基于linux的嵌入式无线可视门铃系统的设计
关键词：嵌入式操作系统，Linux，智能化楼宇，无线可视门铃系统, 智能化楼宇, MPEG-4
在当前的电子行业中，无线技术已经渗透到方方面面，无论是电视机的遥控设备，还是计算机的外围设备都是如此，有的键盘和鼠标甚至也使用了无线技术。无线网络技术已经成为热门技术。无线网络产品广泛应用于家庭网络、小型办公室、会展中心、体育中心、飞机厂、医院、学校、港口、住宅小区、酒店、宽带接入。它使人们在Internet应用中摆脱了无穷无尽电线电缆的束缚，进入真正的无网不在的Internet自由空间。无线网络技术可望成为新的经济增长点。
近几年来, 随着市场上智能化楼宇的不断升温, 门铃系统已作为智能化办公室和智能化住宅小区的一个重要组成部分，被各商家和用户所接受。人们已开始习惯用门铃系统代替传统的铁钥匙去管理各通道门, 这使门铃系统得到了飞跃性的发展。在2000年, 全世界的门铃系统销量比1999增长了接近10倍,占整个安防市场的40%。
2、 linux操作系统介绍
linux是一种很受欢迎的操作系统，它与UNIX系统兼容，开放源代码，它原本被设计为桌面系统，现在广泛应用于服务器领域。而更大的影响在于它正逐渐的应用于嵌入式设备。但是它仍保持了桌面Linux操作系统的主要的优点，如稳定性、强大的网络功能和出色的文件系统支持等。linux有一个完整的TCP/IP协议栈，同时对其他许多的网络协议都提供支持。
这些网络协议都在linux上得到了很好的实现。linux可以称作是一个针对嵌入式系统的优秀网络操作系统。linux以其优异的性能、免费开放的代码等优点，博得众多嵌入式开发者的青睐，和过去基于简单RTOS甚至没有使用任何操作系统的嵌入式程序设计相比，基于Linux这样的成熟的、高效的、健壮的、可靠的、模块化的、易于配置的操作系统来开发自己的应用程序，无疑能进一步提高效率，并具有很好的可移植性。
3、无线可视门铃系统原理框图
图2、无线可视门铃系统服务器端的原理框图
3．1无线可视门铃服务器端基本工作原理
无线可视门铃是一个基于高性能嵌入式处理器和硬件实时编解码芯片，结合linux操作系统，由服务器端和客户端两部分组成的系统。主要实现音频视频的高质量编解码和网络转发功能，服务器端具体实现功能如下：
由CCD Sensor和音视频端口进来的输入信号，经过视频A/D和音频A/D转换后，进行MPEG4视频编码和MPEG MP3音频编码。编码后的视音频码流送到网络复用模块打包后，经过802.11x无线网络送到客户端。具体功能如下：
1）基于IDT RC32434高性能嵌入式处理器等硬件系统的加电自举Boot Loader功能，具有系统硬件初始化和检测，嵌入式操作系统或用户程序的装载启动功能。
2）.在嵌入式操作系统环境下，对以VW2010为核心的A/V模块进行初始化配置和VW2010驱动程序加载。
3）.对模拟音频视频进行A/D转换，并以MPEG-4的格式进行压缩编码。
4）.将压缩编码后的数据流通过无线网络进行转发。
5)可以对压缩编码后的数据流/文件进行保存，对输入的压缩编码音
频/视频文件进行
解码和模拟音频视频播放输出。
3．2无线可视门铃客户端基本工作原理
图3、无线可视门铃系统客户端的原理框图
由无线网络接收的传送流数据，经过网络解复用模块解复用后，获得的视频码流和音频码流分别送至视频解码模块和音频解码模块进行MPEG4视频解码和
MPEG MP3音频解码。解码后的数据经过视频模拟编码、D/A和音频D/A转换后送到可视终端进行显示。
4、无线可视门铃系统设计
4.1 系统设计原理
系统设计包括硬件和软件。硬件主要分控制系统和输入、输出数据源三部分。输入、输出数据源可以是IDE接口设备(如硬盘)或网络端口。控制系统对系统各部分进行监测和控制、完成数据流的传输等。控制系统主要由主控芯片、Flash和SRAM组成。主控芯片通过PCI总线控制系统其他模块，是控制系统的核心；Flash里固化嵌入式Linux操作系统，存放应用软件和备份数据；SDRAM作为内存供系统运行使用。MPEG-4硬件编、解码系统采用硬编、解码方式，负责将输入的MPEG-4数据流编、解码成普通的电视信号，其核心是编、解码芯片。为解决数据流不稳定的问题，编、解码芯片通常使用SDRAM进行数据缓冲才可以保证正常编、解码过程。
软件主要包括嵌入式Linux移植、编、解码驱动和应用程序编写。嵌入式Linux 移植到由主控芯片Flash控制器控制的Flash里，操作系统程序文件分成五个主要部分：bootloader、kernel、ramdisk、usr和boot_param，分别放在Flash 内的五个模块中。根据不同模块的具体功能采用不同的文件方式：bootloader、kernel、ramdisk和boot param，开发好后不需要动态改变，且容量小，使用节省空间的ROMFS只读文件系统，usr模块内容较多并需要进行读写操作，要使用支持动态擦写保存的JFFS文件系统。
4.2 系统硬件设计
系统的硬件设计主要分两部分：数据源接口设计、控制系统设计。数据流先要从数据源经数据源接口送至PCI总线，此系统数据源接口为PCI总线上的PCI／IDE桥芯片和网络控制芯片。
控制系统调配系统资源、控制系统各个部分以及数据流的传输。主控芯片采用IDT RC32434。它是一款64位MIPS，内部集成了NAND Flash控制器(FlashC)、32位PCI总线控制器(PCIC)、4通道DMA控制器、4通道SDRAM控制器(SDRAMC)、外部总线控制器(EBUSC)、外部总线接口(E—BUSI)以及2个通用串口等，并通过内部总线对它们分别进行控制。其工作主频400MHz，处理速度快，功能强，性价比高，能很好满足嵌入式Linux系统的需求。
MIPS通过内部的FlashC和SDRAMC实现对外围Flash和SDRAM的控制，其中SDRAM的数据地址线要与外部总线控制接口(EBUSI)连接，Flash的数据地址线连接到对应的FlashC的数据地址端口。MIPS通过PCI总线控制器(PCIC)控制其他PCI接口设备。
4.3系统软件设计
本系统软件设计主要分为嵌入式Linux操作系统内核移植、编码和解码芯片、PCI 桥芯片及网口等系统驱动程序编写和解码应用程序的编写，其体系结构及与硬件的关系如图6所示。
嵌入式Linux操作系统是用户控制系统的硬件平台，系统驱动程序采用模块化形式，向上为用户层的应用程序提供API函数，向下通过系统硬件API函数控制系统硬件。编、解码驱动模块采用实时加载方式，其他如网口、I2C和PCI／IDE 接口等驱动通用性强，直接编译入内核。编、解码应用程序则实现系统MPEG-4数据流的传输和编、解码。图7和图8分别是无线可视门铃服务器端和客户端主程序流程图。
图5、系统软件原理图
图6 无线可视门铃服务器端主程序流程图
图7 无线可视门铃客户端主程序流程图
5、结论
上述介绍了一种嵌入式无线可视门铃系统，该系统采用硬件编、解码方式实现IDE接口设备或网络端口输入和输出的MPEG-4码流。系统采用64位MIPS芯片IDT RC32434作为主控制器，以VW2010作为MPEG-4编、解码芯片；采用嵌入式Linux作为操作系统和模块化的VW2010驱动程序，编、解码应用程序简单实用，可扩展性强。实验证明此系统可广泛用于IP电视、卫星电视、无线可视门铃和基于MPEG-4标准的数字电视广播系统中，应用前景十分广阔。
来源：电子查询网
嵌入式系统设计与应用第五章程序设计与分析（1） 西安交通大学电信学院 任鹏举
本章主要内容 Software Design Cycle ●嵌入式软件中的组件(状态机 、循环缓存器、队列) ●编程模型，如数据流和控制图●编译方法介绍 ●根据性能、大小和功耗来分析 和优化程序 ●如何测试程序以验证其正确性
1 嵌入式程序组件 ●状态机（State machine） 用变量来表示内部的状态，根据输入完成状态的转移交通灯控制、CPU design controller ●循环缓冲区（Circular buffer） I/O input buffer ●队列（Queue）
状态机（1） ● 反应系统（reactive system ）：响应外部事件的系统。 ●外部输入是间歇到达● 适合使用状态机描述 ● 有限状态机是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型。 ●Moore 机：● Mealy 机：输出只由当前状态确定 输出依赖于当前状态和输入
状态机（2） 例子：一个简单的座位安全带控制器 idle buzzer seated belted 未入座/-入座/定时器启动 未系安全带且定时器未超时/- 未系安全带/定时器启动系好安全带/-系好安全带/蜂鸣器关闭 定时器超时/蜂鸣器启动 未入座/-未入座/蜂鸣器关闭输入/输出-= 无动作
状态机（3） #define IDLE 0#define SEATED 1#define BELTED 2#define BUZZER 3switch (state) { case IDLE: if (seat) { state = SEATED; timer_on = TRUE; } break; case SEATED: if (belt) state = BELTED; else if (timer) state = BUZZER; break; case BELTED: if (!seat) state = IDLE; else if (!belt) state = SEATED; break; case BUZZER: if (belt) state = BELTED; else if (!seat) state = IDLE; break; } Inputs ：seat, belt, timer Outputs: buzzer
《嵌入式控制系统》课程设计报告 学院 专业班级 姓名 学号 指导教师 _
目录 摘要 (4)
Abstract (4) 引言 (5) 带中断LED数码管驱动程序设计 (6) 1.设计内容 (6) 1.1 基本功能 (6) 1.2 扩展功能 (6) 1.3创新功能 (6) 2.实验设备 (6) 3.设计功能块说明 (6) 4.设计原理 (7) 4.1 LED发光原理 (7) 4.2 八位LED显示器 (8) 5. 实验步骤 (8) 5.1 驱动程序加载 (8) 5.2 添加控件 (8) 5.3基本功能的实现 (9) 5.4 使用指南 (10) 6. 实验结果 (10) 6.1 基本功能实现结果 (10) 6.2 LED数码管清零功能实现结果 (11) 6.3 中断计数功能实现结果 (12) 6.4 频率设置功能实现结果 (13) 7. 心得体会 (14) 附录 (16)
摘要 通过嵌入式控制系统课程的学习并结合本次课程设计，了解嵌入式系统的开发方法和流程，熟悉Intel XScale硬件平台及其应用处理机的使用方法，熟悉Windows CE嵌入式系统的基本原理、概念。能针对Intel XScale硬件平台、应用需求自行定制、优化WinCE操作系统，并独立编写可在Intel XScale嵌入式设备上运行的应用程序。 本课程设计主要实现了LED数码管的驱动程序，中断计数功能、LED显示清零功能、LED 数字显示频率设置的功能。 关键字：WINCE 中断数码管驱动 Abstract Learning Embedded Control Systems and combining the curriculum design can help us understand the Embedded Control Sy stems’ development methods and processes, and be familiar with Intel XScale Hardware platform and its usage. Know well the basic principles and concepts about WINCE. Design and optimize Windows Embedded Compact and compose Application software program that can operate on the Intel XScale Hardware platform. The main achievement of the curriculum design are drivers for LED, Interrupt Count, clean the results of the LED and set up the display frequency of the LED. Key words: WINCE Interrupt Digital Driving
大作业设计报告书 题目：嵌入式系统原理与开发 院（系）：物联网工程学院 专业: 班级： 姓名： 指导老师： 设计时间： 10-11 学年 2 学期 20XX年5月
目录 1．目的和要求 (3) 2．题目内容 (3) 3．设计原理 (4) 4．设计步骤 (5) 4.1 交通指示灯设计 (5) 4.2 S3C44B0X I/O 控制寄存器 (6) 4.3 红绿灯过渡代码： (8) 4.4 电源电路设计 (10) 4.5 系统复位电路设计 (11) 4.6 系统时钟电路设计 (11) 4.7 JTAG 接口电路设计 (12) 4.8串口电路设计 (12) 5．引脚分类图 (13) 6．参考文献 (13)
1．目的和要求 ARM技术是目前嵌入式应用产业中应用十分广泛的先进技术，课程开设的目的在于使学生在了解嵌入式系统基础理论的前提下能够掌握ARM处理器的汇编语言和c语言的程序设计方法，掌握S3C44B0X芯片的基本硬件结构特点和接口设计方法，同时熟悉ARM开发环境，学习ARM的硬件设计和软件编程的基本方法，为今后从事相关的应用与研究打下基础。通过大作业要达到如下目的： 一、掌握ARM的开发工具使用和软件设计方法。 二、掌握ARM处理器S3C44B0X的原理和GPIO接口设计原理。 三、掌握C语言与的ARM汇编语言的混合编程方法； 四、培养学生选用参考，查阅手册及文献资料的能力。培养独立思考，深入研 究，分析问题、解决问题的能力。 五、通过课程设计，培养学生严肃认真的工作作风。 2．题目内容 题目：交通指示灯系统设计 功能描述： 1．用S3C44B0X的GPIO设计相关电路； 2．设计相关的软件并注释； 3．实现十字路口2组红、黄、绿交通灯交替显示。 编程提示： 1．交通灯可用发光二极管代替； 2．电路可部分参照实验电路； 3．时间控制可以使用软件循环编程解决。
嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用 总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容 绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统
嵌入式课程设计报告设计题目：电子密码锁
、 摘要 随着科技和人们的生活水平的提高，实现防盗的问题也变得尤为突出，传统机械锁构造简单，电子锁的保密性高，使用灵活性好。根据需要设计运用W90P170开发板，制作一款电子密码锁，密码锁通过键盘输入密码，通过在LCD的文字和图片显示当前密码锁的状态。实现设置密码，密码验证，错误密码自锁、图片显示的功能。 目录
一、选题意义及系统功能 (3) 二、硬件设计及描述 (4) 三、软件设计及描述 (5) 四、程序代码 (6) 五、课程设计体会 (11) 六、运行结果 (12) 七、心得体会 (12) 八、参考文献 (13) 九、附录 (13) 一、选题意义及功能描述 1、选题意义 电子密码锁是通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械的开关闭合、开锁的电子产品。随着科技提高和人们生活水平的提高，对电子密码锁的需求增加。电子密码做较传统的机械锁安全性能更高。 特点如下： (1)保密性好，编程量大，随机开锁的成功率几乎为零。
(2)密码可变，用户可以随时改变密码，防止密码被盗，同时也可以避免人员的更替而使锁的密级下降。 (3)误码输入保护，输入密码多次错误是，系统进行自锁。 (4)无活动零件，不会磨损，寿命长。 (5)使用灵活性好，无需佩戴钥匙，操作简单。 2、功能描述 基本功能： (1)从键盘输入任意6位数字作为密码，将这六位数字经过USI总线存储到Flash芯片中，设置密码完成。 (2)从键盘输入密码，比较键盘输入的密码与Flash中存储的密码是否相同。 (3)如果密码正确，则LED灯点亮；如果密码不正确，则LED灯闪烁，而且如果连续三次输入密码错误则系统锁定，不允许再次输入密码。 扩展功能： (1)首先显示“请输入密码：”，显示密码锁背景图片1。 (2)如果密码正确则显示“密码正确”，显示成功进入系统的背景图片2。 (3)如果密码不正确则显示“密码不正确，请重新输入：” (4)如果连续三次输入密码错误则显示“对不起，您已经连续三次输入密码错误，系统锁定”，显示图片1。
嵌入式系统设计与应用复习资料 （一）?单项选择题： 1. 下面哪个系统属于嵌入式系统。 （ 八、“天河一号”计算机系统 C 、联想S10±网木 D ） B 、联想T400笔记本计算机 D 、联想OPhone 手机 2. 软硕件协同设计方法与传统设计方法的最大不同Z 处在于（B ）。 A 、软硬件分开描述 C 、协同测试 3. 卜?面关于哈佛结构描述正确的是（A A 、程序存储空间与数据存储空间分离 C 、程序存储空间与数据存储空间合并 4. 下面哪一种工作模式不属于ARM 特权模式 A 、用户模式 B 、系统模式 C 、 5. ARM7TDM1的工作状态包括（D ）。 A 、测试状态和运行状态 C 、就绪状态和运行状态 6. USB 接口移动硬盘最合适的传输类型为（ A 、控制传输 B 、批量传输 C 、 7. 下而哪一种功能单元不属于I/O 接口电路。（D ） A 、USB 控制器 B 、UART 控制器 C 、以太网控制器 &下面哪个操作系统是恢入式操作系统。（B ） As Red-hat Linux B 、 PCLinux C 、 Ubuntu Linux D 、 SUSE Linux 9. 使用Host-Target 联合开发嵌入式应用，（B ）不是必须的。 A 、宿主机 B 、银河麒麟操作系统 C 、目标机 D 、交叉编译器 10. 下面哪个系统不属于嵌入式系统（D ）。 A 、MP3播放器 B 、GPS 接收机 C 、“银河玉衡”核心路由器 D 、“犬河一号”计算机系统 11. 在嵌入式系统设计中，嵌入式处理器选型是在进行（C ）吋完成。 A 、需求分析 B 、系统集成 C 、体系结构设计 D 、软便件设计 12. 下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制（B ）。 A 、嵌入式微处理器 B 、微控制器 C 、DSP D 、以上都不合适 13. 关于ARM 了程序和Thumb 了程序互相调用描述正确的是（B ）。 A 、 系统初始化Z 后，ARM 处理器只能工作在一种状态，不存在互相调用。 B 、 只要遵循一定调用的规则，Thumb 子程序和ARM 子程序就可以互相调用。 C 、 只要遵循一定调用的规则，仅能Thumb 子程序调用ARM 子程序。 D 、 只耍遵循一定调用的规则，仅能ARM 子程序调用Thumb 子程序。 14. 关于ARM 处理器的异常的描述不正确的是（C ）。 A 、复位属于异常 B 、除数为零会引起异常 B 、软硬件统一描述 D 、协同验证 B 、存储空间与10空间分离 D 、存储空间与10空间合并 （A ）0 软中断模式 D 、FTQ 模式 B 、挂起状态和就绪状态 D 、ARM 状态和Thumb 状态 B ）0 中断传输 D 、等时传输 D 、LED
《嵌入式系统》设计报告学生姓名 Adao （学号） 所在学院数学与计算机学院 所在班级计科1141 指导教师 成绩
目录 1.课程设计目的 (2) 2.系统分析与设计 (2) 3.系统结构图 (2) 4.实现过程 (3) 5.实验效果 (5) 6.代码分析 (6) 7.系统测试出现的问题和解决的方案 (7) 8.系统优缺点 (7) 9.心得体会 (8) 参考文献 (8)
双按键控制流水灯系统开发 1.课程设计目的： 本次课程设计目的主要是对之前所学习的STM32的某个实验进行更深入的学习与了解，弄懂引脚，端口等相关的配置，对实验原理和具体实现有一定的理解，能做到自己通过原理图和使用库函数等把功能实现出来。我选择的是EXTI-外部中断实验并加以整合，具有一定实用功能的系统，可以对外提供服务。 2.系统分析与设计： 本课程设计所定义的系统主要功能为，通过两个按键KEY1(PA0)、KEY2(PC13)可以实现对流水灯进行同步控制，即一个开关控制产生的灯的状态可以被另一个开关去改变，按键控制需要对两个按键的端口，引脚等进行相关配置，并在两个引脚的中断服务程序中完成对流水灯状态同步控制的操作。本还想通过使用SysTick（系统滴答定时器）功能对流水灯进行精确定时，但由于时间比较匆促，最终没有实现。 3.系统结构图： 图3-1
4.实现过程： 1、GPIO的输入模式有上拉输入模式、下拉输入模式、浮空输入模式和模拟输入模式。GPIO 中的每个引脚可以通过配置端口配置寄存器来配置它的模式。每个引脚的模式由寄存器的4个位控制。 上拉/下拉输入模式：1000 浮空输入模式：0100 模拟输入模式：0000 2、STM32的所有GPIO都可以用作外部中断源的输入端。STM32的中断由中断控制器NVIC 处理。STM32的中断向量具有两个属性，一个为抢占属性，另一个为响应属性，其属性编号越小，表面它的优先级别越高。抢占属性会出现嵌套中断。 3、编写NVIC_Configuration()函数配置NVIC控制器的函数。 static void NVIC_Configuration(uint8_t IRQ) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //将NVIC中断优先级分组设置为第1组 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); /* 配置中断源 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = IRQ;//设置中断线 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//设置抢占优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//设置响应优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //对NVIC中断控制器进行初始化 } 4、调用GPIO_EXTILineConfig()函数把GPIOA、Pin0和GDIOC、PIN13设置为EXTI输入线。 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource13); 5、填写EXTI的初始化结构体，然后调用EXTI_Init()把EXTI初始化结构体的参数写入寄存器。编写EXTI_PA0_Config()函数完成各种需要的初始化。 void EXTI_Pxy_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; /* config the extiline clock and AFIO clock */
嵌入式系统设计复习 题型： 1、填空，15分左右 2、选择，30分左右 3、简答题40分左右 4、综述15分左右 第一章嵌入式系统概述 提纲： 1、掌握嵌入式系统的定义 2、了解嵌入式系统的一般组成 嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序 （嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成。其中嵌入式计算机是整个嵌入式系统的核心，主要包括硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层） 知识点： 1、嵌入式系统的定义与特点 定义：是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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 特点：软件硬件可裁剪 ①专用性：嵌入式系统具有特定的功能,用于特定的任务； ②低成本：嵌入式系统极其关注成本； ③低功耗：嵌入式系统大都有功耗的要求； ④高实时性OS； ⑤嵌入式系统的运行环境广泛； ⑥嵌入式系统的软件通常要求固态化存储； ⑦嵌入式系统的软件、硬件可靠性要求更高； 2.RISC指令系统的特点 答：指令系统：RISC设计者把上要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能，常通过组合指令来实现。因此，在RISC机器上实现特殊功能时，效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。 存储器操作：RISC对存储器操作有限制，使控制简单化 程序：RISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能时程序复杂，不易设计 中断：RISC机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断 CPU：由于RISC CPU包含少的单元电路，因而面积小、功耗低 设计周期：RISC微处理器结构简单，布局紧凑，设计周期短，且易于采用最新技术易用性：RISC微处理器结构简单，指令规整，性能容易把握，易学易用 应用范围：由于RISC指令系统的确定与特定的应用领域有关，所以RISC机器更适合于嵌入式应用 3、嵌入式系统由硬件与软件组成，其中软件的组成 答：由实时多任务操作系统、文件系统、图形用户界面接口、网络系统及通用组件模块组成 4、嵌入式系统的运行可靠性指标
成绩学生课程实践能力考查 题目:温度按键设定、显示、报警系统设计 课程名称:嵌入式系统开发专业班级: 学生学号: 学生姓名: 考查地点: 考查时长: 4小时 所属院部: 指导教师: 2017 — 2018学年第 2 学期 金陵科技学院教务
2017-2018学年第2学期《嵌入式系统开发》实践能力考核 任课教师签名: 日期: 温度按键设定、显示、报警系统设计 要求: 1、读取DS18B20温度,在液晶上实时显示,并显示上、下限,初始值上限32,下限26。 2、通过按键可以设置环境温度的上限与下限, WK_UP键按下调节上限,再按下调节下限,再按下调节上限…… KEY1按下加1; KEY0按下减1, 根据上限与下限判断当前温度有没有超出范围。 3、当温度超过上限,LED1隔1秒亮一次。超过下限,LED2隔1秒亮一次。(也可自定义报警方式) 4、串口波特率一律用9600bps。 液晶显示的信息: STM32 test name: xxxxxxxxx Maximum is 32C,Minimum is 26 C The temperature is 29 C,now! (xxxxx就是自己的名字拼音) 目录: 第一章.系统要求 1、1设计要求
1、2设计方案 第二章.硬件设计 2、1开发板原理图 2、2 DS18B20模块 2、3按键模块 2、4 LCD显示模块 2、5 LED 模块 第三章.软件设计 3、1程序流程图 3、2程序部分代码 3、2、1主函数、main、c 3、2、2 LED 函数led、c 3、2、3温度代码 s18b20、c 3、2、4键盘代码key、c 第四章、实物效果图 第五章、课程总结 第一章.设计要求及方案 1、1设计要求 1、读取DS18B20温度,在液晶上实时显示,并显示上、下限,初始值上限32,下限26。 2、通过按键可以设置环境温度的上限与下限, WK_UP键按下调节上限,再按下调节下限,再按下调节上限…… KEY1按下加1; KEY0按下减1, 根据上限与下限判断当前温度有没有超出范围。
湖北民族学院 信息工程学院 课程设计报告书 题目 :基于A RM的数字式万年历 课程：嵌入式系统课程设计 专业：电子信息科学与技术 班级： 03114411 学号： 031441119 学生姓名：田紫龙 指导教师：易金桥 2017年6 月20 日
信息工程学院课程设计任务书 学号031441119学生姓名田紫龙专业（班级）0314411 设计题目基于 ARM 的数字式万年历 1.能测量温度并且实时显示； 2.具有时间显示功能，能够显示年月日，时分秒，并且可以手动调节时间。 设 3. 具有 12 小时制和 24 小时制切换功能。 计 技 术 参 数 对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。温度采集 选用 DS18B20芯片，万年历采用直观的数字显示，数据显示采用1602 液晶显 示模块，可以在LCD1602 上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有 设 时间校准整点灯光提醒等功能。制作仿真和实物。 计 要 求 [1]苏平 . 单片机的原理与接口技术 [M]. 北京 : 电子工业出版社， 2006,1-113. [2]王忠民 . 微型计算机原理 [M]. 西安 : 西安科技大学出版社， 2003,15-55. [3]左金生 . 电子与模拟电子技术 [M]. 北京 : 电子工业出版社， 2004,105-131. [4]新编单片机原理与应用（第二版）. 西安电子科技大学出版社， 2007.2 [5]张萌 . 单片机应用系统开发综合实例 [M]. 北京：清华大学出版社， 2007.7 [6] 朱思荣． 51 单片机实现公历与农历、星期的转换[Z].当当电子网 [7]李广弟 . 单片机原理及应用 [M] 北京航空航天大学出版社 ,2004 年 参[8] 王越明 . 电子万年历的设计 [J]. 黑龙江科技信息， 2004 年 考 资 料 2017年 6 月 20 日
《嵌入式系统设计与应用》课程设计报告 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
目录 一、设计目的 (3) 二、开发环境 (3) 三、设计任务及要求 (3) 四、实现过程 (3) 用户应用程序设计 (3) 服务器端程序 (3) 五、总结 (4)
一、设计目的 （1）、熟悉并掌握在Linux开发环境下C语言程序设计及编译方法、嵌入式系统；（2）、掌握嵌入式linux下基础网络编程：socket编程 （3）、独立编写客户机/服务器通信程序； 二、开发环境 (1) 编程环境：在Linux开发环境下设计及编译C语言程序。 (2) 硬件设备：PXA270开发板，PC机。 三、设计任务及要求 设计一套可远程调用求和函数并返回客户端的程序。 四、实现过程 用户应用程序设计 1.程序 int sum(); 2.程序 #include <> int sum（）{ int i=1,sum=0; while(i<=100){ sum=sum+i; i++; } return sum; } 服务器端程序 /******************************* * 服务器端程序*
********************************/ #include
嵌入式系统设计与应用第六章进程和操作系统（3）西安交通大学电信学院孙宏滨 i n S u n i 'a n J i a o t o n g U i v e r s i t y I n t e r n a l T e a c h i n g U s e O n l y
● 我们该如何评估调度策略？● 能满足所有截止时限 ● CPU 利用率---CPU 执行有用工作所占的时间比例● 调度开销---做调度决策所需的时间 i n S u n i 'a n J i a o t o n g U i v e r s i t y I n t e r n a l T e a c h i n g U s e O n l y
● 分配优先级主要有两种方法：● 静态优先级：在整个执行过程中优先级始终不变● 动态优先级：在执行过程中优先级发生变化 i n S u n i 'a n J i a o t o n g U i v e r s i t y I n t e r n a l T e a c h i n g U s e O n l y
● 单调速率调度（Rate-Monotonic Scheduling, RMS ）：首先为实时操作系统开发的调度策略之一，直至现在仍然被广泛使用。● RMS 属于静态调度策略。事实证明，固定优 先级的做法在许多情况下都足以有效地调度进程。● RMS 的理论基础是单调速率分析（Rate Monotonic Analysis, RMA ）。i n S u n i 'a n J i a o t o n g U i v e r s i t y I n t e r n a l T e a c h i n g U s e O n l y
嵌入式系统课程设计报告 课程名称：嵌入式系统课程设计 项目名称：基于ARM实现MP3音乐盒 专业：电子科学与技术
一、设计容 基本功能：预存四首歌曲，实现循环播放； 每个按键对应一首歌曲。 拓展功能：通过按键简单演奏音乐，类似钢琴； 实现两个模式的切换，切歌模式和音量加减模式。 二、设计思路 基础功能： 将音频数据存储在SD卡中，使用FATFS文件系统进行数据的读写，通过SPI2总线将数据传到核。核再将数据通过SPI1总线传送到音频解码模块VS1053，输入的数据（即比特流数据）被解码后送到DAC发出声音。 将音乐存储在SD卡，通过文件的地址来判别将要播放哪一首音乐，通过地址的递增和循环来实现音乐的自动循环播放。按键对曲目的控制，可通过键盘扫描函数，判断哪一个键被按下，使键盘扫描函数返回不同的返回值，实现对文件地址的控制。将此返回值设置为全局变量，可实现在音乐播放中曲目的切换。 另外，我们还利用解码模块实现对音量的控制，使用按键控制音量的提高或降低。使用SPI1总线将TFT显示屏连接到核，显示按键功能、当前曲目、当前模式等信息。 由于开发板只有5个按键，按键数量有限，需要对按键实现曲目切换和音量功能的复用。我们小组设置了两种模式，切歌模式和音量模式，并定义左键为模式切换键，实现不同模式的选择和按键的复用。 拓展功能： 基本思路是通过定时器中断来产生一定频率的50%空占比的脉宽调制波，用此脉宽调制波激励扬声器，从而使扬声器发出一定频率的声音。 所以只要将不同按键的中断子程序设置为对定时器进行不同数据的配置，即可实现不同按键与不同扬声器发生频率的对应。 然后使一个按键的按下与松开均进入中断，且分别实现开启（扬声器发声）与关闭（扬声器不发声）定时器的功能，从而使课题的附加功能表现地更自然。 三、硬件配置 基础功能： （1）SD卡：存储音频数据
课程设计说明书 学生信息 系别计算机工程学院专业计算机科学与技术 班级姓名学号 课程设计信息 课程名称嵌入式软件开发课程设计 课程设计题目基于QT的直流电机设计 课程设计时间学期第 1~16 周 小组情况指导教师 批改情况 成绩评阅教师批改时间2012年5月 6 日2011－2012学年第2 学期
目录 1.课程设计内容 (3) 2.课程设计目的 (3) 3.背景知识 (3) 4.工具/准备工作 (3) 5.设计步骤与方法 (3) 5.1.步骤 1：设计直流电机控制界面 (3) 5.1.1. 步骤1.1：添加控件事件代码 (4) 5.2. 步骤2：编译程序 (5) 5.2.1. 步骤2.1：redhat主机下编译程序 (5) 5.2.2. 步骤2.2：在ARM板下测试直流电机界面–嵌入式下运行 (6) 6.软件测试截图 (7) 7.设计结果及分析 (7) 8.设计结论 (7) 9.问题及心得体会 (7) 10.对本设计过程及方法、手段的改进建议 (8) 11.任务分配 (8) 12.参考文献【1】C++ GUI Qt4编程(第2版) 兰切特 (Jasmin Blanchette)、萨默菲尔德(Mark Summerfield)、闫锋欣、曾泉人子工业出版社2008 (8) 13.课程设计评价(教师) (8)
课程设计报告 1. 课程设计内容 本课程设计的内容是设计一个基于QT的直流电机设计，支持电机正反转以及设置参数以控制转速。 2. 课程设计目的 考察自己对课程的掌握程度，以及自己实际的动手能力，编程能力。 3. 背景知识 1.嵌入式linux下驱动程序的基本编译方法 2.掌握直流电机控制基本原理 3.QT软件的应用 4. 工具/准备工作 硬件： 安装有QT的PC机一台 软件： WindowsXP操作系统 VMware Workstation 7.0 Red Hat QT 4.6.3 5. 设计步骤与方法 5.1.步骤 1：设计直流电机控制界面 利用QT Creator，ui文件来编写一个良好的用户交互界面：
嵌入式系统设计与应用复习资料 （一）.单项选择题： 1.下面哪个系统属于嵌入式系统。（ D ） A、“天河一号”计算机系统 B、联想T400笔记本计算机 C、联想S10上网本 D、联想OPhone手机 2.软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于（ B ）。 A、软硬件分开描述 B、软硬件统一描述 C、协同测试 D、协同验证 3.下面关于哈佛结构描述正确的是（ A ）。 A、程序存储空间与数据存储空间分离 B、存储空间与IO空间分离 C、程序存储空间与数据存储空间合并 D、存储空间与IO空间合并 4.下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（ A ）。 A、用户模式 B、系统模式 C、软中断模式 D、FIQ模式 5.ARM7TDMI的工作状态包括（ D ）。 A、测试状态和运行状态 B、挂起状态和就绪状态 C、就绪状态和运行状态 D、ARM状态和Thumb状态 https://www.doczj.com/doc/b09527968.html,B接口移动硬盘最合适的传输类型为（ B ）。 A、控制传输 B、批量传输 C、中断传输 D、等时传输 7.下面哪一种功能单元不属于I/O接口电路。（ D ） A、USB控制器 B、UART控制器 C、以太网控制器 D、LED 8.下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。（ B ） A、Red-hat Linux B、μCLinux C、Ubuntu Linux D、SUSE Linux 9.使用Host-Target联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。 A、宿主机 B、银河麒麟操作系统 C、目标机 D、交叉编译器 10.下面哪个系统不属于嵌入式系统（ D ）。 A、MP3播放器 B、GPS接收机 C、“银河玉衡”核心路由器 D、“天河一号”计算机系统 11.在嵌入式系统设计中，嵌入式处理器选型是在进行（ C ）时完成。 A、需求分析 B、系统集成 C、体系结构设计 D、软硬件设计 12.下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制（ B ）。 A、嵌入式微处理器 B、微控制器 C、DSP D、以上都不合适 13.关于ARM子程序和Thumb子程序互相调用描述正确的是（ B ）。 A、系统初始化之后，ARM处理器只能工作在一种状态，不存在互相调用。 B、只要遵循一定调用的规则，Thumb子程序和ARM子程序就可以互相调用。 C、只要遵循一定调用的规则，仅能Thumb子程序调用ARM子程序。 D、只要遵循一定调用的规则，仅能ARM子程序调用Thumb子程序。 14.关于ARM处理器的异常的描述不正确的是（ C ）。 A、复位属于异常 B、除数为零会引起异常 C、所有异常都要返回 D、外部中断会引起异常
学生课程实践能力考查 题目：温度按键设定、显示、报警系统设计 课程名称：嵌入式系统开发专业班级： 学生学号：学生姓名： 考查地点：考查时长： 4小时 所属院部：指导教师： 2017 — 2018学年第 2 学期 金陵科技学院教务 成绩
2017-2018学年第2学期《嵌入式系统开发》实践能力考核 任课教师签名： 日期： 温度按键设定、显示、报警系统设计 要求： 1、读取DS18B20温度，在液晶上实时显示，并显示上、下限，初始值上限32，下限26。 2、通过按键可以设置环境温度的上限和下限， WK_UP键按下调节上限，再按下调节下限，再按下调节上限…… KEY1按下加1； KEY0按下减1, 根据上限和下限判断当前温度有没有超出范围。 3、当温度超过上限，LED1隔1秒亮一次。超过下限，LED2隔1秒亮一次。(也可自定义报警方式) 4、串口波特率一律用9600bps。 液晶显示的信息： STM32 test name: xxxxxxxxx Maximum is 32C，Minimum is 26 C The temperature is 29 C，now! (xxxxx是自己的名字拼音)
目录： 第一章.系统要求 设计要求 设计方案 第二章.硬件设计 开发板原理图 DS18B20模块 按键模块 LCD显示模块 LED 模块 第三章.软件设计 程序流程图 程序部分代码 主函数、 LED 函数 温度代码 键盘代码 第四章.实物效果图 第五章.课程总结
第一章.设计要求及方案 设计要求 1、读取DS18B20温度，在液晶上实时显示，并显示上、下限，初始值上限32，下限26。 2、通过按键可以设置环境温度的上限和下限， WK_UP键按下调节上限，再按下调节下限，再按下调节上限…… KEY1按下加1； KEY0按下减1, 根据上限和下限判断当前温度有没有超出范围。 3、当温度超过上限，LED1隔1秒亮一次。超过下限，LED2隔1秒亮一次。(也可自定义报 警方式) 4、串口波特率一律用9600bps。 液晶显示的信息： STM32 test name: xxxxxxxxx Maximum is 32C，Minimum is 26 C The temperature is 29 C，now! (xxxxx是自己的名字拼音） 设计方案 本次课程设计的要求是使用STM32F103设计一个温度测控系统，ALIENTEK MiniSTM32 V3 版开发板选择的是 STM32F103RCT6 作为 MCU，它拥有的资源包括：48KB SRAM、256KB FLASH、2 个基本定时器、4 个通用定时器、2 个高级定时器、2 个 DMA 控制器（共 12 个通道）、3 个 SPI、2 个 IIC、5 个串口、1 个 USB、1 个 CAN、3 个 12 位 ADC、1 个 12 位 DAC、1 个SDIO 接口及 51 个通用 IO 口。在本课程中使用了以下部分来完成课程设计的要求： 1.应用DS18B20进行温度的检测。 2.应用按键模块进行外部的上下限数值设定。 3.应用LED的闪烁进行报警。 4.应用LCD显示实时温度、上下限等信息。
嵌入式系统课程设计计划 具体内容、进度安排及要求 （附课表，包含指导、答疑、上机的时间、地点，指导教师，学生班级，分组情况等）一、内容及要求： 通过本次课设，使学生了解嵌入式系统的特点，进一步理解和巩固课堂所学的嵌入式系统的基本理论和知识。掌握嵌入式系统的基本设计与分析方法，从而达到理论与实际相结合，并为今后从事嵌入式系统设计及其相关领域的各项工作打下坚实的基础。具体要求如下： 1、掌握嵌入式系统的硬件设计原理。 2、掌握嵌入式linux操作系统下的C语言应用程序设计技术 3、掌握嵌入式linux操作系统驱动程序设计技术 4、掌握嵌入式linux操作系统的移植技术 5、掌握嵌入式linux操作系统的交叉编译与动态调试技术 具体内容如下： （1）熟悉嵌入式硬件系统基础知识及基于Linux的应用开发环境的建立和程序设计方法 熟悉嵌入式硬件系统基础知识，熟悉嵌入式操作系统Linux的特点，了解Linux的主要模块及各自的功能。掌握虚拟机VMW ARE的使用方法，掌握通过交互式的环境来设计和定制内核、选择系统特性，然后进行编译和调试的全过程。了解BSP在嵌入式系统中位置及其作用。掌握在嵌入式操作系统Linux上搭建嵌入式应用开发环境的方法，熟悉Bootloader的使用方法。 （2）嵌入式操作系统Linux平台的编译移植搭建 安装嵌入式实验开发平台的BSP。根据嵌入式实验开发平台的特点和系统需求，利用VMARE环境配置Linux操作系统的特性和功能, 熟悉Bootloader的使用方法,使用TOOLCHAIN进行交叉编译、链接生成操作系统内核，生成系统映像文件ZImage。下载并运行编译好的Linux系统内核。对文件系统同样进行相关编译移植下载至嵌入式开发平台上。 （3）嵌入式数据库SQLITE与UI开发工具QT的掌握。 （4）根据所学理论知识和嵌入式硬件开发平台的具体情况，设计一个具有一定规模较复杂功能的嵌入式系统（如嵌入式系统设备驱动程序），一般来讲需要2个学生共同完成. （5）编写课设报告。课设报告要求： 1．要求使用A4纸打印，必须有封面和目录。封面内容有课设题目、班级、序号(两位)、姓名、指导教师、日期等内容。 2．课设内容一般应包含如下部分： ①课设名称、目的、要求、内容。 ②嵌入式系统a8开发硬件平台的基本概述。 ③嵌入式操作系统Linux配置、编译、移植的基本原理和过程及测试程序设计。 ④嵌入式数据库sqlite的移植过程及程序设计。 ⑤基于QT的数据库应用程序设计。 ⑥目标系统如嵌入式设备驱动程序的设计。 ⑦课设结果及分析。 ⑧收获、体会和建议。 二、进度安排： 1．嵌入式开发平台的熟悉（硬件设计环境和软件开发环境）（1天） 2．嵌入式操作系统Linux平台的编译移植搭建（1天） 3．嵌入式linux操作系统的交叉编译与动态调试（1天） 4．嵌入式数据库SQLITE的熟悉（1天）
中南大学 嵌入式课程设计 《基于ARM平台的打地鼠游戏》 姓名：董嘉伟 学号：0909103303 班级：物联网1002 指导教师：刘连浩李刚 时间：2013-9-13
目录●课程设计内容 ●课程设计实验环境 ●课程设计原理分析 ●课程设计开发计划 ●课程设计系统设计图 ●课程设计关键源码分析 ●课程设计成果展示 ●课程设计总结 ●参考资料 ●工程源代码
一、课程设计内容 本次课程设计基于课程《物联网与嵌入式系统》的学习，利用现有的硬件知识和计算机软件编程知识从以下三个题目选择一个作为课程设计内容：测频程序、交通灯演示系统、打地鼠游戏，难度依次递增。基于个人实力和兴趣的考虑，我选择了打地鼠游戏作为我的课程设计题目。 具体要求如下： ●LCD正确显示需求内容 ●触摸屏功能正常使用 ●基本的打地鼠游戏环节 ●打地鼠游戏流畅运行，无显著BUG ●游戏结束后输出统计数据 二、课程设计实验环境 软件：WindowsXP\Keil uVision4.72\ARM DeveloperSuite1.2\ H-JTAG\DNW\，其中keil编译优化等级为Level0. 硬件：飞凌FL2440开发板，4.3寸（480*272）显示屏、USB-JTAG 仿真器 实验室：中南大学-美国德州仪器联合嵌入式实验室 三、课程设计原理分析 1、LCD显示原理分析
S3C2440的LCD控制器由由一个逻辑单元组成，它的作用是：把LCD 图像数据从一个位于系统内存的videobuffer传送到一个外部的LCD驱动器。LCD控制器使用一个基于时间的像素抖动算法和侦速率控制思想，可以支持单色，2-bitper pixel(4级灰度)或者 4-bit-pixel(16级灰度)屏，并且它可以与256色(8BPP)和4096色(12BPP)的彩色STN LCD连接。它支持1BPP,2BPP,4BPP,8BPP的调色板TFT彩色屏并且支持64K色(16BPP)和16M色(24BPP) 非调色板真彩显示。LCD控制器是可以编程满足不同的需求，关于水平，垂直方向的像素数目，数据接口的数据线宽度，接口时序和刷新速率。 S3C2440 LCD控制器被用来传送视频数据和生成必要的控制信号，比如VFRAME, VLINE,VCLK,VM,等等。除了控制信号外，这 S3C2440还有作为视频数据的数据端口，它们是如图15-1 所示的VD[23:0]。LCD控制器由REGBANK,LCDCDMA,VIDPRCS, TIMEGEN,和LPC3600(看15-1LCD控制器方块图)组成。REGBANK 由17个可编程的寄存器组和一块256*16的调色板内存组成， 它们用来配置LCD控制器的。LCDCDMA是一个专用的DMA，它能自动地把在侦内存中的视频数据传送到LCD驱动器。通过使用这个DMA通道，视频数据在不需要CPU的干预的情况下显示在LCD 屏上。VIDPRCS接收来自LCDCDMA的数据，将数据转换为合适的数据格式，比如说4/8位单扫，4位双扫显示模式，然后通过数据端口VD[23:0]传送视频数据到LCD驱动器。TIMEGEN由可编程