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嵌入式实训指导书

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嵌入式系统实训

交通信息学院 电子系 编

广东交通职业技术学院 二〇一一年一月

实训要求

一、实训目的 1 嵌入式系统是一门理论性很强的课程，经过原来理论课程的学习，学生已经对相关的理论知识掌握了到了一定的程度。实训环节是对课程理论的巩固，也是学生掌握课程核心内容的一种有效途径和方式，通过实训可以使学生掌握电子产品的设计流程、设计方法和相关的概念。

课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计任务同时注意多方面能力的培养与提高，主要包括以下方面：

1. 独立工作能力和创造力。

2. 综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。

3. 查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。

4. 使用Protel等EDA工具进行单片机硬件系统设计的能力。

5. 基于ADS1.2开发LPC21XX系列处理器应用程序的能力

6. 写技术报告和编制技术资料的能力。

二、内容及要求

基于LPC21XX系列处理器实现对LED亮度的控制系统，该系统可通过多种方法进行LED亮度的控制。

三、时间、地点安排

地点：EDA实验室、电子制作室

四、组织管理

教师组织抽查、考勤

五、学生分组

2人1组。

六、考核评估

通过总结报告，并结合学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神，及学习态度综合考评。成绩分优、良、及格和不及格四等。

考核标准包括：

实训报告 （30%）

学生的动手能力 （60%）

考勤 （10%） 2

3 项目 LED亮度控制系统

基于LPC21XX单片机构成一个控制系统，如图1所示。

嵌入式系统实验板键盘LEDPC传感器

图1 LED亮度系统

实现的功能要求：

1、实现LPC21XX最小系统的编程和控制 50分

2、实现LED亮度的简单控制 15分

3、能根据周围环境的灯光亮度实现LED亮度的自动调节 15分

4、通过键盘设定LED的亮度 5分

5、通过PC机设置LED的亮度 5分

6、其他功能 10分

4 第一阶段 GPIO的控制

一、实训目的

1、掌握寄存器的使用

2、使用GPIO的控制方法点亮和熄灭LED

二、实训内容

控制LED的点亮，点亮L4，L6，熄灭L5、L7。

三、实训设备

一组设备为：

序号 名称 数量 备注

1 普通PC 1

2 嵌入式系统实验板 1

四、实训报告要求

按指导老师的要求完成：

（1）实训作业，即设计图纸。

（2）实训心得。

五、参考知识

所谓GPIO，即通用I/O口（General Purpose I/O ports），可理解为即可作为输入又可以作为输出的接口。与单片机一样，LPC213X也具备一定数量的GPIO，LPC213X具有多达47个GPIO，分为2组，分别为P0、P1。每组GPIO的数量不尽相同，其中P0口可最多有30个GPIO接口，P1口也有17个GPIO，P0和P1口同时又与内部的一些模块共用。

5.1 引脚描述

LPC213X的引脚结构如图5-1所示

PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10引脚 5 图5-1 LPC213X引脚结构

如图5-1所示，由于LPC213X的引脚与其它功能复用，比如P0.0引脚，即有GPIO的功能，同时也具有串口0发送功能，但是一个时间只能选择GPIO和串口发送功能的一种，而不能同时具备两种功能。这些功能的选择是通过管脚连接模块（Pin Connect Block）来实现的，管脚连接模块通过配臵寄存器控制多路开关来连接管脚与片内外设。

5.2 管脚连接模块

管脚连接模块的用途是将管脚配臵为需要的功能，可实现独立的管脚配臵。外设在激活和任何相关中断使能之前必须连接到适当的管脚，任何使能的外设功能如果没有映射到相关的管脚，则被认为是无效的。

LPC213X的管脚框图示例如图5-2所示。

GPIOTxD0PWM1P0.0PINSELx

图5-2 管脚框图示例

5.3 管脚连接模块相关寄存器

管脚连接模块是通过PINSEL0、PINSEL1 和PINSEL2寄存器来控制的，芯片复位时这三个寄存器会自动设臵为默认值，所以复位后芯片引脚的功能是确定的。当管脚选择一个功能时，其它功能无效。

上述规则唯一的例外是管脚用作A/D 转换器输入时。不论管脚选择何种功能，它都仍可用作A/D 输入，A/D 输入可随时被读取，管脚的电压变化都从A/D

的读取值中反映出来。但是，只有选择模拟输入功能，才能读出有效的模拟值。也只有这种情况下，管脚和A/D模块之间的接口电路才有效。其它情况下，执行数字功能所必需的数字逻辑部分将有效，从而影响A/D 转换器的正确操作。

通用名称 描述 访问类型 复位值

PINSEL0 P0.0-P0.15管脚连接模块控制 读/写 0x0000 0000

PINSEL1 P0.16-P0.31管脚连接模块控制 读/写 0x1540 0000 6 PINSEL2 P1、P3管脚连接模块控制 读/写 不定

表5-1 管脚连接控制模块的寄存器

5.3.1 PINSEL0寄存器

PINSEL0寄存器控制的是P0.0-P0.15管脚所连接的模块，如表2-2所示。

PINSEL0 管脚名称 00 01 10 11 复位值

1:0 P0.0 GPIO P0.0 TxD0 PWM1 保留 00

3:2 P0.1 GPIO P0.1 RxD0 PWM3 EINT0 00

5:4 P0.2 GPIO P0.2 SCL 捕获0.0 保留 00

7:6 P0.3 GPIO P0.3 SDA 匹配0.0 EINT1 00

9:8 P0.4 GPIO P0.4 SCK0 捕获0.1 保留 00

11:10 P0.5 GPIO P0.5 MISO0 匹配0.1 保留 00

13:12 P0.6 GPIO P0.6 MOSI0 捕获0.2 保留 00

15:14 P0.7 GPIO P0.7 SSEL0 PWM2 EINT2 00

17:16 P0.8 GPIO P0.8 TxD1 PWM4 保留 00

19:18 P0.9 GPIO P0.9 RxD1 PWM6 EINT3 00

21:20 P0.10 GPIO

P0.10 RTS 捕获1.0 保留 00

23:22 P0.11 GPIO

P0.11 CTS 捕获1.1 保留 00

25:24 P0.12 GPIO

P0.12 DSR 匹配1.0 保留 00

27:26 P0.13 GPIO

P0.13 DTR 匹配1.1 保留 00

29:28 P0.14 GPIO

P0.14 CD EINT1 保留 00

PINSEL0 管脚名称 00 01 10 11 复位值

31:30 P0.15 GPIO

P0.15 RI EINT2 保留 00

表5-2 PINSEL0寄存器控制

其中第一列指的是PINSEL0对应的位，第二列是被控制管脚的名称，第三列是当PINSEL0对应的位取值为”00”时该管脚对应的功能，第四列是当PINSEL0对应的位取值为”01”时对应的功能，第五列是当PINSEL0对应的位 7 取值为”10”时对应的功能，第六列是当PINSEL0对应的位取值为”11”时对应的功能，第七列是该位在复位时候的值。

如管脚P0.9，从表5.2可以查出它的控制位为PINSEL0的第18和19两位，当CPU复位时，该两位是复位值”00”，从表3.2的第三列可以看出，当这两位为”00”时，P0.9连接的是GPIO模块，此时作为GPIO。当我们要把P0.9作为串口输入引脚RxD使用时，从表3.2可以查到，此时需要将PINSEL0的第18和19为设臵”01”，即第十八位为0，第十九位为1，这样设臵后，P0.9管脚即连接到了串口输出模块上，作为RxD引脚使用。

5.3.2 PINSEL1寄存器

PINSEL1寄存器控制的是P0.16-P0.31的管脚连接模块，如表2-3所示。

PINSEL1 管脚名称 00 01 10 11 复位值

1:0 P0.16 GPIO

P0.16 EINT1 匹配0.2 保留 00

3:2 P0.17 GPIO

P0.17 捕获1.2 SCK1 匹配1.2 00

5:4 P0.18 GPIO

P0.18 捕获1.3 MISO1 匹配1.3 00

7:6 P0.19 GPIO

P0.19 匹配1.2 MOSI1 匹配1.3 00

9:8 P0.20 GPIO

P0.20 匹配1.3 SSEL1 EINT3 00

11:10 P0.21 GPIO

P0.21 PWM5 保留 捕获1.3 00

13:12 P0.22 GPIO

P0.22 保留 捕获0.0 匹配0.0 00

15:14 P0.23 GPIO

P0.23 保留 保留 保留 00

PINSEL1 管脚名称 00 01 10 11 复位值

17:16 P0.24 GPIO

P0.24 保留 保留 保留 00

19:18 P0.25 GPIO

P0.25 保留 保留 保留 00

21:20 P0.26 保留 00

23:22 P0.27 GPIO

P0.27 AIN0 捕获0.1 匹配0.1 00

25:24 P0.28 GPIO AIN1 捕获0.2 匹配0.2 00

合集下载

嵌入式系统实验指导书

嵌入式系统实验指导书

第1部分 DK-LM3S9B92 教学实验平台简介 1.1 Stellaris® LM3S9B92开发板 本书中的所有实验都是基于DK-LM3S9B92开发平台，LM3S9B92开发板提供了一个平台给基于ARM Cortex-M3的高性能的LM3S9B92微控制器开发系统。

LM3S9B92是Stellaris® Tempest-class微控制器家族的成员之一。Tempest-class系列设备拥有性能为80MHz的时钟速率，一个外围设备接口（EPI）和Audio I2S接口。除了支持这些功能的新硬件外，DK-LM3S9B92还包含了一系列丰富的基于其他Stellaris® 板的外设。

开发板包括一个板载线上调试接口（on-board in-circuit debug interface，ICDI），该接口支持JTAG和SWD调试。一个标准的ARM 20针脚的调试头支持大量的调试解决方案。

Stellaris® LM3S9B92开发套件加快了Tempest-class微控制器的开发。该套件还包含了完整的实验源代码。

Stellaris® LM3S9B92开发板包含以下特性：

设置简单的USB线提供调试、通讯和供电功能

拥有众多外设的灵活开发平台

彩色LCD图形显示

– 320×240分辨率的TFT LCD模块

– 电阻式触摸接口

拥有256K闪存，96K SDRAM以及整合以太网、MAC+PHY、USB OTG和CAN通讯功能的80

MHz LM3S9B92 微控制器

8MB SDRAM扩展（通过EPI接口）

1MB串行闪存

精确3.00V电压参考

微处理器ROM中内建SAFERTOS™操作系统

I2S立体声音频编解码器

– 输入输出

– 耳机输出

– 麦克风输入

控制器区域网络（CAN）接口

10/100 BaseT 以太网

USB On-The-Go（OTG）连接器

嵌入式技术应用实训指导书

嵌入式技术应用实训指导书

实训内容

一 基本信息

1 时间：校历24周(1周)

0908040301 上午 8：10 - 11:30

0908040302 上午 13:00 - 16:20

2 地点：实0822

3 分组：两同学一组

当天需要确定：组员，工位

4 考核成绩评定：

平时50%

考勤 10%，每次考勤2分。

阶段性验收 40% 。

ADS环境配置 10%

ADS环境使用 10%

利用自建工程文件完成工程范例的下载，运行 20%

期末考核:50%

系统验收 40% 。

功能验收 30%

问题 10%

报告10%（以组为单位，提交一份电子版即可）

个性化发挥：10%（加分项）。

总评成绩= 平时(50%)+期末考核成绩(50%)+个性化发挥（10%）。

5 教师职责：

记考勤

阶段性验收（每个组分别验收）

功能验收（每个组分别验收）

解释系统任务基本需求

协助查找相关资料

软件环境问题的讨论

6 时间分配

星期3 阶段性验收。

星期4 系统验收

星期5 系统验收，提交报告。

二 任务要求

任务名称：嵌入式控制系统编程及实现

实训环境：PC机+ ARM9嵌入式实验箱。

任务内容简介： 使用PC机和嵌入式实验箱组建控制系统硬件测试环境，应用层数据通过串口连接完成传输，调试环境数据通过并口连接完成传输。

在PC机上借助ADS环境利用C语言编写嵌入式系统（ARM9 S3C2410）应用程序，编译无误后需要通过并口下载到实验箱上，再借助ADS环境运行和测试该程序。该程序主要功能是完成串行数据的接收，所接收到数据的解析，嵌入式实验箱上发光二极管亮灭的控制。

PC机上使用sscom32.exe程序，通过串口向嵌入式实验箱发送数据，通信模式收发双方采用8、N、1、115200，通信协议可自定义。

综合实训指导书

综合实训指导书

电气自动化综合实践

实训指导书

班 级：

姓 名：

学 号：

同组姓名：

指导教师：

黑龙江建筑职业技术学院

建筑材料与工业技术学院电气自动化综合实践任务书

“自动化综合实践”是电气自动化技术专业的一门非常重要的综合实践课程，是以任务驱动、项目导入的基于工作过程的创新课程。本课程重在学习现代工控产品如可编程控制器、变频器、人机界面、伺服与运动控制产品、数控产品等在具体工程项目中的应用。

随着科学技术的快速发展，现代机械生产设备越来越趋向于自动化控制水平高、技术含量高等特点，这就对生产设备的设计、安装、调试和维护带来了较大的技术难度，同时要求维修技术人员在电气控制技术、PLC控制技术、伺服与运动控制等自动化综合应用方面具有较高的技术素质。高职高专学生培养目标是应用型人才，必须贴近市场的需求。

通过“自动化综合实践”，使学生熟悉自动化控制设备的基本构成，掌握自动化设备的基本原理和分析方法，学会正确选择和使用自动化产品和相关设备，为将来成为可编程控制系统设计员行业证书的自动化技术支持人员打下基础。

把以任务驱动、项目导入为主的基于工作过程的思想渗透到“自动化综合实践”的教学过程中，并围绕可编程控制器的综合应用能力为特色构建新的教学体系。通过对多家企业进行调研的结果，并邀请企业的专家，共同设计、修改教学方案。

“自动化综合”的实践性教学环节主要围绕2个任务书等综合实践环节。依托本校实训中心的自动控制等实训室，在构建新的教学体系的建设上，利用网络的资源，为“自动化综合实践”贴近企业创造了良好条件。

综合实践与毕业设计指导，综合实践部分包括：自动化生产线（mps）控制、综合实践2个模块。

一、基本信息

1．实训名称：自动化综合实践

嵌入式操作系统实验指导书

嵌入式操作系统实验指导书

1 《嵌入式操作系统》实验指导书

实验1 Linux编程基础

实验序号：1 实验名称：Linux编程基础

适用专业：计算机科学与技术、通信工程 学 时 数：4学时

一、实验目的

1、熟悉Vim的工作模式，熟练使用vim中的常见操作。

2、熟练掌握gcc编译命令及gdb的调试命令，通过对有问题程序的跟踪调试，进一步提高发现问题和解决问题的能力。

3、熟悉多文件的makefile的编写，熟悉各种形式的makefile,并且进一步加深对makefile中用户自定义变量、自动变量的理解。

4、使用autotools生成多文件的makefile,进一步掌握autotools的使用方法。

二、实验内容

1、vim使用练习

（1）在“/root”目录下建一个名为“vim”的目录。

（2）进入“vim”目录。

（3）将文件“/etc/inittab”复制到“vim”目录下。

（4）使用vim打开“vim”目录下的inittab.

（5）设定行号，指出设定initdefault（类似于“id:5:initdefault”）的所在行号。

（6）将光标移到该行。

（7）复制该行内容。

（8）将光标移到最后一行行首。

（9）粘贴复制行的内容。

（10）撤销第9步的动作。

（11）将光标移动到最后一行的行尾。

（12）粘贴复制行的内容。

（13）光标移到“si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit”。

（14）删除该行。

（15）存盘但不退出。

（16）将光标移到首行。

（17）插入模式下输入“Hello,this is vi world!”.

（18）返回命令行模式。

（19）向下查找字符串“0:wait”。

（20）再向上查找字符串“halt”。

2 （21）强制退出vim，不存盘。

2、用gdb调试程序的bug

（1）使用vi编辑器，将以下代码输入到名为greet.c的文件中。此代码的原意为输出倒序main函数中定义的字符串，但结果显示没有输出，代码如下所示。