嵌入式课程设计报告北京科技大学
嵌入式课程设计报告完整版
目录前言 (2)一、U-Boot分析 (3)1、引导程序U-Boot第一阶段分析 (3)2、引导过程 (4)3、程序流程图 (8)二、程序设计 (8)三、心得体会 (9)前言ARM嵌入式处理器已被广泛应用于消费电子厂品、无线通信、网络通信和工业控制等领域。
在嵌入式操作系统中，Linux、Vxworks、WinCE三足鼎立，其中Linux由于其开源性、稳定性、安全性、可裁剪性更是一支独秀。
在嵌入式系统中，如何实现在ARM平台下Linux操作系统的引导工作是嵌入式技术开发的重要环节。
BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。
通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
在嵌入式系统中，通常并没有像BIOS那样的固件程序（注，有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序），因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader 来完成。
比如在一个基于ARM7TDMI core的嵌入式系统中，系统在上电或复位时通常都从地址0x00000000处开始执行，而在这个地址处安排的通常就是系统的BootLoader程序。
一、U-Boot分析嵌入式Linux系统中常用的Bootloader引导程序有U-Boot，redboot, blob 和vivii等,其中U-Boot遵循GPL条款的开放源码项目，功能最为强大，U-Boot 对PowerPC系列处理器支持最丰富，同时还支持MIPS,x86,ARM,XScale等诸多常用系列的处理器；U-Boot引导程序分为Stage1和Stage2量大部分，Stage1中主要包括设备初始化、中断设置、时间设置和储存器初始化等工作，并且采用汇编语言实现，而一些通用功能大多采用C语言实现，放在Stage2中。
1、引导程序U-Boot第一阶段分析Stage1的代码在CPU/arm920t/start.s中定义，它包括从系统上电后在0x00000000地址开始执行的部分。
北京科技大学嵌入式系统实验2---嵌入式 Linux 文件编程
对应一条机器语言。汇编相对于编译过程比较简单，根据汇编指令和机器指令的对照 表一一翻译即可，汇编的结果是产生一个扩展名为.o 的目标文件。 (4)链接（Linking） ： 目标代码不能直接执行，要想将目标代码变成可执行程序，还需要进行链接操作。链 接器 ld 把文件中使用到的 C 库程序全部都链接到一起， 解决符号依赖和库依赖关系， 最终才会生成真正可以执行的可执行程序。
4. 统计 20 个学生成绩的程序：
#include <stdio.h> int main(void) { int i,a[20],n,j,k; printf("输入 20 个学生的成绩:"); for(i=0;i<20;i++) scanf("%d",&a[i]); n=j=k=0; while(--i>0) { switch(a[i]/10) { case 10: case 9: case 8:printf("%d:成绩为 A\n",a[i]);n++;break; case 7: case 6:printf("%d:成绩为 B\n",a[i]);j++;break; case 5: case 4: case 3: case 2: case 1: case 0:printf("%d:成绩为 C\n",a[i]);k++;break; } } printf("成绩为 A 的学生人数:%d\n",n); printf("成绩为 B 的学生人数:%d\n",j); printf("成绩为 C 的学生人数:%d\n",k); return 0; }
北科大嵌入式课程设计
嵌入式系统课程设计一、课设目的与要求1、对嵌入式程序开发在课堂教学的基础上有进一步的认识。
2、了解Windows CE下编程，掌握EVC的使用。
3、熟悉PXA270-EP实验设备。
二、课设题目（选做其中一个）1、LED数码管驱动程序（60分）2、GPIO数码管驱动程序（60分）3、Windows CE 计算器（60分）4、文本编辑框（40分）5、滑动条控制显示红、绿、蓝三色的程序（60分）6、LED数字显示控件（70分）三、课设要求（一）编程语言：EVC在Windows 下可以运行用Visual 开发的.net平台上运行的软件，但这样的软件是最上层的软件，离操作系统内核太远了。
不但执行效率相对较低，而且还要把.net框架加到内核中。
所以在大多数情况下，EVC仍然是第一选择。
此次课设也是为了增强同学们在CE下EVC编程能力。
（二）在能达到所有要求基础上，并且实现其它难度较高的技术，文档中加以详细阐述将酌情给与1-10分的附加分。
1、LED数码管驱动程序要求编写一个测试程序，实现PXA270-EP目标板上的LED数码管循环显示数字2，4，6，8。
2、GPIO数码管驱动程序要求编写一个测试程序，实现PXA270-EP目标板的核心板上的LED闪烁产生亮7秒，灭5秒的效果。
3、Windows CE 计算器1）利用对话框设计一个简单的计算器。
2）可以实现加、减、乘、除等功能。
3）显示计算结果，并要求正确。
4、文本编辑框1）利用对话框实现文本显示。
2）对话框中具有显示、清除、退出等功能。
5、滑动条控制显示红、绿、蓝三色的程序1）滑动条是一种交互式的、直观的控件。
它包括一个沿着控件长度滑动的滑块框和用于显示值的范围的可选刻度标志。
2）在对话框中放置了三个滑动条控件，分别显示红色、绿色、蓝色。
6、LED数字显示控件1）创建LED数字显示控件2）利用该控件显示数字3）结合LED数字显示控件和PXA270EP实验箱七段数码管同时显示数字（三）完成时间：16周考核时带上课程设计报告（四）课题报告按下列要求用A4幅面打印纸打印（每人1份）1、封面部分：课设题目名称、小组成员分工名单（班级、姓名、学号）；2、正文部分：中英文的摘要和关键词，课设目的，课题设计功能与设计特色，模块介绍与使用手册（关键点需要有截图、程序流程、程序源码（带注释）），测试结果性能分析和小结（主要包括在设计过程中的收获）。
嵌入式课程设计报告
调试工具
使用GDB等调试工具进行程序调试， 可实现断点设置、变量查看、堆栈跟
踪等功能。
版本控制工具
使用Git等版本控制工具进行代码管理 ，实现多人协作开发、版本回溯等功 能。
性能分析工具
使用Valgrind等性能分析工具进行程 序性能分析，可实现内存泄漏检测、 函数调用关系分析等功能。
课程设计总结与展望
总结本次课程设计的经验教训和收 获，展望嵌入式系统未来的发展趋 势和应用前景。
02
硬件平台选择与搭建
常见嵌入式硬件平台比较
ARM平台
高性能、低功耗，广泛应用于智能手机、 平板电脑等移动设备。
PowerPC平台
高性能、高可靠性，适用于工业控制、航 空航天等高端应用设备、 数字电视等领域。
07
总结与展望
本次课程设计收获总结
理论与实践结合
通过本次课程设计，深入理解了 嵌入式系统的基本原理，同时将 理论知识应用于实际项目中，实 现了理论与实践的有机结合。
技能提升
在课程设计过程中，掌握了嵌入 式系统开发的基本技能，包括硬 件设计、软件编程和调试技术等 。
团队合作
与团队成员紧密合作，共同完成 了课程设计的任务，提高了团队 协作和沟通能力。
05
系统实现过程与代码展示
关键模块代码实现技巧分享
模块化设计
将系统划分为多个独立的功能模块，每个模块具有明 确的接口和功能，便于代码的管理和复用。
高效算法选择
针对系统需求，选择合适的算法和数据结构，以提高 代码执行效率。
代码优化
通过减少冗余代码、提高代码可读性和可维护性，降 低系统资源消耗。
系统集成测试方法论述
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嵌入式系统课程设计报告
嵌入式系统课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法，能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。
具体来说，知识目标包括了解嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域；掌握嵌入式系统的硬件和软件组成及工作原理；熟悉嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统。
技能目标包括能够使用嵌入式系统开发工具和平台进行程序设计和调试；具备嵌入式系统硬件电路的设计和调试能力；能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。
情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识和团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力和责任感。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法。
具体包括以下几个方面：1. 嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域；2. 嵌入式系统的硬件组成，如处理器、存储器、输入输出接口等；3. 嵌入式系统的软件组成，如固件、操作系统、应用程序等；4. 嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统；5. 嵌入式系统的设计方法和开发流程；6. 嵌入式系统硬件电路的设计和调试方法；7. 嵌入式系统在实际项目中的应用和案例分析。
三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性。
具体教学方法如下：1. 讲授法：通过讲解嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法，使学生掌握相关知识；2. 讨论法：通过分组讨论和课堂讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神；3. 案例分析法：通过分析实际项目案例，使学生了解嵌入式系统在实际中的应用和设计方法；4. 实验法：通过实验操作和调试，锻炼学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的嵌入式系统教材，为学生提供系统的学习资料；2. 参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，丰富学生的知识体系；3. 多媒体资料：制作课件、教案等多媒体教学资料，提高课堂教学效果；4. 实验设备：准备嵌入式系统开发板、仿真器等实验设备，为学生提供实践操作的机会。
嵌入式课程设计实训报告
一、实训目的通过本次嵌入式课程设计实训，使学生掌握嵌入式系统设计的基本原理和方法，提高学生的实际操作能力和创新意识，培养学生的团队协作精神。
同时，通过实训，使学生熟悉嵌入式系统的硬件平台、软件开发环境，掌握嵌入式编程语言，了解嵌入式系统的调试和测试方法。
二、实训内容本次实训以设计一个简单的温室环境监测系统为例，主要包括以下几个方面：1. 系统需求分析温室环境监测系统主要实现对温室内部光照、温度、湿度的实时监测，并根据监测结果自动调节环境参数，确保温室内的作物生长环境稳定。
系统需具备以下功能：（1）实时监测光照、温度、湿度等环境参数；（2）根据预设阈值，自动调节环境参数；（3）通过LCD显示屏实时显示监测数据；（4）通过串口通信将数据传输至上位机；（5）具有按键控制功能，如开关报警、手动调节等。
2. 硬件平台设计本次实训采用STM32系列微控制器作为核心控制单元，结合DS18B20数字温度传感器、DHT11数字湿温度传感器、光敏电阻、LCD显示屏、蜂鸣器、按键等外围设备，构建温室环境监测系统硬件平台。
3. 软件设计（1）系统初始化：初始化微控制器，配置相关外设参数，设置中断优先级等。
（2）数据采集：通过ADC读取光敏电阻的模拟值，计算光照强度；通过DS18B20和DHT11传感器读取温度和湿度数据。
（3）数据处理：对采集到的数据进行处理，如温度、湿度阈值判断，光照强度阈值判断等。
（4）环境参数调节：根据预设阈值，自动调节加热装置、风扇等设备，以实现环境参数的自动调节。
（5）数据显示：通过LCD显示屏实时显示光照、温度、湿度等数据。
（6）串口通信：通过串口将数据传输至上位机。
（7）按键控制：实现报警功能、手动调节等功能。
4. 系统调试与测试在系统开发过程中，对硬件平台和软件进行调试和测试，确保系统稳定运行。
主要测试内容包括：（1）硬件测试：检查各外设是否正常工作，如传感器、显示屏、按键等。
（2）软件测试：测试系统功能是否满足需求，如数据采集、处理、显示、通信等。
北京科技大学嵌入式系统实验4---嵌入式Linux 进程控制实验
2. 先运行子进程，后运行父进程，程序如下：
对 wait.c 文件进行编译生成可执行文件 wait，运行后发现首先运行的是子进程， 子进程的 ID 为 3920，子进程运行结束后才开始父进程的运行，父进程的 ID 为 3325，满足本实验创建一子进程，父进程需等待子进程运行结束后才能执行的要 求。
实验仪器：
linux 操作系统 64 位
实验原理：
1.创建子进程 fork() 所需的头文件：#include <unistd.h> #include<sys/types.h> 函数格式：pid_t fork(void) 函数功能：创建子进程。 fork()函数被调用一次，却返回两次. 2.创建子进程 vfork() 所需的头文件：#include <unistd.h> #include<sys/types.h> 函数格式：pid_t vfork(void) 函数功能：创建子进程。 返回值：如果成功，则在父进程会返回新建立的子进程代码(PID)，而在新建立的 子进程中则返回 0。如果 vfork()函数失败则直接返回-1，失败原因存于 errno 中。 3.fork()函数与 vfock()函数都是创建一个进程，它们有以下三点区别： (1)fork()函数子进程拷贝父进程的数据段和堆栈段；vfork()函数子进程与父进程共 享数据段。 (2)fork()函数父子进程的执行次序不确定；vfork()函数保证子进程先运行。 (3)vfork()函数在调用 exec()或 exit()之前与父进程数据是共享的，在它调用 exec() 或 exit()之后父进程才可能被调度运行。如果在调用这两个函数之前子进程依赖
实验总结与心得： 本次的实验内容是关于嵌入式 linux 进程控制的实验，在以前没有接触这门
嵌入式系统课程设计报告
NORTH CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 嵌入式系统课程设计报告学生姓名：学号：学院：专业班级：指导教师：同组成员：2016年12 月26 日一、课程设计目的本课程设计是在《嵌入式系统原理与应用》课程的基础上，通过软件编程及仿真调试的实践，进一步掌握嵌入式系统的原理和应用方法，是毕业设计前的一次重要实践，为今后从事嵌入式系统相关工作岗位打下良好的基础。
二、设计题目及要求2.1 设计题目：基于STM32和uC/OS-II的多任务设计2.2 功能实现：使用uC/OS-II的任务管理函数和STM32库函数控制相应的寄存器，完成一个多任务设计。
整个设计共有4个任务，驱动一个LED指示灯闪烁、由3个LED指示灯组成的流水灯、驱动蜂鸣器和利用swd方式进行printf输出。
2.3 设计要求：理解和熟练使用KEIL软件、STM32寄存器、STM32库函数和uC/OS-II 任务管理函数，用KEIL软件完成编程和调试，下载到开发板中实现4个设定的任务，并完成课程设计报告。
四个任务分别为：(1)驱动1个LED指示灯闪烁、(2)由3个LED指示灯组成流水灯(3)驱动蜂鸣器发出响声。
(4)利用swd方式进行printf输出。
三、设计原理说明3.1 硬件说明本次课程设计主要使用的是STM32 神舟IV 号开发板为基础进行课程设计的，本节将详细介绍神舟IV号开发板的各部分硬件原理与实现。
（1）开发板资源图（2）MCU开发板的处理器是STM32F107VCT6，该处理器基于ARM V7 架构的Cortex-M3 内核，主频72Mhz，内部含有256K字节的FLASH 和64K字节的SRAM，LQFP100 封装。
（3）蜂鸣器开发板板载一个无源蜂鸣器，用于产品告警或声音提醒。
蜂鸣器连接到了处理器的PA3管脚，当处理器的PA3管脚输出低电平时蜂鸣器开始鸣响，反之处理器的PA3管脚输出高电平时蜂鸣器停止鸣响.（4）指示灯开发板提供了1个电源指示灯和4路通用LED指示灯。
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4
4.1加载驱动程序
任何简单的硬件在操作系统上调用时都需要驱动程序，数码管也不例外。由于时间 的限制，本次实验的开发板上的flash里面已经烧录了加载驱动的windowsCE操作系 统，所以只需要打开相应的EVC开发软件开发即可。
《嵌入式控制系统》课程设计报告
时 间
学 院自动化
专业班级
姓 名
学 号
合作者
指导教师
摘 要
随着芯片技术和电子产品智能化的飞速发展，嵌入式技术越来越受到人们的关注，应用领域几 乎遍及所有的电子产品：智能机器人、网络通信、军用设备、汽车导航、环境保护、智能仪器等 等。嵌入式系统融合了计算机软、硬件技术、通讯技术和半导体微电子技术，针对实际应用系统要 求，将相应的计算机直接嵌入到应用系统中，并可针对应用需求对软、硬件进行优化、裁减。本次 课程要求在GX-PXA270EP平台下开发出一个简单的windowsCE应用程序，达到初步了解嵌入式软 件开发的流程。
本小组由三人组成，程顺均、白茹和马志达。在课程设计中，分工明确，团结协 作，最终顺利完成里基本题目的第一个题目并且自行设计一个功能复杂的电子表。程顺 均负责了主要的程序设计，白茹和马志达负责硬件的连线等测试程序，实现PXA270-EP目标板上的LED数码管 循环显示数字2,4,6,8。
扩展功能：使用数码管和相关控件实现一个24小时制的时钟，液晶屏界面和数 码管同时显示时间，并方便更改。
2
1、GX-PXA270EP实验箱
2、装有wi ndows XP的PC
3
3.1 LED发光管原理
LED(Light Emitti ng Diode)，即发光二极管。是一种半导体固体发光器件。它是 利用固体半导体置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯 线的作用，所以LED的抗震性能好。
4.4基本功能的实现4
4.5时钟功能的实现5
4.5按键设置时钟6
4.5文本框设置时钟12
5实验结果13
5.1基本功能13
5.2时钟功能14
结 论15
参考文献16
附录17
1程序清单led_1Dlg.cpp17
2程序清单led_1Dlg.h27
引 言
通过嵌入式控制系统课程的学习并结合本次实验，使学生了解嵌入式系统的开发 方法和流程，熟悉Intel XScale硬件平台及其应用处理机的使用方法，熟悉Windows CE嵌入式系统的基本原理、概念。并能针对In tel XScale硬件平台、应用需求自行定制、 优化WinCE操作系统，并独立编写可在In tel XScale嵌入式设备上运行的应用程序。
Key Words:Embedded system software windowsCE
摘要1
Abstract1
引言1
LED数码管驱动程序2
1实验内容2
2实验设备2
3实验设计原理2
3.1 LED发光管原理2
3.2八位LED显示器2
4实验步骤3
4.1加载驱动程序3
4.2添加控件3
4.3添加按钮响应程序4
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，如图3.8.2,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结 中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而 把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利 用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态 时(即两端加上正向电压)，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外 到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
关键词：嵌入式软件windowsCE
Abstract
With the rapid developme nt of chip tech no logy and in tellige nt electr oni cs, embedded tech no logy more and more people's atte nti on, applicatio ns virtually all electr onic products: in tellige nt robots, n etwork com muni cati ons, military equipme nt, car n avigati on, en vir onmen tal protecti on, in tellige nt in strume nts and so on. Embedded system in tegrati on of computer hardware and software tech no logy, com muni cati on tech no logy and semic on ductor microelectr onics tech no logy for practical applicati on of the system requireme nts, the corresp onding computer directly into the applicati on system, and applicati on requireme nts for hardware and software to optimize the cut. This course requires at GX-PXA270EP platform to develop a simple wi ndowsCE applicati on, reach ing a prelimi nary un dersta nding of embedded software developme nt process.
3.2八位LED显示器
八段LED显示器由8个发光二极管组成。基中7个长条形的发光管排列成 日”字形， 另一个贺点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份 英文字母。LED显示器有两种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起 的，称之为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为 共阴极LED显示器。