嵌入式系统设计实验报告
班 级： 学 号： 姓 名： 成 绩： 指导教师：
1.实验一
1.1 实验名称
博创UP-3000实验台基本结构及使用方法
1.2 实验目的
1．学习嵌入式系统开发流程。
2．熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设。
3．增加对各个外设的了解，为今后各个接口实验打下基础。
1.3 实验环境
博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台
1.4 实验内容及要求
（1）嵌入式系统开发流程概述
（2）熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设 （3）ARM JTAG的安装与使用
（4）通过操作系统自带的通讯软件超级终端，检验各个外设的工作状态 （5）通过本次课程对各个外设的了解，为今后各个接口实验打下基础
1.5 实验设计与实验步骤
1.硬件安装 2.软件安装
（1）超级终端：
运行Windows 系统下的超级终端（HyperTerminal）应用程序，新建一个通信终端；在接下来的对话框中选择 ARM开发平台实际连接的PC机串口；完成新建超级终端的设置以后，可以选择超级终端文件菜单中的保存，将当前设置保存为一个特定超级终端到桌面上，以备后用。
（2）JTAG 驱动程序的安装：
执行armJtag目录下armJtagSetup.exe程序，选择安装目录，安装 JTAG 软件。
1.6 实验过程与分析
（1）了解嵌入式系统开发流程 （2）对硬件的安装 （3）对软件的安装
1.7 实验结果总结
通过本次实验对嵌入式系统开发流程进行了了解，并且对硬件环境和软件环境进行了安装配置，通过本次实验对以后的接口实验打了基础。
1.8 心得体会
通过本次实验对嵌入式实验有了初步的了解，对基本开发流程也有了初步的了解。
2.实验二
2.1 实验名称
ADS1.2软件开发环境使用方法
2.2 实验目的
熟悉ADS1.2开发环境，学会 ARM仿真器的使用。使用 ADS 编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，了解嵌入式开发的基本思想和过程。
2.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台 （3）PC （4）串口线
2.4 实验内容及要求
本次实验使用ADS 集成开发环境，新建一个简单的工程文件，并编译这个工程文件。学习ARM仿真器的使用和开发环境的设置。下载已经编译好的文件到嵌入式控制器中运行。学会在程序中设置断点，观察系统内存和变量，为调试应用程序打下基础。
2.5 实验设计与实验步骤
（1）运行ADS1.2开发环境 （2）新建工程文件 （3）编译工程文件
（4）下载编译好的文件到嵌入式控制器中运行
2.6 实验过程与分析
（1）实现Hello World！
最终在输出了Hello World （2）编程实现ARM 和计算机之间的串行通讯
实现了串口通信，用ARM监视串口，接收到的字符串由ARM通过串口发送给超级终端，最终在超级终端上显示了按下的键。学习了串行通讯原理，了解串行通讯控制器，阅读ARM 芯片文档，掌握ARM 的UART相关寄存器的功能，熟悉ARM 系统硬件的UART 相关接口。
2.7 实验结果总结
对ADS 1.2开发环境使用和AXD Debugger使用方法有了初步的了解，基本成功运行了编译好的工程文件。
2.8 心得体会
学习了ADS1.2开发环境的使用方法和调试方法。使用 ADS 编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，了解了嵌入式开发的基本思想和过程。
3.实验三
3.1 实验名称
键盘控制方法及LED驱动设计
3.2 实验目的
熟悉ZLG7289芯片的内部结构，掌握用ZLG7289驱动键盘和LED的方法，掌握ARM汇编语言和C语言的编程方法编写出一段程序，要求能在LED上显示出小键盘上按下的4位数字。
3.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台 （3）PC （4）串口线
3.4 实验内容及要求
通过ZLG7289芯片驱动17键的键盘和8个共阴极LED，将按键值在LED 上显示出来。
3.5 实验设计与实验步骤
（1）新建工程，将“Exp3键盘及LED 驱动实验”中的文件添加到工程。 （2）定义ZLG7289 寄存器 （3）编写ZLG7289 驱动函数 （4）定义键盘映射表 （5）定义键值读取函数
（6）编写主函数
3.6 实验过程与分析
（1）定义ZLG7289寄存器 #define ZLG7289_CS #define ZLG7289_KEY #define ZLG7289_ENABLE() do{ZLG7289SIOBand=rSBRDR;ZLG7289SIOCtrl=rSIOCON; rSIOCON=0x31;rSBRDR=0xff;rPDATB&=(~ZLG7289_CS);}while(0) #define ZLG7289_DISABLE() do{rPDATB|=ZLG7289_CS;rSBRDR=ZLG7289SIOBand; rSIOCON=ZLG7289SIOCtrl;}while(0) （2）主函数中需要在开始初始化zlg7289。编写驱动和键值映射之后，在一个循环里面从键盘中读取按键的号码，根据键值映射读出按键的值。然后在主函数中，将读出的按键值在数码管上显示出来。
（3）Main函数的主要功能部分，GetKey()函数得到按键值是调用zlg7289获取键盘事件和核心。
3.7 实验结果总结
通过实验最终LED灯上能显示数字，即实现了通过键值控制LED灯
3.8 心得体会
通过本次实验对ZLG7289芯片的内部结构有了更进一步的了解，对ZLG7289驱动键盘和LED的方法也更进一步的进行了学习。
4.实验四
4.1 实验名称
电机转动控制及中断实验
4.2 实验目的
（1）熟悉ARM本身自带的六路即三对PWM，掌握相应寄存器的配置
（2）编程实现 ARM系统的PWM 输出和I/O 输出，前者用于控制直流电机，后者用于控制步进电机。
（3）了解直流电机和步进电机的工作原理，学会用软件的方法实现步进电机的脉冲分配，即用软件的方法代替硬件的脉冲分配器。
（4）掌握带有PWM 和I/O 的CPU 编程实现其相应功能的主要方法。
4.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台 （3）PC （4）串口线
4.4 实验内容及要求
学习步进电机和直流电机的工作原理，了解实现两个电机转动对于系统的软件和硬件要求。学习ARM知识，掌握PWM 的生成方法，同时也要掌握I/O 的控制方法。
（1）编程实现ARM芯片的一对PWM 输出用于控制直流电机的转动，通过A/D 旋钮控制其正反转及转速
（2）编程实现ARM的四路I/O 通道实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动，通过A/D 旋钮转角控制步进电机的转角。
（3）通过超级终端来控制直流电机与步进电机的切换。 4.5 实验设计与实验步骤
（1）新建工程，将“电机转动控制实验”中的文件添加到工程 （2）编写直流电机初始化数（MotorCtrl.c） （3）控制直流电机与步进电机
4.6 实验过程与分析
（1）通过把从串口中得到控制信息的代码修改成从zlg7289芯片中读取小键盘信息，从而利用试验台的小键盘来控制步进电机和直流电机的切换
（2）A/D转换可以把电信号转换成数字信号来控制电机的转速。 for(;;)
{ loop:
//if((rUTRSTAT0 & 0x1)) //有输入，则返回
if(rPDATG&ZLG7289_KEY)//17键小键盘控制电机
{
*Revdata=RdURXH0();
goto begin;
}
Delay(10); ADData=GetADresult(0);
if(abs(lastADData-ADData)
goto loop; Delay(10); count=-(ADData-lastADData)*3;
//(ADData-lastADData)*270/1024为ad旋钮转过的角度，360/512为步距角，
//由于接了1/8减速器，两者之商再乘以8为步进电机相应转过的角度
if(count>=0)
{//转角大于零
for(j=0;j
{
for(i=0;i
{
SETEXIOBITMASK(stepdata[i], 0xf0);
Delay(200);
}
}
}
else
{//转角小于零
count=-count;
for(j=0;j
{
for(i=7;i>=0;i--)
{
SETEXIOBITMASK(stepdata[i], 0xf0);
Delay(200);
}
}
} lastADData=ADData;
} }
（3）S3C44B0X 具有6 个16bit定时器，每个定时器可以基于中断模式或 DMA模式运行。在定时中断服务程序中写需要定时处理的程序，每隔一段时间就会运行一次。
4.7 实验结果总结
利用A/D转换器实现了对直流电机和步进电机的控制，利用实验设备上自带的小键盘实现了A/D转换器对两个电机控制的切换。
4.8 心得体会
通过本次实验，熟悉了ARM自带的六路（三对）PWM，并对直流电机和步进电机的工作原理有了进一步的了解。
5.实验五
5.1 实验名称
LCD驱动及触摸屏实验
5.2 实验目的
掌握LCD显示原理及显示驱动的嵌入式系统编程实现方法；学习基于ARM的LCD 显示驱动控制方法，通过对ARM 内置的LCD 控制器进行编程实现驱动LCD显示屏；学习触摸屏基本原理，理解触摸屏的输出标定以及与LCD 显示器配合的过程，编程对触摸屏进行控制。
5.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境 （2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台 （3）PC （4）串口线
5.4 实验内容及要求
（1）学习LCD显示器的基本原理，理解其驱动控制方法 （2）编程对触摸屏进行控制，实现：
1.点击触摸屏上两点后，两点之间画出一条直线。 2.点击触摸屏并在其上移动，显示移动轨迹
（3）编程实现总线方式驱动模块的LCD和ARM内置的LCD控制器来驱动LCD
5.5 实验设计与实验步骤
（1）新建工程
（2）定义有关常量与宏
#define LCDWIDTH 320 #define LCDHEIGHT 240 U32* pLCDBuffer16=(U32*)0xc000000;// 一级缓存指针 U32 LCDBuffer[LCDHEIGHT][LCDWIDTH];//二级缓存 （3）编写LCD 初始化函数 （4）编写LCD 刷新函数 （5）编写主函数
5.6 实验过程与分析
（1）通过不断刷新的方式获得LCD液晶屏幕的动画。即刷新函数将二级缓存LCDBuffer 的数据由32 位彩色图形信息转换成8 位256 色的图形信息，然后放到pLCDBuffer16指向的一级缓存。
（2）触摸屏的先得到触屏输出的电信号的值，然后转换为实际的屏幕坐标，再根据动作来决定如何处理缓存信息，刷新LCD。
LCD二级缓存矩阵： for (i=0;i
5.7 实验结果总结
本次实验由于坐标设定的问题并没有成功实现触摸痕迹的显示，但在测试过程中，在触摸屏上点击或移动时会在超级终端上有显示。
5.8 心得体会
虽然本次实验不太成功实现，但对LCD屏幕和触摸屏的工作原理有了进一步的了解，更好的掌握了LCD显示原理及显示驱动的嵌入式系统编程实现方法。
6.实验六
6.1 实验名称
ucos-II裁剪实验
6.2 实验目的 掌握μcos-II裁剪的基本原理与嵌入式编程实现方法；学习如何根据具体情况对μcos-II操作系统进行裁剪，从而得到即满足需要，又非常紧凑的应用软件系统。
6.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台 （3）PC （4）串口线
6.4 实验内容及要求
（1）通过对μcos-II配置文件(OS_CFG.H)中相关的配置常量进行设置，实现对μcos-II的裁剪
（2）给出裁剪的详细过程与裁剪结果说明，并生成裁剪后的操作系统文件。
6.5 实验设计与实验步骤
（1）新建工程，将ucosII移植的文件添加到工程中。
（2）编辑os_cfg.h头文件。
（3）将裁减后的系统所需用到的功能宏定义配置常量置为1，实现系统的裁减。 （4）编译生成新的ucosII系统。
6.6 实验过程与分析
（1）配置功能常量，将裁剪后的系统需要用到的功能配置常量设为1 （2）裁减信号量数据 （3）配置数据结构
OS_MAX_TASKS，若程序中用到了三个任务，则该值的最小值为3 OS_LOWEST_PRIO设置程序中最低任务的优先级
OS_TASK_IDLE_STK_SIZE设置UC/OS操作系统中空闲任务堆栈的容量 OS_TASK_STAT_STK_SIZE设定统计任务的任务堆栈容量
6.7 实验结果总结
通过本次实验，裁减了系统，修改了某些数据结构相关的常量，节省了内存空间
6.8 心得体会
通过本次实验主要学习到了如何根据具体情况对μcos-II操作系统进行裁剪，从而得到即满足需要，又非常紧凑的应用软件系统。
7.实验七
7.1 实验名称
ucos-II移植实验
7.2 实验目的
了解µC/OS-II 内核的主要结构，掌握ARM的C语言和汇编语言的编程方法；了解ARM7处理器结构；掌握将µC/OS-II 内核移植到ARM 7 处理器上的基本原理与嵌入式编程实现方法
7.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台 （3）PC （4）串口线
7.4 实验内容及要求
(1)将µC/OS-II 内核移植到ARM7 微处理器S3C44B0上。 (2)编写两个简单任务，在超级终端上观察两个任务的切换。
7.5 实验设计与实验步骤
(1)新建工程
(2)该实验的文件分为两类，其一是 STARTUP目录下的系统初始化、配置等文件，其二是uCOS-II 的全部源码，arch 目录下的3 个文件是和处理器架构相关的3．定义驱动函数(tchscr.c) (3)设置os_cpu.h 中与处理器和编译器相关的代码 (4)用C 语言编写6 个操作系统相关的函数 (5)用汇编语言编写4 个与处理器相关的函数
(6)编写一个简单的多任务程序来测试一下移植是否成功 (7)编译并下载移植后的uCOS-II
7.6 实验过程与分析
(1)首先需要对相关寄存器做详细的设定 (2)用汇编语言编写与处理器相关的函数 (3)用分时的方法同时运行两个任务
OS_STK TaskName_Stack[STACKSIZE]={0, }; //任务堆栈 void TaskName(void *Id); //任务函数
#define TaskName_Prio N //任务优先级
在main()函数中调用OSStart() 函数之前用下列语句创建任务： OSTaskCreate(TaskName,(void*)0,(OS_STK*)&TaskName_Stack[STACKSIZE-1], TaskName_Prio); OSTaskCreate()函数的原型是：
INT8U OSTaskCreate (void (*task)(void *pd), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT8U prio); (4)编写任务函数
7.7 实验结果总结
通过实验达到了ucosII系统移植的目的，并编写了一个简单的多任务程序，分时运行。
7.8 心得体会
通过本次实验了解了µC/OS-II 内核的主要结构，掌握了ARM的C语言和汇编语言的编程方法。
8.实验八
8.1 实验名称
各接口模块相互衔接综合实验
8.2 实验目的
（1）回顾串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制等接口模块驱动设计及开发方法
（2）综合应用以上全部或者部分模块，实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少用到8个模块中的5个
8.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台 （3）PC （4）串口线
8.4 实验内容及要求
（1）综合应用串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制等全部或者部分模块 （2）实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少用到8个模块中的5个，尽量使综合应用系统具备合理的功能。
8.5 实验设计与实验步骤
（1）运行ADS1.2开发环境 （2）新建工程文件
（3）将综合实验中用到的文件放到这个工程文件中 （4）下载编译好的文件到嵌入式控制器中运行
8.6 实验过程与分析
（1）本次实验设计主要是通过中断来实现，设定了flag=1,2,3,4,5,6六个标志位，对应不同的键值来实现功能的切换
（2）通过num/lock键来控制直流电机 （3）通过“/”键来控制步进电机
（4）通过“*”键来控制屏输出“hello world” （5）通过“+”键来实现LED灯的计时
（6）通过“DEL”键来实现清屏和LED灯的清除
（7）通过“enter”键来进入到键值控制LED显示的功能
8.7 实验结果总结
实验最终能实现5个功能的切换，但不足的是未涉及到触摸屏的设计，并且最后的键值控制LED灯不能实现正常的中断跳转。
8.8 心得体会
通过本次综合性的实验来综合之前做的串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制实验，回顾了之前的知识，对整体的运用有了进一步的了解，但是实验结果仍有很多的不足，需要改进。
9.实验总结与心得体会
通过之前的串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制实验这7个小模块的实验，对嵌入式系统的开发流程有了基本的了解，熟悉了博创UP-NETARM3000实验台和ADS1.2软件的实验环境，同时也掌握了各模块功能实现功能的基本原理。在最后的综合性实验中，通过对以上知识的掌握和理解，进一步的对以上知识进行了加深和巩固，虽然有几次实验实现的实验结果并不是很成功，但还是达到了学习和理解的效果。
