嵌入式系统实验箱说明书综述

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嵌入式开发实验手册

嵌入式开发实验手册

嵌入式系统原理与应用实验栗华编着山东大学信息科学与工程学院二零一四年三月目录第一章实验硬件平台1.1北京博创UP-TECH三合一实验箱简介本实验指导书所依赖的硬件平台为北京博创兴盛科技有限公司生产的一种ARM9/Xscale经典三核心教学科研平台(型号:UP-TECHS2410/S2440/P270),本平台兼容PXA270核心CPU及S3C2410、S2440核心CPU的全部功能,是北京博创多年来嵌入式教学产品开发经验的结晶。

这里选配的是S3C2440核心板。

图1-1UP-CUP三合一实验箱外观应用案例:※支持Linux、WinCE、Vxworks、μC/OS-Ⅱ4套操作系统;※核心板可更换,同时拥有ARM9(S3C2410和S3C2440)和XScale(PXA270);※中国电子学会嵌入式工程师认证考试和师资培训指定平台;硬件资源:软件资源结构说明图1-2UP-TECH三合一实验箱实物结构图1-2UP-TECH三合一实验箱框图结构图1-3UP-TECH三合一实验箱框图结构版图1.2跳线设置参考说明:◆PCB上所有“EXPORT”丝印字符表示168Pin扩展槽◆JP1401RESET-SEL:设置复位电路,位置JTAG20插座下方。

1-2:ICE的ICE-TRST复位信号可以控制系统复位信号RESET。

2-3:ICE的ICE-TRST复位信号不可以控制系统复位信号RESET。

◆JP1402JTAGSEL:选择JTAG电路,位置JTAG20插座下方。

1-2:使能板载的UP-LINKJTAG电路。

2-3:使用外部的JTAG电缆或者ARMICE仿真器。

◆JP1103TXD1-SEL◆JP1104RXD1-SEL:UART1选择扩展槽或者RS232的DB9插座。

1-2:UART1连接RS232-1,从DB9串口插座输出。

2-3:UART1连接到扩展槽。

◆JP1101TXD2-SEL◆JP1102RXD2-SEL:UART2选择跳线,分别为RS485、IrDA、扩展槽1-2:UART2连接到RS485总线上。

嵌入式系统原理与应用实验指导手册

嵌入式系统原理与应用实验指导手册

《嵌入式原理与应用》实验指导手册xxx大学xxx学院制写给教师地话:为了使学生获得嵌入式系统开发相关地综合实践能力,在开展理论教学过程中,建议同步开展课程实训。

课程实训环节地内容与理论教学环节地内容相对应。

整个课程实训分为两个部分:课堂实训与综合实训。

每个部分均包含一定数量地实例。

(1)课堂实训偏重于对某个知识点地学习,理解与应用,以教材上地案例为主,任课老师可以根据学生地学习情况,选择实验内容并做适当地扩展与延伸;(2)综合实训偏重于综合实践应用设计,可以完全由学生自由DIY,据作者本人所在教学团队地经验,在课堂实训落实到位地情况下,绝大部分同学完全可以独立完成综合实训内容。

本指导手册提供地综合实训解决方案仅供老师们参考。

本教材除第16章浮点运算与数字信号处理部分地案例外,其它所有地实验也可用于STM32F103系列地微控制器地教学。

目录第一章实验中涉与到地硬件 (1)单色发光二极管电路 (1)信号转接区 (1)单脉冲电路 (1)双色发光管,开关电路 (2)蜂鸣器电路 (3)电压输出模块 (3)第二章软件使用介绍 (4)创建新项目 (4)RCC配置 (6)GPIO管脚配置 (7)生成项目源码 (8)编写程序 (10)调试与运行 (12)第三章课堂实训 (16)课堂实训1 时钟树地实验 (16)课堂实训2 GPIO口地输出实验 (19)课堂实训3 GPIO口地输入输出实验 (19)课堂实训4 位带操作实验 (20)课堂实训5 中断实验 (21)课堂实训6 Systick实验 (21)课堂实训7 定时器基本定时实验 (22)课堂实训8 定时器输出比较实验 (22)课堂实训9 定时器PWM实验 (23)课堂实训10 定时器外部时钟模式实验 (23)课堂实训11 定时器级联实验 (24)课堂实训12 定时器输入捕获实验 (24)课堂实训13 阻塞方式串行通信实验 (25)课堂实训14 非阻塞方式串行通信实验 (25)课堂实训15 外设与存储器地DMA通信实验 (26)课堂实训16 存储器到存储器地DMA通信实验 (26)课堂实训17 软件触发下地DAC实验 (27)课堂实训18 定时器触发下地DAC实验 (27)课堂实训19 DMA方式下地DAC实验 (28)课堂实训20 软件触发ADC实验 (28)课堂实训21 定时器触发ADC实验 (29)课堂实训22 规则组采样ADC实验 (29)课堂实训23 多重ADC实验 (30)第四章综合实训 (31)综合实训1 交通灯地设计 (31)综合实训2 电子琴地设计 (36)综合实训3 信号发生器地设计 (41)综合实训4 实验考试 (46)第一章实验中涉与到地硬件下面介绍一下实验中涉与到地实验设备硬件电路,微控制器选用地是ST公司地Cortex-M4架构地32位RISC ARM处理器STM32F407ZE(QFP144),同学们在参加实验之前必须进行预习,需求查找与实验内容相关地硬件电路,读懂并理解。

嵌入式实习报告(共5篇)

嵌入式实习报告(共5篇)

嵌入式实习报告(共5篇)第一篇:嵌入式实习报告一、嵌入式系统开发与应用概述在今日,嵌入式ARM 技术已经成为了一门比较热门的学科,无论是在电子类的什么领域,你都可以看到嵌入式ARM 的影子。

如果你还停留在单片机级别的学习,那么实际上你已经落下时代脚步了,ARM 嵌入式技术正以几何的倍数高速发展,它几乎渗透到了几乎你所想到的领域。

本章节就是将你领入ARM 的学习大门,开始嵌入式开发之旅。

以嵌入式计算机为技术核心的嵌入式系统是继网络技术之后,又一个IT领域新的技术发展方向。

由于嵌入式系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业具体应用等突出特征,目前已经广泛地应用于军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业控制等各个领域。

嵌入式的广泛应用可以说是无所不在。

嵌入式微处理器技术的基础是通用计算机技术。

现在许多嵌入式处理器也是从早期的PC 机的应用发展演化过来的,如早期PC 诸如TRS-80、Apple II 和所用的Z80 和6502 处理器,至今仍为低端的嵌入式应用。

在应用中,嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。

嵌入式处理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM 等系列。

在早期实际的嵌入式应用中,芯片选择时往往以某一种微处理器内核为核心,在芯片内部集成必要的ROM/EPROM/Flash/EEPROM、SRAM、接口总线及总线控制逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A 等各种必要的功能和外设。

二、实习设备硬件:Embest EduKit-IV实验平台、ULINK2仿真器套件、PC机软件:μVision IDE for ARM集成开发环境、Windows 98/2000/NT/XP三、实习目的1.初步掌握液晶屏的使用及其电路设计方法;掌握S3C2410X处理器的LCD控制器的使用;掌握通过任务调用的方法把液晶显示函数添加到uC/OS-II中;通过实验掌握液晶显示文本及图形的方法与程序设计。

嵌入式系统实验说明

嵌入式系统实验说明


课程综合设计
设计目的


利用所学知识在实验平台基础上,设计 实现一个简单的嵌入式系统应用,以加 深对嵌入式系统的理解和掌握。设计报 告的内容格式与平时实验一样,以下2个 主题任选一个或者自选其它相关主题。 基于ucosII的嵌入式系统及其实际应用 基于wince的嵌入式系统及其实际应用 其它与嵌入式相关的题目 预计实验次数:4~6次
常见问题



PC电脑的网线、PC与嵌入式系统实验箱之间 的USB线、串口线以及ICE仿真器的并口线接 触不良,可以稍微活动一下这些连线的接口部 分,反复尝试直到问题解决。 ADS1.2开发环境的使用,以自学为主,参见 实验说明中的文档“选做实验 汇编指令编程 C语言编程.doc”,结合ADS1.2的F1帮助说 明来学习掌握。 从服务器上下载的有关资料以及后续各自的实 验程序等内容,要存放到PC的D:盘或E:盘的 USER目录中,每组分别建立各自的子目录存 放各自的实验程序。
实验二 接口编程

实验目的: 掌握IO口的使用 掌握中断处理程序的编写 掌握定时器的使用 预计实验次数:2次
实验三 触摸屏 LCD接口

实验目的: 触摸屏实验 LCD接口实验 预计实验次数:2次
实验四 WINCE的平台定制及镜像文件下载
实验目的: PLATFORM BUILDER的安装 PLATFORM BUILDER建立工程项目 下载WinCE映像到NANDFLASH 预计实验次数:1次
嵌入式系统实验说明
实验概况



实验分组: 每组2人,每次实验20组左右 具体分组名单见BBS系版说明 实验时间: 周日或周六,晚上19:00~22:00 第四周~本学期末 实验地点: 电四楼209~211室

嵌入式系统综述

嵌入式系统综述

嵌入式系统综述嵌入式系统综述嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它被嵌入到其他设备和系统中,不同于个人计算机或服务器等通用计算机系统。

嵌入式系统通常被用于控制和操作其他设备,而不是为了执行通用的计算任务。

在这篇文章中,我们将对嵌入式系统进行综述,探讨其定义、特点、应用领域以及未来发展趋势。

一、嵌入式系统的定义和特点嵌入式系统是一种专用的计算机系统,具有以下几个特点: 1. 实时性:嵌入式系统通常需要对实时数据进行处理和响应,因此必须满足严格的实时性要求。

比如,航空、汽车和医疗设备等领域都需要嵌入式系统来确保其操作的实时性和可靠性。

2. 专用性:嵌入式系统的功能通常是针对特定应用领域或设备而设计的,因此它们的硬件和软件都经过专门定制。

这使得嵌入式系统在功耗、资源利用效率和成本方面具有较高的优势。

3. 小尺寸:嵌入式系统通常需要被嵌入到其他设备中,因此它们的大小和体积通常要比个人计算机或服务器小得多。

这要求嵌入式系统具备较高的集成度和紧凑的设计。

4. 低功耗:嵌入式系统通常由电池供电或者依赖于环境能源,因此需要具备较低的功耗。

为了降低功耗,嵌入式系统往往使用低功耗的处理器和传感器,并采取各种节能措施。

二、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统在各个领域得到了广泛的应用,下面我们将介绍其中的一些典型应用领域:1. 汽车电子:现代汽车中的许多功能和系统都依赖于嵌入式系统,比如引擎控制单元、车载娱乐系统、智能驾驶辅助系统等。

这些嵌入式系统使汽车具备更高的安全性、驾驶舒适性和能源利用效率。

2. 工业控制:嵌入式系统在工业领域中扮演着重要的角色,用于控制和监测各种工业过程。

比如,工厂中的自动化生产线、机器人系统和传感器网络都离不开嵌入式系统的支持。

3. 消费电子:如今的消费电子产品中普遍采用了嵌入式系统,比如智能手机、智能电视、智能家居设备等。

这些嵌入式系统实现了各种智能功能,提升了用户体验。

4. 医疗设备:医疗设备中的嵌入式系统可以用于监测患者的生命体征、控制医疗设备的操作、进行远程医疗等。

嵌入式系统实验指导指导书完整版

嵌入式系统实验指导指导书完整版

嵌入式系统实验指导王艳春李英一张劲松实验一嵌入式微处理器系统的开发环境一、实验环境PC机一台软件: ADS 1.2集成开发环境一套二、实验目的1.了解嵌入式系统及其特点;2.熟悉嵌入式系统的开发环境和基本配置并能编写简单的汇编程序三、实验内容1.嵌入式系统的开发环境、基本配置2.使用汇编指令完成简单的加法实验四、实验步骤(1)在D:\新建一个目录,目录名为experiment。

(2)点击 WINDOWS 操作系统的“开始|程序|ARM Developer Suite v1.2 |Code Warrior for ARM Developer Suite”启动Metrowerks Code Warrior,或双击“ADS 1.2”快捷方式启动。

启动ADS 1.2 如图1-1所示:图1-1启动ADS1.2(3) 在CodeWarrior 中新建一个工程的方法有两种,可以在工具栏中单击“New”按钮,也可以在“File”菜单中选择“New…”菜单。

这样就会打开一个如图1-2 所示的对话框。

选择【File】->【New…】,使用ARM Executable Image工程模板建立一个工程,名称为ADS,目录为D:\experiment。

图1-2 新建文件在这个对话框中为用户提供了7 种可选择的工程类型:1)ARM Executabl Image:用于由ARM 指令的代码生成一个ELF 格式的可执行映像文件;2)ARM Object Library:用于由ARM 指令的代码生成一个armar 格式的目标文件库;3)Empty Project:用于创建一个不包含任何库或源文件的工程;4)Makefile Importer Wizard:用于将Visual C 的nmake 或GNU make 文件转入到CodeWarrior IDE 工程文件;5)Thumb ARM Executable Image:用于由ARM 指令和Thumb 指令的混和代码生成一个可执行的ELF 格式的映像文件;6)Thumb Executable image:用于由Thumb 指令创建一个可执行的ELF 格式的映像文件;7)Thumb Object Library:用于由Thumb 指令的代码生成一个armar 格式的目标文件库。

嵌入式系统实验指导书

嵌入式系统实验指导书

第1部分DK-LM3S9B92 教学实验平台简介1.1 Stellaris® LM3S9B92开发板本书中旳所有实验都是基于DK-LM3S9B92开发平台,LM3S9B92开发板提供了一种平台给基于ARM Cortex-M3旳高性能旳LM3S9B92微控制器开发系统。

LM3S9B92是Stellaris® Tempest-class微控制器家族旳成员之一。

Tempest-class系列设备拥有性能为80MHz旳时钟速率,一种外围设备接口(EPI)和Audio I2S接口。

除了支持这些功能旳新硬件外,DK-LM3S9B92还涉及了一系列丰富旳基于其她Stellaris® 板旳外设。

开发板涉及一种板载线上调试接口(on-board in-circuit debug interface,ICDI),该接口支持JTAG和SWD调试。

一种原则旳ARM 20针脚旳调试头支持大量旳调试解决方案。

Stellaris® LM3S9B92开发套件加快了Tempest-class微控制器旳开发。

该套件还涉及了完整旳实验源代码。

Stellaris® LM3S9B92开发板涉及如下特性:⏹ 设立简朴旳USB线提供调试、通讯和供电功能⏹ 拥有众多外设旳灵活开发平台⏹ 彩色LCD图形显示– 320×240辨别率旳TFT LCD模块–电阻式触摸接口⏹ 拥有256K闪存,96K SDRAM以及整合以太网、MAC+PHY、USB OTG和CAN通讯功能旳80 MHz LM3S9B92 微控制器⏹ 8MB SDRAM扩展(通过EPI接口)⏹ 1MB串行闪存⏹ 精确3.00V电压参照⏹ 微解决器ROM中内建SAFERTOS™操作系统⏹ I2S立体声音频编解码器–输入输出–耳机输出–麦克风输入⏹ 控制器区域网络(CAN)接口⏹ 10/100 BaseT 以太网⏹ USB On-The-Go(OTG)连接器– Device、Host、以及OTG模式⏹ 顾客LED和按钮⏹ 指轮电位器(可以用于菜单导航)⏹ MicroSD 卡插槽⏹ 支持一系列调试选项–集成在线调试接口(ICDI)–全面支持JTAG、SWD和SWO–原则旳ARM 20 针脚JTAG 调试连接器⏹ USB 虚拟COM 端口⏹ 跳线分流以便重新分派I/O 资源⏹ 为StellarisWare 软件所支持,涉及图形库、USB 库和外围驱动库图1-1 DK-LM3S9B92开发板1.1.1 开发工具清单Stellaris® LM3S9B92 开发工具涉及开发和运营使用Stellaris®微解决器旳应用程序所需旳所有东西:⏹ LM3S9B92 开发板⏹ 网线⏹ 用于调试旳USB Mini-B 线缆⏹ 用于OTG 连接PC 旳USB Micro-B 线缆⏹ 用于USB 主机旳连接USB A 适配器旳USB Micro-A 线缆⏹ USB 闪存记忆棒⏹ microSD 卡⏹ 20 位带状电缆线⏹ 光盘涉及如下工具旳评估版本:– StellarisWare 及用于本开发板旳实验代码–IAR Embedded Workbench Kickstart Edition1.1.2 系统框图图1-2 DK-LM3S9B92开发板框图1.1.3 开发板阐明⏹ 开发板旳供电电压:4.75—5.25 VDC,从如下旳输入源中旳一种得到:–调试器(ICDI)USB 线缆(连接至PC)–USB Micro-B 线缆(连接至PC)–直流电源插孔(2.1x5.5mm 由外部电源供应)⏹ 尺寸:-107mmx 114mm⏹ 模拟参照电压:3.0V +/-0.2%⏹ RoHS 状态:符合注:当LM3S9B92开发板工作在USB主机模式时,主机旳连接器供电给已连接旳USB 设备。

嵌入式操作系统综述

嵌入式操作系统综述

信息技术与机电化工141嵌入式操作系统综述李孟轩(山西农业大学信息学院)摘要:科学和经济伴随着时代的脚步大步前进,计算机技术的发展也发生了巨大的飞跃。

芯片的制造技术也日益崛起,嵌入式实时操作系统的应用越加广泛,人人家中也有各种实时实时操作系统,最显而易见是手机的应用。

通过这种系统软件,可以始终实现为我们服务的目的。

另外还有无人机、智能洗碗机等等内布置有嵌入式操作系统的高科技产品。

在军事中的应用例如军用飞机、航空母舰中都有嵌入式操作系统,为我国的国防军备的发展做出了重要贡献。

本文根据嵌入式操作系统的特点及应用进行探究讨论。

关键词:嵌入式操作系统;综述;开发引言随着社会的不断发展,新时代对计算机系统和软件的要求越来越高,尤其是大数据时代下对高运算能力的要求。

应用程序是嵌入式操作系统的核心,系统运行的关键在于计算机技术的发展程度,具有良好的稳定性,在计算机技术的不断演变发展的过程中计算机嵌入式操作系统在现阶段已经在许多行业中发挥了重要作用,在未来的发展中也具有良好的发展前景。

一、嵌入式操作系统的发展现代科学技术的飞跃进步,在通过先进技术的结合下,计算机嵌入式操作系统逐渐完善,功能日益强大。

其经历了四个阶段:(一)嵌入式算法阶段在嵌入式计算机系统开发的初始阶段,系统中没有嵌入式算法,其核心是单芯片控制部件,这就导致了计算机嵌入式操作系统的总体结构较为单一、存储容量较小、功能很少、工作效率也比较低、而且没有任何用户互动接口。

(二)以 CPU 为核心计算机嵌入式操作系统主要是以嵌入式CPU作为重要基础。

在此阶段中,加入了许多类型的嵌入式操作系统,但是操作系统的通用性很差,再具体工作中处理器处于轻负载状态。

将过载的处理器之间的任务转换为处于空闲状态的处理器,其基本目标是以提高系统的整体运行性能为基准。

(三)通用式嵌入通用式嵌入,在计算机信息应用程序中计算机嵌入操作系统是第三阶段。

在此阶段,操作系统的性能已得到显著改善,同时针对特定情况(例如静态和动态指标)进行了适当的调整,以提高处理器之间的性能,可以实现负载分配,这样不仅确保了系统稳定性,而且也节省了时间。

嵌入式系统实验箱使用手册

嵌入式系统实验箱使用手册
嵌入式系统实验箱使................................................................................................... 1 1.1 实验箱布局 .................................................................................................................... 1 1.2 实验箱实物图 ................................................................................................................ 1 1.3 实验箱简介 .................................................................................................................... 2 1.3.1 嵌入式系统实验箱硬件资源特性 ......................................................................... 2 1.3.2 Linux 系统资源特性................................................................................................. 3 1.3.3 资料光盘资源说明 ................................................................................................. 4 1.4 接口资源说明 ................................................................................................................ 5 1.4.1 地址空间分配和片选信号定义 ............................................................................. 5 1.4.2 SDRAM 存储系统 .................................................................................................... 6 1.4.3 FLASH 存储系统 ...................................................................................................... 6 1.4.4 电源系统及接口 ..................................................................................................... 7 1.4.5 复位系统 ................................................................................................................. 8 1.4.6 用户 LED.................................................................................................................. 8 1.4.7 用户按键 ................................................................................................................. 9 1.4.8 A/D 输入................................................................................................................ 10 1.4.9 串口 ....................................................................................................................... 10 1.4.10 USB 接口 ............................................................................................................. 11 1.4.11 LCD 接口.............................................................................................................. 12 1.4.12 EEPROM................................................................................................................ 13 1.4.13 网络接口 ............................................................................................................. 13 1.4.14 音频接口 ............................................................................................................. 14 1.4.15 电机模块 ............................................................................................................. 16

嵌入式系统实验报告

嵌入式系统实验报告

嵌入式系统设计实验报告班级: 20110612学号: ***********名:***成绩:指导教师:武俊鹏、刘书勇1. 实验一1.1 实验名称博创UP-3000实验台基本结构使用方法1.2 实验目的1.熟悉嵌入式系统开发式流程概述。

2.熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设。

3.熟悉ARM JTAG的安装与使用。

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1.熟悉嵌入式系统开发式流程概述。

2.熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设。

3.熟悉ARM JTAG的安装与使用。

1.5 实验设计与实验步骤1.新建超级终端2.选择ARM 开发实验台串口。

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3.保存为一个特定超级终端到桌面上,以备后用。

用串口线将PC机串口和平台UART0 正确连接后,就可以在超级终端上看到程序输出的信息了。

4.启动开发板,按住任意键,使开发板进入BIOS设置状态。

5.在超级终端的界面上,显示BIOS版本信息,以及相应的测试指令。

操作时,要在PC机上输入小写的字母快捷键,进入到相应的功能中去。

6.按照超级终端上的提示信息,进行功能的测试。

1.6 实验过程与分析本次实验操作起来并不困难,因为此次实验属于验证型实验,按照实验资料所给的提示信息,以上面的步骤,即可得到实验的结果。

进入到BIOS界面后,按照超级终端上的提示信息来进行功能1.7 实验结果总结在实验过程中,我们进行的很顺利,没有遇到什么问题,在超级终端界面,按提示的快捷键来测试对应的功能。

如e:测试由ZLG7289 驱动的LED 显示,共分3 步,请看超级终端提示按任意键继续,同时观察LED 的变化,最后返回主菜单。

嵌入式系统文献综述

嵌入式系统文献综述

开题报告(文献综述)(苏州大学)1引言在信息技术和网络技术高速发展的后PC(Post—PC)时代,嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、各类产业和商业文化艺术以及人们的日常生活等方方面面。

嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合,成为最热门的技术之一[1]。

在嵌入式产品日渐普及和迅速发展的背景下,掌握嵌入式Linux软件技术或者嵌入式硬件设计的开发人员已经成为社会急需。

目前国内用于教学的嵌入式系统实验系统,学生只能在此平台上进行一些应用软件开发实验。

这些对于电子及相关专业的学生来说, 一方面他们得不到硬件设计能力的锻炼, 另一方面不能很好地了解硬件知识, 不便于培养学生的创新能力, 最终不能很好适应嵌入式系统开发的要求。

1.1ARM9嵌入式实验教学系统的描述本教学实验系统采用了核心主板加扩展板的设计方式, 提供基于微处理器的核心主板, 将微处理器所有的I/O全部引出, 在核心主板上面只提供最基本的接口, 而对于一些特殊用途的USB接口、以太网接口、GPRS接口和GPS接口, 以及网络接口、音频接口等,都以扩展板形式提供, 这样, 可以让学生在实验教学平台上进行主流技术硬件电路设计实验, 切实掌握部分硬件工作原理。

实验平台建设最重要的内容是微处理器的确定。

本文采用已成为主流,成本低、性能高、低功耗, 而且供货厂家较多, 符合嵌入式系统发展趋势, 目前是世界上应用最多的RISC体系结构, 被广泛应用在移动通信、消费电子、工业控制等领域的32位微处理器ARM9芯片:即三星公司的S3C2440A芯片, 该芯片是目前国内使用最广的经典ARM 芯片, 非常适合教学, 充分体现嵌入式系统对资源、成本、可靠性有严格需要的特点。

1.2ARM9嵌入式实验教学系统的设计与制作前景及意义在当今信息化社会中,嵌入式系统在人们的日常工作和生活中所占的份额,可能已超过传统意义的控制系统,这就是为什么我们的学生感到学的没有用,而有用的又没有学的原因。

嵌入式操作系统综述

嵌入式操作系统综述

嵌入式操作系统综述摘要嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心,面向用户、面向产品、面向应用,软硬件可裁减的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。

嵌入式系统通常具有可裁剪性,实时性,可靠性等特点。

本文介绍了两种开源嵌入式操作系统RTLinux和RTEMS以及BEPC目前正在使用的操作系统VxWorks的概况,并对这三种操作系统的性能进行比较,为BEPCII 的控制系统将采用何种嵌入式操作系统进行论证。

1.引言随着信息家电的普及,智能化、网络化将会无所不在,所有这些都离不开嵌入式软件,而在嵌入式软件中最核心的莫过于RTOS(Real Time Operating System,实时操作系统)。

在国内,提到嵌入式系统,人们更多地想到的是占据市场很大份额的Linux和VxWorks,而很少有人会提到RTEMS。

然而,近年来,RTEMS 凭借着它的自身优势异军突起,正逐步为人们所熟识。

相比之下,Linux虽然很多设计理念更适合PC,但占用资源较多,最后可能导致产品成本过高或者质量不可控。

而VxWorks是一种收费的操作系统,若要使用,就要缴纳数量不菲的费用。

三者各有优劣,但它们各自的综合性能如何呢?在下面的各章节中,本文将逐步介绍这三种系统,并对其性能进行深入的对比。

2.RTLinux、VxWorks和RTEMS的概述2.1. RTLinux操作系统综述RTLinux开发始于美国新墨西哥州矿业大学,目前由FSMlabs公司进行开发工作,该产品受美国专利保护。

系统结构我们知道,Linux是一个通用操作系统,将它应用于嵌入式实时环境有许多缺点和不足,特别是在运行内核线程时,Linux会关闭中断,其它的问题还包括分时的调度,虚拟文件系统的时间不确定性,缺乏高精度的计时等。

RTLinux使用众所周知的虚拟机技术的简单方案来解决上面提到的问题,增加了一个仿真程序来替换Linux的底层中断程序。

嵌入式系统实验指导书(6个实验)

嵌入式系统实验指导书(6个实验)

嵌入式系统实验指导书襄樊学院物理与电子工程学院实验要求 (1)实验预习报告内容及格式 (1)实验报告内容及格式 (1)实验1 Keil C51的使用(汇编语言) (2)实验2 十六进制与十进制的转换 (7)实验3 8段LED显示器动态显示 (8)实验4 矩阵键盘的使用 (13)实验5 A/D转换 (17)实验6 D/A转换 (19)附录试验箱原理图 (22)实验要求1.进入实验室前完成的部分1)认真阅读实验指导书,弄懂实验原理和实验内容。

2)编写实验所要用到的程序,将其放在U盘上。

3)写出预习报告(预习报告只交电子文档)。

2. 进入实验室后完成的部分1)建立工程,加入已准备好的程序文件。

2)对程序进行调试,修改错误,获得要求的结果。

3)保存调试后的程序。

3.实验结束后的部分对实验结果进行分析、总结,写出实验报告(实验报告需交电子文档和打印文档)。

实验预习报告内容及格式1.实验目的2.实验设备3.实验原理及环境4.实验内容只做文字叙述,程序部分放在程序清单中。

流程图也可不画。

5.程序清单本实验使用的完整程序。

如果使用了本实验或前面实验中完全相同的子程序,可不列写,只做注明即可。

6.实验步骤实验报告内容及格式1.实验目的2.实验设备3.实验原理及环境4.实验内容只做文字叙述,程序部分放在程序清单中。

流程图也可不画。

5.程序清单本实验使用的完整程序。

如果使用了本实验或前面实验中完全相同的子程序,可不列写,只做注明即可。

6.实验步骤7.实验总结主要包括对实验结果、调试过程、错误及产生的原因的分析,以及本次实验的重要收获等。

此项为实验成绩评定的重要依据。

实验1 Keil C51的使用(汇编语言)实验目的:初步掌握Keil C51(汇编语言)和ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱的操作和使用,能够输入和运行简单的程序。

实验设备:ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱一台、具有一个RS232串行口并安装Keil C51的计算机一台。

嵌入式系统实验指导书12级完全

嵌入式系统实验指导书12级完全

嵌入式微处理器结构与应用实验指导书大连民族学院信息与通信工程学院目录第一章嵌入式实验箱资源介绍 (2)第二章基于ARM系统资源的实验 (17)实验一 ARM ADS1.2开发环境创建与简要介绍 (21)实验二 ARM的汇编语言程序设计 (30)实验三 ARM的I/O接口实验 (32)实验四串行通信程序设计 (36)实验五 ARM的中断实验................................... 错误!未定义书签。

第一章嵌入式实验箱资源介绍1.1 2440核心板规格◆ CPU处理器- Samsung S3C2440AL,主频400MHz,最高533MHz。

◆ SDRAM内存-板载64MBSDRAM- 32bit数据总线- SDRAM时钟频率高达100MHz◆ Flash存储器-板载256MB Nand Flash,掉电非易失-板载2MB Nor Flash◆专业1.25V核心电压供电,完美解决CPU发热现象◆ 3个用户LED灯1.2 2440实验箱底板规格◆大电流5V供电,提供更加优质的供电,防止一切因为电源而引起的BUG;◆ LCD显示-板上LCD接口集成4线电阻式触摸屏接口,可以直接连接4线电阻式触摸屏,-支持黑白、4级灰度、16级灰度、256色、4096色STN液晶屏,尺寸从3.5寸到12.1寸,屏幕分辨率可以达到1024X768象素-支持黑白、4级灰度、16级灰度、256色、64K色、真彩色TFT液晶屏,尺寸从3.5寸到12.1寸,屏幕分辨率可以达到1024×768象素- 2440实验箱的标准配置为SHARP 8英寸分辨率为640x480的TFT真彩液晶屏,自带触摸屏◆ 1个100M以太网RJ-45接口◆ 3个串行接口,其中两个为RS3232电平,以DB9接口引出,另一个是TTL电平,以扩展模块接口引出◆ 4个USB Host A型接口(支持USB1.1协议)◆ 1个USB Slave B型接口(支持USB1.1协议)◆ 1个SD卡存储接口◆ 1路立体声音频输出接口,1路音频输入接口◆ 1个2.54mm的20针Jtag接口,可以使用它进行软件仿真和单步调试以及下载u-boot ◆4x4的User Buttons◆板载AD转换测试◆板载PWM功能测试(控制直流电机调速)◆板载44Pin IDE接口◆板载实时时钟电池◆系统复位开关和指示灯◆ CAN总线接口◆多功能扩展接口◆两路DA◆开关量若干个◆ 8个数码管◆ 1个蜂鸣器◆ 8个LED灯◆ 1个VGA接口◆ 1个直流电机◆ 1个步进电机◆ 1个扩展FPGA模块的专用接口1.3 硬件资源分配◆地址空间分配和片选信号定义S3C2440芯片支持两种启动模式:一种是从Nand Flash启动;另一种是从Nor Flash 启动。

嵌入式系统设计实验指导书(10自动化)

嵌入式系统设计实验指导书(10自动化)

嵌⼊式系统设计实验指导书(10⾃动化)《嵌⼊式系统设计》实验指导书沈阳⼤学信息⼯程学院实验⼀ CPU通⽤IO输⼊输出实验⼀.实验⽬的1.进⼀步了解A T91M40800处理器的编程⽅法。

2.熟悉AT91R40800处理器GPIO模块的输⼊输出原理和编程⽅法。

3.熟悉最基本的编译、连接、运⾏、调试的⽅法。

⼆.实验设备1.EL-MUL-III实验箱(台)。

2.AT91M40800 CPU模块。

三.实验内容逻辑电平开关的状态输⼊到CPU的IO⼝,然后通过另外⼀组IO⼝输出到LED⼝,利⽤LED显⽰电路作为输出的状态显⽰。

四.实验原理AT91M40800处理器有三⼗⼆个可编程的IO⼝,其中六个可以被⽤作通⽤⽬的IO(P16、P17、P18、P19、P23、P24),⽽其他的IO则是和外设模块复⽤的。

⽤户可以设置PIO_OER和PIO_ODR寄存器设置每⼀个IO的输出使能,⽽输出的状态可以由PIO_OSR寄存器看到。

输出信号的⾼低是由PIO_SODR和PIO_CODR寄存器决定的,此时,IO⼝的输出值可以由PIO_ODSR寄存器读出。

五.实验电路六.实验步骤1.实验接线:CPU扩展模块上的P0⼝连接到实验箱上的K1⼝;CPU扩展模块上的P1⼝连接到实验箱上的K2⼝;CPU扩展模块上的P2⼝连接到实验箱上的K3⼝;CPU扩展模块上的P3⼝连接到实验箱上的K4⼝;CPU扩展模块上的P4⼝连接到实验箱上的K5⼝;CPU扩展模块上的P5⼝连接到实验箱上的K6⼝;CPU扩展模块上的P6⼝连接到实验箱上的K7⼝;CPU扩展模块上的P7⼝连接到实验箱上的K8⼝;CPU扩展模块上的P16⼝连接到实验箱上的LED1⼝;CPU扩展模块上的P17⼝连接到实验箱上的LED2⼝;CPU扩展模块上的P18⼝连接到实验箱上的LED3⼝;CPU扩展模块上的P19⼝连接到实验箱上的LED4⼝;CPU扩展模块上的P20⼝连接到实验箱上的LED5⼝;CPU扩展模块上的P21⼝连接到实验箱上的LED6⼝;CPU扩展模块上的P22⼝连接到实验箱上的LED7⼝;CPU扩展模块上的P23⼝连接到实验箱上的LED8⼝;2.打开⽂件EL-MUT-III-ARM7-AT91\ads\project\ InputOutputOnGIO.mcp,编译、调试程序,单步运⾏和全速运⾏,观察实验结果。

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EFLAG-ARM-S3C44B0
嵌入式系统实验箱说明书
北京工业大学电控学院
DSP和嵌入式系统研究室
二零零四年十月
嵌入式系统是嵌入式计算机系统的简称,以ARM为CPU的SOC系统作为嵌入式系统的硬件基础,以实时(uC/OS, VxWorks等)或非实时的(uCLinux, Linux, WinCE等)嵌入式操作系统作为软件平台。

这样的嵌入式系统是一个完整的计算机系统。

特别是有了嵌入式操作系统的支持以后,系统的软件开发的复杂程度大大降低。

程序员在操作系统层面设计和编写程序,降低了对程序员硬件知识水平的要求,扩大的开发队伍,提高了开发速度,缩短了开发周期,增强了系统的可靠性和稳定性。

ARM是处理器,“ARM”即是ARM公司的名字,也是ARM CPU的名字。

ARM公司是一家集成电路设计公司,本身不生产芯片,也不销售芯片,ARM公司向其他芯片制造厂商出售他们的设计,即IP (知识产权)。

芯片制造公司(如Intel,Samsung,Atmel,Philips等)生产基于ARM处理器的SOC(片上系统)芯片。

ARM公司要求,所有使用ARM处理器的芯片必须印有ARM标志。

ARM本身是CPU,不是单片机。

以ARM为CPU生产的SOC芯片在内部结构上是完整的计算机系统结构,而非传统单片机的控制器结构,故以ARM为核心制造的芯片区别原有的单片机而被称之为SOC芯片。

ARM处理器被许多芯片制造大厂采用,芯片制造厂商使用ARM处理器,再整合不同的外设,生产出不同的SOC芯片,如Intel使用ARM V5TE版本处理器,添加SDRAM控制器,LCD控制器,USB控制器,串口,IIC等外设生产Xscale芯片,Xscale是Intel公司的SOC芯片,其内部使用的处理器是ARM。

不同厂商基于同一个版本的ARM处理器生产的SOC芯片CPU的指令集是相同的,这就给开发人员带来了极大的便利,更大的加速了ARM处理器的市场占有率。

S3C44B0是Samsung公司生产的基于ARM7TDMI的SOC芯片,内部集成了SDRAM控制器,LCD控制器,8通道ADC,DMA控制器,8Kbyte的CACHE,IIC控制器,IIS控制器,串口,同步串口,PWM输出,定时器,PLL,中断控制器,看门狗定时器,实时时钟等资源。

其工作频率可达到66MHz。

EFLAG-ARM-S3C44B0实验箱配置外设:
用于调试的JTAG端口;
直接同计算机并口相连的用于调试的JTAG仿真器;
两个9针串口;
SMSC91C113 10M/100M以太网口;
Philips D12 USB接口;
UDA1341 IIS音频输入/输出口,板上麦克风;
2M字节的线性Flash存储器,8M字节的SDRAM,24C16IIC存储器;
5.7寸STN彩色LCD显示屏;
基于AD9850的DDS信号发生器;
四颗高亮度玫瑰红色LED;
德国进口长寿命4×4键盘(手感极好);
外接信号接线孔。

本实验系统由五个部分组成:实验系统核心板、DDS信号源、STN彩色液晶屏、4×4 键盘、扩展接线孔组成。

本实验系统十分方便教学实验和科研开发使用,核心板提供了丰富的接口和功能。

接口包括:
✓DEBUG PORT 调试端口用于同PC机相连,完成在线调试功能。

✓COM1 串行口1
✓COM2 串行口2
✓LAN PORT 以太网接口
✓USB PORT USB接口
✓MIC 麦克风
✓AUDIO IN 音频输入口
✓AUDIO OUT 音频输出口
✓KEYBOARD 键盘接口
✓LCD PORT 液晶接口
✓ADC 模数转换器接口
✓GPIO 通用IO接口
核心板实物图如下:
核心板实物图
核心板布局图
三、各个部分技术数据
✓J4 JTAG调试接口管脚定义:
✓JP11, JP12, JP13, JP14 分别连接到S3C44B0的1到160脚,其中S3C44B0的83,84,85引脚没有同JP13的3,4,5引脚相连。

✓调试端口为标准25针并口,使用实验箱提供的并口线同PC机并口直接相连。

✓COM1,COM2为标准9针串口,使用实验箱提供的标准9针串口连接线同PC机的COM1或COM2直接相连。

✓系统中FLASH为AM29LV160DB 2M 字节线性Flash,基址为0x00000000,结束地址为0x1ffffff。

✓系统中SDRAM为HY57V641620HG 8M字节,基址为0xc000000,结束地址为0xc7fffff。

✓LAN91C113,100M/10M自适应网卡芯片,基址为0x2000300。

中断为S3C44B0 EINT1,D8,D7分别连接LAN91C113的LEDA和LEDB。

✓PHILIPS USB D12, USB1.1接口新品,基址为0x4000000,中断为S3C44B0
EINT2,使用DMA为nXDREQ0,nXDACK0,GPE4为USB SUSPEND,D6为USB指示LED。

✓UDA1341TS,IIS音频编解码芯片,连接方式如下:
✓彩色STN LCD接口管脚定义为:
✓键盘使用GPG4,5,6,7和GPF5,6,7,8构成矩阵键盘,将GPF5,6,7,8作为输入相与连接S3C44B0的EINT0。

✓通用IO,GPG3,GPE5,GPE6,GPE7分别连接了高亮度LED D4,D3,D2,D1。

✓IIC存储器24C16连接S3C44B0的IICSCL(61)和IICSDA(60)。

✓DDS信号源产生的两路正弦信号(180度相位差)分别连接ADC的1,2路,幅度由电位器RW1调节。

两路方波信号(反相)分别连接ADC的3,4路,占空比由电位器RW2调节,两路直流信号分别连接ADC的5,6路,幅度由电位器RW3,RW4调节。

主板上的SW1为频率增加按键,SW2为频率
减小按键。

信号源输出信号频率由LED指示,对应关系如下表:
✓SW2为系统复位开关。

✓主板扩展孔功能由上至下(主板上有文字指示)功能为:
四、实验软件的安装
实验需要使用软件包括:
✓ARM SDT V2.50;
✓GiveIO并口驱动程序;
✓DebugServer.exe;
(一)、ARM SDT 2.50的安装过程如下:
1、进入\SDT250\WINDOWS 目录
2、双击SETUP可执行文件出现如下画面
选择NEXT:
(二)、GiveIO的安装过程如下:
1、GiveIO目录;
2、双击GiveIOInstaller.exe出现如下画面:
选择Install Service后,点击Quit即可。

(三)、DebugServer.exe调试服务程序的启动:双击DebugServer.exe,出现如下画面:
不要关闭该程序,即可使用ARM调试软件。

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