嵌入式系统原理与应用实验指导书(合稿+习题)

嵌入式系统原理与应用实

验指导书

南航金城学院

2013.2

目录

目录 (1)

第一部分试验箱硬件结构 (2)

第二部分实验 (11)

实验一ADS1.2集成开发环境练习 (11)

实验二汇编指令实验1 (17)

实验三汇编指令实验2 (20)

实验四汇编指令实验3 (23)

实验五ARM微控制器工作模式实验 (28)

实验六 C语言程序实验 (33)

实验七 C语言调用汇编程序实验 (36)

实验八GPIO输出控制实验 (39)

实验九GPIO输入实验 (46)

实验十外部中断实验 (50)

实验十一UART通讯实验 (56)

实验十二I2C接口实验 (64)

实验十三定时器实验 (75)

实验十四PWM DAC实验 (81)

实验十五ADC实验 (87)

实验十六RTC实验 (94)

实验十七步进电机控制实验 (101)

实验十八直流电机控制实验 (105)

附录1 DeviceARM2410 专用工程模板 ..................................................... 错误!未定义书签。

第一部分试验箱硬件结构MagicARM2410教学实验开发平台是一款可使用μC/OS-II、Linux和WinCE

操作系统、支持QT、MiniGUI图形系统、集众多功能于一身的ARM9教学实验开发平台。采用Samsung公司的ARM920T内核的S3C2410A微处理器，扩展有充足的存储资源和众多典型的嵌入式系统接口。

MagicARM2410实验箱参考如图1.1所示。

图1.1 MagicARM2410实验箱外观图

MagicARM2410实验箱功能框图如图1.2所示。

图1.2 MagicARM2410实验箱功能框图

1.1 S3C2410A芯片简介

S3C2410A是Samsung公司推出的16/32位RISC处理器（ARM920T内核），适用于手持设备、POS机、数字多媒体播放设备等等，具有低价格、低功耗、高性能等特点。S3C2410A提供了以下丰富的内部设备：16KB的指令Cache和16KB 数据Cache，MMU虚拟存储器管理，LCD控制器（支持STN&TFT），支持NAND Flash系统引导，系统管理器（片选逻辑和SDRAM控制器），3通道UART，4通道DMA，4通道PWM定时器，I/O端口，RTC，8通道10位ADC和触摸屏接口，I2C总线接口，USB主机接口，USB设备接口，SD卡&MMC卡接口，2个SPI总线接口以及内部PLL时钟倍频器。

S3C2410采用了ARM920T内核，0.18um工艺的CMOS标准宏单元和存储器单元。它的低功耗、精简和出色的全静态设计特别适用于对成本和功耗敏感的应用。同样它还采用了Advanced Microcontroller Bus Architecture(AMBA)新型总线结构。

S3C2410提供了一系列完整的系统外围设备，消除了为系统配置额外器件的需要，大大减少了整个系统的成本。S3C2410主要特征如下：

●203MHz的ARM920T内核，支持JTAG仿真调试；

●16KB的I-Cache和16KB的D-Cache；

●具有MMU，支持WinCE、EPOC32、Linux等操作系统；

●外部存储器控制器（SDRAM控制和片选逻辑），共分8个Bank，每个

Bank可访问128MB空间；

●片内4KB SRAM，可用作NAND Flash系统引导的缓冲区；

●LCD控制器（最大支持4K色STN和256K色TFT），1通道LCD专用

DMA；

●4通道DMA，有外部请求引脚；

●3个UART（IrDA1.0，16字节Tx FIFO，16字节Rx FIFO）；

●2个SPI总线接口；

●1个多主I2C总线接口；

●1个IIS总线接口；

●兼容SD主接口协议1.0版和MMC卡协议2.11兼容版；

●NAND Flash/SM卡接口，支持NAND Flash系统引导；

●2个USB主机接口，1个USB设备接口（V1.1）；

●4个PWM定时器和1个内部定时器；

●看门狗定时器；

●117个通用I/O口；

●24个外部中断；

●8通道10位ADC和触摸屏接口；

●具有日历和时钟功能的RTC；

● 1.8V内核供电，3.3V存储器供电，3.3V外部I/O供电；

●功耗控制模式：普通，慢速，空闲和掉电模式；

●具有片内PLL时钟发生器。

S3C2410A芯片内部结构框图如图1.3所示。S3C2410芯片引脚的定义请参考数据手册。

图1.3 S3C2410内部结构框图

1.2 硬件结构

MagicARM2410试验箱主板上安排有少量的跳线器，跳线器的名称均以“JP”开头，比如JP1，JP2。跳线器的位置均放在相应的电路模块旁边，比如直流电机控制电路的跳线JP3、JP4，它们的位置都是在直流电机控制电路旁边。这些跳线可分为两种类型，一种使模块电路电源跳线，另一种使模块电路I/O连接跳线，当需要使用某一模块电路时，则需要将电源跳线和I/O连接跳线短路。另外，通过跳线用户可以将I/O连接到外面（试验箱之外）的实验电路，也可以重新分配模块电路所使用的I/O口（将跳线取出，使用连接导线从其它跳线上连接控制I/O）。

注意：只有直流电机、步进电机和液晶屏背光电路时有电源跳线的。部分I/O 资源是复用的，使用时需要避免I/O冲突。

1.2.1 跳线器说明

MagicARM2410试验箱跳线器说明如表1.1所示。