一、嵌入式计算机系统体系结构 体系主要组成包括： 1. 硬件层 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM 、ROM 、Flash 等）、通用设备接口和I/O 接口（A/D 、D/A 、I/O 等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中。 软件层功能层
2. 中间层 硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 3. 系统软件层 系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 4. 功能层 功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。 一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。 硬件的设计 本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，
嵌入式开发的必备知识 嵌入式操作系统简介 嵌入式操作系统（EmbeddedSystem）是指以应用为中心、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。举例来说，大到油田的集散控制系统和工厂流水线，小到家用VCD机或手机，甚至组成普通PC终端设备的键盘、鼠标、硬盘、Modem等均是由嵌入式处理器控制的。 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上，通常这些设备的硬件资源（如处理器、存储器等）非常有限，并且对成本很敏感，有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk、机顶盒（Set TopBox）、高清电视（HDTV）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 为什么要学嵌入式软件开发？好处是什么？ （1）目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面，是因为这一领域入门门槛较高，不仅要懂较底层软件（例如操作系统级、驱动程序级软件），对软件专业水平要求较高（嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高），而且必须懂得硬件的工作原理，所以非专业IT人员很难切入这一领域；另一方面，是因为这一领域较新，目前发展太快，很多软硬件技术出现时间不长或正在出现（如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等），掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺，身价自然就高，越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少，根本原因可能是大多数人无条件接触，这需要相应的嵌入式开发板和软件，另外需要有经验的人进行指导开发流程。
嵌入式课程设计 学院：计算机与通信工程学院专业：物联网工程班级：物联1501 姓名：王强学号：41501602 实验日期：2017年12月25日 实验名称： 嵌入式课程设计 实验目的： 以STC89开发板为硬件平台，开发温度采集、动态数码管显示、按键响应、与PC串口通讯的综合程序，实现以下功能： 1）PC上的串口调试助手通过串口给STC89开发板发送“GetTemp”命令。 2）STC89开发板从串口接收到“GetTemp”命令后启动温度传感器DS18B20的测温程序获取当前温度，测试完成时将所测得温度数据显示在动态数码管上。(动态数码管在温度获取之前应该显示“FFFFFFFF”，只有在获取温度后才显示温度值) 3）动态数码管显示出温度数据后，请通过按键触发STC89开发板通过串口回送步骤2所测的温度数据给PC上串口调试助手，同时恢复动态数码管显示为“FFFFFFFF”。为保证每个同学的实验都独立完成，要求回送的数据包含自己的学号，即如果你的学号是20150809，当前温度值是19.6摄氏度，那么在PC上的串口调试助手应该显示：20150809 : 19.6°C。硬件电路说明： 1）STC89处理器管脚和晶振电路
2）独立按键 独立按键一共5个，分别连接在单片机的P3.0到P3.4口。去抖动的方式，我们采用软件延时的方法。过程如下： 先设置IO口为高电平（一般上电默认就为高），读取IO口电平确认是否有按键按下，如有IO电平为低电平后，延时几个ms，再读取该IO电平，如果任然为低电平，说明对应按键按下，执行相应按键的程序。 3）DS18B20温度传感器部分 DS18B20内部的低温度系数振荡器是一个振荡频率随温度变化很小的振荡器，为计数器1提供一频率稳定的计数脉冲。 高温度系数振荡器是一个振荡频率对温度很敏感的振荡器，为计数器2提供一个频率随温度变化的计数脉冲。 初始时，温度寄存器被预置成-55℃，每当计数器1从预置数开始减计数到0时，温度寄存器中寄存的温度值就增加1℃，这个过程重复进行，直到计数器2计数到0时便停止。 初始时，计数器1预置的是与-55℃相对应的一个预置值。以后计数器1每一个循环的预置数都由斜率累加器提供。为了补偿振荡器温度特性的非线性性，斜率累加器提供的预置数也随温度相应变化。计数器1的预置数也就是在给定温度处使温度寄存器寄存值增加1℃计数器所需要的计数个数。 DS18B20内部的比较器以四舍五入的量化方式确定温度寄存器的最低有效位。在计数器2停止计数后，比较器将计数器1中的计数剩余值转换为温度值后与0.25℃进行比较，若低于0.25℃，温度寄存器的最低位就置0；若高于0.25℃，最低位就置1；若高于0.75℃时，温度寄存器的最低位就进位然后置0。这样，经过比较后所得的温度寄存器的值就是最终读
引言 嵌入式系统是以应用为中心，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于SEP3202（内嵌ARM7TDMI 处理器内核）的嵌入式最小系统，围绕其设计出相应的存储器、总线扩展槽、电源电路、复位电路、JTAG、UART等一系列电路模块。 嵌入式最小系统 根据IEEE的定义，嵌入式系统是：控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：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。 嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下，能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心，具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等，保证嵌入式微处理器正常运行的系统，可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统，以ARM处理器为例，其构成模块及其各部分功能如图1所示，其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。 ?微处理器——采用了SEP3203； ?电源模块——为SEP3203内核电路提供2.5V的工作电压，为部分外围芯片提供3.3V的工作电压； ?时钟模块（晶振）——通常经ARM内部锁相环进行相应的倍频，以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz给RTC和Reset模块，产生计数时钟，10MHz作为主时钟源； ?Flash存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等； ?SDRAM模块——为系统运行提供动态存储空间，是系统代码运行的主要区域； ?JTAG模块——对芯片内部所有部件进行访问，通过该接口对系统进行调试、编程等，实现对程序代码的下载和调试； ?UART模块——用于系统与其他应用系统的短距离双向串行通信； ?复位模块——实现对系统的复位；
嵌入式课程设计电子词典硬件设计
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上海电力学院 嵌入式系统 课程设计报告 题目：电子词典的设计 姓名： 学号： 院系： 专业年级： 同组成员： 年月日
一、实验内容及要求 在LCD屏幕左侧绘制出单词输入框和释义显示框以及一个搜索键，右侧绘制4*4键盘按钮，模拟出简易电子词典的功能，按钮操作用触摸屏或键盘实现均可。 实现功能： （1）LCD屏幕上显示4*4键盘，显示单词及其翻译、例句。 （2）一个键可完成2个英文字母的输入，如左上角第一个键可实现输入a,b两个字母，第一次按下时为输入a，如果需输入b，只需连续快速按键两次即可。 （3）在输入完单词后，点击搜索键，即可在释义显示框中显示该单词的词性、中文解释、示例词组和句子等。 （4）当发现输入的单词在库中不存在时，可实现将该单词添加入库的操作。 二、设计思路 （1）通过LCD显示模块画出电子词典操作界面。 （2）对应界面中各键的位置设置键盘对应键值。 （3）设定功能键，实现以下3个功能：①退格键：删除最后一位字母；②搜索∕保存键：对输入框的单词进行判断，若单词存在于词库中，则显示单词词性、词义、例句；若单词不存在则自动进行保存；③转换键：按下后，字母键输出对应的第二个字母。 （4）按键后赋值并显示。 三、软件构架 开 LCD模块 键盘 结
四、模块分析 （1）键盘模块 流程图： 源代码：/********************************************************************************************* * File ： keyboard.c * Author: embest * Desc ： keyboard source code * History: *********************************************************************************************/ /*--- include files ---*/ 开键盘初始键盘是Y 读取是否是功Y N 执行赋显结束 N
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
第一章 一：嵌入式系统基础知识 第二章 一：CM3 1.Cortex-M3 是一个32 位处理器内核。内部的数据路径是32 位的，寄存器是32 位的，存储器接口也是32 位的。CM3 采用了哈佛结构，拥有独立的指令总线和数据总线。 2.程序计数寄存器 R15 ：程序计数寄存器，指向当前程序地址。 3.特殊功能寄存器 （1）程序状态字寄存器组（PSRs）记录ALU 标志（0 标志，进位标志，负数标志，溢出标志），执行状态，以及当前正服务的中断号； （2）中断屏蔽寄存器组：PRIMASK 失能所有的中断、FAULTMASK 失能所有的fault、BASEPRI 失能所有优先级不高于某个具体数值的中断； （3）控制寄存器（CONTROL ），定义特权状态（见后续章节对特权的叙述），并且决定使用哪一个堆栈指针； 4.Cortex-M3 处理器支持两种处理器的操作模式，还支持两级特权
操作。 两种操作模式：（1)处理者模式(handler mode) 异常服务例程的代码—包括中断服务(2）线程模式（thread mode）普通应用程序的代码； 两级特权：特权级和用户级，提供一种存储器访问保护机制，使得普通用户程序代码不能意外地，甚至是恶意地执行涉及到要害的操作。 复位后，处理器默认进入线程模式，特权级访问； a.在 CM3 运行主应用程序时（线程模式），既可以使用特权级， 也可 以使用用户级；但是异常服务例程必须在特权级下执行； b.在特权级下，程序可以访问所有范围的存储器，并且可以执行所 有指 令，包括切换到用户级； c.从用户级到特权级的唯一途径就是异常，用户级的程序必须执行 一条系统调用指令(SVC)触发 SVC 异常，然后由异常服务例程接管，如果批准了进入，则异常服务例程修改 CONTROL 寄存器，才能在用户级的线程模式下重新进入特权级； 5.异常以及异常类型 异常:在 ARM 编程领域中，凡是打断程序顺序执行的事件，都被称为异常(exception) 。包括：外部中断、不可屏蔽中断、指令执行了“非法操作”或者访问被禁的内存区间产生的各种错误 fault。
嵌入式硬件电路设计需要考虑的七大问题（厚学网） 设计以MCU为核心的嵌入式系统硬件电路需要根据需求分析进行综合考虑，需要考虑的问题较多，这里给出几个特别要注意的问题. 1、MCU的选择 选择MCU 时要考虑MCU 所能够完成的功能、MCU 的价格、功耗、供电电压、I/O 口电平、管脚数目以及MCU 的封装等因素。MCU 的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有5V、3.3V 以及 1.8V 超低电压供电模式。为了能合理分配MCU 的I/O资源，在MCU 选型时可绘制一张引脚分配表，供以后的设计使用。 2、电源 （1）考虑系统对电源的需求，例如系统需要几种电源，如24V、12V、5V或者3.3V等，估计各需要多少功率或最大电流（mA）。在计算电源总功率时要考虑一定的余量，可按公式“电源总功率=2×器件总功率”来计算。 （2）考虑芯片与器件对电源波动性的需求。一般允许电源波动幅度在±5% 以内。对于A/D转换芯片的参考电压一般要求±1% 以内。 （3）考虑工作电源是使用电源模块还是使用外接电源。 3、普通I/O口 （1）上拉、下拉电阻：考虑用内部或者外部上/下拉电阻，内部上/下拉阻值一般在700Ω 左右，低功耗模式不宜使用。外部上/下拉电阻根据需要可选 10KΩ～1MΩ 之间。 （2）开关量输入：一定要保证高低电压分明。理想情况下高电平就是电源电压，低电平就是地的电平。如果外部电路无法正确区分高低电平，但高低仍有较大压差，可考虑用A/D 采集的方式设计处理。对分压方式中的采样点，要考虑分压电阻的选择，使该点通过采样端口的电流不小于采样最小输入电流，否则无法进行采样。
郑州航空工业管理学院嵌入式系统课程设计报告 题目：嵌入式Linux系统中无线网络的设计 20 – 20第学期 院系： 姓名： 专业： 学号： 指导老师： 电子通信工程系 2012年11月制
目录（在这里添加相应的目录）
一、引言 （同学们自己在这里添加相应的内容） 二、设计目的 三、设计要求 1. 任务要求 要求能独立地分析题目意义、设计实现步骤、画出硬件原理图及软件流程图、调试驱动模块。 该设计的具体要求如下： 2. 设计所需的软硬件设备 （1）硬件环境配置 计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上 内存：1GB及以上 实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台 （2）软件环境配置 操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 虚拟机：VMware WorkStation 7 Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL) 嵌入式交叉编译器：arm-linux-gcc 3.4.4版本 Linux内核版本：Linux-2.6.14 SKYEYE版本：skyeye-1.2.4 U-Boot版本：U-Boot-1.3.2 BusyBox版本：BusyBox-1.2.0 3. 课程设计报告内容 按该设计报告要求的模式格式提交课程设计报告书。 四、推荐的进展安排 五、考核评价
六、总体设计 （同学们自己在这里添加相应的内容）七、总结 （同学们自己在这里添加相应的内容）八、参考文献 （同学们自己在这里添加相应的内容）
课程设计书—《嵌入式系统实训》 学院 姓名 学号 组别
目录 1设计概述 (1) 2设计方案 (1) 2.1详细设计方案 (2) 2.1.1 电源模块 (2) 2.1.2 主芯片模块 (2) 2.1.3 WIFI模块 (3) 2.1.4 霍尔传感器模块 (3) 2.1.5 开关磁阻电机 (4) 2.1.6 电路板抗干扰设计 (5) 2.2软件设计方案 (6) 3手机客户端APP设计 (6) 3.1开发环境的搭建 (6) 3.2手机APP的主要功能模块 (7) 4软件件调试过程和结果 (15) 5课程总结 (19)
1设计概述 能源是经济发展和社会进步的支柱，能源问题成为当今世界各国尤其是发达国家所要解决的头等大事。世界各国都在鼓励大力开发可再生能源。风能和太阳能成为当下最受欢迎的新能源，也是目前可再生能源应用技术中最成熟的。本设计基于人体运动出来的机械能转化成可利用回收的电能，是新能源的一种体现，具有很好的开发前景和实际用途。 该设计是基于以stm32f030芯片为主芯片的智能发电的PCB 主板，再利用开关磁阻电机进行发电，将其电压和电流通过wifi 模块发送给手机端，通过手机上的APP 可以显示出电流和电压值，并进行后台处理和数据保存。设计将从芯片器件的选型再到PCB 板的设计，之后是PCB 板的焊接，再是软件的编写与调试，软件部分还包括手机APP 的编写，最终完成本次设计。 1 设计方案 该设计方案可以划分为两个部分，第一部分是终端部分，有发电机的驱动模块，电压电流采集模块，WiFi 模块以和主控芯片及其外设；第二部分是手机部分，该部分主要是实现一个上位机的功能，包括接收信息，发送指令，主要有登录界面和查询界面。两部分之间通过WIFI 来实现通信。所以总体设计框图1所示： 图2.1 总体设计方案 其中手机端的设计为纯粹的软件设计，而智能发电系统主体的设计方案是方案设计中的重点部分包括硬件部分的设计与软件部分的设计。该系统的设计方案包括以下几个方面，一是小车主体电路板的设计方案，属于硬件部分的设计；二是软件设计方案，属于软件部分的设计，主要是用于驱动硬件电路和给手机端APP 提供操作接口。 该系统主体电路板的设计包括电源模块的设计，主芯片外围电路的设计，WiFi 模块的设计，电机驱动模块的设计，各个传感器模块的设计。软件部分的设计包括主体函数的设计及各个功能模块的设计，在实现了各个功能模块设计的基础上设计出主体程序，以便可以随时中断某一个功能而去实现另外的功能。外围设计主要是各个传感器的放置位置的选择，以便达到所需的功能。 终端部分 手机端 蓝牙信号
必读：嵌入式系统基础知识总结 2016-07-22电子发烧友网 本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识，希望对各位有帮助。 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 （1）定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，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。 （2）嵌入式系统发展的4个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 （3）知识产权核（IP核）：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片（SOC）的基本构件。（4）IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 （1）硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。 嵌入式核心模块＝微处理器＋电源电路＋时钟电路＋存储器
Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。 （2）中间层（也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP）. 它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。 设计一个完整的BSP需要完成两部分工作： A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。 片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。 （3）系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 （4）应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。
嵌入式系统原理与应用 课程设计 —基于ARM9的温度传感器 学号：2012180401** 班级：**************1班 姓名：李* 指导教师：邱*
课程设计任务书 班级: ************* 姓名：***** 设计周数: 1 学分: 2 指导教师: 邱选兵 设计题目: 基于ARM9的温度传感器 设计目的及要求: 目的： 1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊 接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。 3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能 够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。 4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的 电子器件图书。 5.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字 万用表。 6.掌握和运用单片机的基本内部结构、功能部件、接口技术以及应用技术。 7.各种外围器件和传感器的应用； 8.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。 要求： 1.学生都掌握、单片机的内部结构、功能部件，接口技术等技能； 2.根据题目进行调研，确定实施方案，购买元件，并绘制原理图，焊接电路板， 调试程序； 3.焊接和写汇编程序及调试，提交课程设计系统（包括硬件和软件）；. 4.完成课程设计报告 设计内容和方法:使用温度传感器PT1000，直接感应外部的温度变化。使用恒流源电路，保证通过PT1000的电流相等，根据PT1000的工作原理与对应关系，得到温度与电阻的关系，将得到的电压放大20倍。结合ARM9与LCD，将得到的参量显示在液晶屏上。
基于ARM的温度采集系统 1.1设计目的 1、注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。 2、了解所选择的ARM芯片各个引脚功能，工作方式，计数/定时，I/O口，中断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。 3、通过软硬件设计实现利用ARM芯片对周围环境温度信号的采集及显示。 1.2设计意义 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。所以，如果能建立相对通用的软硬件基础，然后在其上开发出适应各种需要的系统，是一个比较好的发展模式。目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几K到几十K微内核，需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减，但是由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。 数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测
第一章 1．嵌入式系统的基本含义是什么？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？ 答：即MCU的含义是：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。 2．简述嵌入式系统的特点以及应用领域（举例）。 答：嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。 一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。 日常数码产品：手机，MP3，U盘，相机等。 日常工业类：冰箱，空调，微波炉，汽车等。
3．比较MCU与CPU的区别与联系。 答：CPU是一个单独的PC处理器。而MCU，则有微处理器，存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。所以可以这么说，MCU是一个包含微处理器的嵌入式系统，而CPU紧紧是一个处理器而已。 4. 总结嵌入式系统常用术语。 硬件：封装，印刷电路板，动态可读写随机存储器与静态可读写随机存储器，只读存储器，闪速存储器，模拟量与开关量。 通信：并行通信，串行通信，串行外设接口，集成电路互连总线，通用串行总线，控制器局域网，背景调试模式，边界扫描测试协议，串行线调试技术。 功能模块及软件：通用输入/输出，A/D与D/A，脉冲宽度调制器，看门狗，液晶显示，发光二级管，键盘，实时操作系统。 5．C语言的那些特性使得它成为嵌入式系统中使用频率最高的高级语言。 答：相比底端汇编，更简单易学；与高级语言如（C++，C#，java等）相比，执行效率高，编译后的编码体积小，而且支持好的编译器还支持嵌入汇编代码；对位的操纵能力很强。 6. 举例说明结构体变量类型的定义、结构体变量的声明与使用方法。
嵌入式开发必须具备哪些基础知识 嵌入式操作系统简介 嵌入式操作系统（EmbeddedSystem）是指以应用为中心、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。举例来说，大到油田的集散控制系统和工厂流水线，小到家用VCD机或手机，甚至组成普通PC终端设备的键盘、鼠标、硬盘、Modem等均是由嵌入式处理器控制的。 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上，通常这些设备的硬件资源（如处理器、存储器等）非常有限，并且对成本很敏感，有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk、机顶盒（Set TopBox）、高清电视（HDTV）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 为什么要学嵌入式软件开发？好处是什么？ （1）目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面，是因为这一领域入门门槛较高，不仅要懂较底层软件（例如操作系统级、驱动程序级软件），对软件专业水平要求较高（嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高），而且必须懂得硬件的工作原理，所以非专业IT人员很难切入这一领域；另一方面，是因为这一领域较新，目前发展太快，很多软硬件技术出现时间不长或正在出现（如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等），掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺，身价自然就高，越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少，根本原因可能是大多数人无条件接触，这需要相应的嵌入式开发板和软件，另外需要有经验的人进行指导开发流程。 （2）与企业计算等应用软件不同，嵌入式领域人才的工作强度通常低一些（但收入不低）。搞企业应用软件的IT企业，这个用户的系统搞完了，又得去搞下一个用户的，而且每个用户的需求和完成时间都得按客户要求改变，往往疲于奔命，重复劳动。相比而言，搞嵌
嵌入式课程设计报告 学院信息电子技术 专业电子信息工程 班级13级 学籍号 姓名 指导教师 2016年0月00日
基于ARM9的无线智能家居控制系统 1.引言 当网络席卷整个社会，带来经济飞速发展的同时，也给人们的生活带来无限的惊奇。不断更新的生活方式，使得越来越多的人追求对生活的舒适度和享受度。智能家居作为新生力量呼之欲出，自然地走进了我们的生活，随之，引领新一代的数字家庭生活。 所谓“智能家居”(Smart Home)，又称智能住宅。它利用先进的计算机嵌入式系统、通信技术、现代传感技术和网络技术，将家庭中的各种设备(如照明系统、安防系统、信息家电)通过家庭内部无线网络连接到一起。一方面，智能家居将使得使用它的用户能够更加方便、快捷和轻松的管理自己的家电设备，例如，用户可以通过平板电脑、智能手机和其他控制终端设备对家用设备进行远程操控和状态的实时监控，进行室内场景配置以及形成多个家电设备的联动功能等等；另一方面，智能家居内的各种设备不需要通过用户的操控就可以实现相互间的通讯，从而根据相关家电设备的不同的状态互动运行，为用户提供高效、便利、舒适与安全的智能家居生活。 2.系统设计 （1）硬件电路设计 文中提出的基于ARM9的无线智能家居控制系统主要包括ARM9核心控制模块，无线通信模块、LCD触摸屏模块和家居电器，另外还有传感检测，语音报警和电源等模块。系统总体结构模型图如图1所示。 图1系统总体结构模型图 其中ARM是整个系统的控制核心，通过GPRS和ZigBee无线通信网络收
发控制指令实现对家居电器进行综合监控，同时提供防火墙的功能，阻止外界对家庭内部设备的非法访问和攻击。 无线通信模块分为本地和远程两部分，本地通信主要通过新型的ZigBee无线通信技术实现系统与家居电器的通信，达到对其控制；远程通信是利用手机通过GPRS通信网络或利用计算机通过互联网实现人与控制系统的通信，进而达到对家居电器的远程监控。采用无线通信技术省去了布线使家居布局更加灵活，远程控制使家居电器工作更加贴近人们的工作和生活要求。 智能家居控制系统的具体功能包括：家居电器的综合监控、室内环境信息采集、自动报警、本地控制、远程控制、安全防盗等。 基本电路组成 1）主控芯片S3C2440A 本系统采用的是Samsung公司推出的16／32位RISC微处理器S3C2440A，它具有0.13μm的CMOS标准宏单元和存储器单元，它的杰出的之处是其处理器核心，该核心是由Advanced RISC Machines有限公司设计的ARM920T内核，ARM920T内核实现了MMU，AMBA BUS和Harvard高速缓冲体系结构，这一体系结构具有独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache。 2）电源电路 电源是整个智能家居控制系统的能量之源，电源的稳定供电为系统得以安全、正确的运行提供了保障，本系统共需要两种电压5V和3.3V。为了提高终端设备内部的安全性并进一步减低系统的设计成本，本系统选用的市面上的12V、2A的开关稳压电源作为系统的基本供电输入，首先经过LM2576转换成5V，并经过滤波和稳压电路输出稳定的5V电压，为系统上需要5V电源的电路供电。其次，5V输出再经过LM1117D转换成3.3V，经过一定的滤波处理后为系统需要3.3V供电的电路供电，如图2所示。 图2 3.3V电压转换输出电路 3）复位电路的设计
流水灯编程 实验目的: 掌握GPIO端口的基本控制方法 掌握硬件电路仿真方法。 实验内容: 1、复习流水灯的工作原理。 2、按教材上 3、4节的内容或实验指导书2、1节的内容创建好项目,生成可执行文件。 3、阅读LED示例程序代码。 4、软件模拟,无误后下载到实验板上运行,观察效果。 5、通过硬件仿真的方式调试程序。分析LED_Init、main这2个函数中每一行代码的作用。 6、修改程序使得灯改变一次状态的时间间隔为0、02、0、01、0、1、0、3、0、5、1、2秒。 7、修改程序使得灯闪动的方向反向。 8、修改循环亮灯的程序,使每次亮灯的起始位置依次下移。 选做进阶版 1.用左边4个灯闪烁代表绿灯,右边4个灯闪烁代表红灯,8个灯 全亮代表黄灯。模拟交通信号灯运行(绿灯10秒,红灯20秒, 绿到红过渡时黄灯3秒) 2、将自己的学号编码用LED灯效果展示出来。 实验原理:
电路中有L0,L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7共八个发光二极管,当引脚LED_SEL输入为1,对于A、B、C、D、E、F、G、H引脚,只要输入为1,则点亮相连接的发光二极管。 A~H引脚连接STM32F108VB芯片的PE8~PE15,程序初始化时,对其进行初始设置。引脚LED_SEL为1时,发光二极管才工作,否则右边的数码管工作。注意,LED_SEL连接于PB3,该引脚具有复用功能,在默认状态下,该引脚的IO不可用,需对AFIO_MAPR寄存器进行设置,设置其为IO可用。 实验过程及结果描述: 按实验内容的步骤一步一步的来。重点描述实验内容的6、7、8还有选修进阶的1、2、 要实现改变灯状态的时间间隔,只需改变delay_ms这函数的里面的参数即可,例如时间间隔改为0、02秒就将参数改为20,1秒就将参数改为1000,(delay_ms()函数里面参数的单位为ms)其它以此类推。通过参数的改变可以瞧到灯状态改变的时延相应的改变了。 改变灯的闪动方向则将light左移或者右移位数的值赋给light,例如循环一次左移一位,则light=light<<1,右移则就是light=light>>1;这里又涉及到当左移(右移)到最左(右)一位时,再次亮灯时的起始位置设置的问题,这里就可以设置当左移(右移)到最左(最右),设置一个判断语句当左移(右移)到左(右)端点时,将初始值赋给题目要求的位置即可。 实验结果:灯的移动方向改变。每次循环完一次之后通过改变赋给初
获取更多权威电子书请登录https://www.doczj.com/doc/bc13260420.html, ARM嵌入式系统开发综述ARM开发工程师入门宝典
获取更多权威电子书请登录https://www.doczj.com/doc/bc13260420.html, 前言 嵌入式系统通常是以具体应用为中心，以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统，其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台，提供了软件运行所需的物理平台和通信接口；而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件，它们是整个系统的控制核心，提供人机交互的信息等。所以，嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发，硬件部分主要包括选择合适的MCU或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等；软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等，与此同时，软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。 嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述，而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候，往往面临着诸多困难，如选择什么样的开发平台？什么样的器件类型？在进行编译时怎样实现代码优化？开发工具该如何选择和使用？在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。希望通过本文，能帮助初学者了解有关ARM嵌入式系统开发流程。
获取更多权威电子书请登录https://www.doczj.com/doc/bc13260420.html, 目录 前言 (2) 1 嵌入式开发平台 (4) 1.1 ARM的开发平台： (4) 1.2 器件选型 (7) 2 工具选择 (11) 3 编译和连接 (13) 3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16) 3.2 Multifile compilation (21) 3.3调试 (22) 4 操作系统 (23) 4.1 哪里可以得到os 软件包 (Open Source and Linux Kernel) (25) 4.2 安装镜像 (26) 4.3 交叉编译 (26) 总结 (27)
电气与电子信息工程学院 嵌入式系统设计课程设计 设计题目：基于AT89S52单片机的游戏机嵌入式系统设计与制作专业班级：电子信息工程2008级（2）班 学号：200840210212 姓名：童俊 指导教师：邓彬伟李玉平 设计时间：2011/11/14～2011/12/2 设计地点：K2自动化综合实验室
嵌入式系统设计课程设计成绩评定表 姓名童俊学号200840210212 专业班级电子信息工程2008级（2）班 课程设计题目：基于AT89S52单片机的游戏机嵌入式系统设计与制作 课程设计答辩或质疑记录： 1、什么叫嵌入式系统？ 答：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁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。 2.所做的电路中有哪几个任务？ 答：总共六个，分别是：功能选择，贪吃蛇游戏，时间温度显示，PS2键盘控制，温度采集，时间采集。 3.贪吃蛇这个游戏是怎么实现的？ 答：在这个游戏中主要用到两个长度为二的数组控制蛇的头部坐标和尾部坐标，蛇的初始化长度为3，通过定时器没隔一定的时间给蛇一个步进信号，在蛇移动的过程中和转弯的过程中需判断前面是否有食物，是否碰到自己身体。食物的坐标也是通过定时器的高八位和第八位的数字余上30所的。 成绩评定依据： 实物制作（40％）： 课程设计考勤情况（20％）： 课程设计答辩情况（20％）： 完成设计任务及报告规范性（20％）： 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 2010年12 月20 日
课程设计任务书 2011 ～2012 学年第 1 学期 学生姓名：林忠航专业班级： 08电信本1、2 指导教师：邓彬伟、李玉平工作部门：电信教研室 一、课程设计题目 嵌入式系统设计课程设计 二、课程设计目的 为了提高嵌入式系统设计与实际的应用能力，开始为期三周的嵌入式系统设计课程设计。通过实训使学生在巩固所学单片机知识的基础之进一步把其与μC/OS-II操作系统的移植结合起来，增强学生对所学知识的实际应用能力和以及与当前专业的前沿知识结合，达到对μC/OS-II操作系统的学习和理解，为以后从事嵌入式工作的研究和开发打好基础。 三、课程设计内容 设计基于51单片机的嵌入式系统，把μC/OS-II操作系统移植到51单片机上，能完成基本的输入和输出，输入采用4*4的键盘，输出采用1602液晶。再此基础之上，每个同学根据自己的特长扩展应用系统，具体可参考以下五种扩展方案的实现。 1、设计的游戏机，在游戏机工作时有背景音乐放出。 2、设计的是电子琴以及1602液晶显示。 3、设计的流水灯、蜂鸣器、闪烁灯任务。， 4、设计的流水灯和电子书功能。 5、（1)所有灯灭，（2）1602显示 93）LED灯闪烁，显示字符。 四、进度安排 序号设计内容所用时间 1 布置任务，学习μC/OS-II操作系统5天 2 开发μC/OS-II操作系统的移植代码3天 3 制作基于51单片机的硬件系统2天 4 软硬件集成和调试2天 5 答辩、撰写设计报告书3天 合计15天 五、基本要求 1、设计基于51单片机的输入和输出电路。 2、用4×4的键盘作为输入设备。 3、用LED或LCD进行显示。