嵌入式系统程序设计实例.ppt

typedef struct Request
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：
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；
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 {
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）
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 */
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：
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）。
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
背景介绍（续）
01234 56780 ABCDE F + - * FUN
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
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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
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
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
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