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嵌入式系統(tǒng)實(shí)習(xí)報(bào)告
隨著社會(huì)不斷地進(jìn)步，報(bào)告使用的次數(shù)愈發(fā)增長(zhǎng)，我們?cè)趯憟?bào)告的時(shí)候要避免篇幅過長(zhǎng)。其實(shí)寫報(bào)告并沒有想象中那么難，以下是小編幫大家整理的嵌入式系統(tǒng)實(shí)習(xí)報(bào)告，歡迎大家分享。
嵌入式系統(tǒng)實(shí)習(xí)報(bào)告1
藍(lán)牙技術(shù)概述
藍(lán)牙(Bluetooth)是目前比較流行的一種短距離無線通訊技術(shù)，其主要目的就是要在全世界范圍內(nèi)建立一個(gè)短距離的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)者的初衷是用隱形的連接線代替線纜。它取代目前多種電纜連接方案，通過統(tǒng)一的短程無線鏈路，在各信息設(shè)備之間可以穿過墻壁或公文包，實(shí)現(xiàn)方便快捷、靈活安全、低成本小功耗的話音和數(shù)據(jù)通信。 “藍(lán)牙”技術(shù)的目的是使特定的移動(dòng)電話、便攜式電腦以及各種便攜式通信設(shè)備的主機(jī)之間在近距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)無縫的資源共享。
一、 實(shí)踐目的
了解處理器的發(fā)展
掌握WinCE嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法和開發(fā)流程。
掌握WinCE嵌入式C#編程方法。
掌握WinCE嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。
掌握Bluetooth編碼技術(shù)
二、實(shí)踐要求
1. 了解WinCE操作系統(tǒng)的裁剪及定制；
2. 設(shè)計(jì)藍(lán)牙廣播系統(tǒng)(包括服務(wù)器端和客戶端)；
3.設(shè)計(jì)藍(lán)牙文件傳輸系統(tǒng)(包括服務(wù)器端和客戶端)；
4. 應(yīng)用程序安裝和部署。
三、實(shí)踐內(nèi)容
�。�1）了解Wince平臺(tái)
了解處理器的發(fā)展，什么是嵌入系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，以及窗體與控件的`概念，掌握WinCE嵌入式C#編程方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有一定的認(rèn)識(shí)，更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)藍(lán)牙。了解編寫應(yīng)用程序的流程，理解了Windows 窗體，學(xué)會(huì)了使用基本控件如標(biāo)簽、文本、按鈕、列表框和組合框，掌握窗體的常用屬性和方法。
(2)藍(lán)牙搜索、瀏覽與發(fā)送,藍(lán)牙設(shè)備列表，配對(duì)設(shè)備清空，刪除。
四、原理介紹
1.嵌入式系統(tǒng)：
嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
一般由硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用軟件組成。具有專用性、高效簡(jiǎn)潔性、高可靠和低能耗性、自身特殊性的特點(diǎn)。
嵌入式系統(tǒng)實(shí)習(xí)報(bào)告2
此次設(shè)計(jì)我們采用以LM3S2100為微控制器，并通過硬件和軟件兩方面設(shè)計(jì)，結(jié)合6位LED數(shù)碼管，放大整形電路，來實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)在嵌入式系統(tǒng)中的開發(fā)與應(yīng)用。
本次課程設(shè)計(jì)其主要目的是通過這學(xué)期所學(xué)的ARM知識(shí)，來實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)的功能，本次設(shè)計(jì)我們利用了定時(shí)計(jì)數(shù)器的功能，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的、高精度的頻率測(cè)量，并通過6位LED數(shù)碼顯示管顯示測(cè)量結(jié)果。論文中闡述了相關(guān)的硬件原理與應(yīng)用方案，并在此基礎(chǔ)上敘述了軟件設(shè)計(jì)最終結(jié)合硬件和軟件完成了本次設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：LM3S2100、頻率計(jì)、LED數(shù)碼顯示管
1 緒論
頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào)，方波信號(hào)及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計(jì)。
本頻率計(jì)將采用定時(shí)、計(jì)數(shù)的方法測(cè)量頻率。測(cè)量范圍在9kHz以下的方波，時(shí)基寬度為1us,10us,100us,1ms。用ARM芯片實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量功能。
基本設(shè)計(jì)原理是直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的一種測(cè)量裝置。它以測(cè)量周期的方法對(duì)方波的頻率進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。
1.1本次設(shè)計(jì)任務(wù)
一.設(shè)計(jì)題目：ARM為內(nèi)核的頻率計(jì)
二.主要功能：用ARM的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能，外部擴(kuò)展6位數(shù)碼管，要
求累計(jì)每秒進(jìn)入ARM的外部脈沖個(gè)數(shù)，用LED數(shù)碼管顯示出來，或是
用上位機(jī)顯示。
三.設(shè)計(jì)要求：用protel畫出最小系統(tǒng)和外圍擴(kuò)展電路。顯示部分可用LED數(shù)碼管或是
上位機(jī)顯示。要求小組成員分工明確。
1.2設(shè)計(jì)基本原理
所謂頻率，就是周期性信號(hào)在單位時(shí)間(1s)內(nèi)變化的'次數(shù)，若在一定時(shí)間間隔T內(nèi)測(cè)得這個(gè)周期性信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)為N，則其頻率可表示為
被測(cè)信號(hào)經(jīng)放大整形電路變成計(jì)數(shù)器所要求的脈沖信號(hào)，其頻率與被測(cè)信號(hào)的頻率相同。當(dāng)1s信號(hào)來到時(shí)，被測(cè)脈沖信號(hào)進(jìn)入芯片相關(guān)的，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，直到1s信號(hào)結(jié)束時(shí)，停止計(jì)數(shù)。若在1s時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器計(jì)得的脈沖數(shù)為N，則被測(cè)信號(hào)頻率fX?Nhz。
2 設(shè)計(jì)理念及設(shè)備
2.1設(shè)計(jì)理念
說到用單片機(jī)設(shè)計(jì)[2]的頻率計(jì)，這里說一下單片頻率計(jì)ICM7216D。單片頻率計(jì)ICM7216D是美國Intersil公司首先研制的專用測(cè)頻大規(guī)模集成芯片。它是標(biāo)準(zhǔn)的28引腳的雙列直插式集成電路，采用單一的+5V穩(wěn)壓電源工作。它內(nèi)含高頻振蕩器、10進(jìn)制計(jì)數(shù)器、7段譯碼器、位多路復(fù)用器、能夠直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器的8段段碼驅(qū)動(dòng)器、8位位碼驅(qū)動(dòng)器。其基本的測(cè)頻范圍為DC至10MHz，若加預(yù)置的分頻電路，則上限頻率可達(dá)40MHz或100MHz，單片頻率計(jì)ICM7216D只要加上晶振、量程選擇、LED顯示器等少數(shù)器件即可構(gòu)成一個(gè)DC至40MHz的微型頻率計(jì)，可用于頻率測(cè)量、機(jī)械轉(zhuǎn)速測(cè)量等方面的應(yīng)用。還有，PTS2600是英國研制的一款微波頻率計(jì)，該頻率計(jì)可以測(cè)量頻率高達(dá)26GHz的信號(hào)，而價(jià)格才只有幾萬元，可謂是物美價(jià)廉。PTS2600雖然是一個(gè)低價(jià)格的微波頻率計(jì)，但它能在四個(gè)波段有很好的靈敏度測(cè)量40Hz到20GHz的頻率。也可以用它來測(cè)量高達(dá)26GHz的頻率，只是靈敏度稍稍低了一些。日常工作中，用它來測(cè)量
VF/VHF/UHF頻段的頻率，也十分方便和準(zhǔn)確。PTS2600使用一個(gè)12位數(shù)字的LCD液晶顯示屏來顯示所測(cè)得的頻率、閘口時(shí)間(分辨率相關(guān))、菜單功能以及頻率表的測(cè)量結(jié)果。所有這些數(shù)值都是同時(shí)顯示在一個(gè)屏幕上的。PTS2600的機(jī)箱采用高標(biāo)準(zhǔn)的鋁質(zhì)材料制成，各模塊安裝在下方有鋼板支承的母板上。模塊相對(duì)獨(dú)立，維修方便，主要通過更換模塊進(jìn)行。 我國利用相檢寬帶測(cè)頻技術(shù)設(shè)計(jì)的高精度頻率計(jì)也非常具有突破性和實(shí)用性。該項(xiàng)新技術(shù)及儀器是針對(duì)已有測(cè)頻技術(shù)的特點(diǎn)及存在問題，推出完全新穎的檢測(cè)精度高、便于實(shí)施且設(shè)備構(gòu)成又比較經(jīng)濟(jì)的一種新技術(shù)及儀器。
2.2設(shè)計(jì)所用設(shè)備和器材
(1)電源模塊
(2)放大整形電路(三極管9014和74LS00)
(3)ARM開發(fā)板LPC2131
(4)LED數(shù)碼顯示管
3 硬件設(shè)計(jì)方案
3.1設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理框圖及介紹
圖1 原理框圖
由上圖知，一個(gè)被測(cè)信號(hào)經(jīng)過放大整形再進(jìn)入ARM開發(fā)板，然后經(jīng)過1S的定時(shí)捕獲得出頻率值，再經(jīng)由6位LED數(shù)碼顯示管顯示出數(shù)值。
3.2電源
電源模塊——參考電壓源為系統(tǒng)芯片如A/D、D/A轉(zhuǎn)換IC或外設(shè)提供參考電壓，電路如圖2。
嵌入式系統(tǒng)實(shí)習(xí)報(bào)告3
ARM嵌入式系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)
一、實(shí)習(xí)時(shí)間和地點(diǎn)安排
1、實(shí)習(xí)時(shí)間：20xx年12月03 日 —— 20xx年12月14日，共兩周的時(shí)間。
2、每天的實(shí)習(xí)時(shí)間安排：
上午：8：30——11：30
下午：13：30——15：30
3、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：校內(nèi)。
二、實(shí)習(xí)目的
1、掌握電子元器件的焊接原理和方法。
2、掌握ARM7 LPC2132控制程序的編寫方法。
3、掌握調(diào)試軟件和硬件的方法。
三、實(shí)習(xí)內(nèi)容與要求
1、根據(jù)設(shè)計(jì)要求焊接好電路板并測(cè)試焊接無誤。
2、繪制流程圖并編寫程序。
3、編譯通過后，將程序下載到LPC2132進(jìn)行調(diào)試。
4、調(diào)試成功后編寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
四、LPC2132芯片介紹
LPC2132最小系統(tǒng)圖及其介紹
概述
LPC2132是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的32/16 位 ARM7TDMI-STM CPU 的微控制器，并帶有 32kB、64kB、512 kB 的嵌入的高速
Flash 存儲(chǔ)器。128 位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使 32 位代碼能夠
在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。對(duì)代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用 16 位 Thumb?
模式將代碼規(guī)模降低超過 30%，而性能的損失卻很小。
較小的封裝和極低的功耗使 LPC2131/2132/2138 可理想地用于小型系統(tǒng)中，如訪問控制和 POS 機(jī)。寬范圍的串行通信接口和片內(nèi) 8/16/32kB 的 SRAM 使 LPC2131/2132/2138 非常適用于通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、軟 modem 、聲音
辨別和低端成像，為它們提供巨大的緩沖區(qū)空間和強(qiáng)大的處理功能。多個(gè) 32 位定時(shí)器、1 個(gè)或 2 個(gè) 10 位 8 路 ADC 、10 位 DAC 、PWM 通道和 47 個(gè) GPIO 以及多達(dá)9 個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷使它們特別適用于工業(yè)控制和醫(yī)療系統(tǒng)。
特性
1、小型 LQFP64 封裝的 16/32 位 ARM7TDMI-S 微控制器。
2、8/16/32kB 片內(nèi)靜態(tài) RAM 。
3、片內(nèi) Boot 裝載軟件實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)/在應(yīng)用中編程(ISP/IAP )。扇區(qū)擦除
或整片擦除的時(shí)間為400ms ，1ms 可編程 256 字節(jié)。
4、EmbeddedICE?RT 和嵌入式跟蹤接口可實(shí)時(shí)調(diào)試(利用片內(nèi) RealMonitor
軟件)和高速跟蹤執(zhí)行代碼。
5、1 個(gè)(LPC2132/2132 )或2 個(gè)(LPC2138 )8 路 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器共包含 16 個(gè)模擬輸入，每個(gè)通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間低至 2.44us 。
6、1 個(gè) 10 位 D/A 轉(zhuǎn)換器，可提供不同的模擬輸出(LPC2132/2138 )。
7、 2 個(gè) 32 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(帶 4 路捕獲和 4 路比較通道)、PWM 單元(6 路輸出)和看門狗。
8、實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有獨(dú)立的電源和時(shí)鐘源，在節(jié)電模式下極大地降低了功耗。
9、多個(gè)串行接口，包括 2 個(gè) 16C550 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) UART 、2 個(gè)高速 I2C 接口(400 kbit/s )、SPITM 和 SSP(具有緩沖功能，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可變)。
10、向量中斷控制器�？膳渲脙�(yōu)先級(jí)和向量地址。
11、多達(dá) 47 個(gè) 5V 的通用I/O 口(LQFP64 封裝)。
12、 9 個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷引腳。
13、 通過片內(nèi) PLL 可實(shí)現(xiàn)最大為 60MHz 的 CPU 操作頻率，PLL 的穩(wěn)定時(shí)間為 100us。
14、片內(nèi)晶振頻率范圍：1~30 MHz。
15、2 個(gè)低功耗模式：空閑和掉電。
16、可通過個(gè)別使能/禁止外部功能和降低外部時(shí)鐘來優(yōu)化功耗。
17、通過外部中斷將處理器從掉電模式中喚醒。
18、單個(gè)電源供電，含有上電復(fù)位(POR )和掉電檢測(cè)(BOD )電路：-CPU
操作電壓范圍：3.0~3.6 V (3.3 V+/ - 10%) ，I/O 口可承受5V 的最大電壓。
結(jié)構(gòu)概述
LPC2132包含一個(gè)支持仿真的 ARM7TDMI-S CPU 、與片內(nèi)存儲(chǔ)器控制器接口
的 ARM7 局部總線、與中斷控制器接口的 AMBA 高性能總線 (AHB )和連接片內(nèi)外設(shè)功能的 VLSI 外設(shè)總線 (VPB ，ARM AMBA 總線的兼容超集)。
LPC2131/2132/2138 將 ARM7TDMI-S 配置為小端(little-endian )字節(jié)順序。 AHB 外設(shè)分配了 2M 字節(jié)的地址范圍，它位于 4G 字節(jié) ARM 存儲(chǔ)器空間的最頂端。每個(gè) AHB 外設(shè)都 分配了 16k 字節(jié)的地址空間。LPC2131/2132/2138 的外設(shè)功能 (中斷控制器除外)都連接到 VPB 總線。AHB 到 VPB 的橋?qū)?VPB 總線與 AHB 總線相連。VPB 外設(shè)也分配了 2M 字節(jié)的地址范圍，從 3.5GB 地址點(diǎn)開始。每個(gè) VPB 外設(shè)在 VPB 地址空間內(nèi)都分配了 16k 字節(jié)地址空間。
片內(nèi)外設(shè)與器件管腳的連接由管腳連接模塊控制。該模塊必須由軟件進(jìn)行控制以符合外設(shè)功能與管腳在特定應(yīng)用中的需求。
ARM7TDMI-S 處理器
ARM7TDMI-S 是通用的 32 位微處理器，它具有高性能和低功耗的特性。ARM 結(jié)構(gòu)是基于精簡(jiǎn)指令集 計(jì)算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計(jì)的。指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡(jiǎn)單得多。這樣使用一個(gè)小的、廉價(jià)的處理器核就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時(shí)的中斷響應(yīng)。
由于使用了流水線技術(shù)，處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)的所有部分都可連續(xù)工作。通常在執(zhí)行一條指令的同時(shí)對(duì)下 ，一條指令進(jìn)行譯碼，并將第三條指令從存儲(chǔ)器中取出。
ARM7TDMI-S 處理器使用了一個(gè)被稱為 THUMB 的獨(dú)特結(jié)構(gòu)化策略，它非常適用于那些對(duì)存儲(chǔ)器有限制或者需要較高代碼密度的大批量產(chǎn)品的應(yīng)用。
在 THUMB 后面一個(gè)關(guān)鍵的概念是“超精簡(jiǎn)指令集”�；旧�，ARM7TDMI-S 處理器具有兩個(gè)指令集：標(biāo)準(zhǔn) 32 位 ARM 指令集 、16 位 THUMB 指令集
THUMB 指令集的 16 位指令長(zhǎng)度使其可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn) ARM 代碼兩倍的密度，卻仍然保持 ARM 的大多 數(shù)性能上的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)是使用 16 位寄存器的 16 位處理器所不具備的。因?yàn)?THUMB 代碼和 ARM 代碼一樣，在相同的 32 位寄存器上進(jìn)行操作。THUMB 代碼僅為 ARM 代碼規(guī)模的 65%，但其性能卻相當(dāng)于連接到 16 位存儲(chǔ)器系統(tǒng)的相同 ARM 處理器性能的 160%。
片內(nèi) FLASH 程序存儲(chǔ)器
LPC2131/2132/2138 分別含有 32kB、64kB 和 512kB 的FLASH 存儲(chǔ)器系統(tǒng)。該存儲(chǔ)器可用作代碼和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。對(duì) FLASH 存儲(chǔ)器的編程可通過幾種方法來實(shí)現(xiàn)：通過內(nèi)置的串行 JTAG 接口，通過在系統(tǒng)編程(ISP )和 UART0 ，或通過在應(yīng)用編程(IAP )。使用在應(yīng)用編程的應(yīng)用程序也可以在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)對(duì)FLAH 進(jìn)行擦除和/ 或編程，這樣就為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和現(xiàn)場(chǎng)固件的.升級(jí)都帶來了極大的靈活性。如果LPC2131/2132/2138 使用了片內(nèi)引導(dǎo)裝載程序(bootloader )，32/64/512kB 的 Flash 存儲(chǔ)器就可用來存放用戶代碼。 LPC2131/2132/2138 的Flash 存儲(chǔ)器至少可擦除/編程 10,000 次，保存數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 10 年。 片內(nèi)靜態(tài) RAM
片內(nèi)靜態(tài) RAM (SRAM )可用作代碼和/ 或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，支持 8位、16 位和32 位的訪問。LPC2131/2132/2138 含有 8/16/32kB 的靜態(tài)RAM 。 LPC2131/2132/2138 SRAM 是一個(gè)字節(jié)尋址的存儲(chǔ)器。對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行字和半字訪問時(shí)將忽略地址對(duì)準(zhǔn)，訪問被尋址的自然對(duì)準(zhǔn)值(因此，對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行字訪問時(shí)將忽略地址位 0 和 1，半字訪問時(shí)將忽略地址位 0 )。因此，有效的讀寫操作要求半字?jǐn)?shù)據(jù)訪問的地址線0 為 0(地址以0、2 、4 、6、8、A 、C 和 E 結(jié)尾)，字 數(shù)據(jù)訪問的地址線 0 和 1 都為 0 (地址以0、4 、8 和 C 結(jié)尾)。該原則同樣用于片外和片內(nèi)存儲(chǔ)器。SRAM 控制器包含一個(gè)回寫緩沖區(qū)，它用于防止 CPU 在連續(xù)的寫操作時(shí)停止運(yùn)行�；貙懢彌_區(qū)總是保存著軟件發(fā)送到 SRAM
的最后一個(gè)字節(jié)。該數(shù)據(jù)只有在軟件請(qǐng)求下一次寫操作時(shí)才寫入 SRAM (數(shù)據(jù)只有 在軟件執(zhí)行另外一次寫操作時(shí)被寫入 SRAM)。如果發(fā)生芯片復(fù)位，實(shí)際的SRAM 內(nèi)容將不會(huì)反映最近一 次的寫請(qǐng)求(即：在一次“熱”芯片復(fù)位后，SRAM 不會(huì)反映最后一次寫入的內(nèi)容)。任何在復(fù)位后檢查 SRAM 內(nèi)容的程序都必須注意這一點(diǎn)。通過對(duì)一個(gè)單元執(zhí)行兩次相同的寫操作可保證復(fù)位后數(shù)據(jù)的寫入�；蛘�，也可通過在進(jìn)入空閑或掉電模式前執(zhí)行虛寫(dummy write )操作來保證最后的數(shù)據(jù)在復(fù)位后被真正寫入到 SRAM。
LPC2132管腳分布
五、硬件原理圖
其中K1-K6為六個(gè)按鍵，分別對(duì)應(yīng)清零鍵、減號(hào)鍵、第二個(gè)數(shù)字鍵、等號(hào)鍵、加號(hào)鍵和第一個(gè)數(shù)字鍵，接到I/O口的P0.08-P0.13腳。P0.00-P0.07號(hào)腳接段碼，分別是G、F、E、D、C、B、A、DP。三個(gè)數(shù)碼管的位選通端接到P0.28-P0.30三個(gè)管腳上，用于選通數(shù)碼管。
ULN2803應(yīng)用電路介紹
ULN20xx、ULN2800是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn),適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。ULN20xxA電路是美國Texas Instruments公司和Sprague公司開發(fā)的高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列電路,文中介紹了它的電路構(gòu)成、特征參數(shù)及典型應(yīng)用。
功率電子電路大多要求具有大電流輸出能力,以便于驅(qū)動(dòng)各種類型的負(fù)載。功率驅(qū)動(dòng)電路是功率電子設(shè)備輸出電路的一個(gè)重要組成部分。在大型儀器儀表系統(tǒng)中,經(jīng)常要用到伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、各種電磁閥、泵等驅(qū)動(dòng)電壓高且功率較大的器件。ULN20xx、ULN2800高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品就屬于這類可控大功率器件,由于這類器件功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍語廣。因此,許多公司都生產(chǎn)高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列產(chǎn)品,從而形成了各種系列產(chǎn)品,ULN20xx、ULN2800系列就是美國Texas Instruments公司、美國Sprague公司開發(fā)的高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列產(chǎn)品。它們的系列型號(hào)分類如表1所列,生產(chǎn)20xx、2800高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品的公司與型號(hào)對(duì)照表如表2所列。在上述系列產(chǎn)品中,ULN20xx系列能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)7組高壓大電流負(fù)載,ULN2800系列則能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)8組高壓大電流負(fù)載。美國Texas Instruments公司、美國Sprague公司生產(chǎn)的ULN20xxA由7組達(dá)林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,具有同時(shí)驅(qū)動(dòng)7組負(fù)載的能力,為單片雙極型大功率高速集成電路。以下介紹該電路的構(gòu)成、性能特征、電參數(shù)以及典型應(yīng)用。20xx、2800高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列中的其它產(chǎn)品的性能特性與應(yīng)用可參考ULN20xxA。本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路如圖所示：
在本實(shí)習(xí)中的應(yīng)用
嵌入式系統(tǒng)實(shí)習(xí)報(bào)告4
通過嵌入式控制系統(tǒng)的實(shí)習(xí)，使我們了解并掌握根據(jù)嵌入式控制系統(tǒng)項(xiàng)目要求，如何設(shè)計(jì)符合控制邏輯的原理圖，復(fù)合原理圖及電子電氣EMC的PCB圖，學(xué)習(xí)電子元器件的焊接，PCB板的調(diào)試等，最終掌握嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及工藝等。
一、設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)任務(wù)
1. 焊接ARM7(LPC2132)最小系統(tǒng)PCB。要求仔細(xì)認(rèn)真焊接，并調(diào)試使其能正常工作(提供最簡(jiǎn)易測(cè)試程序)。
2. 設(shè)計(jì)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示電路，三個(gè)按鍵的鍵盤電路，模擬電壓取樣電路等。要求原理圖設(shè)計(jì)合理，要求有與最小系統(tǒng)板的接口，正確焊接，調(diào)試后能正常工作。
3. 控制軟件設(shè)計(jì)
在嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要且艱巨的工作，系統(tǒng)能否正�？煽康墓ぷ�，成敗在此一舉。因此要求同學(xué)們認(rèn)真仔細(xì)的.設(shè)計(jì)、調(diào)試控制軟件。要求軟件語句精煉，整體健壯，有一定的抗干擾能力。
二、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示電路控制軟件設(shè)計(jì)
要求顯示電路能正常顯示數(shù)據(jù)，數(shù)碼管無閃爍，明亮，可隨時(shí)刷新顯示的數(shù)據(jù)，參考流程圖見圖1。
圖 1
三.鍵盤識(shí)別軟件設(shè)計(jì)
嵌入式控制系統(tǒng)一般的是配備簡(jiǎn)易鍵盤，即根據(jù)需要設(shè)3~4按鍵基本能滿足使用要求，因此鍵盤控制軟件也是必須的，參考下圖
四、ADC控制軟件設(shè)計(jì)
五、 電路與程序
六、程序源代碼
#include "LPC2294.h" 圖 3
typedef unsigned int U32; //無符號(hào)32位整型變量
typedef unsigned char U8; //無符號(hào)8位整型變量
//typedef signed char int8; //有符號(hào)8位整型變量
typedef unsigned short U16; //有符號(hào)8位整型變量
#define Fpclk 11059200
#define DIS_1 0x06 //個(gè)位選通
#define DIS_2 0x05 //十位選通
#define DIS_3 0x03 //百位選通
#define KEY1 0x04 //+
#define KEY2 0x02 //-
#define KEY3 0x01 //ok
U16 cunt;
U16 data_dis,data_set;
U8 dis3=10,dis2=10,dis1=10;
U8 flag_dis,dis_n;
U8 timeout;
const U8 led_seg[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0xff,0x00}; //段嗎： 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 all_l 關(guān)顯 void __irq Timer0_ISR(void);
void cpu_init(void)
{
PINSEL0 = 0x00;
IO0DIR = 0x3FF; //顯示分配在P000~P010 ，段碼P000~P007,位碼P008~P010 //健P016~P018
//定時(shí)器0
T0TC = 0;
T0PR = 0;
T0MCR = 0x03;
T0MR0 = Fpclk/1000; //定時(shí)1mS
T0TCR = 0x01;
VICIntSelect = VICIntSelect&(~(1<<4));
VICVectCntl0 = 0x20|4;
VICVectAddr0 = (U32)Timer0_ISR;
VICIntEnable = (1<<4);
}
void updata(void)
{
U16 temp;
// u8 temp1,temp2,temp3;
//WDT_CONTR=0x3c;
if(data_dis<=999)
{
dis3=temp/100; //百位
temp=temp%100;
dis2=temp/10; //十位
dis1=temp%10; //個(gè)位 }
}
//====================================== // Timer0_ISR
//====================================== void __irq Timer0_ISR(void)
{
cunt++; if(cunt%10==0) flag_dis=1; if(timeout > 0) timeout--;
}
//====================================== //display共陽極動(dòng)態(tài)掃描顯示
//====================================== display()
{
//WDT_CONTR=0x3c;
dis_n++;
switch(dis_n)
{
case 1:
IO0PIN=led_seg[dis1] | DIS_1<<8; //顯示個(gè)位 break;
case 2:
IO0PIN=led_seg[dis2] | DIS_2<<8; //顯示十位 break;
case 3:
IO0PIN=led_seg[dis2] | DIS_3<<8; //顯示百位 break;
}
if(dis_n>=3)
dis_n=0;
}
//=========================
// key_do
//按鍵接于P0.16~18
//=========================
void key_do(void)
{
U8 key,key_d;
嵌入式系統(tǒng)實(shí)習(xí)報(bào)告5
一、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用概述
在今日，嵌入式arm 技術(shù)已經(jīng)成為了一門比較熱門的學(xué)科，無論是在電子類的什么領(lǐng)域，你都可以看到嵌入式arm 的影子。如果你還停留在單片機(jī)級(jí)別的學(xué)習(xí)，那么實(shí)際上你已經(jīng)落下時(shí)代腳步了，arm 嵌入式技術(shù)正以幾何的倍數(shù)高速發(fā)展，它幾乎滲透到了幾乎你所想到的領(lǐng)域。本章節(jié)就是將你領(lǐng)入arm 的學(xué)習(xí)大門，開始嵌入式開發(fā)之旅。以嵌入式計(jì)算機(jī)為技術(shù)核心的嵌入式系統(tǒng)是繼網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個(gè)it領(lǐng)域新的技術(shù)發(fā)展方向。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、性能強(qiáng)、功耗低、可靠性高以及面向行業(yè)具體應(yīng)用等突出特征， 目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于軍事國防、消費(fèi)電子、信息家電、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式的廣泛應(yīng)用可以說是無所不在。
嵌入式微處理器技術(shù)的基礎(chǔ)是通用計(jì)算機(jī)技術(shù)�，F(xiàn)在許多嵌入式處理器也是從早期的pc 機(jī)的應(yīng)用發(fā)展演化過來的，如早期pc 諸如trs-80、apple ii 和所用的z80 和6502 處理器，至今仍為低 端的嵌入式應(yīng)用。在應(yīng)用中，嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。嵌入式處理器目前主要有am186/88、386ex、sc-400、power pc、68000、mips、arm 等系列。
在早期實(shí)際的嵌入式應(yīng)用中，芯片選擇時(shí)往往以某一種微處理器內(nèi)核為核心，在芯片內(nèi)部集成必要的rom/eprom/flash/eeprom、sram、接口總線及總線控制邏輯、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、watchdog、i/o、串行口、脈寬調(diào)制輸出、a/d、d/a 等各種必要的功能和外設(shè)。
二、實(shí)習(xí)設(shè)備
硬件：embest edukit-iv實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、ulink2仿真器套件、pc機(jī)
軟件：μvision ide for arm集成開發(fā)環(huán)境、windows 98/20xx/nt/xp
三、實(shí)習(xí)目的
1.初步掌握液晶屏的使用及其電路設(shè)計(jì)方法；掌握s3c2410x處理器的lcd控制器的使用；掌握通過任務(wù)調(diào)用的方法把液晶顯示函數(shù)添加到uc/os-ii中；通過實(shí)驗(yàn)掌握液晶顯示文本及圖形的方法與程序設(shè)計(jì)。
2.了解s3c2410x處理器uart相關(guān)控制寄存器的使用； 熟悉arm處理器系統(tǒng)硬件電路中uart接口的設(shè)計(jì)方法：掌握arm處理器串行通信的軟件編程方法。
3.掌握有關(guān)音頻處理的基礎(chǔ)知識(shí)；通過實(shí)驗(yàn)了解iis音頻接口的工作原理；通過實(shí)驗(yàn)掌握對(duì)處理器s3c2410x中iis模塊電路的`控制方法；通過實(shí)驗(yàn)掌握對(duì)常用iis接口音頻芯片的控制方法。
4.了解μc/os-ii移植條件和內(nèi)核基本結(jié)構(gòu)；掌握將μc/os-ii內(nèi)核移植到arm9處理器上的方法和步驟。
四、實(shí)習(xí)要求
通過對(duì)μc/os-ii移植實(shí)驗(yàn)、μc/os-ii lcd顯示實(shí)驗(yàn)、串口通信實(shí)驗(yàn)、iis音頻實(shí)驗(yàn)、液晶顯示實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，并將各部分內(nèi)容合并，最終得出實(shí)習(xí)結(jié)果，實(shí)習(xí)要求在鍵盤上輸入學(xué)號(hào)，在液晶顯示屏上顯示相應(yīng)的學(xué)生信息。學(xué)生信息包括顯示每個(gè)人的照片和姓名系別等，并用鍵控設(shè)置學(xué)生輸出的順序，輸入學(xué)號(hào)就顯示那個(gè)學(xué)生的信息，然后過一段時(shí)間就順序循環(huán)播放。
移植μc/os-ii內(nèi)核到arm處理器s3c2410,在ide中觀察其運(yùn)行狀況編寫s3c2410x處理器的串口通信程序；監(jiān)視串行口uart1動(dòng)作；將從uart1接收到的字符串回送顯示。將從uart1接收到的字符串回送顯示。
通過使用embest edukit-iv實(shí)驗(yàn)板的彩色液晶屏（800*480）進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，掌握液晶屏作為人機(jī)接口界面的設(shè)計(jì)方法，并編寫任務(wù)函數(shù)在uc/os-ii系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)位圖顯示。在uc/os-ii中建立五個(gè)任務(wù)tast1和tast2，其中tast1順序熄滅四個(gè)led，延遲一會(huì)在順序點(diǎn)亮四個(gè)led。tast2在lcd屏幕上循環(huán)顯示三幅圖片，并打印一些文字信息和背景音樂。過使用embest edukit-iii實(shí)驗(yàn)板的256 色彩色液晶屏（320x240）進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，掌握液晶屏作為人機(jī)接口界面的設(shè)計(jì)方法，并編寫程序?qū)崿F(xiàn)：畫出多個(gè)矩形框；顯示ascii字符；顯示漢字字符；顯示彩色位圖。
五、實(shí)習(xí)步驟
1. 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)環(huán)境
使用ulink2仿真器連接embest edukit-iv實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主板jtag接口；使用embest edukit-iv實(shí)驗(yàn)平臺(tái)附帶的交叉串口線，連接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主板上的com2和pc機(jī)的串口（一般pc只有一個(gè)串口，如果有多個(gè)請(qǐng)自行選擇，筆記本沒有串口設(shè)備的可購買usb轉(zhuǎn)串口適配器擴(kuò)充）；使用embest edukit-iv實(shí)驗(yàn)平臺(tái)附帶的電源適配器，連接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主板上的電源接口。
2. 串口接收設(shè)置
在pc機(jī)上運(yùn)行windows自帶的超級(jí)終端串口通信程序，或者使用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)附帶光盤內(nèi)設(shè)置好了的超級(jí)終端，設(shè)置超級(jí)終端：波特率115200、1位停止位、無校驗(yàn)位、無硬件流控制，或者使用其它串口通信程序。（注：超級(jí)終端串口的選擇根據(jù)用戶的pc串口硬件不同，請(qǐng)自行選擇，如果pc機(jī)只有一個(gè)串口，一般是com1）
3. 打開實(shí)驗(yàn)例程
1）打開實(shí)驗(yàn)程序
2）運(yùn)行μvision ide for arm軟件
3）默認(rèn)打開的工程在源碼編輯窗口會(huì)顯示實(shí)驗(yàn)例程的說明文件readme.txt，詳細(xì)閱讀并理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
4）工程提供了兩種運(yùn)行方式：一是下載到sdram中調(diào)試運(yùn)行，二是固化到nor flash中運(yùn)行。用戶可以在工具欄select target下拉框中選擇在ram中調(diào)試運(yùn)行還是固化flash中運(yùn)行。下面實(shí)驗(yàn)將介紹下載到sdram中調(diào)試運(yùn)行，所以我們?cè)趕elect target下拉框中選擇uart_test in ram。
5）接下來開始編譯鏈接工程，在菜單欄“projiet”選擇“build target”或者“rebuild all target files”編譯整個(gè)工程。
6編譯完成后，在輸出窗口可以看到編譯提示信息，比如“'./sdram/uart_test.axf' - 0 error(s), 1 warning(s).”，如果顯示“0 error(s)”即表示編譯成功。
7）撥動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電源開關(guān)，給實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上電，單擊菜單欄debug->;start/stop debug session項(xiàng)將編譯出來的映像文件下載到sdram中，或者單擊工具欄“”按鈕來下載。
8）下載完成后，單擊菜單欄debug->;run項(xiàng)運(yùn)行程序，或者單擊工具欄“”按鈕來全速運(yùn)行程序。用戶也可以使用進(jìn)行單步調(diào)試程序。
9）全速運(yùn)行后，用戶可以在超級(jí)終端看到程序運(yùn)行的信息。
10）用戶可以stop程序運(yùn)行，使用μvision ide for arm的一些調(diào)試窗口跟蹤查看程序運(yùn)行的信息。 注：如果在第4）步用戶選擇在flash中運(yùn)行，則編譯鏈接成功后，單擊菜單欄flash->;download項(xiàng)將程序固化到norflash中，從實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主板拔出jtag線，給實(shí)驗(yàn)平臺(tái)重新上電，程序?qū)⒆詣?dòng)運(yùn)行。
部分程序圖：
串口通信實(shí)驗(yàn)：
iis音頻實(shí)驗(yàn)：
六、實(shí)習(xí)體會(huì)
在嵌入式系統(tǒng)中，除了課本上的基礎(chǔ)知識(shí)外，還學(xué)會(huì)了軟件編程的基本思路，掌握了液晶屏的使用及其電路設(shè)計(jì)方法；掌握有關(guān)音頻處理的基礎(chǔ)知識(shí)；掌握液晶顯示文本及圖形的方法與程序設(shè)計(jì)。
通過這次設(shè)計(jì)，掌握了液晶顯示實(shí)驗(yàn)、μc/os-ii移植、μc/os-iilcd顯示的工作原理及串口通信實(shí)驗(yàn)的工作過程，學(xué)會(huì)了使用仿真軟件embest edukit-iv實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及ulink2仿真器套件，并學(xué)會(huì)通過應(yīng)用軟件仿真來實(shí)現(xiàn)各種通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都起到了一定的作用，加強(qiáng)了動(dòng)手能力和學(xué)業(yè)技能。雖然花了很長(zhǎng)時(shí)間編寫軟件程序設(shè)計(jì)，但這一切還是理論上的。希望學(xué)校能提供機(jī)會(huì)和條件，讓我們能夠去真正地將理論和實(shí)踐相結(jié)合。通過這次程序，感覺自己所掌握的知識(shí)是那么的有限，還有許多需要改進(jìn)和不足的地方，同時(shí)也幫助了我怎樣學(xué)好這門課程，增加了我對(duì)這門學(xué)科的興趣�？傮w來說，這次實(shí)習(xí)我受益匪淺。在摸索該如何設(shè)計(jì)電路使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過程中特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維，增加了實(shí)際操作能力。在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)電路的艱辛的同時(shí)，更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂。通過這次實(shí)習(xí)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我更加清楚以后的發(fā)展及學(xué)習(xí)的方向。
最后感謝老師這個(gè)學(xué)期的指導(dǎo)和幫助！
七、參考文獻(xiàn)
《arm9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)應(yīng)用》熊茂華、楊震倫編著 清華大學(xué)出版社
《arm9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)教程》于明編著 電子工業(yè)出版社
《linux嵌入式系統(tǒng)教程》馬忠梅 北京航空航天大學(xué)出版
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