嵌入式系统课程设计课件

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1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.1 基于ARM核的LPC2106介绍,51单片机内部结构,ARM7TDMI-S 处理器；,128k 字节片内Flash 程序存储器，具有ISP 和IAP 功能。Flash 编程时间：1ms 可,编程512 字节，扇区擦除或整片擦除只需400ms。64/32/16K 字节静态RAM,（LPC2106/2105/2104）,。,极小

2、封装：TQFP48。,向量中断控制器控制中断；,双UART，其中一个带有完全的调制解调器接口。,具有I,2,C串行接口和 SPI 串行接口；,两个定时器，分别具有4 路捕获/比较通道；,多达6 路输出的PWM 单元；,实时时钟；看门狗定时器；,通用I/O 口；,CPU 操作频率可达60MHz；双电源：CPU 操作电压范围：,1.65V1.95V(1.8V8.3%)，I/O 电压范围：3.0V3.6V(3.3V10%)；,两个低功耗模式：空闲和掉电；,片内PLL 允许CPU 以最大速度运行，可以在超过整个晶振操作频率范围的情况下使用。,2.2 LPC2106管脚介绍,2.3 LPC2106的I/

3、O端口设置,寄存器PINSEL0和PINSEL1的设置。,LPC2106的I/O口全都是3功能服用端口，也就是说即可用作普通输入输出端口，又用作第2或第3种功能。设计人员可根据需要设置两个32位特殊功能寄存器PINSEL0和PINSEL1。PINSEL0对应引脚P0.0P0.15，PINSEL1对应引脚P0.16P0.31。都是寄存器中用两位来完成1根引脚的功能设置。,（2）GPIO方向寄存器设置,当管脚配置为GPIO 模式时，可使用该寄存器控制管脚的方向。任意管脚的方向位的设置必须与管脚功能一致。,输出置1寄存器IOSET,当管脚配置为GPIO 输出模式时，可使用该寄存器从管脚输出高电平。写

4、入1 使对应管脚输出高电平。写入0 无效。如果一个管脚被配置为输入或第二功能，写IOSET 无效。,输出清零寄存器IOCLR,当管脚配置为GPIO 输出模式时，可使用该寄存器从管脚输出低电平。写入1 使对应管脚输出低电平。写入0 无效。如果一个管脚被配置为输入或第二功能，写IOCLR 无效。,GPIO引脚值寄存器IOPIN,该寄存器提供GPIO引脚的值。反映了外部环境对引脚的影响。,2.4 流水灯程序示例,#include config.h,#define LED1CON 0 x000003ff /*P0.0p0.9输出*/,void delay(uint32 n),while(n-);,in

5、t main(void),uint32 i;,while(1),PINSEL0=0 x00000000;,PINSEL1=0 x00000000;,IODIR=0 x000003ff;,for(i=0;i11;i+),IOCLR=0 x000003ff;,IOSET=1i;,delay(5000);,delay(5000);,return(0);,CODE32,AREA vectors,CODE,READONLY,ENTRY,;interrupt vectors,;中断向量表,Reset,LDR PC,ResetAddr,LDR PC,UndefinedAddr,LDR PC,SWI_Addr

6、,LDR PC,PrefetchAddr,LDR PC,DataAbortAddr,DCD 0 xb9205f80,LDR PC,PC,#-0 xff0,LDR PC,FIQ_Addr,ResetAddr DCD ResetInit,UndefinedAddr DCD Undefined,SWI_Addr DCD SoftwareInterrupt,PrefetchAddr DCD PrefetchAbort,DataAbortAddr DCD DataAbort,Nouse DCD 0,IRQ_Addr DCD 0,FIQ_Addr DCD FIQ_Handler,ResetInit,BL

7、InitStack,BL TargetResetInit,B _main,一、基础知识,1.1 操作系统的功能和作用,计算机硬件系统,操作系统（WINDOWS、LUNIX等）,应用软件（如WORD、,PHOTOSHOP等）,系统软件（如编译程序、,汇编程序、数据库等）,图1.1 操作系统在计算机中的地位,操作系统层通常是最靠近硬件,层的软件层，主要完成计算机硬件,资源的调度和分配、信息的储存和,保护以及并发活动的协调和控制。,从应用程序员的角度看，操作,系统是计算机硬件系统与应用程序,的接口，看到和使用的只是一些由,操作系统提供的函数。,1.2 嵌入式操作系统的特点,嵌入式硬件系统,嵌入式操作

8、系统（UCOS-、WINCE,UCLUNIX等）,嵌入式系统的应用软件,图,1.2 嵌入式操作系统在嵌入式系统中的地位,微型化。保证应用的前提下，,规模越小越好。,可裁剪。嵌入式操作系统提供,的各个功能模块可以让用户根据,需要选择。,易移植。应在不做大量修改的,情况下稳定运行在不同的平台。,实时性可靠性好。,1、uC/OS-II内核具有可抢占的,实时多任务调度,功能,2、提供了许多系统服务，如信号量、消息队列、邮箱、内存管理、时间函数等,3、这些功能可以根据不同的需求进行裁减。,4、,可从ucos-ii网站上获得全部源码及其在各种体系结构平台上的移植范例。,1.3 uC/OS-II的特点,全世

9、界有数百种产品在应用:,医疗器械,移动电话,路由器,工业控制,GPS 导航系统,智能仪器,更多,二、实际应用,（实时温度的采集控制）,温度传感器,A/D转换（ADC0808),LPC2106,数码管显示,外界温度,电压信号,数字信号,2.1 实时温度采集的硬件框图,启动按钮,2.2 实时温度采集的硬件接线图,1、任务1启动按钮（按键识别）,IO_Init();,while(1),while(IOPIN,IO_Init();,while(IOPIN,IOCLR=0 x0000ffFF;,任务切换,转换结束输出信号(转换结束标志)，高电平有效,1KHz时钟信号,CLOCK,POT,ADC0808,

10、OE：输出允许信号，高电平有效，即OE=1时，将输出寄存器中的数据放到数据总线上。,ALE：地址锁存允许输入信号,START：启动信号输入端,IOCLR=adstart;,delay(50);,IOSET=adstart;,delay(50);,IOCLR=adstart;,delay(50);,IO_Init();,while(IOPIN,IOSET=111;,i=IOPIN;,（1）送单次脉冲，启,动A/D转换,IO口设置,（2）A/D转换是否结束,2、任务2A/D转换,（3）OE置1，将A/D转换后的数据读入,3、任务3数码管显示,INT32U d,g,s,b;,b=i/100;,d=i

11、%100;,s=d/10;,g=d%10;,（1）2进制转10进制,（2）动态显示,OS_STK Task0StkTASK_STK_SIZE;,OS_STK Task1StkTASK_STK_SIZE;,OS_STK Task2StkTASK_STK_SIZE;,void Task0(void*data);,void Task1(void*data);,void Task2(void*data);,#include config.h“,#define TASK_STK_SIZE 64,2.3 C/OS-的程序结构,1、创建任务堆栈,定义任务堆栈大小,任务声明,/*c语言的主函数，由它启动多任务

12、环境,*/,int main(void),OSInit();,/操作系统初始化,OSTaskCreate(Task0,(void*)0,OSTaskCreate(Task1,(void*)0,OSTaskCreate(Task2,(void*)0,OSStart();,/启动操作系统,return 0;,2、创建任务并启动操作系统,void Task0(void*p_arg),p_arg=p_arg;,/避免编译警告,TargetInit();,/初始化,3、具体任务,OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF),等待状态,运行状态,就绪状态,OSTaskSuspend(优先级),OSTaskResume(,优先级,),4、任务切换任务的挂起和恢复,