《嵌入式系统开发技术》设计报告

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嵌入式系统设计报告

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嵌入式系统设计实验报告班级: 20090612学号: 2009112107姓名:侯金钟成绩:指导教师:武俊鹏、刘书勇1. 实验一1.1 实验名称嵌入式系统硬件开发环境1.2 实验目的1.熟悉UP-net3000实验平台。

2. 超级终端设置及BIOS 功能使用。

1.3 实验环境硬件:ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以上、串口线。

软件:PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。

1.4 实验内容及要求熟悉UP-net3000实验平台的硬件电路和外设,ARM JTAG的安装和使用,利用超级终端检验外设的工作状态。

1.5 实验设计与实验步骤1.建立工程(1)运行ARM SDT 2.5 集成开发环境(ARM Project Manager).(2)在新建的工程中,如图1A-2 所示,选中工程树的“根部”。

(3)因为开发板上的嵌入式处理器ARM7TDMI 没有浮点处理器,所以,如图1A-3 所示,在弹出的对话框中设置Floating Point Processor 为none,并保持其他的设置不变。

(4)选中工程树的“根部”,通过菜单Project | Tool Configuration for work1.apj | asmlink| Set,对整个工程的连接方式进行设置。

(5)在弹出的对话框中,选中Entry and Base 标签,如图1A-4 所示,设置连接的Read-Only (只读)和Read-Write(读写)地址。

(6)选择Linker Configuration 的ImageLayout 标签,(7)选择Project | Edit Project Tamplete 菜单,弹出Project Template Editor 对话框。

嵌入式课程设计报告

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译、调试等功能。
调试工具
使用GDB等调试工具进行程序调试, 可实现断点设置、变量查看、堆栈跟
踪等功能。
版本控制工具
使用Git等版本控制工具进行代码管理 ,实现多人协作开发、版本回溯等功 能。
性能分析工具
使用Valgrind等性能分析工具进行程 序性能分析,可实现内存泄漏检测、 函数调用关系分析等功能。
课程设计总结与展望
总结本次课程设计的经验教训和收 获,展望嵌入式系统未来的发展趋 势和应用前景。
02
硬件平台选择与搭建
常见嵌入式硬件平台比较
ARM平台
高性能、低功耗,广泛应用于智能手机、 平板电脑等移动设备。
PowerPC平台
高性能、高可靠性,适用于工业控制、航 空航天等高端应用设备、 数字电视等领域。
07
总结与展望
本次课程设计收获总结
理论与实践结合
通过本次课程设计,深入理解了 嵌入式系统的基本原理,同时将 理论知识应用于实际项目中,实 现了理论与实践的有机结合。
技能提升
在课程设计过程中,掌握了嵌入 式系统开发的基本技能,包括硬 件设计、软件编程和调试技术等 。
团队合作
与团队成员紧密合作,共同完成 了课程设计的任务,提高了团队 协作和沟通能力。
05
系统实现过程与代码展示
关键模块代码实现技巧分享
模块化设计
将系统划分为多个独立的功能模块,每个模块具有明 确的接口和功能,便于代码的管理和复用。
高效算法选择
针对系统需求,选择合适的算法和数据结构,以提高 代码执行效率。
代码优化
通过减少冗余代码、提高代码可读性和可维护性,降 低系统资源消耗。
系统集成测试方法论述
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嵌入式系统课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法,能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。

具体来说,知识目标包括了解嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域;掌握嵌入式系统的硬件和软件组成及工作原理;熟悉嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统。

技能目标包括能够使用嵌入式系统开发工具和平台进行程序设计和调试;具备嵌入式系统硬件电路的设计和调试能力;能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。

情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识和团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力和责任感。

二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法。

具体包括以下几个方面:1. 嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域;2. 嵌入式系统的硬件组成,如处理器、存储器、输入输出接口等;3. 嵌入式系统的软件组成,如固件、操作系统、应用程序等;4. 嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统;5. 嵌入式系统的设计方法和开发流程;6. 嵌入式系统硬件电路的设计和调试方法;7. 嵌入式系统在实际项目中的应用和案例分析。

三、教学方法为了实现课程目标,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性。

具体教学方法如下:1. 讲授法:通过讲解嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握相关知识;2. 讨论法:通过分组讨论和课堂讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神;3. 案例分析法:通过分析实际项目案例,使学生了解嵌入式系统在实际中的应用和设计方法;4. 实验法:通过实验操作和调试,锻炼学生的动手能力和实际问题解决能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的嵌入式系统教材,为学生提供系统的学习资料;2. 参考书:推荐学生阅读相关参考书籍,丰富学生的知识体系;3. 多媒体资料:制作课件、教案等多媒体教学资料,提高课堂教学效果;4. 实验设备:准备嵌入式系统开发板、仿真器等实验设备,为学生提供实践操作的机会。

嵌入式系统设计性实验报告

嵌入式系统设计性实验报告

嵌入式系统设计性实验报告本次实验的目标是设计一个能够追踪并控制智能小车运动的嵌入式系统。

具体来说,我们需要设计一套硬件电路和相应的软件程序,使得小车能够通过传感器感知周围环境,并通过控制器控制电机的转动实现运动。

实验中使用了Arduino开发板作为嵌入式系统的核心。

Arduino开发板集成了一个微控制器和一系列输入输出接口,可以通过编写简单的代码控制各种外设。

在本次实验中,我们使用了超声波传感器作为感知器,直流电机作为执行器。

首先,我们需要连接硬件电路。

超声波传感器负责感知周围环境,通过发送超声波脉冲并接收回弹的信号来计算距离。

直流电机则负责控制小车的运动,根据软件的控制信号,控制电机的转速和方向。

在连接硬件电路时需要注意电路的正确连接,以免出现短路或其他损坏。

接下来,我们需要编写软件程序。

首先,我们需要初始化传感器和电机的接口,并设置合适的参数。

然后,在主循环中,我们不断地读取传感器的数值,并根据读取到的数值进行相应的处理。

比如,当距离超过一定阈值时,我们可以控制电机停止运动;当距离小于阈值时,我们可以控制电机朝一些方向运动。

除了距离的处理,我们还可以根据需要处理其他的传感器读数,比如温度、压力等。

最后,当实验结束时,我们需要关闭接口并释放相应的资源。

经过实验,我们成功地设计并实现了一个能够追踪并控制智能小车运动的嵌入式系统。

实验结果表明,我们的系统可以准确地感知周围环境,并根据环境的变化来控制小车的运动。

系统的性能良好,响应速度较快,可以在实际应用中发挥较好的作用。

总结而言,本次实验通过设计一个能够追踪并控制智能小车运动的嵌入式系统,使我们对嵌入式系统设计有了更深入的认识。

通过实验,我们熟悉了嵌入式系统的硬件电路和软件程序的设计过程,提高了对嵌入式系统设计的理解和实践能力。

此外,我们还深刻认识到嵌入式系统在实际应用中的广泛性和重要性。

希望通过今后进一步的学习和实践,能够在嵌入式系统设计领域取得更好的成绩。

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NORTH CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 嵌入式系统课程设计报告学生姓名:学号:学院:专业班级:指导教师:同组成员:2016年12 月26 日一、课程设计目的本课程设计是在《嵌入式系统原理与应用》课程的基础上,通过软件编程及仿真调试的实践,进一步掌握嵌入式系统的原理和应用方法,是毕业设计前的一次重要实践,为今后从事嵌入式系统相关工作岗位打下良好的基础。

二、设计题目及要求2.1 设计题目:基于STM32和uC/OS-II的多任务设计2.2 功能实现:使用uC/OS-II的任务管理函数和STM32库函数控制相应的寄存器,完成一个多任务设计。

整个设计共有4个任务,驱动一个LED指示灯闪烁、由3个LED指示灯组成的流水灯、驱动蜂鸣器和利用swd方式进行printf输出。

2.3 设计要求:理解和熟练使用KEIL软件、STM32寄存器、STM32库函数和uC/OS-II 任务管理函数,用KEIL软件完成编程和调试,下载到开发板中实现4个设定的任务,并完成课程设计报告。

四个任务分别为:(1)驱动1个LED指示灯闪烁、(2)由3个LED指示灯组成流水灯(3)驱动蜂鸣器发出响声。

(4)利用swd方式进行printf输出。

三、设计原理说明3.1 硬件说明本次课程设计主要使用的是STM32 神舟IV 号开发板为基础进行课程设计的,本节将详细介绍神舟IV号开发板的各部分硬件原理与实现。

(1)开发板资源图(2)MCU开发板的处理器是STM32F107VCT6,该处理器基于ARM V7 架构的Cortex-M3 内核,主频72Mhz,内部含有256K字节的FLASH 和64K字节的SRAM,LQFP100 封装。

(3)蜂鸣器开发板板载一个无源蜂鸣器,用于产品告警或声音提醒。

蜂鸣器连接到了处理器的PA3管脚,当处理器的PA3管脚输出低电平时蜂鸣器开始鸣响,反之处理器的PA3管脚输出高电平时蜂鸣器停止鸣响.(4)指示灯开发板提供了1个电源指示灯和4路通用LED指示灯。

嵌入式系统设计课设报告范本

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嵌入式系统设计课设报告福州大学《嵌入式系统设计课设》报告书题目:基于28027的虚拟系统姓名:学号:学院:电气工程与自动化学院专业:电气工程与自动化年级:起讫日期:指导教师:目录1、课程设计目的 (1)2、课程设计题目和实现目标 (1)3、设计方案 (1)4、程序流程图 (1)5、程序代码 (1)6、调试总结 (1)7、设计心得体会 (1)8、参考文献 (1)1、课程设计目的《嵌入式系统设计课设》是与《嵌入式系统设计》课程相配套的实践教学环节。

《嵌入式系统设计》是一门实践性很强的专业基础课,经过课程设计,达到进一步理解嵌入式芯片的硬件、软件和综合应用方面的知识,培养实践能力和综合应用能力,开拓学习积极性、主动性,学会灵活运用已经学过的知识,并能不断接受新的知识。

培养大胆创造创造的设计理念,为今后就业打下良好的基础。

经过课程设计,掌握以下知识和技能:1.嵌入式应用系统的总体方案的设计;2.嵌入式应用系统的硬件设计;3.嵌入式应用系统的软件程序设计;4.嵌入式开发系统的应用和调试能力2、课程设计题目和实现目标课程设计题目:基于28027的虚拟系统任务要求:A、利用28027的片上温度传感器,检测当前温度;B、经过PWM过零中断作为温度检测A/D的触发,在PWM中断时完成温度采样和下一周期PWM占空比的修正;PWM频率为1K;C、利用按键作为温度给定;温度给定变化从10度到40度。

D、当检测温度超过给定时,PWM占空比增减小(减小幅度自己设定);当检测温度小于给定时,PWM占空比增大(增大幅度自己设定);E、把PWM输出接到捕获口,利用捕获口测量当前PWM的占空比;F、把E测量的PWM占空比经过串口通信发送给上位机;3、设计方案-----介绍系统实现方案和系统原理图①系统实现方案:任务A:利用ADC模块通道A5获取当前环境温度。

任务B:PWM过零触发ADC模块,在PWM中断服务函数中,将当前环境温度和按键设定温度进行比较,并按照任务D的要求修订PWM占空比。

嵌入式系统开发实验报告

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计算机学院实验报告课程名称:嵌入式系统开发专业:软件工程班级:122002学号:2姓名:郑鑫2015年12 月19 日实验室名称:计算机实验室实验机器号:实验分组:无实验时间:2015年9月25日指导教师:时振涛实验一:Android 开发环境搭建及调试一、实验目的和要求1. 掌握Android环境搭建方法,创建第一个Android应用程序HelloWorld,熟练掌握设置环境参数2. 了解Android SDK的目录结构、Android应用程序的程序结构3. 创建一个AVD,设置Android模拟器,并会操作Android模拟器4. 使用命令行工具管理模拟器5. 熟悉Android的调试工具DDMS,掌握Logcat的使用方法。

二、实验原理:1. 利用电脑搭建安卓开发环境2. 设置Android模拟器3. 使用命令行工具管理模拟器4. 操作Android模拟器5. 使用运行(Run)模式运行三、实验设备:1. PC计算机2. JDK安装包3. Eclipse安装包4. Android SDK安装包5. ADT插件四、实验内容初步了解android project建立过程以及如何运行模拟器,对android的运行原理进行简单了解;1.搭建配置Eclipse+Android开发环境2.创建一个简单的”Helloworld”工程3.设置Android模拟器:创建新的模拟器4.用命令行工具执行如下操作实现文件操作和管理模拟器:●拷贝文件到手机内存:adb push 源文件 [/位置/目标文件]●拷贝手机文件到电脑上:adb pull [源文件] [目标文件]●修正:adb kill-server●重启:adb start-server●把电脑上某个应用(.apk)文件部署到模拟器或手机中:adb install 文件名.apk●卸载手机上的程序:adb uninstall [包名]●查看当前的targets:android list targets●创建一个AVD,要求:名字:Hphone目标平台:Android2.3.2 SD容量:100M位置:c:\test外观:WQVGAandroid create avd –target 1 –n Hphone –c 100M –p c:\test –s WQVGA●列表显示当前所有AVD:android list avd●运行刚刚建立的AVD:emulator –avd Hphone●删除一个已存在的模拟器:android delete avd –n Hphone5.使用运行(Run)模式运行:设置“Run Configuration…”选项6.练习操作DDMS工具五、实验步骤和方法1、下载JDK1.82、官方下载Eclipse,解压Eclipse3、官方下载Android SDK(工具)并解压4、运行SDK Manager.exe,下载需要的SDK版本和API5、设置Android环境变量Android_SDK_Home:安装路径增加自动搜索路径环境变量:%ANDROID_SDK_Home%\tools:%ANDROID_SDK_Home %\platform_tools:6、安装ADT过程:Help->install.newsoforms->add->……->next-> ……end。

嵌入式系统课程设计报告书

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成绩学生课程实践能力考查题目:温度按键设定、显示、报警系统设计课程名称:嵌入式系统开发专业班级:学生学号: 学生姓名:考查地点: 考查时长: 4小时所属院部: 指导教师:2017 — 2018学年第 2 学期金陵科技学院教务2017-2018学年第2学期《嵌入式系统开发》实践能力考核任课教师签名:日期:温度按键设定、显示、报警系统设计要求:1、读取DS18B20温度,在液晶上实时显示,并显示上、下限,初始值上限32,下限26。

2、通过按键可以设置环境温度的上限与下限,WK_UP键按下调节上限,再按下调节下限,再按下调节上限……KEY1按下加1;KEY0按下减1,根据上限与下限判断当前温度有没有超出范围。

3、当温度超过上限,LED1隔1秒亮一次。

超过下限,LED2隔1秒亮一次。

(也可自定义报警方式)4、串口波特率一律用9600bps。

液晶显示的信息:STM32 testname: xxxxxxxxxMaximum is 32C,Minimum is 26 CThe temperature is 29 C,now!(xxxxx就是自己的名字拼音)目录:第一章.系统要求1、1设计要求1、2设计方案第二章.硬件设计2、1开发板原理图2、2 DS18B20模块2、3按键模块2、4 LCD显示模块2、5 LED 模块第三章.软件设计3、1程序流程图3、2程序部分代码3、2、1主函数、main、c3、2、2 LED 函数led、c3、2、3温度代码 s18b20、c3、2、4键盘代码key、c第四章、实物效果图第五章、课程总结第一章.设计要求及方案1、1设计要求1、读取DS18B20温度,在液晶上实时显示,并显示上、下限,初始值上限32,下限26。

2、通过按键可以设置环境温度的上限与下限,WK_UP键按下调节上限,再按下调节下限,再按下调节上限……KEY1按下加1;KEY0按下减1,根据上限与下限判断当前温度有没有超出范围。

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学 生 课 程 实 践 能 力 考 查题目:温度按键设定、显示、报警系统设计课程名称:嵌入式系统开发 专业班级: 学生学号: 学生姓名:考查地点: 考查时长: 4小时 所属院部: 指导教师:2017 — 2018学年 第 2 学期金陵科技学院教务成绩2017-2018学年第2学期《嵌入式系统开发》实践能力考核任课教师签名:日期:温度按键设定、显示、报警系统设计要求:1、读取DS18B20温度,在液晶上实时显示,并显示上、下限,初始值上限32,下限26。

2、通过按键可以设置环境温度的上限和下限,WK_UP键按下调节上限,再按下调节下限,再按下调节上限……KEY1按下加1;KEY0按下减1,根据上限和下限判断当前温度有没有超出范围。

3、当温度超过上限,LED1隔1秒亮一次。

超过下限,LED2隔1秒亮一次。

(也可自定义报警方式)4、串口波特率一律用9600bps。

液晶显示的信息:STM32 testname: xxxxxxxxxMaximum is 32C,Minimum is 26 CThe temperature is 29 C,now!(xxxxx是自己的名字拼音)目录:第一章.系统要求设计要求设计方案第二章.硬件设计开发板原理图DS18B20模块按键模块LCD显示模块LED 模块第三章.软件设计程序流程图程序部分代码主函数、LED 函数温度代码键盘代码第四章.实物效果图第五章.课程总结第一章.设计要求及方案设计要求1、读取DS18B20温度,在液晶上实时显示,并显示上、下限,初始值上限32,下限26。

2、通过按键可以设置环境温度的上限和下限,WK_UP键按下调节上限,再按下调节下限,再按下调节上限……KEY1按下加1;KEY0按下减1,根据上限和下限判断当前温度有没有超出范围。

3、当温度超过上限,LED1隔1秒亮一次。

超过下限,LED2隔1秒亮一次。

(也可自定义报警方式)4、串口波特率一律用9600bps。

嵌入式系统设计报告1

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2、单片机:本系统选用的是 51 系列单片机,是模块控制核心。接收上位机的命令去驱 动步进电机按照上位机的要求进行工作(转速和方向的控制)。晶振采用准确的 11.0592 的 外部晶振。
3、RS-232 转换模块:该模块是用于把上位机与单片机进行通信的电平转换。实现上位 机和下位机之间的通信。
4、电机控制芯片:该部分用于步进电机的驱动,是单片机按照单片机的要求进行精确 工作。 四、上位机需求分析:
5.1.1 器件的选型:单片机选用 51 系列单片机的 AT89S51 单片机;电源芯片选用 L7805,外接电压为 7V 输出电压为 5V;电机驱动芯片采用 ULN2803APG;电平转换芯片采用 MAX232CPE
5.1.2 模块的原理图设计:本设计选用的工具为 DXP。原理图如下所示:(为了清晰, 原理图分块展示)
1、功能需求分析:能够和模块软件进行通讯,向下位机发送转速和方向的控制命令。 2、界面需求:一个反转选项(以单选按钮的方式实现),三个速度选项,分别为快速、 中速、慢速(以复选框的方式实现)。 3、系统需求:打开并且配置串口,分别检测这几个选项的选择方式,按照制定好的通 讯协议向下位机发送相应的命令。 五、详细设计: 5.1 模块的硬件设计
图 5-1 电平转换模块 图 5-2 单片机模块 图 5-3 电源模块
图 5-4 电机驱动模块 5.1.3 PCB 设计:最终的 PCB 截图如下所示:
图 5-5 PCB 图 5.1.4 硬件调通了的 PCB 实物图:
图 5-6 PCB 实物图 5.2 模块的软件设计
5.2.1 模块软件需求分析:能够接收上位机发来的命令,根据通讯协议作出相应的 动作。即,控制步进电机按照上位机的要求工作。
图 5-8 上位机运行图 5.3.2 该通信的串口配置为: 波特率:4800bit/s,8 个数据位,1 个停止位,无奇偶校验。

嵌入式设计实验报告

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一、实验目的1. 熟悉嵌入式系统开发的基本流程和常用工具;2. 掌握嵌入式系统硬件资源的使用方法;3. 熟悉嵌入式系统软件开发的基本方法;4. 提高嵌入式系统设计能力。

二、实验内容1. 硬件平台:基于STM32F103系列单片机的开发板;2. 软件平台:Keil uVision5集成开发环境;3. 实验任务:设计一个简单的嵌入式系统,实现按键输入和LED灯控制功能。

三、实验原理1. 硬件原理:STM32F103系列单片机是一款高性能、低功耗的ARM Cortex-M3内核微控制器,具有丰富的片上外设资源,如GPIO、定时器、ADC等。

在本实验中,主要使用GPIO进行按键输入和LED灯控制。

2. 软件原理:嵌入式系统软件开发主要包括底层驱动程序、中间件和应用层。

底层驱动程序负责硬件资源的管理和配置;中间件提供系统服务,如通信、定时器等;应用层实现用户功能。

在本实验中,主要使用C语言编写程序,实现按键输入和LED灯控制功能。

四、实验步骤1. 硬件连接:将开发板上的按键和LED灯分别连接到单片机的GPIO端口;2. 软件编写:(1)创建项目:在Keil uVision5中创建一个新的项目,选择STM32F103系列单片机作为目标设备;(2)添加源文件:添加一个C语言源文件,用于编写主程序;(3)配置GPIO:在源文件中编写GPIO初始化代码,配置按键和LED灯的GPIO端口为输入和输出模式;(4)编写按键输入程序:编写按键扫描函数,用于检测按键状态,并根据按键状态控制LED灯;(5)编译程序:编译项目,生成目标文件;(6)下载程序:将编译好的程序下载到开发板;3. 实验验证:在开发板上运行程序,观察按键输入和LED灯控制功能是否正常。

五、实验结果与分析1. 实验结果:按键按下时,LED灯点亮;按键松开时,LED灯熄灭;2. 实验分析:通过编写程序,实现了按键输入和LED灯控制功能,验证了嵌入式系统开发的基本流程和常用工具。

嵌入式课程设计报告

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嵌入式课程设计报告嵌入式课程设计报告一、设计目的和背景嵌入式系统在现代社会中起着越来越重要的作用,它们广泛应用于各个领域,如消费电子、汽车、医疗保健等。

本次课程设计旨在让学生深入了解嵌入式系统的设计原理和方法,并通过实践项目,提高学生的实际操作能力。

二、设计内容和方法本次课程设计的内容是一个智能家居控制系统。

该系统能够通过无线网络实现对家居设备的远程控制,如灯光、温度、窗帘等。

设计方法主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计部分主要包括选择合适的微控制器作为控制核心,选取各类传感器和执行器,以及设计电路板进行组装。

在此基础上,还需设计无线通信模块,以实现远程控制的功能。

软件设计部分主要包括嵌入式系统的编程和通信协议的设计。

编程部分可采用C语言或其他嵌入式开发语言,通过编写相应的控制程序实现各个功能模块的控制。

通信协议设计部分需要考虑数据传输的安全性和稳定性,可采用常见的无线通信协议,如Wi-Fi、蓝牙等。

三、设计结果和实现效果通过本次课程设计,我成功实现了一个智能家居控制系统的功能。

通过手机APP或电脑端软件,我可以远程实现对家居设备的控制,如开关灯光、调节温度、控制窗帘等。

同时,该系统还具备一定的安全性,用户可以通过身份验证来确保系统的安全性。

四、设计过程中的问题和解决方案在设计过程中,我遇到了一些问题,如硬件的选型和软件的编写。

对于硬件的选型,我需要根据系统的需求和预算来选择合适的微控制器和传感器。

对于软件的编写,我需要理解各个功能模块的工作原理,并编写相应的控制程序。

我通过查阅资料和与同学、老师的交流解决了这些问题。

通过分析和比较不同的硬件和软件方案,我最终选择了适合我项目需求的方案。

五、设计总结和展望本次课程设计使我对嵌入式系统的设计有了更深入的了解,提高了我的实际操作能力。

通过实践项目,我学会了如何选择合适的硬件和软件方案,并成功实现了一个功能完备的智能家居控制系统。

未来,我希望能继续深入研究嵌入式系统的设计,探索更多有意义的项目。

嵌入式系统实验报告

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嵌入式系统实验报告实验题目:嵌入式系统设计与开发实验时间:2021年10月10日实验地点:实验室一号机房实验目的:通过完成嵌入式系统的设计与开发实验,掌握嵌入式系统的基本原理和开发方法。

实验设备:ARM开发板、电脑、网络连接器、编程软件、USB数据线等实验步骤:1. 配置开发环境将ARM开发板与电脑通过USB数据线连接,并安装相应的开发软件,包括编程软件和编译器。

2. 设计嵌入式系统根据实验要求和功能需求,设计嵌入式系统的硬件和软件部分。

确定所需的传感器、执行器和其他硬件模块,并设计系统的软件架构。

3. 开发嵌入式系统编写系统的底层驱动程序,包括对各个硬件模块的控制和通信。

使用C语言或汇编语言进行编程,并进行编译和调试。

4. 系统测试与调试将开发板与相应的传感器和执行器连接,并进行系统测试。

通过调试程序代码,确保系统的各个功能正常运行。

5. 性能优化与扩展根据实际的需求和性能要求,对系统进行优化和扩展。

可以优化程序的运行效率、增加系统的功能模块等。

实验结果:经过一段时间的设计、开发和调试,我成功地完成了嵌入式系统的设计与开发。

该系统具有以下功能:1. 实时监测温度和湿度,并将数据实时显示在LCD屏幕上。

2. 当温度或湿度超过设定阈值时,系统会自动发出警报并记录异常。

3. 根据用户的输入,可以手动控制执行器的开关状态。

实验总结:通过本次实验,我对嵌入式系统的设计和开发有了更深入的了解。

我学到了如何在嵌入式系统中进行硬件和软件的协同设计,以及如何使用相应的开发工具进行开发和调试。

通过不断实践和调试,我也提高了自己的问题解决能力和编程能力。

在以后的学习和工作中,我将继续学习和探索嵌入式系统的更多知识,并应用于实际项目中。

嵌入式系统硬件设计与开发实验报告

嵌入式系统硬件设计与开发实验报告

嵌入式系统硬件设计与开发实验报告在现代科技的快速发展中,嵌入式系统已经成为各行各业中不可或缺的一部分。

嵌入式系统是指一种特殊的计算机系统,通常用于控制、监测或执行特定功能。

它由硬件和软件两部分组成,其中硬件设计与开发是关键的一环。

本实验报告将详细介绍嵌入式系统硬件设计与开发过程,并总结实验结果与心得体会。

一、实验目的本实验的主要目的是通过自主设计与开发嵌入式系统的硬件部分,掌握硬件设计与开发的基本原理和方法。

了解嵌入式系统的工作原理,通过实验来巩固理论知识,提高实践操作能力。

二、实验过程1. 硬件配置在本次实验中,我们选择了一块开发板作为嵌入式系统的硬件平台。

该开发板内部集成了处理器、存储器、输入输出接口等核心组件,为我们提供了一个开发和调试的良好环境。

2. 系统设计根据实验要求,我们首先进行嵌入式系统的整体设计。

在设计过程中,我们需要考虑系统的功能需求、性能要求以及资源限制等因素。

通过合理的分析和规划,确定系统的核心模块与接口。

3. 硬件连接在确定了系统的设计方案后,我们需要进行硬件的连线与连接。

根据设计需求,正确连接各个部件,并确保相互之间的信号传输畅通。

这一步骤需要耐心与细心,以避免接线错误或连接松动等不良情况。

4. 硬件调试硬件连接完成后,我们进行系统的调试工作。

通过对系统的各项功能模块进行测试,检测各个接口的正常工作情况。

在调试过程中,如果发现问题,我们需要及时分析,找出问题所在并进行修复。

5. 软件开发实验的最后一步是进行嵌入式系统的软件开发。

根据实验要求,我们需要编写相应的控制程序,实现系统的特定功能。

在开发中,我们需要充分运用所学的软件编程知识,保证程序的正确性和稳定性。

三、总结与心得通过本次实验,我对于嵌入式系统的硬件设计与开发有了更深入的了解。

我明白了硬件设计的重要性以及设计与开发过程中的一些关键点。

在实验中,我体会到了团队合作的重要性,学会了与他人沟通配合,共同解决问题。

同时,我也认识到了实践操作的重要性,通过亲自动手实验,我更加深刻地掌握了理论知识,并提高了学科素养与实践动手能力。

嵌入式开发实验报告

嵌入式开发实验报告

嵌入式开发实验报告嵌入式开发实验报告一、引言嵌入式系统是一种集成了计算机硬件和软件的特殊计算机系统,它被嵌入到其他设备中,以完成特定的功能。

嵌入式系统广泛应用于家电、汽车、医疗设备等各个领域。

本实验旨在通过嵌入式开发,深入了解嵌入式系统的原理和应用。

二、实验目的本实验的主要目的是通过嵌入式开发,学习嵌入式系统的基本原理和应用技术。

具体目标包括:1. 理解嵌入式系统的基本概念和特点;2. 掌握嵌入式系统的开发流程和工具;3. 进行简单的嵌入式应用开发。

三、实验环境本实验使用了一款嵌入式开发板作为实验平台,该开发板配备了ARM Cortex-M4处理器和丰富的外设接口,适用于各种嵌入式应用开发。

开发板上预装了嵌入式操作系统,并提供了开发工具链和调试接口。

四、实验过程1. 硬件连接:将开发板与计算机通过USB线连接,确保开发板与计算机之间的通信正常。

2. 软件配置:在计算机上安装嵌入式开发工具,并进行相关配置,以便进行开发和调试。

3. 编写代码:使用嵌入式开发工具编写嵌入式应用程序的代码。

根据实验要求,可以选择使用C语言或汇编语言进行编程。

4. 编译和烧录:将编写好的代码进行编译,生成可执行文件。

然后,通过调试接口将可执行文件烧录到开发板上。

5. 调试和测试:在开发板上运行烧录好的程序,并进行调试和测试。

根据实验要求,可以使用调试工具对程序进行单步调试,以便观察程序的执行过程和结果。

五、实验结果通过以上实验步骤,我们成功地进行了嵌入式应用开发,并取得了如下实验结果:1. 实现了一个简单的LED灯控制程序,通过开发板上的按键控制LED灯的亮灭。

2. 编写了一个基于嵌入式系统的温度监测程序,通过开发板上的温度传感器获取环境温度,并在LCD屏幕上显示出来。

六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了嵌入式系统的原理和应用技术。

通过实际的开发过程,我们掌握了嵌入式系统的开发流程和工具使用方法。

我们不仅学会了编写嵌入式应用程序的代码,还学会了进行调试和测试,以确保程序的正确性和稳定性。

《嵌入式系统开发技术》设计报告

《嵌入式系统开发技术》设计报告

嵌入式系统开发技术设计报告组长:成员:中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院计算机科学系二0 年12 月一、引言OpenCV的全称是:Open Source Computer Vision Library。

OpenCV是一个基于(开源)发行的跨平台计算机视觉库,可以运行在Linux、Windows和Mac OS操作系统上。

它轻量级而且高效——由一系列C 函数和少量C++ 类构成,同时提供了Python、Ruby、MATLAB 等语言的接口,实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。

它的应用领域非常广泛,包括人机互动、物体识别、图像分割、人脸识别、机器视觉、汽车安全驾驶等。

随着手机性能的不断提高,OpenCV往安卓上移植已经成为可能,安卓设备移植上OpenCV之后将能够进行复杂的图像处理和视频分析工作,人们不必拘泥于使用固定的设备进行图像以及视频的处理,从而增加了处理的灵活性。

本课程设计实现的就是OpenCV到安卓的移植以及在安卓上实现一个简单的图像处理应用。

Android应用程序是通过Android SDK(Software Development Kit)利用Java编程语言进行开发,同时也可以通过JNI调用C动态库,不过这种开发方式存在技术障碍,伴随着Android NDK(Native Development Kit)的问世,使得“JA V A+C”的开发方式走向成熟。

二、总体设计1、功能描述本课程设计分为以下四个模块,各模块功能介绍如下:Android-OpenCV项目:OpenCV中大部分重要API在该项目中已经封装成了JA V A接口,为安卓上的OpenCV 开发提供C、C++函数支持。

Android NDK:它包括从C / C++生成原生代码库所需要的工具和build files,能够将一致的原生库嵌入可以在Android设备上部署的应用程序包文件(application packages files ,即.apk文件)中,支持所有未来Android平台的一些列原生系统头文件和库。

嵌入式系统设计与开发技术研究

嵌入式系统设计与开发技术研究

嵌入式系统设计与开发技术研究一、绪论嵌入式系统是指集成了计算机芯片和专用软件的系统,其本质是一种计算机系统。

随着科技的不断发展,嵌入式系统在越来越多的领域得到应用,涵盖了智能家居、智能交通、医疗、安防等众多行业。

嵌入式系统的应用领域越来越广泛,其设计与开发技术的研究变得愈发重要。

二、嵌入式系统设计(一)硬件设计硬件设计是嵌入式系统设计的重要组成部分,主要包括电路设计、选型、接口设计等。

首先要选择合适的处理器和芯片,然后进行必要的接口设计,根据实际需求来选择器件,例如传感器、DAC、ADC等。

硬件设计的关键是要根据实际应用需求来设计功能模块和接口,最终保证嵌入式系统的稳定性和可靠性。

(二)软件设计软件设计包括嵌入式操作系统的选择、驱动程序以及系统应用软件的设计等。

嵌入式系统的软件设计需要注意系统的实时性、可靠性和高效性,这是设计时需要考虑的重要因素。

同时,还需考虑系统的易用性、扩展性和可移植性,为系统的未来发展做好准备。

三、嵌入式系统开发技术(一)嵌入式系统通信技术嵌入式系统通信技术是指嵌入式系统之间、嵌入式系统和外部系统之间数据的传输和交换技术。

通信技术在嵌入式系统中是非常重要的,其核心是要保证可靠的数据传输和通信质量,同时保证传输的效率和速度。

通信技术包括串口通信、以太网通信、蓝牙通信等多种通信方式。

(二)嵌入式系统调试技术嵌入式系统调试技术是指针对嵌入式系统设计、开发过程中出现的问题进行定位和解决的技术。

调试技术包括硬件调试和软件调试两个部分。

硬件调试主要是进行电路仿真、测试和验证,通过对硬件进行测试来发现问题;软件调试主要是进行程序的调试和查错,通过对程序的调试来解决问题。

四、嵌入式系统测试嵌入式系统测试主要是为了保证嵌入式系统的质量和可靠性。

在嵌入式系统的实现中,测试是非常重要的环节。

测试主要包括黑盒测试和白盒测试两种方式。

黑盒测试是不了解程序内部结构的测试方式,主要是测试程序的功能是否符合要求;白盒测试则是了解程序内部结构的测试方式,主要是测试程序的执行路径是否符合要求。

嵌入式系统设计与开发技术在电子工程中的应用研究报告

嵌入式系统设计与开发技术在电子工程中的应用研究报告

嵌入式系统设计与开发技术在电子工程中的应用研究报告摘要:本研究报告旨在探讨嵌入式系统设计与开发技术在电子工程中的应用。

首先介绍了嵌入式系统的基本概念和特点,然后详细讨论了嵌入式系统在电子工程领域中的应用案例,包括智能家居、工业自动化和医疗设备等。

接着,我们重点探讨了嵌入式系统设计与开发技术在电子工程中的关键问题,如系统架构设计、硬件选型、软件开发和测试等。

最后,我们总结了嵌入式系统设计与开发技术在电子工程中的优势和挑战,并提出了未来的发展方向。

1. 嵌入式系统的基本概念和特点嵌入式系统是一种特定功能的计算机系统,集成在其他设备或系统中,以完成特定的任务。

它具有体积小、功耗低、性能高、可靠性强等特点,广泛应用于电子工程领域。

2. 嵌入式系统在电子工程中的应用案例2.1 智能家居随着物联网的快速发展,智能家居成为了人们生活中的重要组成部分。

嵌入式系统在智能家居中起到了关键作用,通过传感器、执行器和网络通信等技术,实现了家庭设备的智能化控制,提高了生活的便利性和舒适性。

2.2 工业自动化工业自动化是现代制造业的重要手段,嵌入式系统在工业自动化中广泛应用。

它可以实现生产线的自动化控制、数据采集与处理、设备状态监测等功能,提高了生产效率和质量,降低了人力成本和能源消耗。

2.3 医疗设备嵌入式系统在医疗设备中的应用也越来越广泛。

例如,心脏起搏器、血糖仪、医疗影像设备等都采用了嵌入式系统,实现了对患者的监测、诊断和治疗等功能,提高了医疗的精确性和安全性。

3. 嵌入式系统设计与开发技术关键问题3.1 系统架构设计嵌入式系统的架构设计是整个系统开发的基础。

它涉及到硬件和软件的选择、接口设计、系统性能和可扩展性等方面。

合理的系统架构设计可以提高系统的稳定性和可维护性。

3.2 硬件选型在嵌入式系统设计中,硬件选型是一个关键的决策过程。

需要考虑的因素包括性能要求、功耗、成本、可靠性等。

合适的硬件选型可以确保系统满足设计要求,并具备良好的性能和可靠性。

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嵌入式系统开发技术设计报告组长:成员:中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院计算机科学系二0 年12 月一、引言OpenCV的全称是:Open Source Computer Vision Library。

OpenCV是一个基于(开源)发行的跨平台计算机视觉库,可以运行在Linux、Windows和Mac OS操作系统上。

它轻量级而且高效——由一系列C 函数和少量C++ 类构成,同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口,实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。

它的应用领域非常广泛,包括人机互动、物体识别、图像分割、人脸识别、机器视觉、汽车安全驾驶等。

随着手机性能的不断提高,OpenCV往安卓上移植已经成为可能,安卓设备移植上OpenCV之后将能够进行复杂的图像处理和视频分析工作,人们不必拘泥于使用固定的设备进行图像以及视频的处理,从而增加了处理的灵活性。

本课程设计实现的就是OpenCV到安卓的移植以及在安卓上实现一个简单的图像处理应用。

Android应用程序是通过Android SDK(Software Development Kit)利用Java编程语言进行开发,同时也可以通过JNI调用C动态库,不过这种开发方式存在技术障碍,伴随着Android NDK(Native Development Kit)的问世,使得“JA V A+C”的开发方式走向成熟。

二、总体设计1、功能描述本课程设计分为以下四个模块,各模块功能介绍如下:Android-OpenCV项目:OpenCV中大部分重要API在该项目中已经封装成了JA V A接口,为安卓上的OpenCV开发提供C、C++函数支持。

Android NDK:它包括从C / C++生成原生代码库所需要的工具和build files,能够将一致的原生库嵌入可以在Android设备上部署的应用程序包文件(application packages files ,即.apk文件)中,支持所有未来Android平台的一些列原生系统头文件和库。

在本课程设计中担任重要角色,包括交叉编译OpenCV源代码、编译测试程序等。

Cygwin:Windows下模拟Linux操作环境,在其中执行NDK编译。

Eclipse:Android开发环境,开发android程序,生成可执行的.apk文件,连接真机或虚拟机进行调试。

2、设计特色本课程设计的特色在于成功的将android-opencv移植到eclipse开发环境中去,实现了在android设备开发图像处理、视频分析应用,提高了android设备的使用价值。

编译环境采用Android NDK+Cygwin,方便开发者在windows环境下开发“java+c”程序。

3、体系结构C代码开发环境:Java代码开发环境:三、详细设计1、Android NDK开发环境搭建(1)、NDK下载本课程设计使用的NDK版本是android-ndk-r4-crystax,这是一款面向android的编译工具,下载后解压,存放位置自己定义,我放在G盘根目录下。

(2)、Cygwin下载由于NDK编译代码时必须要用到make和gcc,所以必须搭建一个Linux环境,下载Cygwin,安装时要注意一下几点:安装目录最好不要放在有中文和空格的目录里;在选择需要下载的包时,由于不清楚各个包的用途,为了避免出错,所以选择了全部下载;由于是从国外站点下载资源,速度稍微有些慢,大约1~2个小时,期间应确保网络通畅。

安装后在系统环境变量Path中加入cygwin的bin和android-ndk-r4-crystax的路径,检测是否安装成功,打开Cygwin Terminal,在命令行输入“cygcheck -c cygwin”,会打印出当前cygwin的版本和运行状态,显示status是“OK”,则表示安装成功,否则需要重新安装。

下面需要配置NDK环境变量,配置文件为.bash_profile,我的文件目录是D:\cygwin\home\zhangyu\.bash_profile,在文件末尾添加“NDK=/cygdrive/< 你的盘符>/<android ndk 目录>”,为了区分该NDK版本,我写的是:ndk_r4=/cygdrive/g/android-ndk-r4-crystax export ndk_r4,“ndk_r4”这个名字是自己定义的,方便记忆。

保存后,关闭终端,重启,终端,可能会出现一下错误:导致这个错误的原因是使用了windows环境下的编辑环境,在Linux下存在不兼容的问题,在该文件目录下输入“dos2unix .bash_profile”,以Unix标准规范该文件即可消除错误。

输入“cd $ndk_r4”,如果跳到该目录下,则表明ndk环境变量配置成功。

下面对NDK所带的一个例子进行编译,如下图所示:编译后生成libhello-jni.so文件,将该工程导入eclipse,编译运行,结果如下:至此,Android NDK开发环境搭建完毕。

2、Android-OpenCV移植移植方法参照CSDN的一篇博文,下载Android-OpenCV源码包,存放到G盘根目录下,该源码包已经写好了交叉编译Opencv的Makefile文件和Opencv的Android Library Project,用于本课程设计,需要修改以下几个地方:(1)build.sh文件将“ndk-build”替换为“cygdrive/g/android-ndk-r4-crystax/ndk-build ”,用于明确所使用的ndk-build的具体路径。

(2)clean.sh文件同上。

将android-ndk-r4-crystax整个文件夹拷贝到D:\cygwin\home\zhangyu下,因为在opencv源码包中的local.env文件中指定的ANDROID_NDK_ROOT=$(HOME)/android-ndk-r4-crystax。

或者在此处更改NDK目录,总之目的就是正确的找到NDK工具所在目录。

下面编译Opencv,打开Cygwin终端,进入opencv目录,运行build.sh,编译大约持续30分钟,编译成功后,在android/libs/armeabi和armeabi-v7a两个文件夹下生成libandroid-opencv.so文件,用于Android开发的opencv 库文件生成成功。

打开eclipse,将android文件夹下的工程导入到eclipse工作空间中,导入后运行该工程,在虚拟机上无任何反应,eclipse控制台输出如下信息:下面运行opencv源码包自带的android应用,启动cygwin终端,进入例子程序CVCamera目录下:编译成功,将该工程导入eclipse,连接手机,选择在真机上运行,运行结果如下:表示androi-opencv移植成功,该eclipse开发环境具备了使用opencv进行android应用开发的功能。

3、Android-OpenCV应用实例我们自己开发了一个简单的图片处理的应用,功能是对彩色图片进行灰度处理和加入噪点处理。

新建android project,导入opencv库工程bin目录下的opencv.jar,这样新建的工程就可以调用java封装的opencv函数。

该工程用到了一个activity和一个layout,布局界面代码如下:Activity_main.xml<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><LinearLayout xmlns:android=""xmlns:tools=""android:orientation="vertical"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent" ><Buttonandroid:id="@+id/btn_gray_process" <!--灰度处理按钮-->android:layout_width="fill_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="@string/str_grayproc"/><Buttonandroid:id="@+id/btn_salt_process" <!-- 加入噪点按钮-->android:layout_width="fill_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="@string/str_saltproc"/><Buttonandroid:id="@+id/btn_restore_process" <!-- 还原图片按钮-->android:layout_width="fill_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="@string/str_restoreproc"/><ImageViewandroid:id="@+id/image_view" <!-- 显示图片控件-->android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:contentDescription="@string/str_desc"/></LinearLayout>Activity部分代码如下:public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener{private Button gray; //灰度处理按钮private Button salt; //噪点按钮private Button restore; //还原按钮private ImageView imageView;private Bitmap bmp;@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(yout.activity_main);gray = (Button) findViewById(R.id.btn_gray_process); //变量与xml文件中salt = (Button) findViewById(R.id.btn_salt_process); //的控件进行绑定restore = (Button) findViewById(R.id.btn_restore_process);imageView = (ImageView) findViewById(R.id.image_view);//将lena图像加载程序中并进行显示bmp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.lena);imageView.setImageBitmap(bmp); //为按钮点击事件设置监听器gray.setOnClickListener(this);salt.setOnClickListener(this);restore.setOnClickListener(this);}@Overridepublic void onClick(View v) {switch(v.getId()) //根据被按下按钮的ID转到相应的处理函数{case R.id.btn_gray_process:graybmp();break;case R.id.btn_salt_process:saltbmp();break;case R.id.btn_restore_process:imageView.setImageBitmap(bmp);break;}}public void graybmp(){ //灰度处理函数int w = bmp.getWidth(); //获得图片的宽度,像素个数int h = bmp.getHeight(); //获得图片的高度,像素个数int[] pixels = new int[w*h]; //建立一个整形数组,大小为图片像素总数bmp.getPixels(pixels, 0, w, 0, 0, w, h);//获取图片的每一个像素值并存储到pixels数组中int[] resultInt = ImageProc.grayProc(pixels, w, h); //调用本地函数Bitmap resultImg = Bitmap.createBitmap(w, h, Config.ARGB_8888);//创建一个位图,大小与被处理图片大小相同resultImg.setPixels(resultInt, 0, w, 0, 0, w, h); //将处理后的像素数组赋值给新imageView.setImageBitmap(resultImg); //建的位图}static{System.loadLibrary("ImageProc"); 加载本地库文件}}ImageProc 类,定义本地函数public class ImageProc {public static native int[] grayProc(int[] pixels, int w, int h); //灰度处理public static native int[] saltbmp(int[] pixels,int w,int h,int n); //加入噪点}仿照opencv自带的安卓例子,编写makefile和定义本地函数的.c文件。

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