基于Proteus的ARM虚拟开发技术.
ARM虚拟仿真平台的搭建
ARM虚拟仿真平台的搭建摘要:本文介绍了一种嵌入式ARM开发的新思路,在ADS和Proteus仿真软件开发环境下搭建ARM开发的虚拟平台,并通过一个步进电机控制的实例说明搭建此平台的具体步骤。
实践证明,没有开发板,ARM学习者也可以完成ARM嵌入式系统的学习;对于ARM开发者此平台不但降低了开发成本,而且缩短了开发周期。
关键字:ARM;ADS软件;Proteus软件引言随着嵌入式技术的迅猛发展,越来越多的从事ARM开发的人需要嵌入式开发平台,传统的ARM开发平台不但价格高昂,并且实际电路连线不可更改。
使用EDA进行嵌入式开发平台的设计与仿真为嵌入式开发者提供了新的选择。
本文提出一种基于Proteus和ADS开发环境构建虚拟实验室的方案,并通过一个实例说明如何搭建这一平台。
1Proteus简介Proteus是由英国Lab Center Electronics公司开发的EDA工具软件。
它除了具有和其他EDA工具一样的原理编辑、印制电路板(PCB)自动或人工布线及电路仿真功能外,最大的特色是其电路是交互的、可视化的。
通过Proteus软件的VSM(虚拟仿真技术),用户可以对基于微控制器的系统连同所有的外围接口电子器件一起仿真[1]。
它的主要特点有:1.1能够进行电路原理图和印制电路板的设计。
1.2可以仿真微处理器和外围电路,可以仿真Pillips公司的LPC系列ARM7、PIC、Atmel A VR、Motorola HCXX以及8051/8052系列等常用的微处理器。
1.3提供了虚拟示波器、逻辑分析仪、信号发生器、计数器、各种电表、虚拟终端等虚拟仪器仪表供选择。
1.4提供软件调试功能。
在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态,因此在该软件仿真系统中,也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如Keil C51 uVision2、ADS、IAR等软件2ADS简介ADS(ARM Developer Suite),是在1993年由Metrowerks公司开发,是ARM处理器下最主要的开发工具。
Proteus仿真ARM7实验手册
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单片机系统设计与仿真-基于Proteus课程设计
单片机系统设计与仿真-基于Proteus课程设计概述单片机系统设计与仿真是电子信息、计算机科学与技术等专业的一门必修课程。
本课程旨在培养学生对单片机系统的整体设计与仿真的能力,以及培养学生的团队协作和实践能力。
本文将介绍单片机系统设计与仿真的基本原理、设计流程和Proteus软件的使用,并结合一个实际的课程设计案例,详细讲解如何进行单片机系统的设计与仿真。
基本原理单片机系统单片机系统是指由单片机芯片、外围电路和软件系统构成的一个整体。
其中,单片机芯片是整个系统的核心,其通过内部的计算单元、存储单元和通信单元来实现各种功能。
而外围电路则负责提供单片机芯片所需的输入、输出信号和供电等。
设计流程单片机系统的设计流程一般包括以下几个步骤:1.确定系统需求和功能:根据具体的应用需求和设计要求,确定单片机系统的功能和性能指标,例如:输入输出方式、通信协议、时序控制等。
2.选择单片机芯片和外围器件:根据系统设计要求,选择适合的单片机芯片和外围器件,例如:传感器、驱动器、电源等。
3.电路设计:根据系统需求和芯片手册的要求,设计整个系统的电路原理图和PCB电路板图。
4.编写程序:根据系统功能和需求,编写单片机程序,完成各种功能的实现。
5.系统测试和调试:在硬件和软件都构建完成后,进行系统测试和调试,确保系统的功能和性能满足要求。
Proteus软件Proteus是一款由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA软件,可用于电子电路、嵌入式系统的设计和仿真。
其功能强大,使用方便,广泛应用于电子、通信、计算机和控制等领域。
Proteus软件的使用Proteus软件安装Proteus软件的安装较为简单,在其官网上免费下载安装包后,按照提供的安装向导即可完成安装。
Proteus软件界面Proteus软件的主界面包括菜单栏、工具栏、构建区和输出窗口。
其中,菜单栏和工具栏提供了各种工具和命令,构建区用于构建和编辑原理图和PCB电路板图,输出窗口则用于显示仿真结果和调试信息。
基于Proteus的单片机虚拟实验平台设计研究
基于Proteus的单片机虚拟实验平台设计研究方案,并通过应用实例的分析,详细阐述采用Proteus软件仿真的特点,结合单片机开发程序,建立仿真环境,通过合理地设置,虚拟单片机实验过程,验证单片机系统的可靠性。
从而解决实验教学中硬件条件不足的问题,大大提高了实验教学的效果,缩短了实验教学与工程实际应用之间的差距。
关键词:单片机实验;Proteus软件;仿真“单片机原理与应用”这门课是机电一体化、自动化等专业的一门重要课程,具有理论性强、实践性更强等特点。
目前大多数高校都建立了单片机实验室,基本上配备了实验箱等硬件仿真设备。
但实验箱硬件电路固定、实验内容较难改动,很难适应单片机技术的快速发展以及培养学生的单片机开发能力、创新能力等需求。
利用Proteus软件进行单片机虚拟仿真实验,可以在一定程度上弥补上述不足。
随着多媒体教学手段的不断发展,仿真软件得到了广泛的应用,Proteus软件是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行在Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路。
1 基于Proteus的单片机虚拟实验平台的优势⑴实验内容广泛:利用Proteus软件丰富的系统资源,可完成验证性、设计性和综合性实验内容。
验证性实验项目:①输入输出口实验;②中断实验;③定时器实验等。
设计性实验项目:①设计时钟电路,完成时间的实时显示;②设计16×16LED点阵的显示电路;完成汉子的循环显示等。
综合性实验项目:①温度控制系统设计;②步进电机控制系统设计等。
设计灵活,克服了单片机实验箱中实验内容固定不变等方面的局限性,增强学生的学习兴趣。
⑵硬件投入少:在实际教学中,如果微控制器涉及到51系列、PIC系列、AVR系列等,为保证教学的需要,必然要投入各种实验设备;在实验过程中若需示波器、逻辑分析仪、信号发生器等设备,也必然要投入资金。
若采用Proteus软件则可仿真多种单片机,并可利用系统提供的虚拟仪表进行分析,避免了上述问题。
基于Proteus的ARM7虚拟实验设计
基于Proteus的ARM7虚拟实验设计【摘要】仿真软件Proteus是英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件,在全球广泛使用。
它可以仿真常用单片机以及外围电路的工作情况,并能直接在原理图上建立互动的电路仿真,在配合其内置的虚拟器如过滤器、逻辑分析仪等可建立完整的ARM7实验平台[1]。
与此同时,Proteus可以和Keil uVision 建立互动调试机制,展现现实在线调试场景。
本文主要介绍了在Proteus下如何建立ARM7基本实验环境。
【关键词】Proteus;单片机;仿真;ARM7ARM处理器是一种低功耗高性能的32位RISC处理器,ARM处理器是一个综合体,ARM公司自身并不制造微处理器,而是同ARM的合作伙伴来制造,作为SOC(System On Chip)的典型应用,目前,基于ARM的处理器以其高速度、低功耗等诸多优异的性能而得到非常广泛的应用。
1.ARM7处理器特性及其应用领域ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器,最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。
ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域:(1)工业控制领域作为32的RISC架构,基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展,ARM微控制器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微控制器提出了挑战;(2)无线通讯领域目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术,ARM以其高性能和低成本,在该领域的地位日益巩固;(3)网络应用随着宽带技术的推广,采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。
此外,ARM在语音及视频处理上行了优化,并获得广泛支持,也对DSP的应用领域提出了挑战;(4)消费类电子产品ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用;(5)成像和安全产品现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。
在PROTEUS中使用ARM处理器及uC-OS-II移植理解——LPC2124.
在PROTEUS中使用ARM处理器及uC/OS-II移植理解——LPC2124LPC2124是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU的微处理器,并带有256k 的嵌入的高速Flash存储器和16k的片那静态RAM。
128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使得32位代码能够在最大的时钟速率下运行。
对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式,将使得代码规模降低超过30%,而性能的损失却很小。
LPC2124片那Boot装载程序实现在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)。
1ms可以编程512字节。
整片擦除只需要400ms。
此外还有4路A/D转换器,转换时间低于2.24us;2个32位定时器,6路PWM输出、RTC、看门狗和多个串行接口。
LPC系列微处理器的抗干扰能力强,在很多应用中得到了使用。
三.软件分析1.LPC的Memory Map、Remap和LPC2124的Bootblock程序Memory Map是把芯片中、芯片外的Flash、RAM、外设、BootBlock等进行统一编址,用地址来表示对象。
LPC系列ARM处理器的这个地址是出厂时,由厂家规定的,用户只能访问,而不能进行更改。
Remap和Boot,个人理解如下:在Reset信号周期内,LPC2124运行芯片内部自带的Bootblock程序,复位信号过后才是运行用户的程序。
LPC系列ARM处理器的Bootblock被固化在最高的Flash块中,运行时是被映射到0x7FFFE000~0x7FFFFFFF区域,这个程序是厂家写入的,它由任何复位硬件激活,在任何复位后都会先执行Boot装载程序。
之所以要把BootBlock程序放在Flash块的顶端,是因为各芯片的Flash大小不一致,厂家为了BootBlock在芯片中的位置固定,在编址的2G靠前的位置虚拟划分一个区域作为BootBlock区域。
这就是Remap。
毕业论文-基于Proteus的单片机系统设计
基于proteus的单片机系统设计摘要Proteus软件有十多年的历史,在全球广泛使用,除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外,其革命性的功能是,他的电路仿真是互动的,针对微处理器的应用,还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,并实现软件源码级的实时调试,如有显示及输出,还能看到运行后输入输出的效果,配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等。
单片机系统设计包含硬件设计和软件设计两部分。
传统的方法是先进行硬件设计 ,然后进行软件调试。
当硬件电路不满足设计要求时 ,就需要修改硬件电路重新进行调试。
Proteus是单片机系统仿真软件 ,当硬件电路不满足设计要求时 ,直接修改电路重新进行仿真 ,直到系统软硬件满足要求为止。
本课题针对PROTEUS软件和编译软件KEIL做了一下简单的介绍。
本文重点对单片机虚拟硬件环境各部分电路进行详细介绍,包括键盘、显示、A/D、D/A转换等。
关键词: Proteus;单片机 ;硬件电路 ;仿真Design of single chip microcomputer system based on ProteusAbstractProteus software has more than 10 years of history, is used on a global scale, in addition to having and other EDA tools principle layout, PCB automatically or manually wiring and circuit simulation function, the function is a revolutionary, his circuit simulation is interactive, in response to the microprocessor application, also can be directly based on the schematic diagram virtual prototype and the realization of software programming, source code level real-time debugging, such as a display and output, can see running the input output effect, with the system configuration of the virtual instruments such as oscilloscopes, logic analyzers. The design of single chip computer system includes hardware design and software design of two parts. The traditional method is to first hardware design, then the software debugging. When the hardware circuit can not meet the design requirements, we need to change hardware circuit debugging. Proteus is a MCU system simulation software, the hardware circuit can not meet the design requirements, to directly modify the circuit simulation, until the system hardware and software are satisfied.In this paper PROTEUS software and compiling the software KEIL to do a simple introduction. This paper focuses on the single chip computer hardware environment of various parts of the circuit are introduced in detail, including keyboard, display, A / D, D / A conversion.Key words : Proteus; Single Chip Microcomputer; Circuit; simulation目录1 绪论 (1)1.1 项目背景分析 (1)1.2 技术发展趋势 (1)1.3课题的意义 (2)2 开发工具介绍 (3)2.1 Proteus软件介绍 (3)2.2 Proteus应用方式 (3)2.3 Keil C51 uVision3软件介绍 (4)2.4 Keil C51的应用方式 (5)3硬件电路 (6)3.1电路图 (6)3.2电路设计 (7)3.2.1主芯片89C52 (7)3.2.2 4×4 矩阵式键盘 (10)3.2.3 8位发光二极管 (12)3.2.4 LCD字符液晶显示器 (13)3.2.5数模转换电路设计 (14)4 系统仿真 (18)4.1 4x4键盘显示电路仿真 (18)4.2 8位发光二极管仿真 (19)4.3 LCD字符型液晶显示器 (21)4.4 A/D转化仿真 (22)5.结论 (23)参考资料 (24)致谢 (25)1 绪论1.1 项目背景分析单片机作为嵌入式系统的核心器件,其系统设计包括硬件电路设计和程序设计两个方面,软件调试一般必须在电路板制作完成、元器件焊接完毕之后进行,而且电路板的制作、元器件的安装、焊接费时费力。
在PROTEUS中使用ARM处理器及uCOSII移植理解——LPC2124
在PROTEUS中使用ARM处理器及uC-OS-II移植理解——老公如果你只能在活一天,我愿用我的生命来延续你的生命,你要快乐的生活在提出分手的时候请不要说还爱我。
在PROTEUS中使用ARM处理器及uC/OS-II移植理解——LPC2124LPC2124是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU的微处理器,并带有256k 的嵌入的高速Flash存储器和16k的片那静态RAM。
128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使得32位代码能够在最大的时钟速率下运行。
对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式,将使得代码规模降低超过30%,而性能的损失却很小。
LPC2124片那Boot装载程序实现在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)。
1ms可以编程512字节。
整片擦除只需要400ms。
此外还有4路A/D转换器,转换时间低于;2个32位定时器,6路PWM输出、RTC、看门狗和多个串行接口。
LPC系列微处理器的抗干扰能力强,在很多应用中得到了使用。
三.软件分析1.LPC的Memory Map、Remap和LPC2124的Bootblock程序Memory Map是把芯片中、芯片外的Flash、RAM、外设、BootBlock等进行统一编址,用地址来表示对象。
LPC系列ARM处理器的这个地址是出厂时,由厂家规定的,用户只能访问,而不能进行更改。
Remap和Boot,个人理解如下:在Reset信号周期内,LPC2124运行芯片内部自带的Bootblock程序,复位信号过后才是运行用户的程序。
LPC系列ARM处理器的Bootblock被固化在最高的Flash块中,运行时是被映射到0x7FFFE000~0x7FFFFFFF区域,这个程序是厂家写入的,它由任何复位硬件激活,在任何复位后都会先执行Boot装载程序。
之所以要把BootBlock程序放在Flash块的顶端,是因为各芯片的Flash大小不一致,厂家为了BootBlock在芯片中的位置固定,在编址的2G靠前的位置虚拟划分一个区域作为BootBlock区域。
仿真软件ProteuS在ARM系统设计中的应用.
仿真软件ProteuS在ARM系统设计中的应用仿真软件ProteuS在ARM系统设计中的应用类别:EDA/PLD引言现在,人们生活中的每个角落都有嵌入式设备的存在,比如DVD、移动电话、MP3及掌上电脑等等。
这些嵌入式设备多采用32位RISC嵌入式处理器作为核心部件。
其中基于ARM核的嵌入式处理器独占鳌头,在32位RISC处理器中占据超过75%的市场份额。
因而越来越多的电子爱好者都加入了学习ARM的队伍中。
通过和一般单片机系统开发过程的比较不难发现,嵌入式系统的设计包括硬件设计和软件设计两个方面,其调试过程包括软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。
软件调试一般比较容易进行,但是硬件测试和系统调试则比较麻烦,因为要进行这两个过程必须在 PCB制作、元器件焊接完毕之后才能进行;而PCB的制作、元器件的焊接是非常费时费力的,如果能采用仿真工具ProteuS VSM,则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。
毫无疑问,这样可给广大ARM学习者带来很大的方便。
1 Proteus 简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件,是一个电子设计的教学平台、实验平台和创新平台,涵盖了电工电子实验室、电子技术实验室、单片机应用实验室等的全部功能。
它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路。
该软件的特点是:①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
②支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及Phil-lips公司的ARM(LPC系列)等。
基于ProteusVSM和IAREWARM的ARM虚拟实验系统构建
Proteus是 英 国 Labcenter公 司 开 发 的 一 个 完 整 的 软 、硬 件 设 计 仿 真 平 台 。 它 包 括 原 理 图 输 入 系 统 ISIS、带 扩 展 的 Prospice 混 合 模 型 仿 真 器 、动 态 器 件 库 、高 级 图 形 分 析 模 块 和 处 理 器 虚 拟 系统仿真模型VSM。Proteus ISIS支持8000个元件, 包含标准符 号 、晶体 管 、二 极 管 、热 离 子 管 、TTL、CMOS、ECL、微 处 理 器 , 以 及 存 储 器 元 件 、PLD、模 拟IC和 运 算 放 大 器 [1]。
图2 液晶显示电路图
3.2.3 软件程序 在IAR EWARM中新建一个工程, 加入必要的启动代码文
件、头文件、主程序文件和链接配置文件, 注意和CPU有关的文 件 一 定 要 和 所 选 用 的 芯 片 对 应 。完 成 后 工 程 的 视 图 如 图 3所 示 。 然后进行编译和调试, 直至没有任何错误和警告。 3.2.4 联合调试和仿真
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图1 ARM虚拟开发流程图
3.2 实例分析— ——利用ARM虚拟系统实现液晶显示 下 面 用 一 个 简 单 的 实 例 来 说 明 实 现 ARM虚 拟 实 验 的 一 般
步骤, 实验目的是在液晶显示器上显示字符“Hello ARM”。 3.2.1 软件的安装和设置
Proteus和IAR EWARM软 件 的 安 装 可 以 参 考 官 方 手 册 。 主要说明一下Proteus VSM Simulator驱动的安装。这个驱动文 件可以从Proteus的官方网站上下载, 是Proteus和IAR软件开发 环境之间的调试接口, 对应于IAR的的版本是Vdmcspy.exe。 3.2.2 硬件电路
Proteus在Arm课程教学中的应用
Proteus在Arm课程教学中的应用
袁易君
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2008(000)036
【摘要】本文提出利用Proteus软件的功能特点及其构建虚拟系统模型的优点,在Arrn课程教学中使用Proteus软件平台设计ARM嵌入式系统.ARM芯片选用了Philips公司的Arm7芯片LPC21XX系列,能有效的提高学生学习的积极性,同时也可取得良好的教学效果.
【总页数】2页(P51,16)
【作者】袁易君
【作者单位】宜春学院理工学院,江西,宜春,336000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.Proteus仿真软件在单片机原理及应用课程教学中的应用 [J], 刘青;任晓芳
2.Proteus在单片机原理及应用课程教学中的应用 [J], 方天红;;
3.仿真软件Proteus在《数子电路应用》课程教学中的应用 [J], 陶洪;钱驰波
4.Proteus软件在“单片机技术与应用”课程教学中的应用 [J], 胡慧铺;倪孔释;李世红;
5.Proteus软件在汽车电气设备构造与维修课程教学中的应用 [J], 曹阳明;李苗;崔丹丹;张雷;李雅荣
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基于Proteus的单片机虚拟开发环境
基于Proteus的单片机虚拟开发环境
王瑞萍
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2009(32)8
【摘要】单片机开发是自动化、电子技术等专业必须掌握的一门专业技能之一,为降低学习和单片机软硬件的开发成本,提高软,硬件的设计质量、提高产品开发速度,介绍一种基于Proteus的虚拟开发环境,使得软、硬件可以并行开发.该虚拟开发环境尤其有助于专业教学和实验工作.应用在产品研发领域使单片机控制系统的设计缺陷暴露在设计初期,显著提高单片机系统的开发速度和质量.
【总页数】3页(P155-157)
【作者】王瑞萍
【作者单位】华南理工大学,广州汽车学院,广东,广州,510800
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于Proteus的单片机虚拟开发环境简述 [J], 任亮
2.基于Proteus的单片机虚拟仿真网络实验室建设及使用 [J], 周茂霞; 白成杰
3.基于Proteus的单片机虚拟仿真探究性实验项目的设计与实践 [J], 成玲
4.基于Proteus的单片机虚拟仿真探究性实验项目的设计与实践 [J], 成玲
5.单片机教学中基于Proteus与KEIL软件虚拟实验台的搭建 [J], 王杰华
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Protues环境的基于ARM的PWM设计仿真设计
摘要随着社会的发展,嵌入式系统已经渗入到人们的生活中,例如常见的手机就是它的一项应用。
嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器,其中基于ARM内核的嵌入式处理器独占鳌头,像飞利浦公司基于ARM7内核而开发的LPC2124芯片就十分常见。
在研究ARM过程中,开发平台必不可少,其中Proteus具有虚拟仿真功能,使得设计嵌入式系统更加方便。
论文阐述了在Proteus平台下,搭建以LPC2124芯片为核心的PWM可调占空比电路,其中包括芯片的基础电路(接入电源、晶振与复位电路等)、开关电路、PWM转换DAC环节、信号放大环节以及驱动电机转动等。
之后在Keil工具中编程控制PWM波形,最后进行仿真调试。
在最后的仿真调试中,系统成功输出PWM波形,并可以电机转速,符合设计目的。
关键词:嵌入式系统;ARM嵌入式处理器;Proteus仿真;基于ARM7的LPC2124芯片;PWM输出Protues environment based on ARM PWM d esign simulationAbstractWith the development of society,the embedded system already have been infiltrated into people's lives. For example,one of its application is common cell phones. Embedded systems of the core components is embedded processor, which based on ARM core has occupied most of the market.As we know it is very common to use the LPC2124 whose structure based on ARM7 in the products. In the course of researching ARM, it is necessary to use development platform, in which proteus has a virtual simulation function that made the design of embedded systems more convenient.The study expound that in the proteus platform,building a circuit which takes LPC2124 as the core.And in that circuit,we can control the duty cycle of PWM. Assuredly,the circuit includes the basis of the circuit chip which contain power supply,crystal oscillator and reset circuit.It also includes switch circuit,PWM converter DAC,Signal amplification and drive motor.After that,it will programme control of PWM waveform in the Keil tools. Finally we can see the simulation and debugging.In the final simulation debugging,the system output the PWM waveform successfully and the motor speed could be changed.So it is prove that the system is in keeping with the goal of the design.Key words:Embedded system,ARM embedded processor,Proteus simulation, LPC2124 based on ARM7,PWM output目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................................... I I 目录............................................................................................................................................ I II 第一章绪论. (1)1.1研究背景 (1)1.2国内研究现状 (2)1.3主要研究内容 (3)第二章PWM技术与电路控制 (4)2.1脉宽调制PWM技术 (4)2.2滤波 (7)2.3信号放大 (8)本章小结 (9)第三章Protues环境基于ARM的PWM设计 (10)3.1整体系统设计 (10)3.2硬件系统设计 (11)3.3软件系统设计 (15)3.3.1引脚功能配置 (16)3.3.2目标板初始化 (18)3.3.3改变PWM占空比 (20)3.3.4编程控制 (21)3.3.5编译遇到的问题 (23)本章小结 (24)第四章仿真实验 (25)4.1使用Proteus软件 (25)4.1.1简介 (25)4.1.2Proteus的安装 (27)4.2使用ARM开发工具 (28)4.2.1简介 (28)4.2.2工具Keil的安装 (31)4.2.3设定编译器 (31)4.2.4建立Keil工程 (32)4.2.5工程配置 (33)4.2.6生成目标文件 (35)4.3仿真结果 (35)4.4联合调试 (38)4.4.1单机上整合Keil与Proteus (38)4.4.2网络上整合Keil与Proteus (38)本章小结 (39)第五章总结 (40)第六章致谢 (42)参考文献 (43)第一章绪论1.1研究背景嵌入式系统的研究,近年来相当火热,已经成为一个比较新并且比较热门的专业之一。
在PROTEUS中使用ARM处理器及uCOS-II移植理解
在PROTEUS中使用ARM处理器及uC/OS-II移植理解Rein Lee 一.嵌入式系统概述通过本次嵌入式系统课程的学习,我了解了嵌入式系统的概念。
所谓嵌入式系统,是指用于执行独立功能的专用计算机系统,它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件,和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成,共同实时诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。
嵌入式系统以应用为中心,以微电子技术、控制技术和通讯技术为基础,强调硬件软件的协同性与整合性,软件与硬件可裁减,以满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求。
1.1 嵌入式系统的硬件特征嵌入式系统的硬件必须根据具体的应用任务,以功耗、成本、体积、可靠性、处理能力等为指标来选择。
嵌入式系统的核心是系统软件和应用软件。
由于存储空间有限,因而要求软件代码紧凑、可靠,大多对实时性有严格的要求。
早期的嵌入式系统设计方法,通常是采用“硬件优先”原则。
在粗略估计软件任务需求的情况下,首先进行硬件设计与实现。
然后在此硬件平台上,再进行软件设计。
因为很难充分利用硬件软件资源,取得最佳性能的效果。
同时,一旦在测试时发现问题,需求对设计进行修改时,整个设计流程将重新进行,对成本和设计周期的影响很大。
这种传统的设计方法只能改善硬件/软件各自的性能,在有限的设计空间不可能对系统做出较好的性能综合优化,在很大程度上依赖于设计者的经验和反复实验。
随着电子系统功能的日益强大和微型化,系统设计涉及的问题越来越多,难度也越来越大。
硬件和软件也不再是截然分开的两个概念。
因而出现了软硬件协同的设计方法。
在系统目标要求下,协同设计软硬件体系结构,以最大限度地挖掘系统软硬件能力,得到高性能低代价的优化设计方案。
1.2 嵌入式操作系统目前流行的嵌入式操作系统可以分为两类:一类是从运行在个人电脑上的操作系统向下移植到嵌入式系统中,形成的嵌入式系统,如微软公司的Windows CE,SUN公司的Java操作系统,嵌入式Linux等。
第03章 基于PROTEUS的AVR单片机虚拟开发.
1、对 “PROTEUS ISIS” 设计与仿真 平台的认识
2、单片机应用系统“PROTEUS ISIS” 的画图设计与仿真
3、源程序的编辑与编译 4、源程序的调试与仿真 5、借助KEIL软件实现源程序的编辑、
编译与仿真
“PROTEUS ISIS”
设计与仿真平台的使用
1、PROTEUS 软件是商业软件,现流 行应用V6.9版和V7.1版,只有少量差别。 安装后前者为雷电背景,后者为汽车图 案。
2、少许后显示ISIS主界面:
2、 单片机应用系统 “PROTEUS ISIS”的画图设计
PROTEUS软件应用
AVR单片机用 PROTEUS虚拟开发教学
PROTEUS 软件的简介
PROTEUS软件是英国Lebcenter elctronics公
司开发的电子自动设计与仿真软件;主要由 VSM(虚拟系统模型)和PCB design (印刷电路板设 计)两部分组成。
我们主要习前者,且重点掌握“PROTEUS ISIS”(智能原理图输入系统)
PROTEUS 资料推荐
1、《单片机系统的PROTEUS设计与仿真》
—— 张靖武 等编著(电子工业出版社)
2、《基于PROTEUS的51系列单片机设计与仿真》
——侯玉宝 等编著(电子工业出版社)
4、《基于PROTEUS的AVR单片机系统设计与仿 真》
—— 周润景 张丽娜 编著(北航大出版社)
PROTEULeabharlann ISIS
嵌入式开发教程之基于Proteus的ARM虚拟开发
2.3嵌入式开发教程之仿真
文中采用ADS集成开发环境进行程序的编译连接设 置,ADS集成开发环境是ARM公司推出的ARM核微控 制器集成开发工具,英文全称为ARM Developer Suite, 成熟版本为ADS1.2。ADS1.2支持ARM10以前的所有 arm系列微控制器,支持软件调试,支持汇编、C和 C++源程序,具有编译效率高、系统库功能强等特点。
打开ADS1.2集成开发环境CodeWarrior IDE,点 击Project→New Project建立一个新的工程lcd.mcp, 把以上编好的代码文件全部添加进工程,如图4所示。 进行相关设置后,选择Project→Make命令,编译并连 接工程,生成stepper.hex文件。
在原理图中右击微控制器LPC2124,再单击,出 现一属性设置窗口Edit Component,如图5。在其中 的Program File中添加上面生成的stepper.hex文件的 路径,单击OK完成设置。
嵌入式开发教程
点击原理图左下角
钮
,即开始仿真运行。
中的运行按
仿真结果如图6所示。数字图表显示各电压节
点的电平值随时间变化的曲线,步进电机按要求运 行,按下KEY键电机反转。仿真结果完全符合设计
要求。
图5 器件编辑窗口
图6 仿真结果图
嵌入式开发教程之基于 Proteus的ARM虚拟开发
引言
1 Proteus简介
嵌入式开发教程
2 Proteus环境下的系统设计与仿真
2.1嵌入式开发教程之电路原理图的设计
图1 Proteus主窗口
图2 电路原理图
2.2嵌入式开发教程之程序代码的编写
嵌入式开发教程
图3 程序ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程图
在PROTEUS中使用ARM处理器及uCOS-II移植理解
在PROTEUS中使用ARM处理器及uC/OS-II移植理解Rein Lee 一.嵌入式系统概述通过本次嵌入式系统课程的学习,我了解了嵌入式系统的概念。
所谓嵌入式系统,是指用于执行独立功能的专用计算机系统,它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件,和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成,共同实时诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。
嵌入式系统以应用为中心,以微电子技术、控制技术和通讯技术为基础,强调硬件软件的协同性与整合性,软件与硬件可裁减,以满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求。
1.1 嵌入式系统的硬件特征嵌入式系统的硬件必须根据具体的应用任务,以功耗、成本、体积、可靠性、处理能力等为指标来选择。
嵌入式系统的核心是系统软件和应用软件。
由于存储空间有限,因而要求软件代码紧凑、可靠,大多对实时性有严格的要求。
早期的嵌入式系统设计方法,通常是采用“硬件优先”原则。
在粗略估计软件任务需求的情况下,首先进行硬件设计与实现。
然后在此硬件平台上,再进行软件设计。
因为很难充分利用硬件软件资源,取得最佳性能的效果。
同时,一旦在测试时发现问题,需求对设计进行修改时,整个设计流程将重新进行,对成本和设计周期的影响很大。
这种传统的设计方法只能改善硬件/软件各自的性能,在有限的设计空间不可能对系统做出较好的性能综合优化,在很大程度上依赖于设计者的经验和反复实验。
随着电子系统功能的日益强大和微型化,系统设计涉及的问题越来越多,难度也越来越大。
硬件和软件也不再是截然分开的两个概念。
因而出现了软硬件协同的设计方法。
在系统目标要求下,协同设计软硬件体系结构,以最大限度地挖掘系统软硬件能力,得到高性能低代价的优化设计方案。
1.2 嵌入式操作系统目前流行的嵌入式操作系统可以分为两类:一类是从运行在个人电脑上的操作系统向下移植到嵌入式系统中,形成的嵌入式系统,如微软公司的Windows CE,SUN公司的Java操作系统,嵌入式Linux等。
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基于Proteus的ARM虚拟开发技术
基于Proteus的ARM虚拟开发技术
类别:嵌入式系统
1 引言现在,人们生活中的每个角落都有嵌入式设备的存在,比如数码相机、移动电话、TV机顶盒及掌上电脑等等。
这些嵌入式设备多采用32位RISC嵌入式处理器作为核心部件。
其中基于ARM核的嵌入式处理器独占鳌头,在32位RISC处理器中占据超过75%的市场份额。
ARM核嵌入式处理器通常采用C语言编程,目前ARM公司的开发工具ADS、RealView以及Keil与ARM核处理器结合较好,得到了广大嵌入式学习者的一致认可。
在传统的嵌入式系统学习中,嵌入式开发平台是必不可少的。
其中资源少的开发平台便宜但功能较少,资源多的开发平台又价格不菲,这对广大的嵌入式爱好者无疑是个障碍。
然而,有没有在不增加甚至降低开发成本的同时还能进行同样或更好的开发呢?本文介绍的Proteus软件就是一个可以完全脱离硬件平台来学习嵌入式系统进行虚拟开发的利器,可以说是嵌入式系统学习的一次革命。
1 Proteus简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司的EDA 工具软件,是一个电子设计的教学平台、实验平台和创新平台,涵盖了电工电子实验室、电子技术实验室、单片机应用实验室等的全部功能。
其革命性的功能是将电路仿真和微处理器仿真进行协调,直接在基于原理图的虚拟原型上进行处理器编程调试,并进行功能验证,通过动态器件(如电机、LED、LCD、开关等),配合系统配置的虚拟仪器(如示波器、逻辑分析仪等),可实时看到运行后的输入输出的效果,其主要特点如下:(1)可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路,其支持Pillips公司系列的ARM(LPC系列),Proteus的仿真是基于SPICE3F5的,因此它也能像其它的EDA软件那样进行电路分析,如模拟分析、数字分析、混合信号分析、频率分析等等;(2)提供了虚拟示波器、逻辑分析仪、信号发生器、计数器、电表、Virtual Terminal等虚拟仪器仪表供选择;(3)能够进行SCH(原理图)和PCB(印刷板)电路的设计;
(4)其自身只带汇编编译器,不支持C语言。
但可以将它与Keil、ADS集成开发环境连接,将用汇编和C语言编写的程序编译好之后,可以立即进行软、硬件结合的系统仿真,达到很好的仿真效果。
2 Proteus环境下的系统设计与仿真Proteus和PROTEL、EWB等软件相似,绘制原理图都要先从器件库里取出所需的元器件符号并在绘图区布局好,同时编辑好元件的参数,接着进行连线,添加必要的网络标号等步骤。
下面通过一个简单的实例说明如何使用Proteus软件实现ARM(以LPC2124-p.htm" target="_blank" title="LPC2124货源和PDF资料"LPC2124为例)系统设计与仿真。
实例以 lpc2124控制器为核心,与L297、L298组成步进电机控制器,添加必要的外围电路,实现对步进电机的正、反转控制。
2.1 电路原理图的设计运行Proteus VSM的ISIS后出现如图1所示的主窗口界面,点击“File”—“New Design”新建一个设计项目。
接下来就是在其中所需的添加元器件了,点击元器件添加按钮会弹出“Pick Devices”对话框,在其中选择需要添加的元器件,添加到器件列
表区中。
然后再依次点击列表区里的元器件,把它们放到绘图区并编辑其属性,接着进行合理的布局之后,就可以进行连线了。
与PROTEL类似,Proteus 也具有自动捕捉节点和自动布线功能,连线时当鼠标的指针靠近一个对象的引脚时,跟着鼠标的指针就会出现一个“×”提示符号,点击鼠标左键即可画线,在终点再点击确认一下就完成一段导线,所有导线画完后,点击电源按钮,添加必要的电源和接地符号,并编辑其属性后,原理图的绘制就完成了,如图2所示。
图2 电路原理图 2.2 程序代码的编写程序代码的编写主要分四个部分进行:(1) LPC2124-p.htm" target="_blank"
title="LPC2124货源和PDF资料"LPC2124的初始化代码;(2) LPC2124-p.htm" target="_blank" title="LPC2124货源和PDF资料"LPC2124异常向量入口及异常向量与C语言代码的接口,包括初始化堆栈的代码;(3) LPC2124-p.htm" target="_blank" title="LPC2124货源和PDF资料"LPC2124目标板特殊的代码,包括异常处理程序和目标板初始化程序;(4) 根据我们实例要求,结合原理图,编写实现预期功能的代码,即通常的执行代码,代码文件保存为“main.c”。
通常,为了节省开发者的时间,通常把这些文件保存在一个文件夹里,暂且把文件夹命名为“lpc2124模块”,这样在以后的程序代码编写时就可以直接调用这个模块,再根据不同的要求改写“main.c”就行了,而不必要又重新编写这些程序,节省了大量时间,大大提高了工作效率。
这里主要说明“main.c”的编写,要实现的功能是用LPC2124-p.htm" target="_blank" title="LPC2124货源和PDF资料"LPC2124控制器、LP297、L298组成的步进电机控制器,控制步进电机的运转,原理图中可以看到各元器件引脚的连接,图中还设置了七个电压探针,用数字图表显示各电压节点的电平随时间变化的曲线。
KEY键控制电机的正反转(KEY键按下则电机反转)。
程序流程图如图3所示。
根据程序流程图编写好执行代码文件“main.c”。
图3 程序流程图图4 ADS编译环境窗口 2.3 仿真文中采用ADS集成开发环境进行程序的编译连接设置,ADS集成开发环境是ARM公司推出的ARM核微控制器集成开发工具,英文全称为ARM Developer Suite,成熟版本为ADS1.2。
ADS1.2支持ARM10以前的所有ARM系列微控制器,支持软件调试,支持汇编、C和C++源程序,具有编译效率高、系统库功能强等特点。
打开ADS1.2集成开发环境CodeWarrior IDE,点击Project→New Project建立一个新的工程lcd.mcp,把以上编好的代码文件全部添加进工程,如图4所示。
进行相关设置后,选择Project→Make命令,编译并连接工程,生成stepper.hex文件。
在原理图中右击微控制器
LPC2124-p.htm" target="_blank" title="LPC2124货源和PDF资料
"LPC2124,再单击,出现一属性设置窗口Edit Component,如图5。
在其中的Program File中添加上面生成的stepper.hex文件的路径,单击OK完成设置。
点击原理图左下角中的运行按钮,即开始仿真运行。
仿真结果如图6所示。
数字图表显示各电压节点的电平值随时间变化的曲线,步进电机按要求运行,按下KEY键电机反转。
仿真结果完全符合设计要求。
图5 器件编辑窗口图6 仿真结果图 3 结语通过以上简单的步进电机控制系统设计过程可以看出,用Proteus软件进行ARM虚拟开发的优势所在。
使用Proteus进行ARM的虚拟开发,不仅可以减少实验硬件资本的投入,还突破了实际开发板中实验内容的局限性,使开发者能够充分发挥自身的主动性。
使用Proteus仿真,大大降低了开发成本,提高了开发效率。
笔者相信随
着电子技术的不断发展、完善,基于软件的硬件虚拟开发的应用将会发挥越来越重要的作用。