嵌入式实验报告

嵌入式控制系统及应用

实验报告

实验小组人员信息：

学号：913110200229姓名：杨薛磊

学号：913110200231姓名：昝仁杰

学号：913110200228姓名：杨荣宗

南京理工大学自动化学院

学期：2015-2016-1

目录

实验一熟悉实验环境 0

实验二嵌入式系统软件设计 (1)

实验三矩阵键盘实验 (4)

实验四RS-232串行通信实验 (7)

实验四RS-232串行通信实验............................................................................................. 错误！未定义书签。实验五A/D 转换实验 (10)

实验六D/A 转换实验 (13)

分数：

实验一熟悉实验环境

一、实验目的

熟悉并掌握Keil μVersion 4开发环境，学会构建ARM Cortex-M3 LPC1788工程，学会使用JLINKv8下载器，编译与调试嵌入式系统软件。

二、实验内容

1.熟悉Keil μVersion 4开发环境。

2. 阅读LPC1788芯片数据手册与用户手册，了解LPC1788的GPIO相关寄存器及其功能。

3.编程实现一个LED闪烁实验，使用JLINK下载灯闪烁代码到目标板。

三、实验设备

硬件部分：PC计算机（宿主机）、LPC1788实验系统、JLINK仿真器。

软件部分：PC机WINDOWS系统、KEIL MDK μVersion 4软件、JLINK仿真调试驱动程序。

四、实验步骤

1.启动PC机，进入keil环境。

2. 创建和打开项目。

3. 源程序编辑

4 运行程序，观察并记录实验结果。

实验二 嵌入式系统软件设计

一、实验目的

1．了解实验系统的128*64液晶显示接口电路。 2．掌握LPC1788 GPIO 口的使用方法。 3．掌握LPC1788的软件基本框架及设计技术。

二、实验内容

1. 阅读128*64液晶显示模块的文档，掌握128*64液晶显示模块的工作原理。

2. 阅读SN74LVC4245A 芯片文档，掌握SN74LVC4245A 芯片的工作原理。

3. 完成128*64液晶显示模块程序的设计与调试。

While(1) { LEDDelay (1);

LPC_GPIO0->PIN|=(1uL<<27); LEDDelay (1);

LPC_GPIO0->PIN&=~(1uL<<27); }

实验结果：“南面红灯”以一秒时间间隔闪烁。

分数：

三、实验设备

硬件部分：PC机（宿主机）、LPC1788实验系统（目标板）、JLINK仿真器。

软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、JLINK仿真调试驱动程序。

四、实验步骤

1.完成连线。

2. 启动计算机，并打开Keil μVersion 4。

3. 在Keil μVersion 4环境下，完成程序的编辑与编译。

4. 编译成功后实验板上电，点击Load按钮下载程序。

5.运行程序，并查看结果。

12864 上显示以下文字：

void Menu(void)

{Clr_Screen();

LCD_Write_Str(1,0,"LPC1788 嵌入式");

LCD_Write_Str(2,0,"自动化欢迎您");

LCD_Write_Str(3,1,"!@#$%^&*");

LCD_Write_Str(4,2,"11234567");

五、思考题

在理解上述接口电路与实验原理的基础上，在LCD上显示正弦波形（包括坐标轴），请自行完成程序设计，并进行调试和测试，将关键代码和结果记录到实验报告中。

分数：

实验三矩阵键盘实验

一、实验目的

1．熟练掌握矩阵键盘的使用方法。

2．熟练掌握LPC1788 GPIO口数据输入、输出的方法。

3．理解并掌握矩阵键盘的接口技术。

二、实验内容

1. 阅读74LS21芯片文档，掌握74LS21芯片的工作原理。

2．完成矩阵式键盘接口程序的设计与调试。

三、实验设备

硬件部分：PC机（宿主机）、LPC1788实验系统（目标板）、JLINK仿真器。

软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、JLINK仿真调试驱动程序。

四、实验步骤

1.完成连线。

2. 启动计算机，并打开Keil μVersion 4。

3. 在Keil μVersion 4环境下，完成程序的编辑与编译。

4. 编译成功后实验板上电，点击Load按钮下载程序。

5.运行程序，并查看结果。

EINT0_IRQHandler() 用以读取keyvalue；void LED(uint8_t i) 用以点亮第i 个Led；

五、思考题

在理解上述接口电路与实验原理的基础上，按按键信息显示在LCD上，请自行完成程序设计，并进行调试和测试，将关键代码与结果记录到实验报告中。

void LCD_Write_Str(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t *str) //向某行某列写字符串{

uint8_t addr;

if(1==x){addr=0x80;}

if(2==x){addr=0x90;}

if(3==x){addr=0x88;}

if(4==x){addr=0x98;}

addr=addr+y;

delay1(1);

LCD_Wcmd(addr);

while(*str)

{

LCD_Wdata(*str);

delay1(35);

str++;

}

}

分数：

实验四RS-232串行通信实验

一、实验目的

1. 了解LPC1788 UART的工作原理、收发方式。

2. 了解PC机RS-232串行通讯的基本要求。

二、实验内容

1. 阅读LPC1788用户手册，理解和掌握UART的工作原理。

2．完成RS-232串口通信收发程序的设计与调试。

三、实验设备

硬件部分：PC机（宿主机）、LPC1788实验系统（目标板）、JLINK仿真器。

软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、JLINK仿真调试驱动程序。

四、实验步骤

1. 完成连线。

2. 启动计算机，打开串口调试助手软件，选择COM口, 选择波特率为115200，设置校验位为无、数据位为8，无停止位。

3．将RS-232连接线接至电脑COM口。

4. 打开Keil μVersion 4。

5. 在Keil μVersion 4环境下，完成程序的编辑与编译。

4. 编译成功后实验板上电，点击Load按钮下载程序。

5.运行程序，并在PC机的串口调试助手中，查看结果。

6．PC机上串口调试助手发送区输入待发送的数据(如：123ABC )，点击手动发送，MCU接收到PC机的数据后，再将原数据发送回PC机接收区。

LPC_UART2->LCR=0x83;

LPC_UART2->DLM = 0uL;

LPC_UART2->DLL = 22uL;

LPC_UART2->FDR = 0x21;

五、思考题

在理解上述接口电路与实验原理的基础上，如用波特率9600bps完成的数据发送和接收，请自行完成程序设计，并进行调试和测试，将关键代码与结果记录到实验报告中。

分数：

实验五A/D 转换实验

一、实验目的

1. 掌握cortex-m3 LPC1788微控制器内的的8通道12位A/D的操作与控制。

2．掌握用中断方式完成模/数转换程序的编写方法。

二、实验内容

1. 学习A/D接口原理，了解实现A/D转换对于软件和硬件要求。

2.阅读LPC1788芯片文档，掌握LPC1788的A/D相关寄存器的功能。

3.利用外部模拟信号，实现LPC1788采集通道1的定时采样，并利用RS-232在超级终端上显示转换结果。

三、实验设备

硬件部分：PC机（宿主机）、LPC1788实验系统（目标板）、JLINK仿真器。

软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、JLINK仿真调试驱动程序。

四、实验步骤

1.完成连线。

2. 启动计算机，打开串口调试助手软件，选择COM口, 选择波特率为115200，设置校验位为无、数据位为8，无停止位。

3．将RS-232连接线接至电脑COM口。

4. 打开Keil μVersion 4。

5. 在Keil μVersion 4环境下，完成程序的编辑与编译。

4. 编译成功后实验板上电，点击Load按钮下载程序。

5.运行程序，并在PC机的串口调试助手中，查看结果。

6．调节开发板上的电位器R96，观察调试助手窗口中输出电压值，并将结果记录到实验报告中。

关键程序：ad_val=ad_val*33*1000/40950;

d0=ad_val/1000;

d1=ad_val/100%10;

d2=ad_val/10%10;

d3=ad_val%10;

此代码段是AD 转换与显示输出的核心部分，显示了其输入与输出之间的线性关系。

五、思考题

在理解上述接口电路与实验原理的基础上，用另一路通道AD0[0]完成AD转换，并在串口显示(AD0[0]输入电压范围-9V---9V，经过运算放大电路线性变换到0V-3.3V，即若输入电压为3.3V，送给AD0[0]的电压为2.255V)。将关键代码与结果记录到实验报告中。

分数：实验六D/A 转换实验

一、实验目的

1. 掌握Cortex-M3 LPC1788微控制器内的10位D/A的操作与控制。

2．掌握用直接方式完成数/模转换程序的编写方法。

二、实验内容

1. 阅读LPC1788芯片文档，掌握LPC1788芯片的D/A相关寄存器的功能。

2.编程实现LPC1788输出正弦波。

三、实验设备

硬件部分：PC机（宿主机）、LPC1788实验系统（目标板）、JLINK仿真器。

软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、JLINK仿真调试驱动程序。

四、实验步骤

1.完成连线。

2. 打开Keil μVersion 4。

3. 在Keil μVersion 4环境下，完成程序的编辑与编译。

4. 编译成功后实验板上电，点击Load按钮下载程序。

5.运行程序，并用示波器测量AD/DM输出口，观察并记录输出波形。

定义了一张正弦表，设置

系统节拍器，每过一定时

间间隔就读取表中数据

输出并延时到下一时刻。

for (i = 0; i < 40; i++)

{ LPC_DAC->CR =

(GusSinTable[i] << 6);

Delay1 (100);

}

五、思考题

在理解上述接口电路与实验原理的基础上，试用矩阵键盘修改正弦波的参数（频率和幅值），如定义某键为增大正弦波的幅值等。将关键代码与结果记录到实验报告中。

分数：实验七步进电机实验

一、实验目的

1．掌握步进电机的工作原理。

2．掌握LPC1788实现步进电机转动控制方式和调速方法。

二、实验内容

1.了解步进电机驱动电路，使用LPC1788实验系统，控制步进电机，实现正转。

三、实验设备

硬件部分：PC机（宿主机）、LPC1788实验系统（目标板）、JLINK仿真器。

软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、JLINK仿真调试驱动程序。

四、实验步骤

1.完成连线。

2. 打开Keil μVersion 4。

3. 在Keil μVersion 4环境下，完成程序的编辑与编译。

4. 编译成功后实验板上电，点击Load按钮下载程序。

5.运行程序，观察并记录步进电机的运行情况。

定义了一张正弦表，设置

系统节拍器，每过一定时

间间隔就读取表中数据

输出并延时到下一时刻。

for (i = 0; i < 40; i++)

{ LPC_DAC->CR =

(GusSinTable[i] << 6);

Delay1 (100);

}

五、思考题

在理解上述接口电路与实验原理的基础上，用矩阵键盘控制步进电机转动方向和速度并显示在液晶128*64上。将关键代码与结果记录到实验报告中。