嵌入式设计实训大纲_嵌入式实训设计
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嵌入式系统实训大纲
适用专业：电子信息工程技术 学 制： 学 时：2周 学 分：2.0
一、实习的性质与目的通过本次实训，运用已学的课程知识，根据任务要求进行软硬件系统的设计和调试,对《嵌入式系统》课程中涉及的arm9s3c2410芯片结构、控制原理、硬件和编程等方面有一定的感性认识和实践操作能力，从而加深对本课程知识点的理解，使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等方面有显著提高。
二、教学要求 1.任务介绍
1、题目: 基于arm的模拟交通灯控制器设计
2、设计要求： 利用jxarm9_2410的实验箱上的资源（6个7段数码管、4个led等及按键）来设计一个“模拟交通灯控制器”。试验箱电路见附图。控制面板包括：6位数码显示、2组交通灯（每组交通灯包括红和绿2个灯）、十个数字按键键盘、电源按键、电源指示灯和一个运行键。工作流程如下：(1)按下电源键，电源指示灯亮；(2)按运行键，模拟交通灯控制器工作；(3)LED实时显示当前的交通灯状态；(4)红灯和绿灯的工作顺序如下：
2.功能分析(1)按下电源键，电源指示灯亮；(2)按运行键，模拟交通灯控制器工作；(3)LED实时显示当前的交通灯状态；(4)红灯和绿灯的工作顺序如下：绿灯先亮50S 绿灯闪烁5次 绿灯灭，同时红灯亮10S 红灯闪烁5次
红灯先亮50S 红灯闪烁5次 红灯灭，同时绿灯亮10S 绿灯闪烁5次(5)用2位数码管实时倒计时间，倒计时流程如下：从50S倒计时到00S “00”闪烁 从10S倒计时到00S “00”闪烁 绿灯先亮50S 绿灯闪烁5次 绿灯灭，同时红灯亮10S 红灯闪烁5次(6)运行过程中，若再按下电源键，则控制器停止工作，电源指示灯灭。
三、实习方法
（三）安全文明生产与班组生产技术管理 1）安全文明生产 2）
五、成绩评定 平时表现+学生作品+实习报告
六、实习要求
1、实习中要严格服从领导，听从指挥。
2、严格遵守实训室的各项规章制度，爱公共财产，损坏要赔偿。
3、严格遵守实习队纪律，无特殊情况不准请假，对无故缺勤者要严肃处理。
4、尊敬实习指导教师;
5、自始自终地时刻注意安全，未经现场教师同意，不准操作送电，更不准乱动，否则一切后果由自己负责，所有参加实习者要互相监督，发现违生产技术管理 反安全规定和乱动设备的行为立即制止，以确保安全。
6、虚心学习，刻苦钻研，努力实践，认真做好实习日记，完成实习作业。实习结束后认真完成实习报告，写出丰富全面的实习内容，保质保量完成实习任务。电子10—
1、2班嵌入式系统设计实习计划 根据教学进度安排，电子10—
1、2班进行为期2周的嵌入式系统实习计划。计划安排如下： 实训时间：
一、2012年9月3日——2010年9月16日 实训地点：
二、计算机1101室 实训领导小组：
三、组长：袁德明 副组长：李志球 实训队长：
四、刘天飞 指导老师： 单士铎 实训目的和内容见实训大纲（五、另附）
六、实训时间分配和实训项目： 月 日 星天实习内容 备期 数 注3 1 1 实习准备、动员，发放工具，分组，清点计算机，领实习日志、报告、记录本晚 等。布置任务并分解任务.自 习 4 2 1 熟悉实验箱上的资源，熟悉试验箱上的接口电路 写
3 1 优选方案并设计电路图，并验收书面文档 实
4 1 优选方案并设计软件流程图，并验收书面文档 习
5 1 设计并调试程序 报 8 2 查阅资料6、7 告 9 设计并调试程序 10 设计并调试程序 11 设计并调试程序 12 设计并调试程序
验收设计成果成绩考核 交实习日志、报告、记录本，交工具、计算机放回原处
七、生分组及指导教师 分人学生名单（每组第一名为组长）指导老备注 组 数 师 1 6 等 单士铎
等 2 6 等
等 3 6 等 刘天飞
4 等 4 6 等
等
八、训考核及成绩评定 按学校的有关规定考核学生表现等情况；考核评定成绩，按优、良、中、及格、不及格五级记入学生成绩档案
九、实训注意事项及要求
1、教师按“院实习管理办法”中有关规定执行。
2、学生按院“学生管理办法”和实习动员要求执行。
3、学生要严格遵守各项规章制度，注意安全，杜绝一切事故发生。电子信息工程 2012/8/30 电子10-
1、2第指导教师安排表 节 次 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 1节 单士铎 刘天飞、单士铎 刘天飞 刘天飞 刘天飞 2节 3节 单士铎
单士铎 刘天飞 刘天学院
飞 4节 刘天飞 5节 6节 单士铎 刘天飞
自习
单士铎
单士铎 7节
嵌入式系统设计实习指导书
1.课程设计的目的 《嵌入式系统》是一门实践性很强的课程，为了提高学生嵌入式综合程序设计的能力，在学完了《嵌入式系统》课程之后，结合实际问题设计应用程序，旨在加深对嵌入式系统课程知识的理解，加深对使用C语言进行嵌入式程序设计与开发的认识，掌握使用C语言开发嵌入式系统程序来解决实际问题的基本方法和过程，提高进行应用程序设计和分析的基本能力，为今后的学习与实践打下良好的设计基础。2.课程设计题目 由指导教师实现拟定设计题目及要求供学生选择。3.设计准备工作 根据设计任务书给定的题目确定设计的具体题目，结合实验箱上的资源进一步学习嵌入式系统的内容，重点是ARM处理器、LED接口、7段数码管的接口、键盘接口的硬件电路及工作原理，以及进一步熟悉ADTIDE开发环境的使用，掌握利用嵌入式C语言进行程序设计方法，根据选定的题目了解实际工作的任务和内容，收集有关原始信息和资料，结合设计要求，理清设计思路，明确设计内容。4.设计过程内容及方法、步骤 1）需求分析：根据选定的题目，了解实际工作中的任务和内容，收集有关原始信息和资料； 2）系统分析：结合设计要求，对系统进行分析，确定系统功能和系统结构及模块划分； 3）硬件电路的设计：分析工作中需要的电路，采用专业绘图软件进行绘制电路图；并保证电路正确。4）软件流程图设计：根据各模块的功能需要，设计出相应功能的软件流程图； 5）代码设计：根据各模块的功能，在相应函数中设计程序代码，实现所需功能，并进行模块调试，纠正错误； 6）系统测试：利用模拟数据，对整个程序进行运行测试，找出系统存在的问题和不足，并适当给与改正； 7）撰写项目报告。5.设计成果 1）设计成果：包括项目报告、程序源程序代码、硬件电路图。2）项目报告的要求： 项目报告的内容一般包括：引言；设计内容、系统分析；设计方案；开发环境；硬件设计；软件设计、存在问题及原因、使用手册、设计过程中疑难问题的解决办法，系统需要改进的地方和注意的问题；总结等几个部分。（1）项目报告书文字要通顺、层次清楚、对攻功能实现方法、关键技术、主要代码应注有文字说明，必要时用表格列出；（2）设计说明书文字一般不少于30000字。6.设计期间的基本要求 1）学生在教师的指导下，应积极、主动地独立完成课程设计所规定的全部任务。2）应严格按照进度进行设计，不得无故拖延。3）要遵守学院的作息时间，严格遵守设计纪律，原则上不得请假，因特殊原因必须请假者，一律由系领导批准。6.设计期间的基本要求 1）学生在教师的指导下，应积极、主动地独立完成课程设计所规定的全部任务。2）应严格按照进度进行设计，不得无故拖延。
3）要遵守学院的作息时间，严格遵守设计纪律，原则上不得请假，因特殊原因必须请假者，一律由系领导批准。4）设计方案有原则性错误、未按规定时间完成设计、抄袭他人设计、不按设计要求或未完成全部设计内容、无故旷课二次及以上、缺勤时间达三分之一及以上者，不允许参加答辩，成绩定为不及格。
任务一：熟悉实验箱硬件接口电路1、7段数码管接口电路
2、键盘电路
3、JXARM9-2410教学实验系统硬件资源分配 1）.地址空间分配以及片选信号定义 表3-1 JXARM9-2410地址空间分配表 数据宽读/写 地址区间 说 明 度(位)属性 0x00000000~0x0003fffff 16 R/W FLASH存储器：28F320:4M字节； 控制LED跑马灯及键盘扫描： 0x02000000 bit0~3 控制键盘扫描； 8 W bit4~7控制跑马灯的显示。低电平有效。读入键盘扫描值：R
0x02000002 bit0~3有效，某位为低时，对应列有键按下。0x02000004 8 W 数码管数据寄存器。数码管扫描控制寄存器：
0x02000006 8 W bit0~bit5：低电平有效。2）.外部中断分配 表3-2 JXARM9-2410外部中断分配表
中断口 说明 备注 INT0 按键中断测试 INT1 IDE中断 INT2 USB中断 INT3 触摸屏中断 INT4 网口中断 INT5 GPRS中断 JP2的1、2断接，选择L3DATA；
2、3断接，选择GPRS中断。INT6 CF卡中断 JP2的1、2断接，选择L3LOCK；
2、3断接，选择CF卡中断。任务二
熟悉开发环境 1基础知识 本章将以leddemo程序为例讲述在ADT IDE集成开发环境下，怎样编写、编译和调试程序，关于ADT IDE的更加详细的使用说明请参考“附录B ANSI C和GCC库文件的使用及设置”以及“ADT IDE用户手册”。1.检查硬件连接 检查实验箱配件是否齐全，包括主板，核心板和LCD等； 2.连接调试器
1)当使用JXARM9-2410内置简易调试模块时，请将计算机并口与实验箱左上角的并口通过并口延长线实现连接，并将JP7跳线通过跳线帽短接。
2)当使用ADT1000高级仿真器时，请将计算机并口与仿真器实现连接，然后通过14Pin的JTAG对连线与JXARM9-2410的JTAG口实现连接，并将JP7跳线上的跳线帽去掉。连接如下图所示： 图1-1 JXARM9-2410教学实验系统硬件连接图
注意事项：
1.实验箱和ADT1000分别使用各自装置配套电源，不要混用。2.不要同时连接ADT1000仿真器和简易调试模块，同时只能选择其中一种方式。
3.编辑、编译、调试
1)建立工程： 打开ADT1000，点击“File->New菜单”，弹出New对话框，如下图所示，选择Project页，在Project页中选择调试设备，对于使用ADT 1000仿真器的用户，请选择“ARM7LPT”，对于简易调试器的用户，请选择“ARM7SIMPLE”，在“Project name”和“Location”中输入工程名称和路径，请注意路径和工程名中不能包含空格。在工程类型中选择“EXEC”。
图1-2 新建工程 2)新建一个文件并保存为d:leddemoleddemo.c，编辑该文件，添加如下代码：
/****************************************************************************/ /*文件名称： LEDSEG7.C */ /*实验现象： 数码管依次显示出0、1，2、„„
9、a、b、C、d、E、F
*/ /****************************************************************************/ #define U8 unsigned char static int delayLoopCount=1000;unsigned char seg7table[16] = {
/* 0 1 2 3 4 5 6 7*/ 0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, /* 8 9 A B C D E F*/ 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xc6, 0xa1, 0x86, 0x8e, };void
Delay(int
time);/****************************************************************************/
/* 函数说明: JXARM9-2410 7
段构共阳数码管测试
*/ /* 功能描述: 依次在7段数码管上显示0123456789ABCDEF */ /* 返回代码: 无 */ /* 参数说明: 无 */ /****************************************************************************/ void Test_Seg7(void){ int i;*((U8*)0x02000006)= 0x00;for(;;){ /* 数码管从0到F依次将字符显示出来 */ { for(i=0;i
}
/* 数码管从F到0依次将字符显示出来 */ for(i=0xf;i>=0x0;i--){ /* 查表并输出数据 */ *((U8*)0x02000004)= seg7table[i];
Delay(1000);
}
} } /****************************************************************************/ /* Function name : 循环延时子程序 */ /* Description : 循环 'time' 次 */ /* Return type ：void */ /* Argument : 循环延时计数器 */ /****************************************************************************/ void Delay(int time){
int i;
for(;time>0;time--)for(i=0;i
} 3)将leddemo.c文件加入到工程leddemo中，如下图所示，点击右键菜单：
图1-3 加入文件到工程示意图将弹出文件选择对话框，选择d:leddemoleddemo.c文件，并点击“打开”按钮。
图1-4 文件选择对话框
4)新建一个文件并保存为d:leddemoldscript，编辑该文件，添加如下内容：
SECTIONS {
.= 0x0c000008;
.text : { *(.text)}
.data : { *(.data)}.rodata : { *(.rodata)}.b : { *(.b)} __EH_FRAME_BEGIN__ =.;__EH_FRAME_END__ =.;PROVIDE(__stack =.);
.debug_info
0 : { *(.debug_info)}.debug_line 0 : { *(.debug_line)}.debug_abbrev 0 : { *(.debug_abbrev)}.debug_frame 0 : { *(.debug_frame)} } 该文件为链接脚本文件，其意义和编写方法将在“实验2 ARM汇编语言编程实验”中解释，更进一步的解释请参考“附录A 链接定位脚本”。该文件必须通过第5步中的工程设置对话框设置到链接参数中才有效。
5)如下图所示，在工作区窗口中的leddemo工程名上右键点击并选择“Setting”菜单项。
图1-5 工程设置示意图弹出工程设置对话框，选择“Link”页，在“Link script”中输入“.ldscript”，然后点击“OK”按钮。
图1-6 Link选项
6)如下图所示，在工作区窗口中的leddemo工程名上右键点击并选择“Build”菜单项。图1-7 工程编译示意图编译成功后结果如下图所示。
图1-8 编译结果示意图
7)连接仿真器到JXARM9-2410 JTAG连接。并将调试器和JXARM9-2410上电，然后点击“Debug”菜单的“Remote Connect”进行连接，如下图所示。
图1-9 调试菜单正常连接结果如下图所示。
图1-10 连接结果示意图如果连接正确“Debug”菜单项将如下图所示
图1-11 正确连接后的调试菜单示意图 8)点击Debug->Download菜单下载程序到SDRAM中
图1-12 程序下载下载成功后，将显示入口点的源代码，如下图所示：
图1-13 下载成功后的调试窗口示意图 9)运行程序，点击Debug->Go菜单项，运行该程序，如果运行正常，JXARM9-2410-1上的六个七段数码管将显示十六进制数据。
图1-14 运行程序
10)点击Debug->Stop停止程序运行。任务三：采用动态显示的方法在7段数码管上显示如下字符
任务四：实现4个led发光二极管的跑马灯 任务五：实现模拟交通灯系统 a 实现红、绿的循环控制。使用红、绿二种不同颜色的LED灯实现此功能，由南往北方向红、绿二个灯依次依次显示60秒和40秒，由东往西方向的红绿二个灯依次显示40秒和60秒上。b用数码管显示倒计时。可以利用动态显示或静态显示。c 南北方向控制车辆的绿灯熄灭的同时，控制蜂鸣器响2秒来作为警报。
