秒表程序实验报告

山东理工大学计算机学院课程设计（嵌入式秒表程序开发）

班级计升1001班

姓名刘海龙

学号 1021051005

指导教师李业德

二○年月日

课程设计任务书及成绩评定

1、设计题目：用超级终端控制秒表

2、题目的设计内容和要求：

通过Led显示秒表，能够根据在超级终端中输入不同的字符来控制秒表暂停和重新计时。

3、设计任务和要求：

3.1 程序设计、调试：要求画出程序框图，设计出全部程序并给出程序设计说明和程序注释，并在实验系统上调试通过。

3.2 课程设计说明书：a、本次课程设计的目的和意义。b、设计报告：字数约2000~3000字（不包括程序清单），内容包括：○1设计题目；○2系统的主要功能、作用以及主要技术性能指标；○3总体设计方案、工作和组成原理（框图）或设计说明、采用的技术路线等；○4系统设计：接口电路设计，程序设计（程序框图和程序清单及注释）其他有关的理论分析和计算；○5设计总结：对整个设计工作过程进行归纳和综合，对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结，提出解决的方法、措施、建议和对这次设计实践的认识、收获和提高。c、作品的使用或操作说明。d、设计图纸或图表（如接口电路原理图等）。装订时将课程设计说明书附在该3页之后。

3.3设计内容不允许抄袭和复印，否则取消设计成绩。

4、工作安排：（设计进度及完成情况）

●第一阶段：根据题目要求查阅资料构思设计方案、进行接口电路原理图设计和程序设计以及其它准

备工作。

●第二阶段：对第一阶段完成的设计内容进行详细的检查或修改无错后，按照设计方案自行在实验系

统上进行程序的输入和调试。为便于调试和查错，程序最好采用模块化结构，一部分一部分的调试，通过反复的调试或修改直到达到设计要求为止。

●第三阶段：按照3中的内容和要求撰写课程设计说明书。

日期内容

2011.12.18 选择题目，查阅相关开发板及程序设计的资料分析开

发板控制过程，准备实验

2011.12.22 构思设计方案，熟悉试验台，将用到的处理器地址定

义成相关宏，写出开发板的初始化函数。

2012.12.25 写出开发板的初始化程序，深入调试，处理错误。与

老师同学进行交流，程序实现

2012.12.29 用AXD调试程序，并下载到开发板上运行。

2012.01.09 整理好文档，答辩

5、主要参考文献及资料：

[1].嵌入式系统原理与接口技术-------清华大学出版社

[2].嵌入式Linux OS原理与应用--------清华大学出版社

学科部主任___________（签字）

6、成绩评定：

评语：

设计成绩：

指导老师：（签字）

二○年月日

目录

第一章：概述 (5)

第二章实验开发平台 (6)

第三章系统分析 (7)

第四章系统设计原理 (10)

第五章课程设计步骤 (15)

第六章程序代码 (27)

第七章心得与体会 (23)

第一章概述

A/D 转换器是模拟信号源和CPU 之间联系的接口，它的任务是将连续变化的模拟信号转换为数字信号，以便计算机和数字系统进行处理、存储、控制和显示。在工业控制和数据采集及许多其他领域中，A/D 转换是不可缺少的。

A/D 转换器有以下类型：逐位比较型、积分型、计数型、并行比较型、电压－频率型，主要应根据使用场合的具体要求，按照转换速度、精度、价格、功能以及接口条件等因素来定选择何种类型。

本实验利用ADS1.2进行开发设计，利用UJTAG2.0，AXD进行调试及运行，通过超级终端输入控制信息，通过在超级终端上输入控制信息来控制秒表。

新一代的ARM9处理器，通过全新的设计，采用了更多的晶体管，能够达到两倍以上于ARM7处理器的处理能力。这种处理能力的提高是通过增加时钟频率和减少指令执行周期实现的。

ARM7处理器采用3级流水线，而ARM9采用5级流水线。增加的流水线设计提高了时钟频率和并行处理能力。5级流水线能够将每一个指令处理分配到5个时钟周期内，在每一个时钟周期内同时有5个指令在执行。在同样的加工工艺下，ARM9TDMI处理器的时钟频率是ARM7TDMI的1．8～2．2倍。

指令周期的改进对于处理器性能的提高有很大的帮助。性能提高的幅度依赖于代码执行时指令的重叠，这实际上是程序本身的问题。对于采用最高级的语言，一般来说，性能的提高在30%左右。

以ARM9E-S为例介绍ARM9处理器的主要结构及其特点。ARM9E-S 的结构如图4所示。其主要特点如下：

(1)32bit定点RISC处理器，改进型ARM/Thumb代码交织，增强性乘法器设计。支持实时(real-time)调试；

(2)片内指令和数据SRAM，而且指令和数据的存储器容量可调；

(3)片内指令和数据高速缓冲器(cache)容量从4K字节到1M字节；

(4)设置保护单元(protection unit)，非常适合嵌入式应用中对存储器进行分段和保护；

(5)采用AMBA AHB总线接口，为外设提供统一的地址和数据总线；

(6)支持外部协处理器，指令和数据总线有简单的握手信令支持；

(7)支持标准基本逻辑单元扫描测试方法学，而且支持BIST(built-in-self-test)；

(8)支持嵌入式跟踪宏单元，支持实时跟踪指令和数据。

第二章实验开发平台

2.1 课程设计目的：

1) 结合UART0和定时器0，设计一个秒表

2) 复习UART0和定时器0的工作原理和应用

3) 熟悉掌握ARM中的程序应用，将理论结合实际

4) 通过本次实验，将以前学的进行结合使用，以检验自己的学习质量

5) 更加熟练了ARM的实验环境

2.2 课程设计仪器：

软件：Windows xp系统，ADS1.2集成开发环境

硬件：

1）Easy-ARM实验开发板一套

计算机一台（内装有ADS1.2及EasyJTAG仿真器）

2）单片机选型：AT89S51

3）复位电路：上电+按钮

4）晶振电路

5）键盘：独立键盘+中断

6）数码管显示：LED

7）独立按键控制