剪，从而得到即满足需要，又非常紧凑的应用软件系统。
6.3实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000嵌入式开发平台
（3）PC
（4）串口线
6.4实验内容及要求
（1）通过对μcos-II配置文件（OS_CFG.H）中相关的配置常量进行设置，实现对μcos-II的裁剪
（2）给出裁剪的详细过程与裁剪结果说明，并生成裁剪后的操作系统文件。
6.5实验设计与实验步骤
（1）新建工程，将ucosII移植的文件添加到工程中。
（2）编辑os_cfg.（）函数中调用OSStart（）函数之前用下列语句创建任务：
OSTaskCreate（TaskName,（void*）0,（OS_STK*）&TaskName_Stack[STACKSIZE-1],
TaskName_Prio）;
OSTaskCreate（）函数的原型是：
INT8UOSTaskCreate（void（*task）（void*pd）,void*p_arg,OS_STK*ptos,
INT8Uprio）;
（4）编写任务函数
7.7实验结果总结
通过实验达到了ucosII系统移植的目的，并编写了一个简单的多任务程序，分时运行。
7.8心得体会
通过本次实验了解了µCOS-II内核的主要结构，掌握了ARM的C语言和汇编语言的编程方法。
8.实验八
8.1实验名称
各接口模块相互衔接综合实验
8.2实验目的
（1）回顾串口、键盘、LED接口、AD、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制等接口模块驱动设计及开发方法
（2）综合应用以上全部或者部分模块，实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少用到8个模块中的5个
8.3实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000嵌入式开发平台
（3）PC
（4）串口线
8.4实验内容及要求
（1）综合应用串口、键盘、LED接口、AD、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制等全部或者部分模块
（2）实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少用到8个模块中的5个，尽量使综合应用系统具备合理的功能。
8.5实验设计与实验步骤
（1）运行ADS1.2开发环境
（2）新建工程文件
（3）将综合实验中用到的文件放到这个工程文件中
（4）下载编译好的文件到嵌入式控制器中运行
8.6实验过程与分析
（1）本次实验设计主要是通过中断来实现，设定了flag=六个标志位，对应不同的键值来实现功能的切换
（2）通过numlock键来控制直流电机
（3）通过“”键来控制步进电机
（4）通过“*”键来控制屏输出“helloworld”
（5）通过“+”键来实现LED灯的计时
（6）通过“DEL”键来实现清屏和LED灯的清除
（7）通过“enter”键来进入到键值控制LED显示的功能
8.7实验结果总结
实验最终能实现5个功能的切换，但不足的是未涉及到触摸屏的设计，并且最后的键值控制LED灯不能实现正常的中断跳转。
8.8心得体会
通过本次综合性的实验来综合之前做的串口、键盘、LED接口、AD、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制实验，回顾了之前的知识，对整体的运用有了进一步的了解，但是实验结果仍有很多的不足，需要改进。
9.实验总结与心得体会
通过之前的串口、键盘、LED接口、AD、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制实验这7个小模块的实验，对嵌入式系统的开发流程有了基本的了解，熟悉了博创UP-NETARM3000实验台和ADS1.2软件的实验环境，同时也掌握了各模块功能实现功能的基本原理。
在最后的综合性实验中，通过对以上知识的掌握和理解，进一步的对以上知识进行了加深和巩固，虽然有几次实验实现的实验结果并不是很成功，但还是达到了学习和理解的效果。
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