嵌入式系统程序设计实例.ppt
嵌入式实时系统FreeRTOS ppt课件
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2.1任务函数
图二
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2.1任务函数
上例中main()函数在启动调度器之前先完成两个任务 的创建。当然也可以从一个任务中创建另一个任务。
我们可以先在main()中创建任务1，然后在任务1中创 建任务2．这样需要在任务一中添加以下语句：
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参数：
pvParameters 任务函数接受一个指向void的指针(void*)。 pvParameters的值即是传递到任务中的值。
uxPriority 指定任务执行的优先级。优先级的取值范围可以从最低优先级0 到最高优先级(configMAX_PRIORITIES – 1)。
configMAX_PRIORITIES 是一个由用户定义的常量。
pxCreatedTask 用于传出任务的句柄。这个句柄将在API调用中对该创建 出来的任务进行引用，比如改变任务优先级，或者删除任务。如果应用程序 中不会用到这个任务的句柄，则pxCreatedTask可以
被设为NULL
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返回值 有两个可能的返回值：
1.pdTRUE 表明任务创建成功。
这时任务参数就可以用来传递各自打印输 出的字符串。
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我们仍然调用两次xTaskCreate()，但其pvParameters（第四个） 参数变 为了两个不同的指针，两个指针分别指向各自需要打印输出的文本。
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5
1、FreeRTOS简介
●通讯：大约40%的FreeRTOS核心代码是用来处 理通讯的。任务和中断使用队列互相发送数据， 并且使用信号灯和互斥来发送临界资源的使用情 况。
ARM嵌入式LINUX应用程序设计PPT课件
嵌入式软件测试中经常用到的测试工具： ➢ 内存分析工具 ➢ 性能分析工具 ➢ 覆盖分析工具 ➢ 缺陷跟踪工具
2021/3/18
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嵌入式Linux面临的挑战
1
2
3
Linux的实时 扩充性
改变Linux内核 体系结构
完善Linux的集 成开发环境
Solution
➢ 扩展 Linux 的实时 性能
向外扩展 向上扩展
页式存储管理机制 页表
硬件无关部分
进程的映射和逻辑内存的对换
硬件相关部分
为内存管理硬件提供了虚拟接口
每个进程保留一张页表，用于将本进程 空间中 的虚拟地址变换成物理地址。
2021/3/18
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进程调度
当需要选择下一个进程运行时，由调度程序选择最值得运行的进程，依 据每个进程的task_struct结构
交叉开 发环境
开放类型
GNU工具链
➢ 常用的交叉开发环
境主要有开放和商
业两种类型。开放 Metrowerks CodeWarrior
嵌入式系统程序设计(6章)赖晓晨
4. 共享库错误函数
函数原型: const char *dlerror(void); 功能描述：当动态链接库操作函数 （dlopen、dlsym、dlclose）执 行失败时，dlerror可以返回出错信息， 返回值为NULL时表示操作函数执行成 功。
【例6-2】
/* ch6_2 sub.h */ #ifndef SUB_H #define SUB_H int square(int); #endif /* ch6_2 sub.c */ #include <stdio.h> int square(int a) { printf("the square of the number is:"); return a*a; }
打开共享库(续)
功能描述：参数中的libname一般是库的绝对路径， 这样dlopen会直接装载该文件；如果只是指定了库名 称，在dlopen会按照下面的机制去搜寻：
根据环境变量LD_LIBRARY_PATH查找； 根据/etc/ld.so.cache查找； 依次在/lib和/usr/lib目录查找。
库分类
静态库，是在执行程序运行前就已经加入到执 行码中，在物理上成为执行程序的一部分。
共享库，是在执行程序启动时加载到执行程序 中，可以被多个执行程序共享使用。 动态链接库，其实并不是一种真正的库类型， 应该是一种库的使用技术，应用程序可以在运 行过程中随时加载和使用库。
库命名约定
所有库都以lib开头，表示一个库文件；
}
handle=dlopen("/lib/libmydll.so", RTLD_LAZY); if(!handle) { printf("%s\n",dlerror()); 如未找到函数，显 } 示error中的错误 fp=dlsym(handle, "square"); 信息 if((error=dlerror())!=NULL) { printf("%s\n",error); dlclose(handle); exit(1); } printf("now call the function square.\n"); result = (*fp)(n); printf(" %d\n",result); dlclose(handle); return 0;
嵌入式最小系统设计PPT课件
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
VD1/GPD1 97
VD0/GPD0 98
RXD0/GPE2 99
TXD0/GPE1 100
DATA31/nCTS0/GPC15 101
DATA30/nCTS0/GPC14 102
DATA29/RxD1/GPC13 103 DATA28/TxD1/GPC12 104
7个起始地址固定及大小可编程的地址空间。
1个起始地址及大小可变的地址空间。
所有存储器空间的访问周期都可通过编程配置。
提供外部扩展总线的等待周期。
在低功耗模式下支持DRAM/SDARM自动刷新。
支 持 地 址 对 称 或 非 地第址18页对/共称102的页 D R A M 。
3. cache和片内SRAM 4路相连统一的8KB指令/数据cache。 未作为cache使用的0/4/8KB cache存储空间可作为片内SRAM使用。 cache伪LRU（最近最少使用）的替换算法。 通过在主内存和缓冲区内容之间保持一致的方式写内存。 具有4级深度的写缓冲。 当缓冲区出错时，请求数据填充。
• SDRAM存储器作为系统运行时的主要区域，系
第3页/共102页
• JTAG接口可对芯片内部的所有部件进行访问，通 过该接口可对系统进行调试、编程等。
嵌入式课程设计实例分析
嵌入式课程设计实例分析一、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，能够独立完成简单的嵌入式系统设计与开发。
具体分解为以下三个层面：1.知识目标：学生需要理解嵌入式系统的基本组成、工作原理和开发流程，掌握C语言编程和常用嵌入式处理器的基本使用方法。
2.技能目标：学生能够运用所学知识，使用嵌入式开发工具和环境进行程序设计、调试和验证，具备实际嵌入式项目开发的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对嵌入式技术的兴趣和好奇心，使其认识嵌入式技术在现代社会中的重要性，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括嵌入式系统的基本概念、嵌入式处理器、嵌入式系统设计与开发流程、C语言编程和嵌入式系统应用等。
1.嵌入式系统的基本概念：包括嵌入式系统的定义、特点、分类和发展趋势。
2.嵌入式处理器：介绍常用的嵌入式处理器架构、工作原理和性能评估。
3.嵌入式系统设计与开发流程：讲解嵌入式系统的设计方法、步骤和关键环节。
4.C语言编程：包括C语言的基本语法、编程技巧和嵌入式系统编程实践。
5.嵌入式系统应用：介绍嵌入式系统在各个领域的应用案例和前景。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
1.讲授法：用于讲解嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法。
2.案例分析法：通过分析具体的嵌入式系统案例，使学生更好地理解嵌入式系统的应用和实践。
3.实验法：安排学生在实验室进行实际操作，锻炼学生的动手能力和实际问题解决能力。
4.小组讨论法：学生进行小组讨论，促进学生之间的交流与合作，培养团队合作精神。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《嵌入式系统设计与实践》等。
2.参考书：《嵌入式系统导论》、《嵌入式处理器与应用》等。
3.多媒体资料：包括教学PPT、视频教程、在线课件等。
4.实验设备：嵌入式开发板、编程器、调试器等。
集成电路设计嵌入式系统
集成电路设计嵌入式系统集成电路设计是现代电子技术的基石随着技术的进步，集成电路变得越来越小，功能越来越强大嵌入式系统是集成电路应用的一个重要领域本文将从集成电路设计的角度，探讨嵌入式系统的相关技术集成电路设计概述集成电路设计是一个复杂的过程，包括多个阶段首先，需要进行系统级设计，确定系统的功能和性能要求然后，进行硬件描述语言（HDL）编码，实现电路的功能接下来，进行逻辑合成和仿真，验证电路的功能和性能最后，进行物理设计，包括布局、布线和版图设计集成电路设计的关键目标是提高性能、降低功耗和减小面积为了实现这些目标，设计师需要使用先进的算法和技术，如时序优化、功耗优化和面积优化嵌入式系统概述嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它将计算机硬件和软件集成在一起，用于执行特定的任务嵌入式系统通常具有有限的资源，如有限的内存和计算能力因此，嵌入式系统设计需要考虑资源限制和任务需求嵌入式系统的核心是微控制器（MCU），它负责控制系统的运行和执行任务嵌入式系统的设计通常包括硬件设计和软件设计两个方面硬件设计涉及选择合适的微控制器和其他硬件组件，软件设计涉及编写嵌入式软件，实现系统的功能和性能集成电路设计嵌入式系统面临许多挑战首先，嵌入式系统的设计要求高度定制化，以满足特定的应用需求这需要设计师具有丰富的经验和专业知识其次，随着技术的发展，集成电路的复杂性不断增加，设计师需要使用先进的工具和算法来满足性能和功耗要求此外，嵌入式系统的实时性要求也给设计带来了挑战为了应对集成电路设计嵌入式系统的挑战，设计师可以采取一些策略首先，使用硬件描述语言（HDL）进行设计，可以提高设计的灵活性和可重用性其次，采用模块化的设计方法，可以将复杂的系统分解为多个简单的模块，降低设计的复杂性此外，使用多处理器和分布式计算技术，可以提高系统的性能和可靠性集成电路设计嵌入式系统是一个复杂而重要的领域随着技术的发展，集成电路变得越来越小，嵌入式系统的应用也越来越广泛设计师需要使用先进的算法和技术，以及采取合适的策略，来满足嵌入式系统的功能和性能要求以上内容为文章的相关左右后续内容将详细讨论集成电路设计嵌入式系统的具体技术和实例集成电路设计嵌入式系统的关键技术在集成电路设计嵌入式系统的过程中，有几个关键技术需要重点关注1. 微控制器设计微控制器（MCU）是嵌入式系统的核心在设计微控制器时，需要考虑以下几个方面：•指令集架构（ISA）：选择合适的指令集架构，如CISC或RISC，以满足系统的性能和功耗要求•内核类型：根据应用需求选择单核、多核或混合核的微控制器•存储器组织：设计合适的存储器组织结构，如内部存储器、外部存储器和缓存机制•外设接口：提供丰富的外设接口，如UART、SPI、I2C等，以支持与其他设备的通信2. 数字信号处理（DSP）数字信号处理是嵌入式系统中的重要技术在集成电路设计中，需要考虑以下几个方面：•算法实现：根据应用需求选择合适的数字信号处理算法，如滤波器、快速傅里叶变换（FFT）等•数据路径设计：设计高效的数据路径，以提高处理速度和减少资源消耗•流水线设计：采用流水线技术，以提高处理器的吞吐量和性能3. 模拟前端设计嵌入式系统中的模拟前端设计对系统的性能和可靠性具有重要影响在设计过程中，需要考虑以下几个方面：•模拟前端电路：设计合适的模拟前端电路，如放大器、滤波器、ADC等，以满足系统的功能和性能要求•电源管理：设计高效的电源管理电路，以降低功耗和提高系统的稳定性•信号完整性分析：进行信号完整性分析，确保信号在传输过程中的稳定性和可靠性集成电路设计嵌入式系统的实例分析接下来，我们通过一个实例来分析集成电路设计嵌入式系统的过程实例：智能家居系统智能家居系统是一个典型的嵌入式系统应用，它将计算机技术应用于家庭生活和家居控制中系统需求分析首先，我们需要分析智能家居系统的需求智能家居系统需要实现以下功能：•家庭环境监控：监控温度、湿度、光照等环境参数•家电控制：控制空调、照明、电视等家电设备•安全防护：监控家庭安全，如入侵报警、火灾报警等•数据分析：分析家庭数据，提供智能化建议硬件设计根据系统需求，我们需要设计相应的硬件主要包括以下部分：•微控制器：选择一款适合智能家居系统的微控制器，如具有丰富外设接口和足够的计算能力的ARM Cortex-M系列•传感器模块：选择合适的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等•家电控制模块：设计相应的电路，如继电器控制电路、灯光调节电路等•安全防护模块：设计相应的电路，如烟雾传感器、门磁传感器等软件设计智能家居系统的软件设计包括以下几个部分：•传感器数据采集：编写程序实现传感器数据的采集和处理•家电控制逻辑：编写程序实现家电的控制逻辑•安全防护逻辑：编写程序实现安全防护逻辑，如火灾报警、入侵报警等•数据分析与展示：编写程序实现数据分析与展示，如环境数据分析、家电使用数据分析等以上内容为文章的前60%左右后续内容将继续讨论集成电路设计嵌入式系统的其他实例和挑战集成电路设计嵌入式系统的实例分析（续）实例：智能交通系统智能交通系统是利用计算机技术、通信技术、传感器技术等实现交通管理和交通控制的系统在集成电路设计嵌入式系统的过程中，需要考虑以下几个方面：硬件设计•车辆检测器：使用雷达、地磁传感器等检测车辆的存在和速度•交通信号灯控制：设计控制器，根据车辆流量和时间段自动调节交通信号灯•摄像头系统：用于监控交通状况，识别违法行为•RSU（路侧单元）：与车辆通信，提供实时交通信息软件设计•车辆检测算法：实现车辆检测算法，如基于机器学习的车辆识别•交通控制算法：实现交通控制算法，如绿波控制、交通流量统计•数据处理与分析：对收集到的交通数据进行处理和分析，提供决策支持实例：医疗设备医疗设备是利用计算机技术和集成电路来实现医疗诊断和治疗的设备在集成电路设计嵌入式系统的过程中，需要考虑以下几个方面：硬件设计•传感器模块：使用温度传感器、心率传感器等获取患者生理数据•信号处理电路：对传感器采集到的信号进行放大、滤波等处理•数据通信接口：提供与上位机或其他设备的通信接口软件设计•数据采集与处理：实现对生理数据的采集和处理，如心电图、血压监测等•算法实现：实现相应的算法，如机器学习算法用于疾病预测•用户界面：设计用户界面，展示医疗数据和提供操作指令集成电路设计嵌入式系统的挑战与趋势集成电路设计嵌入式系统面临着许多挑战，如系统复杂性、实时性要求、资源限制等为了解决这些挑战，设计师需要采取以下策略：•系统级设计方法：采用系统级设计方法，如使用硬件/软件协同设计•算法优化：对算法进行优化，以满足实时性要求和资源限制•低功耗设计：采用低功耗设计和电源管理技术，以降低功耗未来的趋势包括：•与嵌入式系统的融合：利用技术，提高嵌入式系统的智能水平•物联网与嵌入式系统的融合：利用物联网技术，实现设备之间的互联互通•边缘计算与嵌入式系统的融合：利用边缘计算技术，提高嵌入式系统的数据处理能力集成电路设计嵌入式系统是一个充满挑战和机遇的领域随着技术的发展，集成电路变得越来越小，嵌入式系统的应用也越来越广泛设计师需要使用先进的算法和技术，以及采取合适的策略，来满足嵌入式系统的功能和性能要求同时，集成电路设计嵌入式系统也需要关注、物联网和边缘计算等趋势，以实现更高效、更智能的系统性能。
嵌入式系统PPT课件
– 设计过程应该是逐步细化和逐步完善的过程
• 面向对象的方法 以类及交互模式为中心
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系统软件结构的设计
• 结构化方法(SA/SD) • 面向对象的方法(OOA/OOD)
– UML建模
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结构设计的验证
• 结构设计的正确性非常关键 – 详细设计和实现的基础，对开发周期、成本有很大影响
• 验证所关心的问题 – 结构设计是否满足功能、性能要求 – 能否实现
• 软硬件协同设计 • 功耗的优化设计 • 嵌入式操作系统 • 开发环境 • 成本和开发周期 • 代码优化 • 高效的输入和输出 • 测试环境
7
嵌入式系统软件技术面临的几大问题
• 嵌入式软件全生命周期开发工具链 • 硬件与软件的Co-Design: Verilog + C = ? • 驱动程序的设计和生成技术（嵌入式软件开发中
– EDA设计工具
嵌入式系统设计第4堂课：嵌入式系统课程-汇编语言程序设计
用DCQ分配的存储单元是字对齐的，而用DCQU分配的 存储单元并不严格字对齐。
使用示例：
DataTest DCQ
100 ；分配一片连续的存储
单元并初始化为指定的值。
SPACE
语法格式：
标号
SPACE
表达式
SPACE伪指令用于分配一片连续的存储区域并初始化为 0。其中，表达式为要分配的字节数。SPACE也可用 “％”代替。
DCB
语法格式：
标号
DCB 表达式
DCB伪指令用于分配一片连续的字节存储单元并用伪指 令中指定的表达式初始化。其中，表达式可以为0～ 255的数字或字符串。DCB也可用“=”代替。
使用示例：
Str DCB “This is a test！”；分配一片连续的字节 存储单元并初始化。
DCW（或DCWU）
、.ifne 其中.ifc和.ifnc可以写成.ifeqs和 .ifnes， 用于比较字符串 • 循环伪指令.rept和.endr。
.rept count ， … .endr 表示将循环执行count次
• 函数定义伪指令 .func 和 .endfunc
基于CodeWarrior编译器 ADS1.2的汇编语言程序框架
－ 汇编语言的语句格式 － 汇编语言的程序结构 － 相关的程序示例
• 在ARM汇编语言程序里，有一些特殊指令助记符，这 些助记符与指令系统的助记符不同，没有相对应的操 作码，通常称这些特殊指令助记符为伪指令，他们所 完成的操作称为伪操作。伪指令在源程序中的作用是 为完成汇编程序作各种准备工作的，这些伪指令仅在 汇编过程中起作用，一旦汇编结束，伪指令的使命就 完成。
1，2，3 ；分配一片连续
的半字存储单元并初始化。
嵌入式控制系统原理及设计课件-1-1 嵌入式系统概念
第1章 嵌入式控制系统基础
1.1 嵌入式系统的概念
1. 1. 1 嵌入式系统的定义
嵌入式（计算机）系统虽然早已成为各大 搜索引擎的热点名词，也经常见诸于各种 学术期刊、网络等媒体；
嵌入式控制系统原理及设计
但对于初学者而言，嵌入式系统仍然是一个比较模糊的概念。他们还经常混淆于嵌入式系统、 单片机、ARM、数字信号处理器（DSP）、片上系统（SoC）、Linux、Pad、智能芯片等词 汇，分不清这些词汇所指向的事物有何区别。因此有必要理清概念，明确嵌入式系统的范畴 与界定。
由于其本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中 的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和 环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波 器等。
嵌入式系统软件开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目 标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。
1.1.1 嵌入式系统的定义
嵌入式控制系统原理及设计
【定义1】 嵌入式系统的第一个带有官方色彩的定义是由国际电气和电子工程师协会（IEEE） 给出的，英文原文为：
“The devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants.”
嵌入式控制系统原理及设计pos网络及电子商务公共交通无接触智能卡contactlesssmartcardcsc发行系统公共电话卡发行系统自动售货机等智能atm终端已全面走进人们的生活在不远的将来手持一张卡就可以行遍天环境工程与自然在很多环境恶劣地况复杂的地区需要进行水文资料实时监测防洪体系及水土质量监测堤坝安全与地震监测实时气象信息和空气污染监测等时嵌入式系统将实现无人监测
最新嵌入式系统软件开发技术PPT课件
Linux驱动程序的加载方式
驱动程序直接编译入内核
驱动程序在内核启动时就已经在内存中 可以保留专用存储器空间
驱动程序以模块形式存储在文件系 统里，需要时动态载入内核
驱动程序按需加载，不用时节省内存 驱动程序相对独立于内核，升级灵活
Linux驱动程序模块加载
Linux驱动程序开发的任务
应用程序通过dev文件节点访问驱动 程序
应用程序通过proc文件节点可以查 询设备驱动的信息
驱动程序位置
驱动程序位于drivers目录下 通常驱动程序占kernel代码的50% Linux设备驱动程序在Linux的内核源代码中占有很大的比例，
源代码的长度日益增加，主要是驱动程序的增加。 在Linux内核的不断升级过程中，驱动程序的结构还是相对
“自底向上”地实现BSP中的初始化操作 “自顶向下”地设计硬件相关的驱动程序
BSP设计方法的不足与改进
目前BSP的设计与实现主要是针对某些特定的 文件进行修改
直接修改相关文件容易造成代码的不一致性， 增加软件设计上的隐形错误，从而增加系统调 试和代码维护的难度
解决这个问题的一个可行办法是：设计实现一 种具有图形界面的BSP开发设计向导，由该向 导指导设计者逐步完成BSP的设计和开发，并 最终由向导生成相应的BSP文件，而不再由设 计人员直接对源文件进行修改。
Linux驱动程序的开发环境
本机编译调试
开发环境配置简单 无需网络环境 适用于配置较高的x86机器
主机+目标机
主机可以自由选择Linux或Windows+Cygwin 主机和目标机通过网络共享文件系统 内核崩溃不会影响主机
Linux驱动程序的开发环境（续）
主机+目标机环境包括 主机运行的工具链∶cross gcc + glibc + gdb， 如果是windows主机还要有cygwin仿真环境 主机运行远程服务，常用的有tftp用来传送内 核映像、initrd，NFS用来共享文件系统 目标机运行ssh或telnet等远程登陆服务，用来 调试驱动程序
嵌入式系统设计实例完全ppt课件
15.1 嵌入式Linux IC卡接口设计与驱动开发
针对不同硬件平台函数，内部操作方法不尽相同。类似的其它操作函数 还有：
staticvoidsetrstout(void) staticvoidclearrst(void) staticvoidsetclk(void) staticvoidsetrst(void) staticvoidclearclk(void) staticvoidsetsda(void) staticvoidclearsda(void) staticvoidsetsdain(void) staticvoidsetsdaout(void) (3)模块初始化函数的实现 static int __init init_ic(void) { initicdata(&icdata); init_waitqueue_head(&icdev.readq);
– 模块初始化函数是模块开发过程中必不可少的处理函数，用于实 现设备的初始化、中断初始化及处理、设备注册等，在上面函数 中首先应用initicdata(&icdata)实现了卡数据的初始化，然后定义 了队列数据，再进行了中断处理函数的绑定、中断申请以及中断 初始化。最后实现了IC卡字符设备的申请，设备名为IC。
15.1 嵌入式Linux IC卡接口设计与驱动开发
– Module是Linux内核的一大创新，其正规的叫 法应该是Loadable Kernel Module，即可安装 模块。可安装模块实现了Linux操作系统的可扩 展性。模块运行在内核空间环境中，它的程序 运行函数库都是在内核空间定义，而不是在用 户函数库空间。Linux模块的最方便之处为可加 载和卸载，Linux操作系统提供了系统调用 insmod和rmmod，可随时将自己开发的模块进 行加载和卸载。
嵌入式系统设计(STM32)第2讲
文档和库规范
一、缩写 缩写 GPIO NVIC EXTI RCC SysTick TIM USART
外设/单元 通用输入/输出 嵌套中断向量列表控制器 外部中断事件控制器 复位与时钟控制器 系统嘀嗒定时器 通用定时器 通用同步异步接收发射端
备份区域复位。
2.2.3 时钟树
P83 图4-3
➢ 系统时钟（SYSCLK）的产生
来源有3个：HSI, PLLCLK, HSE
由SW（时钟配置寄存器RCC_BDCR的D0位和D1位）控制选择。
SW[1:0]= 00， HSI，内部
01， HSE，外部
10， PLLCLK，锁相环，倍频
锁相环输入来自HSI/2或者HSE, 由PLLSRC控制选择。
2.3 STM32时钟配置
在STM32中，有五个时钟源: HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。 ①HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。 ②HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部
时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。 ③LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。 ④LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。 ⑤PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、
第2讲 STM32最小系统
下周一下午实验，带上笔记本电脑
熟悉软件开发环境 笔记本需要安装的软件有：
MDK4.70a STM32固件库V3.5 JLINK驱动 PL2303驱动（USB转串口驱动） mcuisp.exe（STM ISP下载器） 串口调试助手 固件库使用手册 STM32中文参考手册_V10
锁相环倍频系数由PLLMUL（ RCC_BDCR 的D21—D18位）控制。
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背景介绍（续）
01234 56780 ABCDE F + - * FUN
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
背景介绍（续）
本程序模拟8层楼间（地下1层， 地上7层）单部电梯运送乘客的整 个工作过程。
利用实验设备的键盘模拟电梯内部 和外部的按键，利用LCD显示器 绘制电梯运行过程以及状态和提示 信息
背景介绍（续）
系统功能：
每层电梯入口处设有上行、下行请求按钮，电梯 内设有乘客请求停战的楼层呼叫按钮
自动电梯控制系统的4个模块中，因为初始化 部分工作较少，可以把它和算法模块合并在一 起，即包含主函数的模块（Elevator.c、 Elevator.h）；系统还包括按键输入模块 （Key.c、Key.h）、LCD显示模块（Lcd.c、 Lcd.h），以及几个资源文件，分别为： 24×24点阵字模文件（Hzk24.c）、ASC码 8×8点阵字模文件（Font.c）、开机初始图 片资源文件（Frame.c）、启动界面背景图片 资源文件（Title.c）。
嵌入式系统程序设计
嵌入式系统程序设计实例
本章旨在使用英倍特Embest Edukit-Ⅲ型教学实验平台和嵌入式 Linux操作系统完成自动电梯模拟控 制系统的设计和实现
嵌入式系统程序设计实例
背景介绍 系统架构 详细设计 系统函数说明 系统演示
一、背景介绍
系统目标机硬件采用Embest EduKitIII型开发板，S3C2410X处理器，目标 机系统软件采用mizi Linux操作系统。方 便起见，宿主机软件使用Cygwin模拟 Linux系统，交叉编译工具链采用armlinux-gcc，版本号为2.95.3。Embest EduKit-III型开发板有分辨率为 320×240的LCD显示器，以及4行5列小 键盘，键盘布局如下图所示：
流程图
系统架构（续）
按键输入模块
4X5小键盘作为输入端，乘客通过按键 模拟的电梯按钮向系统输入请求信息。系 统使用0－7这8个按键模拟八个楼层按 钮，＋和－这2个按键模拟电梯外部的上、 下行请求按钮，A和B按键用于指示发出 的请求来自于电梯内部还是外部，E代表 输入确认键，*键代表程序结束。按键定 义如下表所示：
系统架构（续）
系统运行界面
系统架构（续）
程序主界面按照显示功能被划分为四 大区域，从左到右依次为：
电梯信息显示区域，这个区域位于显示屏 最左侧，显示电梯状态、电梯方向、电梯 位置等信息；
乘客请求信息显示区域，这个区域位于屏 幕中部，该栏的字母和数字具体代表意义 参照下表；
系统架构（续）
系统架构（续）
系统架构（续）
电梯内部
0-7八个按键，模拟8个楼层，不设置开 门和关门按钮；
电梯外部
除地下一层和顶层之外，每层都有一个上 行按钮和一个下行按钮；
特殊使用规则
系统用按键A和B判断乘客发出的请求是 来自电梯内部还是电梯外部。
系统架构（续）
使用步骤：
输入A或是B； 输入0-7：如果输入A，0-7表示内部乘
typedef struct Request
系统架构（续）
电梯动态效果图，本图紧邻请求信息显示 区域，图中方块代表一个楼层，当电梯运 行时，方块位置会发生相应的动态变化。
主界面信息说明区域，这个区域位于屏幕 最右侧，列出了乘客请求信息显示区中字 母简写对应的英文单词。
三、详细设计
数据结构描述 电梯运行算法设计 输入输出部分设计
1. 数据结构描述
up_request, down_request, both_request, no_request, }OUTREQTYPE; /* 电梯运行方向：向上、向下、无 */ typedef enum dir { upward, downward, still, }DIRECTION;
/* 当前电梯请求结构类型：内部请求、外部请求 */
A. 电梯状态算法模块数据结构
/* Elevator.h */ /* 电梯状态：开、关、运行、停止 */ typedef enum Status {
open, close, run, stop }STATUS;
/* 电梯外部请求：向上、向下、向上并且向下、无请求 */ typedef enum OUTReqType {
背景介绍（续）
为了实现电梯运行的正确逻辑，制定以下规则：
电梯接通电源时，电梯必须停留在最底层 电梯可以到达所在楼宇的每一层，但是电梯只能在该楼
宇的最低层至最高层之间运行 严格规定电梯内部的信号优先级高于电梯外部的请求信
号 电梯处于上升模式时，只响应比电梯所在位置高的楼层
的上楼请求信号，而保留下楼信号，由下而上逐个执行； 直到最后一个执行完毕，再执行下楼请求信号 电梯处于下降模式时与上升模式相反 电梯执行完所有请求后，应保留在所在的楼层保持不动， 等待新的请求
客请求到达的楼层；如果输入B，表示外 部乘客发出请求时位于的楼层； 第2步中如输入B，需要接着输入+或－， 表示外部乘客的上下行方向情况，第2步 输入0时不能输入－，输入7时不能输入 +； 输入E确认。
系统架构（续）
LCD显示模块
本模块通过LCD显示电梯目前的运行信 息
电梯状态 当前位置 电梯内部和外部请求信息 电梯运行的动态效果 乘客请求的英文缩写解释
有电梯所处位置指示设置，电梯上行、下行状态 指示装置，所有系统请求信息指示装置
每隔一段时间，电梯上升或是下降一层楼，同时 显示电梯上升和下降的信息
电梯到达有停站的楼层后，该楼层有指示装置表 明到达了停站请求楼层，电梯切换为开门状态
系统能够记忆电梯内、外部的所有请求信号，并 按照电梯运行规则依次相应这些请求，每个请求 信号保留至执行后撤除
二、系统架构
系统总体结构
初始化模块 电梯控制模块 按键输入模块 LCD显示模块
系统架构（续）
系统总体结构图
系统架构（续）
初始化模块
基础模块，负责初始化电梯算法的数据结 构，同时初始化显示界面，给用户提示信 息和操作说明：
系统架构（续）
电梯控制模块
关键模块，负责电梯当前状态，根据电梯 状态派遣电梯执行停止、运行、开门、关 门等任务；