嵌入式大作业

嵌入式课程设计
设计目的: 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“NOTEMP”，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“NOTEMP”。

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：ID:20150809, Temp:19.6degC.
实验报告要求：
1）实验要求
2）硬件电路说明(用电路图完整说明STC89处理器、所用到的按键、DS18B20、串口、动态数码管的电路连接关系)
3）完整的程序代码及注释(要求代码必须每行有注释，注释不足将扣分，注释请用自己的话，与他人注释重复度过高将视为抄袭)
4）实验效果：按照设计要求的步骤1，2，3完整记录实验验证结果，必须有截图和文字说明证明达到了设计要求。

5）实验报告必须打印，学号和签名必须手写，最后一次实验时交报告(12月24日)。

学习中心/函授站_姓名学号西安电子科技大学网络与继续教育学院2014学年下学期《嵌入式系统》期末考试试题（综合大作业）考试说明:1、大作业于2014年12月25日下发，2015年1月10日交回;2、考试必须独立完成，如发现抄袭、雷同均按零分计；3、答案须手写完成，要求字迹工整、卷面干净。

一、问题简述(每小题4分，共20分)1、简述嵌入式系统的定义和组成结构。

答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并软硬件可剪裁、功能、，可靠性、体积、重量、成本、功耗、成本、安装方式等方面符合要求的专用计算机系统。

嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、存储与I/O部分、外设与执行部分、嵌入式软件等四个部分组成.2、简单说明ARM微处理器的特点。

答：（1) 体积小、低功耗、低成本、高性能。

(2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好地兼容8位/16位器件。

(3）大量使用寄存器，指令执行速度更快。

(4）大多数数据操作都在寄存器中完成，通过Load/Store结构在内存和寄存器之间批量传递数据。

（5）寻址方式灵活简单，执行效率高。

（6) 指令长度固定.3、简述嵌入式系统产品的设计和开发过程。

答：①在嵌入式系统的开发过程中，一般采用的方法是首先在通用PC机上的集成开发环境中编程；②然后通过交叉编译和链接，将程序转换成目标平台(嵌入式系统）可以运行的二进制代码;③接着通过嵌入式调试系统调试正确；④最后将程序下载到目标平台上运行。

要强调，选择合适的开发工具和调试工具，对整个嵌入式系统的开发都非常重要。

4、简述嵌入式系统设计中要考虑的因素。

答：在嵌入式系统的开发过程中，要考虑到实时性、可靠性、稳定性、可维护性、可升级、可配置、易于操作、接口规范、抗干扰、物理尺寸、重量、功耗、成本、开发周期等多种因素。

5、什么是BootLoader，了解其在嵌入式系统中作用。

答：就是启动载入或引导加载又叫自举装载.由于系统加电后需要首先运行BootLoader这段程序，因此它需要放在系统加电后最先取指令的地址上。

嵌入式系统大作业-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII基于嵌入式系统的车载GPS导航系统的设计1 设计目的与功能1.1 设计目的随着人们经济基础增强，安全意识增强的基础上，很多人都会选择车载GPS 导航设备，所以制造功能强大，价格低廉的车载GPS导航设备是有很大市场和发展前景的。

由于导航仪投入小,外壳模块、芯片等材料市场供应量大,这也是我选择设计车载GPS导航设备的理由。

为了满足不同用户的不同需求，我想设计一款内置四维地图系统。

1.2设计功能1提供准确无误的全3D实景导航；2附带全国沿途咨询；3具有视频、音乐播放等娱乐功能。

2．需求分析调研2.1 产品的硬件组成（型号、类型、电气特性、选择的理由等）（1）处理器：S3C2440A 400MHz，S3C2440A 是三星公司生产推出的基于ARM920T的32位RISC嵌入式微处理器，S3C2440A采用了ARM920T的内核，0.13um的CMOS标准宏单元和存储器单元。

采用ARM920T CPU内核支持ARM调试体系结构。

（2）储存模块：SDRAM , K4M561633-75 , 64MByte Nand FLASH,K9F1208G 64MByte同步动态随机存储器，工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。

（3）音频模块：PHILIPS公司的UDA1341TS是一块功能强大的专用语音处理芯片。

本设计使用的AT91RM9200处理器具有一个IIS音频接口，此接口采用DMA方式传输数据。

用DMA接口传输数据，不仅可以降低CPU负担，还可以节省系统的软件设计时间，降低编程难度。

（4）显示模块：CH7005，是薄膜晶体有源阵列显示器。

一个LCD控制器，液晶显示屏。

功能：具有双通道DMA通道。

嵌⼊式⼤作业嵌⼊式⼤作业项⽬名称：交通指⽰灯系统设计班级：学号：姓名：⽬录⼀、前⾔ (3)1.1、总体介绍 (3)1.2、设计要求 (3)⼆、设计原理 (3)2.1、总体原理 (3)2.2、芯⽚介绍 (4)2.3、GPIO简介 (4)2.4、寄存器介绍 (5)三、设计步骤 (6)3.1、整体程序框图 (6)3.2、程序 (6)3.3、硬件结构设计 (8)四、现象结果及分析 (10)五、设计体会 (11)六、参考⽂献 (11)⼀、前⾔1.1、总体介绍嵌⼊式系统（Embedded system），是⼀种“完全嵌⼊受控器件内部，为特定应⽤⽽设计的专⽤计算机系统”，嵌⼊式系统为控制、监视或辅助设备、机器或⽤于⼯⼚运作的设备。

与个⼈计算机这样的通⽤计算机系统不同，嵌⼊式系统通常执⾏的是带有特定要求的预先定义的任务。

由于嵌⼊式系统只针对⼀项特殊的任务，设计⼈员能够对它进⾏优化，减⼩尺⼨降低成本。

嵌⼊式系统通常进⾏⼤量⽣产，所以单个的成本节约，能够随着产量进⾏成百上千的放⼤。

随着移动设备的流⾏和发展，嵌⼊式系统已经成为⼀个热点。

它并不是最近出现的新技术，只是随着微电⼦技术和计算机技术的发展，微控制芯⽚功能越来越⼤，⽽嵌⼊微控制芯⽚的设备和系统越来越多，从⽽使得这种技术越来越引⼈注⽬。

它对软硬件的体积⼤⼩、成本、功耗和可靠性都提出了严格的要求。

嵌⼊式系统的功能越来越强⼤，实现也越来越复杂，随之出现的就是可靠性⼤⼤降低。

最近的⼀种趋势是⼀个功能强⼤的嵌⼊式系统通常需要⼀种操作系统来给予⽀持，这种操作系统是已经成熟并且稳定的，可以是嵌⼊式的Linux，WINCE等等。

本⽂所要研究的就是基于ARM嵌⼊式系统的交通灯系统的设计与实现。

1.2、设计要求（1）⽤S3C2410或者其他ARM芯⽚的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、绿交通灯交替显⽰。

⼆、设计原理2.1、总体原理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，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。

嵌入式大作业一、项目基本信息项目名称：嵌入式应用语音与图像识别技术项目类型：B．信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）简介：模式识别能力是人类智能的重要组成部分。

用计算机实现模式的自动识别，是开发智能机器的一个最关键的突破口。

模式识别不仅是一个有重大科学意义的研究领域，也是数字化网络时代诸多实际应用需要突破的一项重大关键技术。

在此背景下，本文在重点对语音识别技术进行全面、深入研究的基础上，结合图像识别实现对简易机器人和小型车的语音和图像控制。

二、作品设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标1、作品设计目的随着计算机技术、模式识别和信号处理技术及声学技术的发展和数字图像技术的逐渐成熟，使得能满足各种需要的语音识别系统和图像识别的实现成为可能。

近二三十年来，语音识别和图像识别在工业、军事、交通、医学、民用诸方面，特别是在计算机、信息处理、通信系统、自动控制等领域中有着广泛的应用。

当今，语音识别和图像识别产品在人机交互应用中已经占到越来越大的比例。

正是在这样的背景下，论文旨在根据人们现实生活的实际需要对语音和图像识别技术进行全面研究和了解的基础上，重点采用识别率高的离散隐马尔可夫技术对语音信号进行识别，在进行语音训练的基础上可以实现特定人、小词汇量语音识别系统并结合图像识别技术研究应用于简易小车2、作品设计基本思路语音和图像识别原理探讨（一）模式识别有两种基本的模式识别方法，即统计模式识别方法和结构（句法）模式识别方法，与此相的模式识别系统由两个过程所组成，即设计与实现。

设计是指用一定数量的样本（叫做训练集或学习集）进行分类器的设计。

实现是指用所设计的分类器对待识别的样本进行分类决策模式识别方法：统计模式识别方法是受数学中的决策理论的启发而产生的一种识别方法，它一般假定被识别的对象或经过特征提取向量是符合一定分布规律的随机变量。

其基本思想是特征提取阶段得到的特征向量定义在一个特征空间中，这个空间包含了所有的特征向量，不同的特征向量，或者说不同类别的对象都对应于空间中的一点。

伊犁师范学院电信学院嵌入式系统大作业题目：基于ARM的温度采集系统班级：电信学院计科08-1班学号：08080605209姓名：布阿吉热.艾买尔日期：2013-4-30一、产品设计介绍大四这一年学期学校安排了嵌入式系统及应用开发这一门心得课程，在老师的认真上课下，帮助下我们学到了好多新的知识，我们用了自己学的有关嵌入式系统的知识与参考别人的论文和网上的有些资料，并且老师的指导下成功的完成了这个大作业。

我的大作业的题目是基于ARM的温度采集系统，用自己的简单语言来介绍一下本产品的设计，本产品设计是基于嵌入式技术作为主处理器的温度采集系统，利用S3C44B0x ARM微处理器作为主控CPU，辅以单独的数据采集模块采集数据，实现了智能化的温度数据采集、传输、处理与显示等功能，并讨论了如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。

并解决了传统的数据采集系统由于存在响应慢、精度低、可靠性差、效率低、操作繁琐等弊端，能够完全适应现代化工业的高速发展。

做这个这个大作业的过程中遇到了好多问题在老师的指导下及自己的努力下解决了这些问题。

最后我希望把这个产品应用到这个社会，为社会的快速发展付出自己的一份力量。

二、设计内容2.1设计目的每个人做一个事情，做一个产品都有一个目的，目标。

我设计这个产品的主要目的主要是用自己学的的知识做出来一个有用的东西,虽然我做的这个产品的比较简单但他也有自己的好处用处，我的设计目标包括这些内容：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。

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。

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。

2.2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。

嵌入式系统开发大作业《嵌入式系统开发》大作业题目：嵌入式系统发展前景班级：姓名：学号：2014年11月24日前言在电子计算机发展的初期,计算机一直是“供养”在特殊机房中的大型、昂贵的专用设备,主要是实现一些特殊的数值计算.随着计算机的发展,微处理器表现出的智能化水平引起了设备制造、机电控制等专业人士的兴趣,他们将微处理器嵌入到一个控制对象的体系中,实现对象体系的智能化控制.这一应用极大地提高了系统的可控性和智能化.为了区别于原有使用在PC领域的计算机,把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机.因此,嵌入式计算机诞生于微处理器发展时代.早期嵌入式计算机是将一个计算机嵌入到一个具体应用的控制对象的体系中去,这是嵌入式系统发展的起点,也标志着计算机进入了通用计算机与嵌入式计算机两大分支并行发展的时代,从而导致20世纪末计算机应用的高速发展,并由此引发了计算机分类方式的变化.一、嵌入式简介嵌人式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。

嵌人式系统与通用计算机系统的本质区别在于系统应用不同，嵌人式系统是将一个计算机系统嵌人到对象系统中。

这个对象可能是庞大的机器，也可能是小巧的手持设备，用户并不关心这个计算机系统的存在。

嵌人式系统一般包含嵌人式微处理器、外围硬件设备、嵌人式操作系统和应用程序四个部分。

嵌人式领域已经有丰富的软硬件资源可以选择，涵盖了通信、网络、工业控制、消费电子、汽车电子等各种行业。

工具.二、嵌入式系统的分类2.1 从硬件范畴按表现形式分类以核心部件来划分:(1)嵌入式微处理器：Am186/88,MIPS,ARM,Power PC,68000,SC-400,386EX 等;(2)嵌入式微控控制器主要有8051,P51XA,MCS-251,MCS-96/196/296,C166/167,683000和ARM系列等;(3)嵌入式DSP处理器:代表性的产品主要是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列;(4)嵌入式片上系统:分为通用和专用两类,通用系列包括Infineon的TriCore,Motorola的M-Core等.专用的片上系统一般用于某个或者某类系统中,不为一般用户所知.2.2 从软件范畴按实时性要求分类(1)非实时系统:如PDA,手机等;(2)软实时系统:如消费类产品等;(3)硬实时系统:如工业和军工系统产品.三、嵌入式操作系统在嵌人式软件中，操作系统具有极其重要的意义，这一点与PC是相同的，尤其是嵌人式系统一般将所有软件(操作系统和应用软件)整体设计并一次性安装，因此嵌人式操作系统的地位较之于PC其实更加重要和突出。

设计报告要求：报告必须包括以下几部分，并且严格要求独立完成。

鼓励相互讨论、上网查阅等。

禁止相互抄袭，以学号前后顺序批改，一旦发现雷同，即做“0”分处理！！！！报告具体格式包括如下：1、封面2、目录3、设计原理4、设计步骤5、实现结果及结果分析6、参考文献注：总量不能少于10页（包括封面），格式参考毕业设计论文撰写规范。

题目一：交通指示灯系统设计1、用S3C2410或者其他ARM芯片的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、绿交通灯交替显示。

题目二：数码管显示系统设计1、用S3C2410或者其他ARM芯片的GPIO设计相关电路2、设计相关的软件并注释3、实现两位十进制数倒计时显示题目三：带数码管的交通指示灯系统设计1、用S3C2410或者其他ARM芯片的GPIO设计相关电路2、设计相关的软件并注释3、实现两位十进制数倒计时并控制十字路口的2组红、绿交通灯交替显示。

题目四：键盘系统设计1、用S3C2410或者其他ARM芯片的GPIO设计相关电路2、设计相关的软件并注释3、实现对一个4行4列键盘的查询读取题目五：实现某一个函数，例如：f(x)=3x2+4x+5或者其他类似的函数1、用基于ARM的汇编语言设计函数的相关程序2、用C编制主程序调用该函数+3、编制相应的链接命令文件题目六：找出以下现有基于ARM S3C2410的程序中任意选择其中一项进行阅读，要求能够理解其中的含义和解决的问题，写一篇程序说明，中心突出，语言流畅：1、bootloader启动程序2、利用GPIO端口进行ARM的中断3、用ARM的DMA通过串口发送数据4、利用S3C2410的UART完成串口之间的字符发送和接收5、基于ARM的A/D转换器的A/D转换的实现。

嵌入式系统原理及应用大作业题目1、基于ARM的数字相框以实验箱为基础编程实现多幅图片（4幅以上，按照屏幕的分辨率选择图片即可）的显示。

可以裸机编程，也可建立于uC/osII操作系统平台基础上。

多幅图片换页显示，使用触摸屏进行翻页，手写笔向左滑动实现上一页图片显示，相反，手写笔向右滑动实现下一页图片显示。

扩展功能1，实现图片间切换的动态效果；扩展功能2，实现图片放大缩小的效果。

2、基于ARM的数字式万年历可以显示时、分、秒，倒计时，秒表等功能，显示器可选（数码管或液晶屏）；要求使用LPC内部的实时时钟；实现按键调整时间。

扩展功能：用触屏查询。

3、基于ARM+LCD的菜单设计具有3级菜单，每级菜单至少3个菜单项。

扩展功能：每个菜单项设计一个小的演示功能。

4、公交报站显示器用触摸屏点击模拟到站，通过液晶显示提示信息（汉字）。

5、计算器用触摸屏做人机接口，实现软计算器。

6、直流电机控制用7290键盘控制直流电机转速，设置转速阈值，实现超限报警（闪灯）。

7、远程报警指示器通过RS485总线实现远程通信，报警端通过按键触发并蜂鸣，然后通过总线远传到显示端，显示端使用LCD显示报警的主机号，并蜂鸣；显示端实现回传信息撤销报警。

扩展功能：使用CAN总线替换RS485总线实现通信。

8、步进电机控制用LCD显示一个滑块控件，通过触摸屏操作滑块来设置步进电机转动的角度；扩展功能：实现顺、逆时针两个方向的转动；实现多级变速。

9、彩灯显示用触屏控制数码管、单色灯，实现8种以上的动态亮灯方案。

10、交通灯自行设定交通规则，要求在LCD显示器上画出交通灯模型，在数码管上显示交通灯的秒表倒计时数。