(完整版)《嵌入式系统毕业课程设计与实践》

课程设计
课程名称嵌入式系统课程设计与实践题目名称嵌入式最小系统设计
学生学院自动化学院
专业班级电子（2）
学号
学生姓名何延
指导教师尹明
2013 年5月30日
广东工业大学课程设计任务书
题目名称嵌入式最小系统设计
学生学院自动化学院
专业班级电子（2）
姓名何延
学号
一、课程设计的内容
学习LPC2000系列ARM处理器的启动流程，学习嵌入式系统硬件设计（最小系统），学习嵌入式系统应用程序框架，学习在ARM7处理器上移植uCOS-II操作系统的流程及设计流水灯应用程序。

设计实现一个基于LPC2000系列ARM处理器的最小系统，完成操作系统移植，设计流水灯程序。

鼓励在完成基本功能的基础上，自由发挥完成其它功能。

二、课程设计的要求与数据
熟悉LPC2000系列ARM处理器的启动流程，掌握嵌入式系统硬件设计（最小系统），掌握嵌入式系统应用程序设计，掌握在ARM7处理器上移植uCOS-II操作系统的流程及设计流水
灯应用程序。

1完成嵌入式系统最小系统硬件设计，并制作硬件平台。

2 在无操作系统情况下，设计流水灯应用程序，并在前述硬件平台上调试、运行。

3 移植UCOS-II操作系统，并设计流水灯应用程序，在前述硬件平台上调试、运行。

三、课程设计应完成的工作
1 嵌入式系统最小系统硬件设计，并调试验证。

2 设计流水灯应用程序，调试、运行。

3 移植uCOS-II操作系统，设计流水灯应用程序，调试、运行。

四、课程设计进程安排
五、应收集的资料及主要参考文献
《LPC2210使用指南》（LPC2210-user_cn.pdf）
LPC2131板原理图（Z2418PSCH.pdf）
《ADS开发者指南》（ADS_DeveloperGuide_D.pdf）
发出任务书日期：年月日指导教师签名：
计划完成日期：年月日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
摘要
本文介绍基于LPC2136制作的ARM7最小系统，并且在ARM7处理器上移植uCOS-II操作系统，以及设计流水灯应用程序。

最小系统的硬件除了LPC2136芯片外，还包括电源模块，JTAG模块，流水灯模块，按键、蜂鸣器模块，以及复位电路模块。

电源用USB再通过LM1117芯片，由5V 传成3.3V进行供电。

而JTAG模块则是用来烧写程序的，可以有多种下载方式，本次试验采用H-Jtag下载方式。

流水灯模块则是用来实现应用程序的功能。

复位电路本次采用最常见的低电平下拉电路，从而使得上电复位以及手动复位更稳定，保证处理器的正常工作和JTAG的正常连接。

软件方面通过移植uCOS-II操作系统，实现多任务功能。

利用uCOS-II操作系统的工程模板建立新工程，在main 函数中编写应用程序。

本次编写的程序功能如下：流水灯按一定规律一直流动。

各个任务之间是靠优先级进行切换的。

关键词： LPC2136 JTAG uCOS-II 多任务
目录
1 设计任务目的及要求 (6)
1.1 设计目的及要求 (6)
2 原理与模块介绍 (6)
2.1 设计最小系统硬件所需原理图 (6)
3 设计方案 (8)
3.1 PCB板制作 (8)
3.2软件设计 (9)
4 实验结果与数据处理 (10)
4.1 实验结
果 (10)
5 结论与问题讨论 (11)
5.1课程设计工程出现的一些问
题 (12)
1 设计任务目的及要求
1.1设计目的及要求
熟悉LPC2000系列ARM处理器的启动流程，掌握嵌入式系统硬件设计（最小系统），掌握嵌入式系统应用程序设计，掌握在ARM7处理器上移植uCOS-II操作系统的流程及设计流水灯应用程序。

（1）设计嵌入式系统最小系统硬件
（2）设计流水灯应用程序，调试、运行；
（3）移植uCOS-II操作系统，设计流水灯应用程序，调试、运行
2 原理与模块介绍
2.1 设计最小系统硬件所需原理图
（1）LED模块与按钮开关
（2）电源模块，采用USB 方行接口供电，LM1117-3.3把5V电压转换成3.3V
（3）复位电路模块，在原有的基础上简化了，还有外加了个蜂鸣器
（4）主芯片LPC2136
（5）晶振采用11.059MHz的频率，还有jtag模块
3 设计方案
3.1 PCB板制作
（1）制作流程：画好PCB电路图并打印好，用硫酸纸打印，打印特黑的，打印质量影响到做板的质量，把其和镀铜板放好，用转印机把电路转印到镀铜板上。

然后配好腐蚀液腐蚀镀铜板，将非电路所需的铜腐蚀掉，最后钻孔。

还有就是把元件对应地焊上去。

（2）PCB电路图制作结果：
1.这个是大板的PCB线路图
2.下面是小板，主意是把主芯片的引脚引出来的，要与大板连在一起用
3.2软件设计
（1）未经移植的流水灯程序如下：
********************************************************* * 文件名：main.c
* 功能：LED灯控制，采用软件延时方法。

Bank1-Flash；
********************************************************
#include "config.(void) 主函数，实现流水灯功能
{
uint8 i;
IO1DIR = LEDCON; 设置IO为输出口while(1)
{
for(i=0;i<8;i++)
IO1CLR=data[i];
DelayNS(50);
IO1SET=0xffffffff;
}
return(0);
}
（2）ucos II移植后的流水灯程序：
#include "config. (void)
{
OSInit (); 目标板寄存器的初始化设置
OSTaskCreate (Task0,(void *)0, &TaskStk[TaskStkLengh - 1], 2);
OSStart ();
return 0;
}
void Task0 (void *pdata)
{
pdata = pdata;
TargetInit ();
IO2DIR =0XF; 28-31LED灯设置为输入，其他为输出while (1)
{
IO2CLR=0x; 引脚31的灯亮，其他灭
DelayNS(10); 延时
IO2SET=0xF; 全灭
IO2CLR=0x; 引脚30的灯亮，其他灭
DelayNS(10);
IO2SET=0xF; 全灭
IO2CLR=0x; 引脚29的灯亮，其他灭
DelayNS(10);
IO2SET=0xF; 全灭
IO2CLR=0x; 引脚28的灯亮，其他灭
DelayNS(10);
IO2SET=0xF; 全灭
}
}
4 实验结果与数据处理
（测试步骤、实验现象及数据分析）
4.1 实验结果
1.硬件检查
基本完成PCB板的制作，但在转印时某些电路没有印制上去，后来手动画线，把板弄得一塌糊涂了。

大板是这样，小板本来做得很好，电路线路很清晰，但是，没有考虑到芯片是用贴片贴上去的，在打印时没有把电路弄反，所以引脚跟原先的设定不对应，PCB板操作，失败告终。

2.程序调试
既然板没有弄好，程序的编写及编译只能空头讲了，大致是这样的，程序较简单，调试部分没有什么问题，就直接生成目标文件下载到目标板上。

本次设计采用ADS生成. Designer Winter 09不太熟悉，做的时候进度较慢，积极性较低。

然后等到大部分工作做好后，PCB最后的封装出现了问题，就是有那么几条线连不上去，在这个地方卡了很久，针对电路一再修改，还是没能解决这个问题，后来班长指出那个电源稳压芯片说，它设置在顶层，然后我在底层布线，所以根本不可能连得上，把它设置为底层后，问题就迎刃而解了。

后来打印的时候，没有留意小板是要贴片连上去的，没有设置镜像，然后大板在转印的时候出现气泡，导致一部分电路没有印上去，最后用手动画上去也于事无补，所以最后板唯有失败告终！最后也把那些元件焊上起来，虽然没有成功，但起码学到了一定的经验。

程序：至于程序那块，由于板没弄好，也没去弄程序，简单的程序应该能看得懂，就像流水灯，但还是不怎么会下载程序到板上，这个课程设计就到此结束了吧。

收获：主要还是学会了使用Altium Designer Winter 09这个软件，还
有电路板的设计流程，还有一些需要注意的问题。