ARM课程设计.

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ARM课程设计报告

ARM课程设计报告

摘要单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

定时器是对外设时钟(PCLK)进行计数,根据4个匹配寄存器的设定,可以设置为匹配时产生中断或执行其他动作。

它还包括4个捕获输入,用于在输入信号发生跳变时捕获定时器的当前值,并可选择产生中断。

关键字:单片机 LPC2106 GPIO 定时器timer 实时时钟外部中断Int目录第一章原理与总体方案 (4)1.1单片机简介 (4)1.2 LPC2106简介 (5)1.3单片机的选择 (7)1.4 LPC2106芯片的选择及设计原理 (8)第二章硬件设计 (9)2.1 LED显示电路 (9)2.2电路图整体设计 (9)第三章调试 (12)3.1调试及处理 (12)第四章测试与分析 (14)4.1Proteus软件介绍 (14)4.2仿真结果 (15)第五章结束语 (16)5.1结束语 (16)第1章原理与总体方案本章阐述了本课题研究的背景,表述了单片机的发展、功能以及LPC2114的简单介绍。

阐述了单片机的选择原理以及LPC2106的设计原理。

1.1数字单片机简介单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

近年来,单片机以其体积小、价格廉、面向控制等独特优点,在各种工业控制、仪器仪表、设备、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。

arm嵌入式课程设计

arm嵌入式课程设计

arm嵌入式课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解ARM处理器的结构与工作原理,掌握其基本功能和应用领域;2. 学会使用ARM汇编语言进行编程,掌握基本的指令集和程序设计方法;3. 熟悉ARM嵌入式系统的硬件接口和软件架构,能够进行简单的系统设计与调试。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单的ARM嵌入式系统,提高动手实践能力;2. 培养学生运用汇编语言编写程序,提高编程技能;3. 培养学生具备分析和解决嵌入式系统问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学习热情,形成主动学习的态度;2. 培养学生具备团队协作精神,能够在项目实践中相互支持、共同成长;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识,注重实际应用和创新能力的培养。

课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论联系实际,培养学生动手操作能力和实际问题解决能力。

学生特点:高二年级学生,已具备一定的电子技术和计算机编程基础,对嵌入式系统有一定了解,具备初步的编程和动手能力。

教学要求:结合学生特点,采用项目驱动教学,以实践为主线,引导学生通过动手实践掌握知识,提高技能。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 教材章节:ARM嵌入式系统原理与设计- ARM处理器结构与工作原理- ARM汇编语言编程- 嵌入式系统硬件接口技术- 嵌入式系统软件架构与设计- 嵌入式系统项目实践与调试2. 教学内容安排与进度:- 第一周:ARM处理器结构与工作原理学习,了解CPU、内存、外设等基本组成部分;- 第二周:ARM汇编语言编程基础,掌握汇编指令、寄存器、程序流程控制等;- 第三周:嵌入式系统硬件接口技术,学习GPIO、中断、定时器等接口的使用;- 第四周:嵌入式系统软件架构与设计,了解Bootloader、操作系统、驱动程序等;- 第五周:项目实践与调试,分组进行实际项目设计,进行系统调试与优化。

基于arm9的课程设计

基于arm9的课程设计

基于arm9的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解ARM9处理器的基本结构、工作原理及特点;2. 掌握ARM9处理器的指令集、编程模型及汇编语言编程;3. 学习ARM9处理器在嵌入式系统中的应用与开发,了解其与其他硬件组件的协同工作原理。

技能目标:1. 能够运用汇编语言及C语言进行ARM9处理器的编程;2. 学会使用开发工具和调试技巧,对基于ARM9的嵌入式系统进行开发和调试;3. 培养学生团队协作、问题解决和实际操作能力,完成具有一定功能的嵌入式系统项目。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统及ARM9处理器的学习兴趣,激发学生主动探索精神和创新意识;2. 强化学生的工程伦理观念,培养学生严谨、负责的工作态度;3. 引导学生认识到科技发展对国家经济、社会进步的重要性,增强学生的民族自豪感和社会责任感。

课程性质:本课程为电子信息类专业的选修课,旨在帮助学生掌握嵌入式系统硬件设计、软件开发和应用能力。

学生特点:学生已具备一定的电子技术基础、计算机编程能力和嵌入式系统基础知识。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化项目驱动教学,提高学生的实际操作能力和团队协作能力。

通过本课程的学习,使学生能够达到以上所述的知识、技能和情感态度价值观目标,为后续专业课程学习和职业发展奠定坚实基础。

二、教学内容1. ARM9处理器概述:介绍ARM9处理器的起源、发展历程、特点及应用领域,对应教材第一章。

- ARM9处理器架构及工作原理- ARM9处理器在我国嵌入式系统中的应用2. ARM9处理器编程模型:讲解ARM9处理器的寄存器组、指令集、寻址方式等,对应教材第二章。

- ARM9处理器的寄存器组织- 指令集与寻址方式- 汇编语言编程基础3. ARM9处理器指令系统:详细解读ARM9处理器的指令系统,包括数据处理、跳转、加载存储等指令,对应教材第三章。

- 数据处理指令- 跳转指令- 加载存储指令4. ARM9处理器编程实践:通过实例讲解ARM9处理器的编程方法,包括汇编语言编程和C语言编程,对应教材第四章。

arm课程设计lcd控制器

arm课程设计lcd控制器

arm课程设计lcd控制器一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握ARM课程中LCD控制器的原理和应用。

具体来说,知识目标要求学生了解LCD控制器的基本结构、工作原理和编程方法;技能目标要求学生能够使用LCD控制器进行简单的图形显示和文本输出;情感态度价值观目标则是培养学生对电子技术的兴趣和好奇心,提高他们的问题解决能力和创新意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括LCD控制器的基本原理、结构特点、编程方法和应用实例。

首先,介绍LCD控制器的基本原理,包括液晶显示技术、LCD控制器的工作原理和驱动方式。

然后,讲解LCD控制器的结构特点,包括接口类型、指令集、寄存器定义等。

接下来,介绍LCD控制器的编程方法,包括初始化配置、图像显示、文本输出等。

最后,通过实例分析,展示LCD控制器在实际应用中的使用方法。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先,采用讲授法,向学生讲解LCD控制器的基本原理和编程方法。

其次,采用讨论法,引导学生分组讨论LCD控制器的应用实例,激发学生的创新思维。

接着,采用案例分析法,分析实际项目中的应用场景,使学生能够更好地理解LCD控制器的使用。

最后,采用实验法,学生进行动手实践,巩固所学知识,提高实际操作能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源。

首先,教材《ARM嵌入式系统设计》和相关参考书,为学生提供理论知识的学习。

其次,多媒体资料,包括PPT课件、教学视频等,用于辅助讲解和展示。

然后,实验设备,包括ARM开发板、LCD显示屏等,用于学生的动手实践。

最后,在线资源,如网络教程、论坛交流等,为学生提供更多的学习资源和交流平台。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,将采用多种评估方式相结合。

平时表现方面,将通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,记录学生的学习态度和表现。

作业方面,将布置与课程内容相关的编程练习和项目设计,要求学生在规定时间内完成,并对作业质量进行评估。

ARM课程设计报告

ARM课程设计报告

学号10780216天津城建大学嵌入式系统及应用课程设计设计说明书基于ARM7的LCD显示电路仿真起止日期:2013 年10月28日至2013 年11月8 日学生姓名姜雪峰班级10电信科2班成绩指导教师(签字)计算机与信息工程学院2013年11 月8 日目录第一章问题描述 (1)1.1系统基本背景 (1)1.2芯片及开发软件的选择 (1)1.2.1芯片LPC2106简介 (1)1.2.2芯片LM016L简介 (2)1.2.3Proteus Version 7.5简介 (4)1.2.4RealView MDK简介 (4)第二章电路设计 (5)2.1proteus创建工程过程 (5)2.2元件的选择 (6)2.3电路连线及对应参数 (7)2.4电路效果图 (8)第三章程序设计 (9)3.1RealView MDK创建工程过程 (9)3.2编译结果 (11)第四章设计结果 (12)参考文献 (13)附录 (13)第一章问题描述1.1系统基本背景通过Proteus模拟ARM7芯片设计,可以增强我们的自学能力和思考能力,掌握科学研究的方法,提高信息检索的能力以及获取与时俱进知识的能力。

同时,使我们深刻学习了ARM的相关知识,增强对实际电路的感性认识,提高了分析问题,处理问题的能力。

通过课程设计,进一步掌握嵌入式ARM的基本概念,结合实际的操作和设计,巩固课堂教学内容,此外也让我们进一步掌握嵌入式系统的基本概念、原理和技术,将理论与实际相结合,应用现有的仿真工具和嵌入式软件开发平台,规范、科学地完成一个小型LCD显示电路的设计与实现,把理论课与实验课所学内容统一起来,并在此基础上强化实践意识、提高其实际动手能力和创新能力。

1.2芯片及开发软件的选择本课程设计采用了LPC2106 ARM嵌入式处理器和LM016L液晶显示模块,在实现软件商使用了Proteus Version 7.5进行电路仿真和设计,程序设计上采用RealView MDK来设计实现。

ARM课程设计-计算机系统设计.

ARM课程设计-计算机系统设计.

《嵌入式系统二》课程设计报告计算器系统的设计设计日期:2011年07月4日至 2011年07月8日设计题目:计算器系统的设计摘要基于J X A R M 9-2410实验箱实现计算器功能,通过了解键盘接口原理以及输入输出端口扩展键盘的方法,编写矩阵键盘的扫描程序,将按键键值在数码管中显示,可运算加减乘除等基本运算,也可实现带括号以及优先级的运算。

计算时可显示-999999~+999999之间的任何数,由于键盘数量有限,只能进行加法和乘法两种运算。

系统硬件主要分为处理器模块、LE D 模块、键盘模块。

软件主要由主模块、显示模块、按键处理模块组成。

关键词:J X A R M 9-2410试验箱,处理模块,LE D 模块,键盘模块1 目的及意义计算器是我们日常生活和生产工作中重要的工具,能极大的提高我们的计算速度,通过本次课程设计,对计算器能有更深程度的了解,对今后的学习生活一定会有很大的帮助。

2 系统的基本原理及设计思想 2.1 基本原理1.键盘原理J X A R M 9-2410教学实验系统的键盘电路由一块74H C 273锁存器和74L V C H 244缓冲器完成键盘识别。

在没有按键的情况下,R O W 0-R O W 3通过上拉来保持高电平。

检测时通过将C O L 0-C O L 3中的某一列输入低电平,如果该列没有键按下时,通过74L V C H 244读取到的行值应该为高电平,如果该列某行位置有键按下,那么该行读到的值应为低电平。

因此,采用轮询方式检测键盘的方法为:循环往各列输入低电平,然后读取行值,如果为高电平,则判断下一列,否则,该行有键按下,此时已经读取到了按键的行值和列值,然后根据行值和列值得到键码。

2.L E D 原理J X A R M 9-2410拥有六位7段数码管。

要在某位数码管上显示一个段码表中的字符,需要使用地址空间0x 10000006选择位码,并将待显示的数据存储在地址空间0x 10000004中。

arm课程设计自动控制窗帘

arm课程设计自动控制窗帘一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握自动控制窗帘的设计原理和实现方法,培养学生的创新能力、动手能力和团队协作能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解自动控制窗帘的工作原理和系统组成;(2)掌握arm课程中与自动控制窗帘相关的基本概念和理论知识;(3)了解自动控制窗帘在实际应用中的优势和前景。

2.技能目标:(1)能够运用arm课程所学知识,设计并实现一个简单的自动控制窗帘系统;(2)能够对自动控制窗帘系统进行调试和优化,提高系统性能;(3)具备较强的动手能力和实验操作能力。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对新技术的兴趣和好奇心,激发学生学习arm课程的积极性;(2)培养学生具备创新意识,敢于挑战自我,勇于尝试新事物;(3)培养学生具备团队协作精神,学会与他人共同解决问题。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括自动控制窗帘的工作原理、系统组成、设计方法和实现步骤。

具体内容如下:1.自动控制窗帘的工作原理和系统组成;2.arm课程中与自动控制窗帘相关的基本概念和理论知识;3.自动控制窗帘的设计方法和实现步骤;4.自动控制窗帘在实际应用中的优势和前景。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法相结合的方式,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

具体方法如下:1.讲授法:用于讲解自动控制窗帘的工作原理、系统组成和基本理论知识;2.讨论法:引导学生探讨自动控制窗帘的设计方法和实现步骤,培养学生的创新能力和团队协作能力;3.案例分析法:分析实际应用中的自动控制窗帘案例,帮助学生了解自动控制窗帘在实际生活中的应用和前景;4.实验法:让学生动手设计并实现一个简单的自动控制窗帘系统,提高学生的动手能力和实验操作能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法,我们将准备以下教学资源:1.教材:自动控制窗帘相关章节;2.参考书:arm课程相关教材和资料;3.多媒体资料:自动控制窗帘的原理图、系统图和实际应用图片;4.实验设备:自动控制窗帘实验套件、编程软件等。

基于arm空调综合课程设计摘要

基于arm空调综合课程设计摘要一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握ARM空调的基本原理、结构组成、工作流程以及维护保养方法。

通过本课程的学习,使学生能够:1.描述ARM空调的基本原理及其优势。

2.识别并说明ARM空调的各个组成部分及其功能。

3.分析ARM空调的工作流程,并能够绘制其系统简图。

4.掌握ARM空调的维护保养方法,提高空调系统的运行效率。

5.培养学生的动手操作能力和团队协作精神。

二、教学内容1.ARM空调概述:介绍ARM空调的定义、发展历程、特点及其在现代建筑中的应用。

2.ARM空调的结构组成:详细讲解空调系统的各个组成部分,如压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置等,并分析其相互之间的关系。

3.ARM空调的工作原理:阐述空调系统的运行过程,包括制冷、制热、除湿等模式,并分析各模式下的工作原理。

4.ARM空调的维护保养:介绍空调系统的日常维护、季节性维护以及故障排除方法。

5.空调系统的设计与选型:根据建筑特点和用户需求,讲解空调系统的设计原则和方法,并介绍常见空调设备的选型依据。

三、教学方法1.讲授法:通过讲解ARM空调的基本原理、结构组成、工作原理等内容,使学生掌握空调系统的理论知识。

2.案例分析法:分析实际工程案例,使学生更好地理解空调系统的设计与运行。

3.实验法:学生进行空调系统的实验操作,培养学生的动手能力,提高其对空调设备的认知。

4.小组讨论法:分组讨论空调系统的设计与维护问题,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

四、教学资源1.教材:选用国内权威出版社出版的ARM空调相关教材,作为学生学习的主要参考资料。

2.参考书:推荐学生阅读相关领域的经典著作,以拓宽知识面。

3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,为学生提供直观的学习体验。

4.实验设备:配置齐全的空调实验装置,为学生提供动手操作的机会。

5.在线资源:引导学生利用互联网资源,如学术论文、行业资讯等,以丰富学习资料。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化评价方式,全面客观地评价学生的学习成果。

ARM处理器开发详解课程设计

ARM处理器开发详解课程设计一、概述本文将为大家介绍一门名为“ARM处理器开发详解”的课程设计。

本课程设计旨在让学生通过自主设计与开发ARM处理器相关项目,对ARM架构处理器有更深入的了解与掌握。

二、课程目标•掌握基本的ARM架构和处理器相关知识。

•通过课程设计,了解处理器制造的原理与方法,并通过实践掌握各种ARM架构处理器的应用。

•了解处理器与外围芯片的接口协议,了解如何将处理器与其他芯片协同工作。

•充分理解ARM Cortex-A/R/M处理器的特点和优势,能够灵活地应用在实际场景中。

三、课程内容1. ARM处理器基础知识通过本课程,学生将会了解到ARM的基本概念、指令集、寄存器、总线结构、存储器、外设等方面的知识。

2. ARM Cortex-M处理器本课程模块将主要介绍Cortex-M0/3/4/7四大系列处理器的特点和区别,并让学生手动编写一些简单的程序进行测试。

其中,会着重向学生介绍处理器的中断和异常机制,以及如何编写中断和异常处理程序。

3. ARM Cortex-A处理器本模块将着重介绍Cortex-A7/A9/A15以及Cortex-A53/A57/A72/A73处理器的特点和优势,让学生了解到大规模应用的处理器架构所具有的优势、缺点和适用场景。

并让学生了解处理器的Cache,MMU,周期性任务等功能,以使用Dolphin Kits进行相关的实验。

4. ARM定制芯片学生将利用ARM定制芯片课程设计实战项目,分别选用不同的ARM处理器开发板进行开发,包括MT7688,MT8516,STM32F407等。

这些芯片可以应用在人工智能终端、物联网设备调试等。

最后,学生将分组开发自己的ARM定制芯片,并制作展示。

这部分内容从选用芯片到各个外围单元部署与调试都将覆盖到,为学生了解ARM芯片研发和制造的全过程提供指导。

四、课程评估此次课程的考核主要分为两部分:理论考核和实践考核。

其中,理论考核占整体成绩的60%,实践考核占整体成绩的40%。

从实践中学ARM体系结构与接口技术课程设计

从实践中学ARM体系结构与接口技术课程设计背景ARM体系结构与接口技术课程作为计算机、电子、通信等专业中重要的一门课程,涵盖了处理器的体系结构、指令系统、I/O接口等方面的内容。

本文将基于自己在学习该课程中的实践经验,分享一些在课程设计中的思考与理解。

理论基础在学习ARM体系结构与接口技术时,需要掌握一些基本的理论知识,例如计算机的体系结构、操作系统、计算机组成原理等。

这些知识的掌握可以帮助我们更好地理解和应用ARM体系结构和接口技术。

同时,还需要了解ARM体系结构的基本概念和特点,例如RISC指令集、寄存器、中断等。

掌握这些知识可以帮助我们更好地设计和编写ARM的程序。

实践经验在课程设计的实践过程中,我认为最重要的是理解课程设计的目的和要求。

通过仔细阅读课程设计要求,明确课程设计的目标和主要内容,能够帮助我们更好地开展实践工作。

同时,在实践过程中,还需要注意以下几点:1. 确定课程设计题目在开展课程设计前,需要根据要求和自己的实际情况,选择合适的课程设计题目。

合适的题目应该与课程设计要求相符,同时需要考虑自己的兴趣和能力。

2. 熟悉ARM开发环境ARM开发环境包括硬件开发板、开发工具和软件环境等,需要我们在实践中逐步熟悉和掌握。

在熟悉开发环境的过程中,我们可以参考一些相关的资料或者向老师和同学请教。

3. 设计方案和编写代码课程设计的主要内容是设计方案和编写代码,这是一个需要耐心和细心的过程。

在设计方案和编写代码时,我们需要遵循基本的设计原则和编码规范,保证设计的可靠性和代码的可维护性。

4. 调试测试和优化在课程设计的实践过程中,调试测试和优化是一个非常重要的环节。

通过调试测试和优化,我们可以发现代码中的问题和漏洞,从而完善代码的质量和可靠性。

总结通过学习ARM体系结构与接口技术课程设计,我认为我们可以从中学习到很多有用的知识和经验。

在实践过程中,我们需要注重基本的理论知识和实践经验的结合,同时还需要遵循基本的设计和编码原则,保证设计的可靠性和代码的可维护性。

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课程设计成绩 考勤成绩 实做成绩 报告成绩 评阅教师评语: 总评成绩 指导教师签名:

《嵌入式系统设计与应用》

课 程 设 计 报 告

论文题目: EasyARM2103最小系统设计 学院(系): 电子信息与自动化学院 班 级: 107070302班 学生姓名: 宋学武 学号10707020220 指导教师: 万文略 杨泽林 时间:从2010年6月28日 到 2010年7月15日 摘要:最小系统是类似计算机等工作机械与器件的重要组成部分,也是机械运作的重要环节。众多最小系统中,ARM嵌入式最小系统以其结构简单、程序简洁,且功耗低、性能好等优势,在该领域中,发展迅速。在设计实践中,我运用ARM技术和硬件电路设计知识进行了ARM最小系统设计,包括对ARM芯片选型、电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、JTAG接口等。并使用Protel 99 SE设计电路板,以及使用Proteus 7.5 professional进行程序编写。经过软硬件调试和测试,验证了ARM最小系统板卡能正常运行,能满足基本信号处理的要求。实践不仅证明了设计方法的正确性,更增加了实践操作的经验。

关键词:ARM 最小系统 Protel 99 SE Proteus 7.5 professional 引言 嵌入式计算机系统起源于微型机时代,近几年网络、通信、多媒体技术的发展为嵌入式系统应用开辟了广阔的天地,使嵌入式系统成为继PC和Internet之后,IT界新的技术热点。 1976年,Intel公司推出了MCS-48单片机,成为世界上第一个单片机,同时也开创了将微处理机系统的各种CPU外的资源集成到CPU硅片上的时代。1980年,Intel公司推出了8位MCS-51单片机,并获得巨大成功,奠定了嵌入式系统的单片机应用模式。1984年,Intel公司又推出了16位8096系列并将其称之为嵌入式微控制器,这可能是第一次将“嵌入式”一词用在微处理机领域。如今,嵌入式系统少说也有了近30年的历史。纵观嵌入式系统的发展历程,大致经历了以下四个阶段: 一、无操作系统阶段。嵌入式系统最初的应用是基于单片机的,一般没有操作系统的支持,只能通过汇编语言对系统进行直接控制,运行结束后再清除内存。这一阶段嵌入式系统的主要特点是:系统结构和功能相对单一,处理效率较低,存储容量较小,几乎没有用户接口简单操作系统阶段 二、简单操作系统阶段。20世纪80年代, IC制造商开始把嵌入式应用中所需要的所有部件统统集成到一片VLSI中,制造出面向I/O设计的微控制器。同时,嵌入式系统的程序员也开始基于一些简单的"操作系统"开发嵌入式应用软件。这一阶段嵌入式系统的主要特点是:出现了大量高可靠、低功耗的嵌入式CPU,各种简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展。 三、实时操作系统阶段。20世纪90年代,在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求硬件实时性要求高的牵引下,嵌入式系统逐渐形成了实时多任务操作系统(RTOS),成为嵌入式系统的主流。这一阶段嵌入式系统的主要特点是:操作系统的实时性得到了很大改善,已经能够运行在各种不同类型的微处理器上,具有高度的模块化和扩展性。 四、面向Internet阶段。 21世纪无疑将是一个网络的时代,嵌入式系统已经应用到各种网络环境中并正尝试与Internet的结合。 故我们在课程设计择题方面选择ARM嵌入式系统的最基本系统,最小系统,进行设计制作并藉此开始对嵌入式系统的深入学习。 1.原理与总体方案 1.1几个重要的概念 系统:泛指由一群有关连的个体组成,根据预先编排好的规则工作,能完成个别元件不能单独完成的工作的群体。在电子电路中,指由各个元件或单元组成的系列电路网,其功能的实现是通过综合各个部分所实现的功能而得到的。

图1. 一电路系统图 图2. 嵌入式外观图

嵌入式系统:是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且专用性很强软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。图2、3、4所示为一嵌入式组图:

图3. 嵌入式内部局部图 图4. 嵌入式系统组成图 最小系统:即可以使电路、计算机、各类器件等正常工作的最简单的系统,他的外围电路尽量最少,只包括必要的控制电路,一般包括:微处理器、时钟

图5.单片机最小系统电路图 图6.单片机最小系统实物图

电路、电源电路、复位电路等。最小系统有两种形式:硬件最小系统:由电源,主板和CPU组成.在这个系统中,没有任何信号线的连接,只有电源到主 板的电源连接.在判断的过程中通过声音来判断这一核心组成部分是否可正常工作;软件最小系统:由电源,主板,CPU.内存,显示卡/显示器.键盘和硬盘组成.这个最小系统主要用来判断系统是否可完成正常的启动与运行。 ARM:ARM 即Advanced RISC Machines的缩写,既可以认为是一个公司的名字,也

可以认为是对一类微处理器的通称

, 图7.某ARM芯片 图8.以RAM为处理器的某系统 还可以认为是一种技术的名字。作为微处理器,它是嵌入式微处理器的一种。作为一种技术,它是嵌入式系统技术代表 。 Protel:是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件。在电子行业的CAD软件

中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件。

图9.protel软件外观图 图10. Proteus软件外观图

Proteus:是英国Labcenter electronics公司出版的EDA仿真工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机外围器件。 1.2 ARM嵌入式最小系统 1.2.1 简介 ARM嵌入式最小系统,顾名思义,即为以ARM技术和ARM芯片作微处理器的最小系统。和其他最小系统一样,除了核心芯片用ARM芯片组外,其他的外围电路和主板基本相同。包括:电源电路部分、复位电路部分、时钟电路部分、JTAG接口部分、UART接口部分、按键与显示部分。

图11. 设计后的实物图 EasyARM2103最小系统

1.2.2 主要元件说明 1.2.2.1核心元件 LPC2103 A、 LPC2103的引脚图,如下:

图12.最小系统核心元件LPC2103

B、 LPC2103基于一个支持实时仿真的ARM7TDMI-S CPU,并带有8kB和32kB嵌入的高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。这可以使得中断服务程序和DSP算法中重要功能的性能较Thumb模式提高30﹪。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%,而性能的损失却很小。 由于 LPC2103非常小的尺寸和极低的功耗,它们非常适合于那些将小型化作为主要要求的应用,多个UART、SPI到SSP和2个I2C总线组成的混合串行通信接口和片内8kB的SRAM一起作用,可使得 LPC2103非常适合用来实 现通信网关和协议转换器、数学协处理器以及足够大空间的缓冲区的强大处理功能。而多个32位和16位的定时器、一个经改良后的10位ADC、PWM特性(通过所有定时器上的一个输出匹配来实现)和32个快速GPIO(含有多达9个边沿或电平有效的外部中断管脚)使它们特别适用于工业控制和医疗系统。 C、具有主要特性 a、32位ARM7TDMI-S 处理器,极小型LQFP48封装。8kB的片内静态RAM,32kB的片内Flash程序存储器,128位宽的接口/加速器使其实现了70MHz的高速操作。 b、通过片内Boot-loader软件实现在系统/在应用编程(ISP/IAP)。Flash编程时间:1ms可编程256字节,单个Flash扇区擦除或整片擦除只需100ms。 c、EmbeddedICE RT通过片内RealMonitor软件来提供实时调试。 d、10位的A/D转换器含有8个模拟输入,每个通道的转换时间低至2.44μs,专用的结果寄存器使中断开销降到最低。2个32位的定时器/外部事件计数器,具有7路捕获和7路比较通道。2个16位的定时器/外部事件计数器,具有3路捕获和7路比较通道。 e、低功耗实时时钟(RTC),有独立的供电电源和专门的32kHz时钟输入。多个串行接口,包括2个UART(16C550),2个快速I2C总线(400kbits/s)及带缓冲和可变数据长度功能的SPI和SSP。向量中断控制器,可配置优先级和向量地址。 f、多达32个可承受5V的通用I/O口。高达13个边沿或电平有效的外部中断管脚。 g、通过可编程的片内PLL(可能的输入频率范围:10MHz~25MHz)可实现最大为70MHz的CPU时钟频率,设置时间为100μs。片内集成的振荡器,工作在1MHz~25MHz的外部晶体下。节电模式包括空闲模式、RTC有效的睡眠模式和掉电模式。 h、通过外设功能的单独使能/禁止和调节外设时钟来实现功耗的最优化。通过外部中断或RTC将处理器从掉电模式中唤醒。 1.2.2.2 主要原件 A、DB9

图13.DB9引脚图 图14.DB9串口实物图 DB9是一种RS232C总线协议接口。RS232C是1969年有电子工业协会(EIA)公布

的标准,RS是推荐标准(recommended standard)的缩写。该标准的用途是定义数据终端设备(DTE)与数据通信设备(DCE)接口的电气特性。图1是个人计算机通过RS232C 、调制解调器访问远程计算机的应用框图。RS232C接口在个人计算通信中起着极为重要的作用。

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