微处理器的嵌入式系统研究毕业论文

微处理器的嵌入式系统研究毕业论文

目录

前言 (1)

1绪论 (2)

1.1 嵌入式系统定义 (2)

1.2 嵌入式系统的组成 (2)

1.3 嵌入式系统的应用领域 (2)

1.4 嵌入式系统的发展历史及趋势 (3)

1.5 ARM概述 (3)

2系统需求分析 (7)

2.1 需求分析 (7)

2.2 系统总体设计 (7)

3 系统硬件设计 (9)

3.1 核心处理器LPC2114简介 (9)

3.2 系统功能模块 (10)

3.2.1 电源模块 (10)

3.2.2 复位电路 (10)

3.2.3 系统时钟电路 (11)

3.2.4 JTAG接口电路 (12)

3.2.5 键盘电路 (12)

3.2.6 I2C接口电路 (12)

3.3 硬件开发工具ORCAD9.2简介 (13)

4 嵌入式系统软件开发 (14)

4.1 嵌入式系统软件的组成 (14)

4.2 嵌入式系统软件运行流程 (15)

4.3 LPC2114的启动代码 (15)

4.4 μC/OS-Ⅱ简介 (20)

4.5 选择μC/OS-Ⅱ的原因 (21)

4.6 应用程序开发 (22)

4.6.1 键盘输入控制 (22)

4.6.2 中断程序 (23)

4.6.3 定时器控制程序 (25)

5 系统调试 (29)

5.1 程序调试 (29)

5.1.1 CodeWarrior IDE集成开发环境和AXD调试器说明 (29)

5.1.2 工程的编辑 (30)

5.1.3 工程的调试 (35)

5.1.4 程序调试 (37)

5.2 固化程序 (39)

5.2.1使用JTAG接口下载 (40)

5.2.2 使用ISP下载 (40)

总结 (43)

参考文献 (44)

致谢词 (45)

附录 (46)

前言

随着电子技术和计算机技术的进一步发展，嵌入式系统将起着越来越重要的作用，无论是民用还是军用随处都可以看见嵌入式系统的身影。在我国，到目前为止，在嵌入式系统研究方面，比起世界先进技术，落后了很多，基本上没多少核心技术，先进技术的知识产权都在国外。我国目前还没有生产出可以在市场上竞争的芯片，但是随着国家的重视和投资，以及不断吸收世界先进技术，在一些领域已经能够实现国产化了。但是这离许多世界先进技术还相差甚远。虽然现在经济全球化，但我们得到的只是一些落后的技术。因此必须培养自己的人才，研究核心技术，掌握核心技术。本次毕业设计的题目正是“基于LPC2114微处理器的嵌入式系统研究”。本次设计涉及到了嵌入式系统开发的两个重要模块。包括硬件开发和应用程序开发。旨在研究嵌入式系统的开发流程，掌握嵌入式系统的基本开发方法，以及掌握一些硬件和软件的开发和调试工具。

显然，本次设计的任务量是繁重的。再加上，以前我并没有接触过嵌入式系统这一领域。所以，对我来说，任务就更加繁重。但我相信，通过我的努力，一定可以完成本次设计的任务。并且为我以后的工作和学习打下坚实的基础。

1绪论

1.1 嵌入式系统定义

从应用来看：嵌入式系统是计算机的一种应用形式，通常是指嵌入到对象系统中的专用计算机系统。嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、能适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

从组成来看：把基于处理器（通用处理器和嵌入式处理器）的设备称为计算机，把计算机分成两大部分，即通用计算机和嵌入式计算机。嵌入式系统也称为嵌入式计算机，因此嵌入式系统被定义为非通用计算机系统，即专用计算机系统。

1.2 嵌入式系统的组成

一个典型的嵌入式系统主要由以下几部分组成：

(1) 硬件系统

硬件系统由嵌入式微处理器、外围接口硬件设备组成。

(2) 嵌入式操作系统

在嵌入式操作系统中，一般都要采用嵌入式实时操作系统（RTOS），RTOS一般包括实时核（kernel）及用户特定的板级支持包（BSP），它介于硬件系统及上层软件之间，为所有的上层软件提供一个多任务的实时操作系统环境及一整套API。当然，在一些简单的嵌入式应用系统中，并没有操作系统的支持。应用程序直接对底层硬件进行访问。

(3) 应用软件

应用软件是针对特定的应用需求开发的软件，完成嵌入式系统的主要功能。大部分嵌入式系统开发人员选用的软件开发模式是先在PC机上编写软件，再进行软件的移植工作。

1.3 嵌入式系统的应用领域

嵌入式系统广泛地应用在人们生活、工作的各个方面。如：

（1）消费类电子产品。如机顶盒，个人移动设备（PDA），数码音频播放器（MP3），数码相机，视频游戏播放器，IP等等。

（2）办公自动化产品。如激光打印机，传真机，扫描仪，复印机和LCD投影仪等。

（3）控制系统与工业自动化。如智能控制设备，智能仪表、现场总线设备，数控机床，机器人等。

（4）生物医学系统。如X光机的控制部件，EEG和ECG设备，CT，超声检测设备，核磁共振设备等。

（5）现场仪器。如测量温度，湿度，电压，电流的仪器。还有各种协议分析器，用于分析网络协议。还有数字示波器等。

（6）网络通信设备。调制解调器，数据通信基础设备，IP网上多媒体设备，网关，路由器，加密解密设备，GPS设备，交换机，网络接入盒等。

（7）电信设备。交换机，终端适配器TA，ATM交换机，帧中继和一些通信设备。

1.4 嵌入式系统的发展历史及趋势

嵌入式系统的出现至今已经有30多年的历史了，嵌入式技术也历经了几个发展阶段。

第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，同时具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。

第二阶段是以嵌入式CPU为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统。

第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。

第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。

就嵌入式系统的而言，其发展趋势表现在如下几个方面。