嵌入式微处理器结构与应用课程设计报告
嵌入式课程设计报告完整版
目录前言 (2)一、U-Boot分析 (3)1、引导程序U-Boot第一阶段分析 (3)2、引导过程 (4)3、程序流程图 (8)二、程序设计 (8)三、心得体会 (9)前言ARM嵌入式处理器已被广泛应用于消费电子厂品、无线通信、网络通信和工业控制等领域。
在嵌入式操作系统中,Linux、Vxworks、WinCE三足鼎立,其中Linux由于其开源性、稳定性、安全性、可裁剪性更是一支独秀。
在嵌入式系统中,如何实现在ARM平台下Linux操作系统的引导工作是嵌入式技术开发的重要环节。
BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。
通过这段小程序,我们可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
在嵌入式系统中,通常并没有像BIOS那样的固件程序(注,有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader 来完成。
比如在一个基于ARM7TDMI core的嵌入式系统中,系统在上电或复位时通常都从地址0x00000000处开始执行,而在这个地址处安排的通常就是系统的BootLoader程序。
一、U-Boot分析嵌入式Linux系统中常用的Bootloader引导程序有U-Boot,redboot, blob 和vivii等,其中U-Boot遵循GPL条款的开放源码项目,功能最为强大,U-Boot 对PowerPC系列处理器支持最丰富,同时还支持MIPS,x86,ARM,XScale等诸多常用系列的处理器;U-Boot引导程序分为Stage1和Stage2量大部分,Stage1中主要包括设备初始化、中断设置、时间设置和储存器初始化等工作,并且采用汇编语言实现,而一些通用功能大多采用C语言实现,放在Stage2中。
1、引导程序U-Boot第一阶段分析Stage1的代码在CPU/arm920t/start.s中定义,它包括从系统上电后在0x00000000地址开始执行的部分。
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调试工具
使用GDB等调试工具进行程序调试, 可实现断点设置、变量查看、堆栈跟
踪等功能。
版本控制工具
使用Git等版本控制工具进行代码管理 ,实现多人协作开发、版本回溯等功 能。
性能分析工具
使用Valgrind等性能分析工具进行程 序性能分析,可实现内存泄漏检测、 函数调用关系分析等功能。
课程设计总结与展望
总结本次课程设计的经验教训和收 获,展望嵌入式系统未来的发展趋 势和应用前景。
02
硬件平台选择与搭建
常见嵌入式硬件平台比较
ARM平台
高性能、低功耗,广泛应用于智能手机、 平板电脑等移动设备。
PowerPC平台
高性能、高可靠性,适用于工业控制、航 空航天等高端应用设备、 数字电视等领域。
07
总结与展望
本次课程设计收获总结
理论与实践结合
通过本次课程设计,深入理解了 嵌入式系统的基本原理,同时将 理论知识应用于实际项目中,实 现了理论与实践的有机结合。
技能提升
在课程设计过程中,掌握了嵌入 式系统开发的基本技能,包括硬 件设计、软件编程和调试技术等 。
团队合作
与团队成员紧密合作,共同完成 了课程设计的任务,提高了团队 协作和沟通能力。
05
系统实现过程与代码展示
关键模块代码实现技巧分享
模块化设计
将系统划分为多个独立的功能模块,每个模块具有明 确的接口和功能,便于代码的管理和复用。
高效算法选择
针对系统需求,选择合适的算法和数据结构,以提高 代码执行效率。
代码优化
通过减少冗余代码、提高代码可读性和可维护性,降 低系统资源消耗。
系统集成测试方法论述
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嵌入式系统课程设计报告
嵌入式系统课程设计报告一、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,能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。
具体来说,知识目标包括了解嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域;掌握嵌入式系统的硬件和软件组成及工作原理;熟悉嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统。
技能目标包括能够使用嵌入式系统开发工具和平台进行程序设计和调试;具备嵌入式系统硬件电路的设计和调试能力;能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。
情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识和团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力和责任感。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法。
具体包括以下几个方面:1. 嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域;2. 嵌入式系统的硬件组成,如处理器、存储器、输入输出接口等;3. 嵌入式系统的软件组成,如固件、操作系统、应用程序等;4. 嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统;5. 嵌入式系统的设计方法和开发流程;6. 嵌入式系统硬件电路的设计和调试方法;7. 嵌入式系统在实际项目中的应用和案例分析。
三、教学方法为了实现课程目标,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性。
具体教学方法如下:1. 讲授法:通过讲解嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握相关知识;2. 讨论法:通过分组讨论和课堂讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神;3. 案例分析法:通过分析实际项目案例,使学生了解嵌入式系统在实际中的应用和设计方法;4. 实验法:通过实验操作和调试,锻炼学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的嵌入式系统教材,为学生提供系统的学习资料;2. 参考书:推荐学生阅读相关参考书籍,丰富学生的知识体系;3. 多媒体资料:制作课件、教案等多媒体教学资料,提高课堂教学效果;4. 实验设备:准备嵌入式系统开发板、仿真器等实验设备,为学生提供实践操作的机会。
电子科技大学微处理器与嵌入式系统设计实验报告一
电⼦科技⼤学微处理器与嵌⼊式系统设计实验报告⼀微处理器系统结构与嵌⼊式系统设计实验报告微处理器系统结构与嵌⼊式系统设计实验名称 ARM基础编程实验⼀、实验⽬的1.熟悉并掌握常⽤ARM汇编指令2.熟悉并掌握“C+汇编”混合编程技术3.熟练使⽤ARM软件开发调试⼯具Keil⼆、实验内容1.学习使⽤Keil开发⼯具2.使⽤ARM汇编语⾔,编程实现1+2+……+N累加运算功能3.使⽤C调⽤汇编函数,实现字符串拷贝功能4.使⽤汇编调⽤C函数,实现求和运算功能5.使⽤ARM汇编语⾔,实现冒泡排序算法(选做)三、实验步骤1.实验1.1:运⾏Keil,建⽴⼯程⽂件,单步运⾏调试演⽰⽰例程序,深刻理解每⼀条指令,观察寄存器,内存空间的变化。
2.实验1.2:⽤汇编语⾔实现1+2+...+N的累加:a)建⽴新⼯程,加⼊实验1.2⽂件夹中的sum.s。
b)⽤汇编补充算法核⼼部分,代码参考流程图如下图1.1所⽰。
c)使⽤单步调试,仔细观察过程中关键寄存器值的变化。
微处理器系统结构与嵌⼊式系统设计实验报告RO=R0+R1R1=R1+1SUM_END结果溢出?R1>=NNOYESYESNO图1.13. 实验1.3:C 调⽤汇编实现字符串拷贝功能:a) 建⽴新⼯程,加⼊实验1.3⽂件夹中的main.c 和testfile.s(同⼀个⼯程下添加两个⽂件⼀起编译)。
b) 补充完成源代码中缺失的部分,分别实现1. 拷贝源字符串的⼀个字节到R2中;2. 将拷贝的字节复制到⽬标空间。
c) 运⾏Debug 进⾏调试。
4. 实验1.4:汇编调⽤C 实现求和1+2+ (10)a) 建⽴新⼯程,加⼊实验1.4⽂件夹中的sum.c 和testfile.s(同⼀个⼯程下添加两个⽂件⼀起编译)。
b) 补充完成源代码中缺失的部分,通过调⽤c 函数g()实现1+2+3+glovb1,结果存在R8中。
c) 运⾏Debug 进⾏调试5. 实验1.5:ARM 汇编实现冒泡算法:a) 建⽴新⼯程,加⼊实验1.5⽂件夹中的maopao.s 。
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》课程教案
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》课程教案第一章:微处理器概述1.1 微处理器的定义与发展历程1.2 微处理器的组成与工作原理1.3 微处理器的性能指标1.4 嵌入式系统与微处理器的关系第二章:微处理器指令系统2.1 指令系统的基本概念2.2 常见的指令类型及其功能2.3 指令的寻址方式2.4 指令执行过程第三章:微处理器存储系统3.1 存储器的分类与特点3.2 内存管理单元(MMU)3.3 存储器层次结构与缓存技术3.4 存储系统的性能优化第四章:微处理器输入/输出系统4.1 I/O 接口的基本概念与分类4.2 常见的I/O 接口技术4.3 直接内存访问(DMA)4.4 interrupt 与事件处理第五章:嵌入式系统设计概述5.1 嵌入式系统的设计流程5.2 嵌入式处理器选型与评估5.3 嵌入式系统硬件设计5.4 嵌入式系统软件设计第六章:嵌入式处理器架构与特性6.1 嵌入式处理器的基本架构6.2 嵌入式处理器的分类与特性6.3 嵌入式处理器的发展趋势6.4 嵌入式处理器选型considerations 第七章:数字逻辑设计基础7.1 数字逻辑电路的基本概念7.2 逻辑门与逻辑函数7.3 组合逻辑电路与触发器7.4 微处理器内部的数字逻辑设计第八章:微处理器系统设计与验证8.1 微处理器系统设计流程8.2 硬件描述语言(HDL)与数字逻辑设计8.3 微处理器系统仿真与验证8.4 设计实例与分析第九章:嵌入式系统软件开发9.1 嵌入式软件的基本概念9.2 嵌入式操作系统与中间件9.3 嵌入式软件开发工具与环境9.4 嵌入式软件编程实践第十章:嵌入式系统应用案例分析10.1 嵌入式系统在工业控制中的应用10.2 嵌入式系统在消费电子中的应用10.3 嵌入式系统在医疗设备中的应用10.4 嵌入式系统在其他领域的应用案例分析第十一章:嵌入式系统与物联网11.1 物联网基本概念与架构11.2 嵌入式系统在物联网中的应用11.3 物联网设备的硬件与软件设计11.4 物联网安全与隐私保护第十二章:实时操作系统(RTOS)12.1 实时操作系统的基本概念12.2 RTOS的核心组件与特性12.3 常见的实时操作系统及其比较12.4 实时操作系统在嵌入式系统中的应用第十三章:嵌入式系统功耗管理13.1 嵌入式系统功耗概述13.2 低功耗设计技术13.3 动态电压与频率调整(DVFS)13.4 嵌入式系统的电源管理方案第十四章:嵌入式系统可靠性设计14.1 嵌入式系统可靠性概述14.2 故障模型与故障分析14.3 冗余设计技术与容错策略14.4 嵌入式系统可靠性评估与测试第十五章:现代嵌入式系统设计实践15.1 现代嵌入式系统设计挑战15.2 多核处理器与并行处理15.3 系统级芯片(SoC)设计与集成15.4 嵌入式系统设计的未来趋势重点和难点解析第一章:微处理器概述重点:微处理器的定义、发展历程、组成、工作原理、性能指标。
嵌入式微处理器结构_实验报告1
:
模块:
串口:
网络接口:
New(新建)工程
保存位置为D:\shb;
成功创建工程
5、思考题
(1)写出嵌入式系统的定义和应用,嵌入式有哪些开发工具?
硬件部分可以分成嵌入式处理器和外部设备。
处理器是整个系统的核心,负责处理所有的软件程序以及外部设备的信号。
外部设备在不同的系统中有不同的选择。
比如在汽车上,外部设备主要是传感器,用于采集数据;而在一部手机上,外部设备可以是键盘、液晶屏幕等。
软件部分可以分成两层,最靠近硬件的是嵌入式操作系统。
操作系统是软硬件的接口,负责管理系统的所有软件和硬件资源。
操作系统还可以通过驱动程序与外部设备打交道。
最上层的是应用软件,应用软件利用操作系统提供的功能开发出针对某个需求的程序,供用户使用。
用户最终是和应用软件打交道,例如在手机上编写一条短信,用户看到的是短信编写软件的界面,而看不到里面的操作系统以及嵌入式处理器等硬件。
嵌入式课程设计报告
int frame_current;
int frame_using[VIDEO_MAX_FRAME]; // 这两个变量用于双缓冲
}; typedef struct _v4l_struct v4l_device;
这些数据结构都是由Video4Linux支持的,它们的用途如下:
(1)程序中定义的数据结构
struct _v4l_struct
{
int fd; // 保存打开视频文件的设备描述符
struct video_capability capability;
struct video_picture picture;
struct video_mmap mmap;
struct video_mbuf mbuf;
(1)在arm linux的kernel目录下make menuconfig。
(2)首先(*)选择Multimedia device->下的Video for linux。加载video4linux模块,为视频采集设备提供编程接口;
(3)然后在usb support->目录下(*)选择support for usb和usb camera ov511 support。这使得在内核中加入了对采用OV511接口芯片的USB数字摄像头的驱动支持。
三、课程设计设备及工具
硬件:UP-NETARM2410-S嵌入式实验仪、PC机、ov511摄像头;
软件:PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0、MINICOM、AMR-LINUX开发环境。
四、设计方案
本次课程设计采用arm10开发平台。该平台采用Samsung公司的处理器S3C2410。该处理器内部集成了ARM公司 ARM920T处理器核的32位微控制器,资源丰富,带独立的16KB的指令Cache和16KB数据Cache、LCD控制器、RAM控制器、NAND 闪存控制器、3路UART、4路DMA、4路带PWM的Timer、并行I/O口、8路10位ADC、Touch Screen接口、I2C接口、I2S接口、2个USB接口控制器、2路SPI,主频最高可达203MHz。在处理器丰富资源的基础上,还进行了相关的配置和扩展,平台配置了16MB 16位的Flash和64MB 32位的SDRAM。通过以太网控制器芯片DM9000E扩展了一个网口,另外引出了一个HOST USB接口。通过在USB接口上外接一个带USB口的摄像头,将采集到的视频图像数据放入输入缓冲区中。然后,对缓冲区中的视频数据进行压缩成帧,并把每一帧图片在网页中显示出来,每秒钟刷新两次,得到一个动态的视频界面,然后通过局域网访问该主机的网页,得到网络视频信息。本次课程设计主要是完成得到视频图片及网页刷新的过程。
《微处理器与嵌入式系统设计》实验报告
《微处理器与嵌入式系统设计》实验报告
微处理器与嵌入式系统设计实验报告
实验目的
本实验旨在通过使用微处理器和嵌入式系统设计,加深对相关
概念和原理的理解,并能够实际运用这些知识进行系统设计与开发。
实验步骤
1. 阅读相关理论材料,了解微处理器和嵌入式系统设计的基本
概念和原理。
2. 确定实验所需的硬件和软件资源,并进行准备工作。
3. 根据实验要求,进行系统设计与开发。
4. 实施系统测试与调试,确保系统正常运行。
5. 撰写实验报告,总结实验过程及结果。
实验结果
本实验按计划完成了实验步骤,并成功设计并开发了一个微处
理器和嵌入式系统。
实验分析
通过本实验,进一步加深了对微处理器和嵌入式系统设计的理解。
通过实践,我们能够更好地掌握其设计原理和应用技术,并能够运用这些知识解决实际问题。
总结
通过本次实验,我们深入研究了微处理器和嵌入式系统设计的基本概念和原理,并通过实践运用这些知识进行系统设计与开发。
通过实验的完成,我们对微处理器和嵌入式系统设计有了更深入的了解,对其应用领域和技术有了更清晰的认识。
参考文献
- [参考文献1]
- [参考文献2]。
嵌入式微处理器结构与应用
《嵌入式微处理器结构与应用》实训报告专业:电子信息工程学生姓名:学号指导教师:交通灯控制系统1 整体设计1.1 设计要求利用arm9实验箱扩展口控制各个路口红绿灯及时间显示,设计一个交通灯控制系统。
1.1.1设计任务设计一个十字路口的交通灯,它的红灯,绿灯,黄灯的闪烁必须符合交通规则,再用一个数码管来显示倒计时的时间,此时,灯的闪烁必须与数码管上的时间相对应。
1.1.2性能指标要求(1) 按照题目要求独立设计系统所需电路,并完成电路的实际制作。
(2)在十字交叉路口,东南西北各方向都设置红、黄、绿色信号灯,红灯亮表示禁止通行,绿灯亮表示可以通行,红灯灭之前3秒钟黄灯开始闪烁直到绿灯亮起后黄灯熄灭。
其中东西方向为主干道,南北方向为次干道,设置一位数码管,用来显示红灯和绿灯倒计时间,东西方向时间一致,南北方向时间一致。
(3)开机时主干道为9秒倒计时,次干道为6秒倒计时。
(4)单独设计人行道指示灯标志,当禁止行走时为红灯,当可以横穿马路时,绿灯亮起,在通行之前3秒钟黄灯开始闪烁(以警示行人),最终红灯亮起绿灯熄灭。
(5)使用51单片机完成与arm9实验箱的连接,单片机模块只是完成通信与显示功能。
所以的控制只能在arm中实现(既断开接口连接,显示相关功能无效)。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1 基本原理主体电路:其分为两部分,一是由ARM9发送控制信号模块,二是由单片机完成通信与显示模块。
ARM9发送控制信号模块主要由S3C2410A的UART专用寄存器完成串口通信,已达到发送控制信号的目的,指示单片机的交通状态是东西方向亮绿灯还是南北方向和数码管的显示。
单片机完成通信与显示模块主要由AT89S52单片机的I/O 端口、定时计数器、外部中断扩展等组成,负责解读arm9试验箱发送来的数据,并把根据解读的数据控制交通灯的亮灭和数码管的显示。
1.2.2 总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计 2.1 交通灯显示部分此模块是应用的16盏LED 灯,连接到51单片机的P1口,通过给P1口的管教赋值0/1,来实现16盏LED 灯的亮灭。
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。
嵌入式课程设计报告
嵌入式课程设计报告随着科技的不断发展,嵌入式技术已经成为当前最为热门的技术之一。
因为它可以嵌入到各种各样的电子设备里面,帮助设备实现更为智能化的控制与管理。
在大学里,嵌入式技术已经成为了计算机、电子等相关专业的必学课程之一,而嵌入式课程设计也成为了学生在课程中表现的重要标志之一。
在嵌入式课程设计中,我深深地感受到了嵌入式技术的魅力和挑战。
本节课程设计以STM32为核心芯片,设计了一个智能温度控制系统。
下面我将从需求、设计、实现和测试四个方面详细阐述本次嵌入式课程设计的整个过程。
一、需求在需求分析阶段,我们主要考虑了用户的需求,包括:1. 精度要求高:温度控制精度达到0.1℃。
2. 实用性强:系统应该可以可靠地监测和控制温度。
3. 操作简单:系统应该设计成简单易用的图形化界面,用户可以通过触摸屏轻松地操作。
二、设计在设计阶段,我们主要考虑到系统框架、硬件设计和软件设计三方面:1. 系统框架整个系统框架分为温度采集部分和温度控制部分。
其中,温度采集部分采用了DS18B20温度传感器采集当前的温度值,温度控制部分根据温度值来控制直流电机的转速,从而实现温度的控制。
2. 硬件设计硬件部分主要由两部分构成:单片机和外设。
本设计采用了STM32F103开发板作为主控芯片,其中单片机与外设之间的通信采用USART1和SPI总线通信。
而作为输入设备,本设计采用了4.3寸TFT液晶屏来实现温度监测,同时可以显示实时的温度、设定温度和当前状态。
3. 软件设计软件部分主要包含系统驱动程序和控制程序。
其中控制程序采用了PID控制算法实现温度的控制,通过对传感器采集数据的处理,实现对电机转速控制的精确调节,从而保证温度控制的精度性和稳定性。
三、实现在实现阶段,我们采用了工具Keil-MDK,以C语言为主要编码语言,辅以汇编语言,实现整个系统的编程。
在编程过程中,我们不断优化程序代码和算法的效率,同时结合硬件的实际情况进行了多次调试和测试,保证整个系统的稳定性和安全性。
嵌入式系统-基于SEP3203微处理器的应用开发课程设计
嵌入式系统-基于SEP3203微处理器的应用开发课程设计一、前言嵌入式系统在现代科技领域中有着广泛的应用,而嵌入式系统的核心则是微处理器。
本文将介绍基于SEP3203微处理器的应用开发课程设计,旨在帮助读者了解嵌入式系统的开发及其实际应用。
二、SEP3203微处理器SEP3203微处理器是一款龙芯中科技有限公司生产的32位RISC微处理器,具有高性能和低功耗的优点,可广泛应用于嵌入式系统的开发。
以下是SEP3203微处理器的主要特性:•CPU主频:366MHz•可扩展地址总线:32位•可扩展数据总线:32位•外设接口:UART、USB、SD、CAN、SPI等•低功耗模式:睡眠模式、深度睡眠模式SEP3203微处理器的选用可以大大提高嵌入式系统的性能和可靠性。
三、课程设计简介基于SEP3203微处理器的应用开发课程设计旨在培养学生对嵌入式系统开发的全面性认知,以及对实际应用的理解和掌握。
课程设计的主要内容包括:•SEP3203微处理器的介绍和使用•嵌入式系统的基本知识和实践•应用程序的开发和调试课程设计采用项目驱动的教学模式,学生需要在课程设计的过程中完成一款适用于嵌入式系统的实际应用程序,如小型便携式氧气供应系统等。
四、课程设计的步骤1. 设计方案学生需要确定课程设计的具体实现方案,包括应用程序的功能、硬件平台的选用、系统架构的设计等。
设计方案需要符合课程设计要求,考虑到实际应用情况并具有可行性。
2. 环境搭建学生需要配置开发环境,包括安装编译器、调试器等开发工具软件。
同时需要了解嵌入式系统的硬件平台结构,掌握系统的组成和调试方法。
3. 编写应用程序学生需要根据设计方案进行代码编写,实现应用程序的功能。
在编写过程中,学生需要结合嵌入式系统的特点和实际应用情况进行调试和优化。
4. 硬件连接学生需要将硬件组装并连接至嵌入式系统,进行联调测试。
过程中需要掌握硬件电路的原理和调试方法。
5. 系统测试学生需要对整个系统进行测试,包括应用程序的功能测试和调试、系统性能的测试等。
嵌入式教学实践报告(3篇)
第1篇一、引言随着信息技术的飞速发展,嵌入式系统在各个领域得到了广泛的应用。
为了培养适应社会需求的高素质人才,我国高校纷纷开展嵌入式教学。
本文以某高校嵌入式教学实践为例,分析嵌入式教学的现状、方法及成效,以期为我国嵌入式教学提供参考。
二、嵌入式教学现状1. 课程设置目前,我国高校嵌入式课程设置主要包括嵌入式系统原理、嵌入式系统设计、嵌入式Linux、嵌入式编程等。
这些课程旨在使学生掌握嵌入式系统的基本原理、设计方法、编程技巧和开发工具。
2. 教学方法(1)理论教学:通过课堂讲授、案例分析等方式,使学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法。
(2)实践教学:通过实验、项目实践等环节,提高学生的动手能力和工程实践能力。
(3)线上教学:利用网络平台,为学生提供在线课程、在线实验、在线讨论等资源。
3. 教学资源(1)教材:高校普遍采用国内外优秀的嵌入式教材,如《嵌入式系统原理与应用》、《嵌入式Linux编程》等。
(2)实验设备:高校普遍配备嵌入式实验箱、开发板等实验设备,为学生提供实践平台。
(3)在线资源:高校积极建设在线教学资源,为学生提供丰富的学习资料。
三、嵌入式教学方法探讨1. 案例教学法案例教学法通过分析实际嵌入式系统项目,引导学生掌握嵌入式系统设计、开发和应用方法。
具体步骤如下:(1)选择典型案例:根据教学目标,选择具有代表性的嵌入式系统项目。
(2)分析案例:引导学生分析案例中嵌入式系统的设计思路、关键技术、开发过程等。
(3)讨论与总结:组织学生进行讨论,总结案例中的经验和教训。
2. 项目驱动教学法项目驱动教学法以项目为导向,让学生在完成项目的过程中,掌握嵌入式系统设计、开发和应用技能。
具体步骤如下:(1)确定项目:根据学生的兴趣和市场需求,确定嵌入式系统项目。
(2)项目分解:将项目分解为若干个子任务,明确每个子任务的技术要求和完成时间。
(3)分工与合作:学生分组,明确每个组员的责任,共同完成项目。
嵌入式课程设计报告
嵌入式课程设计报告最近几年,几乎所有的IT 企业对应届毕业生都有抱怨:动手能力太差,编程水平低下。
下面和小编一起来看看报告吧!嵌入式课程设计报告Cortex-M3 是 ARM 公司基于ARM V7 架构的新型芯片内核。
STM32V100-II 型是英蓓特公司新推出的一款基于 ST 意法半导体 STM32 系列处理器(Cortex-M3 内核)的全功能评估板。
STM103V100-II 评估板有 USB,Motor Control,CAN,SD 卡,Smart 卡, UART,Speaker,LCD,LED,BNC,耳塞插孔等丰富的外设,有助于用户轻松开发 STM32 的强大功能。
STM32 系列使用了 ARM 最新的、先进架构 Cortex-M3 内核,本文论述了在 Keil Realview 开发环境上开发基于汇编语言的 LED 控制程序,基于对STM32 的GPIO 寄存器写值配置思想,控制EduKit-M3 实验平台的发光二极管 LED1、 LED2、 LED3、LED4,使它们有规律地点亮。
、设计需求Keil Realview 开发环境上,全部采用汇编语言编程,实现对 EduKit-M3 实验平台的发光二极管 LED1、LED2、LED3、LED4 的亮灭控制,使它们有规律地点亮。
这里采用例程提供的顺序点亮方式,按照 LED1 亮 LED2 亮 LED3 亮LED4 亮,如此反复,要求每个 LED 亮灭之间延时一段时间,以增强可观性。
需要说明的是,这仅仅作为程序控制 LED 的一种控制方式,基于点亮 LED 的控制原理,可以编程实现各种显示 LED 的亮灭模式,并提供一种通用的控制方法,要求程序可读性强,易于修改。
、设计原理STM32 通用 GPIO 端口概述 STM32F10x 处理器上共有7 个 I/O 端口:A、B、C、D、E、F、G,每个 16 个管脚每组端口每组端口有以下寄存器:, 32 位配置寄存器:GPIOx_CRL、GPIOx_CRH 32 为数据寄存器: GPIOx_IDR、GPIOx_ODR 32 位置位/复位寄存器: GPIOx_BSRR 16 位复位寄存器: GPIOx_BRR 32 为锁定寄存器: GPIOx_LCKR I/O 口通用输入、输出端口配置为输入时,每个 APB2 时钟周期将端口数据送输入寄存器(GPIOx_IDR),在输入模式下,输出是断开的。
嵌入式微处理器结构与应用课程设计报告
《嵌入式微处理器结构与应用》课程设计报告题目:电子菜单一、课程设计的目的和主要内容:目的:《嵌入式微处理器结构与应用》课程设计是软件工程本科专业的专业实践课程,结合在课程中学到的嵌入式系统的开发和调试方法,对学生在嵌入式系统设计和应用开发的基本技能方面进行综合的检验和实践。
是学生在学习完《嵌入式微处理器结构与应用》课程之后的一个重要的实践环节。
要求学生在教师的指导下,综合运用已学过的嵌入式微处理器相关的各种知识和技能,以小组协作的方式完成一项较为完整、并具有一定难度的课程设计任务。
使学生总结本课程的主要知识点,提高学生的实际动手能力,为学生今后进一步学习和从事嵌入式系统相关的研究与开发打下坚实的基础。
内容:基于实时操作系统,学会复杂应用程序的基本开发方法,结合课程实验学到的知识,编写一个能综合应用液晶屏、触摸屏、键盘并结合简单文件系统API函数的界面应用。
要求具备基本的三个界面:初始界面、点菜界面、结束界面,基本实现点菜的全过程。
二、基本的设计思路或程序流程图描述:基于MVC的设计模式,将程序分成三大独立的部分:模型(逻辑)部分、视图部分、控制部分。
这三大部分的关系如下:程序总流程图:控制部分: 消息循环(); 触摸屏响应(); 键盘响应(); ……逻辑部分: 选择菜(); 取消菜(); 获取总价(); ……视图部分:标志菜单条目(); 取消标志条目(); 滚动菜单(); ……更新逻辑更新视图本人负责:二、视图部分:关闭线程打开线程点菜结束按钮关闭按钮翻页按钮界面控件菜单条目拉动单击初始化程序, 打开启动画面线程显示启动动画加载菜单数据关闭启动画面线程, 显示点菜画面等待系统消息判断消息类型判断该菜单条目的状态,进行相应的逻辑和视图更新键盘消息判断操作类型触摸屏消息判断单击内容进行菜单的上下滚动判断控件类型进行菜单的翻页结束程序显示点菜结束画面和总价重置逻辑数据,显示最初的点菜界面显示程序结束画面LCD驱动、绘图部分:由于ucos提供的绘图API的效率每秒只有3至5幅图,而且不能直接操作LCD的后台缓冲区,满足不了流畅的菜单滚动效果,所以必须重写LCD驱动和绘图函数。
嵌入式实验课程设计报告
嵌入式实验课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解嵌入式系统的基础知识,掌握其基本组成和工作原理。
2. 学生能够掌握嵌入式编程的基本语法和常用指令,具备编写简单嵌入式程序的能力。
3. 学生能够了解嵌入式系统在实际应用中的优势和局限性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行简单的嵌入式系统设计和程序开发。
2. 学生能够使用嵌入式实验设备,进行实际操作,并解决常见问题。
3. 学生能够通过团队协作,完成一个具有实际应用价值的嵌入式项目。
情感态度价值观目标:1. 学生对嵌入式系统产生兴趣,激发其学习主动性和积极性。
2. 学生能够认识到嵌入式技术在国家战略和社会发展中的重要性,培养其社会责任感和使命感。
3. 学生在课程学习过程中,培养良好的团队合作精神和沟通能力,形成正确的价值观。
课程性质分析:本课程为嵌入式实验课程,侧重于实践操作和项目实践。
课程内容紧密结合教材,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合。
学生特点分析:本年级学生已具备一定的计算机基础和编程能力,对新鲜事物充满好奇,具备较强的动手能力和创新能力。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 采用项目驱动教学法,培养学生的团队协作和解决问题的能力。
3. 激发学生的学习兴趣,引导其探索嵌入式技术在实际应用中的奥秘。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的基本概念、发展历程、应用领域及未来发展趋势。
教材章节:第一章 嵌入式系统概述2. 嵌入式系统组成:讲解嵌入式系统的硬件组成、软件架构及系统设计方法。
教材章节:第二章 嵌入式系统硬件组成;第三章 嵌入式系统软件架构3. 嵌入式编程基础:学习嵌入式编程的基本语法、常用指令和编程技巧。
教材章节:第四章 嵌入式编程语言与编程环境;第五章 嵌入式程序设计基础4. 嵌入式系统设计与实践:通过项目实践,让学生掌握嵌入式系统的设计方法和实际操作。
教材章节:第六章 嵌入式系统设计与实践5. 嵌入式系统应用案例分析:分析典型嵌入式应用案例,了解嵌入式技术的实际应用。
嵌入式课程设计实践报告
嵌入式课程设计实践报告一、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原理和设计方法,能够独立完成简单的嵌入式系统设计和开发。
具体目标如下:1.掌握嵌入式系统的定义、特点和基本组成;2.了解嵌入式处理器、嵌入式操作系统和嵌入式软件的基本概念;3.熟悉嵌入式系统的设计流程和开发工具。
4.能够使用嵌入式处理器和开发板进行系统开发;5.掌握嵌入式软件的编写和调试方法;6.能够独立完成嵌入式系统的设计和实现。
情感态度价值观目标:1.培养学生对嵌入式系统的兴趣和热情,提高学生的专业素养;2.培养学生团队合作意识和解决问题的能力;3.培养学生对创新和实践的积极态度,提高学生的创新能力。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.嵌入式系统的基本概念:嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域;2.嵌入式处理器:嵌入式处理器的结构、工作原理和选型;3.嵌入式操作系统:嵌入式操作系统的原理、结构和常用操作系统;4.嵌入式软件设计:嵌入式软件的编写方法、调试技术和常用开发工具;5.嵌入式系统设计流程:需求分析、系统设计、硬件选型、软件设计和系统验证。
6.嵌入式系统概述(2课时)1.1 嵌入式系统的定义和特点1.2 嵌入式系统的分类和应用领域7.嵌入式处理器(4课时)2.1 嵌入式处理器的结构和工作原理2.2 嵌入式处理器的选型和评估8.嵌入式操作系统(2课时)3.1 嵌入式操作系统的原理和结构3.2 常用嵌入式操作系统及其特点9.嵌入式软件设计(4课时)4.1 嵌入式软件的编写方法和技巧4.2 嵌入式软件的调试技术和工具10.嵌入式系统设计流程(2课时)5.1 需求分析和系统设计5.2 硬件选型和软件设计5.3 系统验证和优化三、教学方法为了实现教学目标,本课程采用多种教学方法相结合,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握嵌入式系统的基本概念和原理;2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解嵌入式系统的应用和设计方法;3.实验法:通过动手实验,使学生熟悉嵌入式系统的设计和开发过程;4.讨论法:通过分组讨论,培养学生团队合作意识和解决问题的能力。
嵌入式课程设计报告
嵌入式课程设计报告ARM嵌入式系统结构与编程课程设计学院:机电信息工程学院专业:测控091姓名:郑宇生学号:2008050333目录一、前言 (5)1.1 课题研究背景 (5)1.2 课程研究目的和意义 (5)1.3 ARM2440实验箱介绍 (5)1.3.1 2440核心板规格: (5)1.3.2 2440实验箱底板规格: (6)1.3.3软件资源 (7)二、需求分析 (8)三、开发环境及系统结构 (8)3.1 开发环境 (8)3.2 系统结构 (9)四、详细设计 (10)4.1 ARM Linux的建立 (10)4.1.1 建立交叉编译环境 (11)4.1.2 编译内核 (18)4.1.3 生成并配置根文件系统 (25)4.2 BootLoader的移植 (27)4.2.1 移植的环境 (28)4.2.2 移植的步骤 (28)4.3 基于S3CC400的嵌入式Web服务器Boa移植 (35)4.3.1 配置开发板网络 (35)4.3.3 Web静态网页制作 (41)4.3.4 CGI程序login.c程序。
(42)五、结论 (47)一、前言1.1 课题研究背景随着3C融合进程和我国传统产业结构升级的加速,人们对设备越来越高的应用需要已经无法满足当前和未来高性能的应用与发展需求。
显然,嵌入式系统的软、硬件技术和开发手段,正日益受到重视,成为各领域技术创新的重要基础。
目前,嵌入式系统是近年来发展很快的计算机方面的学科方向,并迅速渗透到控制、自动化、仪器仪表等学科。
嵌入式方向包括了软硬件协同设计、嵌入式体系结构、实时操作系统、嵌入式产品设计等方面的知识,大于当代大学生,更需要掌握嵌入式系统设计的典型开发工具和开发核心技术。
对于嵌入式市场的发展来说,中国市场的意义更加重大。
中国市场对于嵌入式互联网这场革命来说非常关键。
勃勃的生机,很好的产业互动,良好的协作精神,中国现在正在形成-个健康的嵌入式的发展模式和转型模式。
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《嵌入式微处理器结构与应用》
课程设计报告
题目:电子菜单
一、课程设计的目的和主要内容:
目的:《嵌入式微处理器结构与应用》课程设计是软件工程本科专业的专业实践课程,结合在课程中学到的嵌入式系统的开发和调试方法,对学生在嵌入式系统设计和应用开发的基本技能方面进行综合的检验和实践。
是学生在学习完《嵌入式微处理器结构与应用》课程之后的一个重要的实践环节。
要求学生在教师的指导下,综合运用已学过的嵌入式微处理器相关的各种知识和技能,以小组协作的方式完成一项较为完整、并具有一定难度的课程设计任务。
使学生总结本课程的主要知识点,提高学生的实际动手能力,为学生今后进一步学习和从事嵌入式系统相关的研究与开发打下坚实的基础。
内容:基于实时操作系统,学会复杂应用程序的基本开发方法,结合课程实验学到的知识,编写一个能综合应用液晶屏、触摸屏、键盘并结合简单文件系统API函数的界面应用。
要求具备基本的三个界面:初始界面、点菜界面、结束界面,基本实现点菜的全过程。
二、基本的设计思路或程序流程图描述:
基于MVC勺设计模式,将程序分成三大独立的部分:模型(逻辑)部分、视图部分、控制部分。
这三大部分的关系如下:
程序总流程图:
百度文库-让每个人平等地提升自我
初始化程序, 打开启动画面线程 关闭线程 点菜结束按钮 判断消息 类型 判断操 作类型 判断单 击内容 判断控 件类型 判断该菜单条目 的 状态,进行相应的逻 辑和视图更新 本人负责: 打开线程 界面控件 翻页按钮 加载菜单数据 显示启动动 画 键盘消息 显示点菜结束 画面和总价 程序 菜单条目 进行菜单的上下 滚动 关闭按钮 单击 拉动 重置逻辑数 据,显示最初 的点菜界面 关闭启动画面线程, 显示点菜画面 显示程序结束画 面 进行菜单的翻页 等待系统消息 触摸屏消息 、视图部分:
LCD驱动、绘图部分:
由于ucos提供的绘图API的效率每秒只有3至5幅图,而且不能直接操作LCD的后台缓冲区,满足不了流畅的菜单滚动效果,所以必须重写LCD驱动和绘图函数。
重写之后:
pbuf:LCD后台缓冲区的指针,可以直接操作。
void kLCD_Refresh():LCD刷新函数,跟原驱动相差不大。
void kLCD_Part_Refresh(int Wnd_x1,int Wnd_y1,int Wnd_x2,int Wnd_y2):LCD 局部刷新函数,在局部绘图的情况下可以获得更高的效率。
一一
只要调节LCD后台缓冲区指针pbuf的位置,再调用上面两个刷新程序,就可以实现快速滚动画面,可以达到每秒20至25幅图。
void LoadBMP(U16* pBMP,char* file name,i nt bmpWidth,i nt bmpHeight) :力卩
载图片的函数,加图片加载到内存加快系统的运行。
void PaintBMP(U16* screen,U16* pBMP,int bmpX,int bmpY,int bmpWidth,int bmpHeight):绘制图片函数,实现在任一缓冲区上绘制图片的功能。
void ClreaLCD():清屏函数。
三、交叉开发环境的建立和主要的调试步骤及其遇到的主要问题
和解决的方法:
交叉开发环境的建立,在宿主机上运行ADS开发软件来编译源程序,再通过串口将目标程序下载到ARM2410-祈发板上运行。
主要通过JTAG来调试程序,用ADS的调试工具来查看寄存器和变量的变化。
遇到的问题有:
1. 触摸屏没有反应,程序并没有错误。
解决方法:用一个较新的库文件代替原来的库文件。
2. 一些图片显示不正常,可能是驱动的问题。
解决方法:改变图片的尺寸就可以正常显示了。
3. 加载较大的数据到内存出现内存错误。
解决方法:采用动态内存分配。
四、主要的设计结果和设计的总结,和需要进一步完善的问题:
设计结果:
程序在ARM2410-祈发板上运行:
点菜界面:
点菜结束界面:
设计总结:
通过电子菜单的综合试验,掌握了开发嵌入式应用程序的流程,了解了嵌入式系统及其编程的一些特点。
1 •对嵌入式操作系统UC/OS-II系统有了一定的了解。
UC/OS-II系统的核心是
任务调度,用户可以定义不同的任务及优先级,UC/OS-II来负责进行调度。
这
使得用户应用编程比较方便,把精力更多地放在程序功能的分析以及任务的设计与实现,发挥的空间非常大。
2 •嵌入式系统的另一个特点是不明显把应用程序和操作系统区分开,它们是融合在一起的。
在UC/OS-II系统中编写综合实验时,程序结构是比较清晰的,因为UC/OS-II是一个多任务系统。
可以将一个综合的功能分为几个简单的小功能,每一个小功能具体表现为程序运行时的一个任务,但是程序编写时要谨慎处理任务与任务之间的通信,以及任务交出或占有CPU的时机等细节。
进一步完善方案:
1 •使用多任务,可以加上动态图片,可以使界面更加美观。
2•—般情况下,菜的种类较多,需要定义多个点菜界面,同时要协调好各个界面之间的关系以及正确响应键盘和触摸屏。