嵌入式系统及应用课程设计报告092031409

嵌入式系统及应用课程设计报告系别电子与电气工程专业电子信息工程班级0920314学号*********姓名指导教师完成时间2013.01.06评定成绩嵌入式系统及应用课程设计报告一、设计目的1、学会基于ARM与Linux的嵌入式程序开发，学会编写Makefile；2、熟练使用LED、数码管、键盘等基础硬件，掌握它们的编程方法；3、练习C语言编程，初步具备C项目开发经验。

二、设计目标与要求利用Linux系统的交叉编译环境，设计程序，在ARM嵌入式系统实验箱上（主要使用LED、蜂鸣器、数码管、键盘）模拟一个“定时炸弹”。

开始时刻，数码管显示“60”，蜂鸣器不响，8个LED全灭。

接着，数码管从“60”开始倒计时，当计时到“00”时：蜂鸣器长时间响起；8个LED灯轮流点亮8次，最终全亮。

这种状态一直持续到按下“确认”键（键盘上的“E”键）才结束，然后重新开始上述过程。

三、设计方案首先熟悉ARM实验箱，挑选出这些实训所需要的模块并熟悉，然后开始分模块按顺序进行编写程序，先编写LED/蜂鸣器模块的子程序实现控制蜂鸣器的开关和8个LED灯轮流点亮8次，最终全亮；然后是数码管模块的子程序实现从60开始倒数计时到0；而后是编写键盘等模块实现扫描键盘，如有按键，返回键值，当“确认”键（E）按下时执行的功能。

最后编写实现主函数，引用前面几个步骤编写形成的子函数源文件，调用子函数实现本课程设计要求的整体功能。

四、软硬件设计1、LED/蜂鸣器模块实验箱有8只发光二极管：D501~D508，和一只蜂鸣器U502。

发光二极管使用八个ARM处理器IO 口来控制其亮灭。

另外使用一个IO来实现对蜂鸣器的控制。

LED/蜂鸣器模块内部结构LED主程序int Led_Active(int iswork){int i,c;port_write(S3C2440_PIO_PJ5,iswork);port_write(S3C2440_PIO_PJ7,iswork); printf(" on !\r\n"); for(c=0;c<8;c++){ port_write(S3C2440_LED1,1);port_write(S3C2440_LED2,0)；for(i=0;i<0x200000;i++);port_write(S3C2440_LED1,0);port_write(S3C2440_LED2,1);for(i=0;i<0x200000;i++);port_write(S3C2440_LED2,0);port_write(S3C2440_LED3,1);for(i=0;i<0x200000;i++);port_write(S3C2440_LED3,0);port_write(S3C2440_LED4,1);for(i=0;i<0x200000;i++);port_write(S3C2440_LED4,0);port_write(S3C2440_LED5,1);for(i=0;i<0x200000;i++); port_write(S3C2440_LED5,0); port_write(S3C2440_LED6,1); for(i=0;i<0x200000;i++); port_write(S3C2440_LED6,0); port_write(S3C2440_LED7,1);for(i=0;i<0x200000;i++)；port_write(S3C2440_LED7,0); port_write(S3C2440_LED8,1); for(i=0;i<0x200000;i++); } for(i=0;i<0x200000;i++);port_write(S3C2440_LED1,1); port_write(S3C2440_LED2,1); port_write(S3C2440_LED3,1); port_write(S3C2440_LED4,1); port_write(S3C2440_LED5,1); port_write(S3C2440_LED6,1); port_write(S3C2440_LED7,1); port_write(S3C2440_LED8,1); printf(" off !\r\n");return 0;}蜂鸣器主程序int bsp_init(void);int main(int argc, char *argv[]){bsp_init();int i;printf(" on !\r\n");port_write(S3C2440_BELLCTRL,1); for(i=0;i<0x10000000;i++);port_write(S3C2440_BELLCTRL,0);printf(" off !\r\n");return 0;}int bsp_init(void){open_port_device();return 0;}2、数码管模块实验箱上有8只8段数码管：U503~U510，使用74F164芯片（串入并出芯片）对数码管进行控制。

8只数码管的控制使用串行方式，实现8只流水数码管。

数码管硬件结构数码管主程序void numberShow_int(unsigned num){unsigned char ledbuf[11]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x 07,0x7f,0x6f,0x00};unsigned char i,temp;if (num <0 ) return;for( i=0;i<8;i++ ){ port_write(SPICLK,0);mmdelay(10);temp = (ledbuf[num]) & (0x80>>i);if( 0 == temp )port_write(SPIMO, 0);elseport_write(SPIMO, 1);//mmdelay(10);port_write(SPICLK,1);mmdelay(10); } }void LED_7() {signed char number=60;int g,d,i;int a[8];for(i=0;i<8;i++)a[i]=11;while(1){printf("number:%d\n",number);g=number/10;d=number%10;a[6]=d;a[7]=g;for(i=0;i<8;i++)numberShow_int(a[i]);mmdelay(500);number--;if(number<0){number=0;port_write(SPICLK,0);break;}}}3、键盘模块实验箱包含一个4×4的键盘，采用8个IO引脚对其进行扫描。

因为进行的是行列扫描，因此不需要16个IO引脚来对应每一个按键。

键盘硬件结构键盘主程序Int (int argc, char *argv[]){ unsigned char buf[5];int scanNum;while(1){scanNum = ScanKey(buf);if( scanNum>0 )printf("input key :%c \r\n",buf[0]);uudelay(50000/*500000*/);}return 0;}int bsp_init(void){open_port_device();return 0;}}4、实现主函数main()编写main.c文件，引用前面几个步骤编写形成的子函数源文件，调用子函数实现本课程设计要求的整体功能。

int main(){bsp_init();unsigned char jz;while(1){Beep_Sound(0);Led_CloseAll(0);jz=0;LED_7();Beep_Sound(1); Led_Active(0); while(jz>=0) {jz=key();if(jz=='E') break;}Beep_Sound(0); Led_CloseAll(0); }return 0;}五、心得与总结时间犹如白驹过隙，很快地，一周过去了，这也预示着嵌入式技术课程设计的结束。

在这短暂的一周里，我们学习了如何利用嵌入式技术的知识来设计定时炸弹。

在实验室里，任课教师尽心尽力、一丝不苟地为我们普及嵌入式的基本知识以及实验中的相关操作。

使我们在亲自动手实验时更加得心应手，不那么盲目与茫然。

基于这点我对课程设计的认任课教师十分感激。

说到定时炸弹的设计过程，在一周的设计中，初学匝道的我们遇到很多问题。

而这些问题大多出在了PC的软件编程所需要写的程序上，导致程序无法正常运行。

而后需要通过自己的分析和任课教师的教导，方可解决问题。

说实话，这一周的实训没有令我感到学习的枯燥，反而让我体会到了学习的快乐，这种新的知识与操作体验极度激发了我的求知欲，使我的学习能力和学习态度有了前所未有的提升。

此次课程设计虽然结束了，但是我从中获益非浅，学到了很多以前从来没接触到的知识，总而言之，我很享受这一周的嵌入式课程设计。

它让我成长了不少，我乐在其中。

六、参考文献[1]嵌入式系统及应用课程设计指导书，2012[2]ARM嵌入式系统实验箱自带资料[3]S3C2440A 32位CMOS RISC微控制器用户手册[4]Philips Semiconductors. 74F164 8-bit serial-in parallel-out shift register data sheet, 1995[5]章坚武，李杰，姚英彪等．嵌入式系统设计与开发［Ｍ］．西安：西安电子科技大学出版社，2009。