2024年1月10日发(作者：)
班级：自动化082
学号：
嵌入式课程
设计实习报告
姓名： 何振凯
指导教师：周汝
成绩：
设计任务一 十字路口交通灯控制
一、设计目的：
1．了解基于ARM7核的LPC2106的管脚功能和特点，掌握I/O控制寄存器的设置方法；
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．熟练掌握ADS1.2软件的使用以及PROTEUS仿真调试的方法；
二、具体任务：
1．采用PROTEUS完成十字路口交通灯控制的硬件电路设计，要求单片机选型为飞利浦公司的LPC2106，东西南北方向分别设置红黄绿3个指示灯，东西方向和南北方向各用1个数码管显示通行时间；
2．用ADS1.2编写C语言应用程序，完成十字路口交通灯控制；
3．采用PROTEUS将应用程序装载在LPC2106中，进行仿真验证。要求东西方向和南北方向的数码管显示通行时间并倒计时，可以设置成一样，例如都是9秒倒计时；每当倒计时时间到，完成红黄绿指示灯的状态切换，模拟实现十字路口的交通灯管理控制。
三、硬件电路设计。
我选择了以下器件来进行此实验的硬件设计：
7SEG-COM-ANODE 7SEG-COM-CATHODE
1
7SEG-MPX2-CA LPC2106
10WATT0R1 AUDI01U
LED-GREEN LED-RED
LED-YELLOW PCELECT47U25V
附图：
四、源程序。
源程序：
#include "config.h"
#include "LPC2106.h"
uint32
shuzu[9]={0x0000c00c,0x0000f90c,0x0000a40c,0x0000b00c,0x0000990c,0x0000920c,0x0000820c,0x0000f80c,0x0000800c};
uint32 shuzu1[4]={0x0000c012,0x0000f912,0x0000a412,0x0000b012};
uint32
shuzu2[9]={0x0000c021,0x0000f921,0x0000a421,0x0000b021,0x00009921,0x00009221,0x00008221,0x0000f821,0x00008021};
/**********延迟数字显示时间**********/
void delay(uint32 q)
{
uint32 q;
for(;q>0;q--);
}
int main()
{
int n,m;
2
}
/*****设置端口为第一功能*********/
PINSEL0=0x00000000;
PINSEL1=0x00000000;
/********设置端口为输出**********/
IODIR=0xffffffff;
while(1)
{
for(n=8;n>=0;n--)
{
IOSET=shuzu[n];//输出所要显示的数据
delay(900000);
IOCLR=0xffffffff;
}
for(m=3;m>=0;m--)
{
IOSET=shuzu1[m];//输出置1
delay(900000);
IOCLR=0xffffffff;//输出清零
}
for(n=8;n>=0;n--)
{
IOSET=shuzu2[n];//输出所要显示的数据
delay(900000);
IOCLR=0xffffffff;
}
for(m=3;m>=0;m--)
{
IOSET=shuzu1[m];//输出置1
delay(900000);
IOCLR=0xffffffff;//输出清零
}
}
五、仿真效果。
3
设计任务二 uC/OS-Ⅱ的移植与应用
一、设计目的：
1．了解嵌入式实时操作系统μC/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μC/OS-II多任务管理的调度算法；
2．掌握μC/OS-II在ARM7上移植的方法；
3．能将μC/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；
二、具体任务：
1．μC/OS-II移植在LPC2106中。
2．编写用户任务程序，完成实时温度的采集控制。硬件电路见参考硬件电路图，图中用滑动变阻器代替温度传感器转换后的电压，用ADC0809完成A/D转换，并用数码管显示出来。
三、硬件电路设计。
我选择了以下器件来进行此实验的硬件设计：
7SEG-MPX4-CC 24C02C
74HC373 7404
ADC0808 BUTTON
4
CAP-ELEC LPC2106
LED-BLUE LED-GREEN
NOT POT-LOG
RES SW-DPST
附图：
四、源程序。
源程序：
#include "config.h"
#define TASK_STK_SIZE 64
#define key 0x00001000
#define adstart 0x00002000
#define adend 0x00004000
uint32
bai[10]={0x0000013f,0x00000106,0x0000015b,0x0000014f,0x00000166,0x0000016d,0x0000017d,0x00000107,0x0000017f,0x0000016f};
uint32
shi[10]={0x0000023f,0x00000206,0x0000025b,0x0000024f,0x00000266,0x0000026d,0x0000027d,0x00000207,0x0000027f,0x0000026f};
uint32
ge[10]={0x0000043f,0x00000406,0x0000045b,0x0000044f,0x00000466,0x0000046d,0x00000475
d,0x00000407,0x0000047f,0x0000046f};
OS_STK Task0Stk[TASK_STK_SIZE];
OS_STK Task1Stk[TASK_STK_SIZE];
OS_STK Task2Stk[TASK_STK_SIZE];
INT32U i;
void Task0(void *data);
void Task1(void *data);
void Task2(void *data);
/*********************************************************************************************************
** 函数名称: main
** 功能描述: c语言的主函数，由它启动多任务环境
********************************************************************************************************/
int main (void)
{
OSInit();
OSTaskCreate(Task0, (void *)0, &Task0Stk[TASK_STK_SIZE - 1], 2);
OSTaskCreate(Task1, (void *)0, &Task1Stk[TASK_STK_SIZE - 1],3);
OSTaskCreate(Task2, (void *)0, &Task2Stk[TASK_STK_SIZE - 1],4);
OSStart();
return 0;
}
void delay(INT32U t)
{while(t--);}
void L_Init (void)
{
PINSEL0=0x00000000;
PINSEL1=0x00000000;
IODIR|= 0x00002fFF;
}
/*********************************************************************************************************
** 函数名称:Task0
** 功能描述: μCOS-II的第一个任务，通常由它初始化目标板和建立其它任务
********************************************************************************************************/
void Task0(void *p_arg)
6
{
p_arg = p_arg;
TargetInit();
L_Init();
while((IOPIN&key)!=0);
L_Init();
while((IOPIN&key)==0);
IOCLR= 0x0000FFFF;
OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);
}
/****************************************************************************************************
** 函数名称:Task1
** 功能描述: μCOS-II的第2个任务，AD转换
********************************************************************************************************/
void Task1(void *p_arg)
{
L_Init();
IOCLR=adstart;
delay(50);
IOSET=adstart;
delay(50);
IOCLR=adstart;
delay(50);
L_Init();
while((IOPIN&adend)==0);
IOSET=1<<11;
i=IOPIN;
i=i>>15;
OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);
}
/****************************************************************************************************
** 函数名称:Task2
** 功能描述: μCOS-II的第3个任务，LED显示
********************************************************************************************************/
void Task2(void *p_arg)
{ INT32U g,s,b;
L_Init();
b=i/100;
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s=i %100/10;
g=i%10;
while(1)
{
IOSET=bai[b]; //数码管显示百位数据
delay(100);
IOCLR=bai[b];
IOSET=shi[s]; //数码管显示十位数据
delay(100);
IOCLR=shi[s];
IOSET=ge[g]; //数码管显示个位数据
delay(100);
IOCLR=ge[g];
};
OSTaskResume(0);
}
五、仿真效果。（用屏幕抓图的方式将PROTEUS运行仿真效果图粘贴在下面）
8
六、实验心得体会
在这二周的课程设计中，我学习到了很多书本上面没有学习到的知识，以前我们也都只是在上课的时候看着老师操作，听老师讲一些关于嵌入式学习过程中需要注意的内容，需要学习的一些语句，但是一直没有如此近距离的去接触过嵌入式的操作。经过学习，我们知道学 ARM，从硬件上讲，一方面就是学习接口电路设计，另一方面就是学习汇编和C语言的板级编程。如果从软件上讲，就是要学习基于ARM处理器的操作系统层面 的驱动、移植了。这些对于初学都来说必须明确,要么从硬件着手开始学，要么从操作系统的熟悉到应用开始学，但不管学什么，只要不是纯的操作系统级以上基于 API的应用层的编程，硬件的寄存器类的东西还是要能看懂的，基于板级的汇编和C编程还是要会的。因此针对于嵌入式系统的硬件层和驱动程的人，ARM的接口电路设计、ARM的C语言和汇编语言编程及调试开发环境还是需要掌握的。
因此对于初学者必然要把握住方向，自己的目标是什么，自己要在那一层面上走。然后再着手学习较好，与ARM相关的嵌入式系统的较为实际的两个层面硬件层和驱动层，不管学好了那一层都会很有前途的。
在学习嵌入式系统的这两个星期，我觉得我学到了很多的东西，不仅巩固了C语言的使用，而且，在实验指导老师的教导下，我们学会了怎么去使用嵌入式系统，我们学会了怎么去讲嵌入式系统与protues系统相结合，从而用protues仿真软件看出我们程序需要体现的结果，也可以再一次的对程序进行一次检验。
我们的实验是两个，第一个实验是交通灯的设计，在设计交通灯的时候，我们考虑了很多方案，后来，我们选择了使用共阴极的显示数码管，然后通过计算写出显示数码管从1到10的显示代码。之后就是交通灯显示问题了，首先要确定什么时候红灯亮，什么时候绿灯亮，什么时候黄灯又亮，这些都是靠一些十六进制的数来代表的。
寄存器的使用在嵌入式系统设计中是很重要的一个部分，我们最开始了解的就是寄存器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。
接下来是GPIO方向寄存器的设置，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。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。输出清零寄存器IOCLR当管脚配置为GPIO 输出模式时，可使用该寄存器从管脚输出低电平。写入1 使对应管脚输出低电平。 写入0 无效。如果一个管脚被配置为输入或第二功能，写IOCLR 无效。
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