【正文】 .for 語句）。 （ 5）語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。 （ 6） C 語言能進(jìn)行位（ bit）操作，能實(shí)現(xiàn)匯編語言的大部分功能，可以直接對硬件進(jìn)行操作。 （ 7）生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。 （ 8）程序可移植性好 開發(fā)平臺 為 IAR EWARM； IAR Embedded Workbench for ARM 是 IAR Systerms 公司為 ARM 微處理器開發(fā)的一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，比較其他的 ARM 開發(fā)環(huán)境， IAR EWARM 具有入門容易、使用方便和代碼緊湊等特點(diǎn)。 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 為了能夠在真實(shí)的目標(biāo)板上進(jìn)行代碼運(yùn)行和調(diào)試，專門購買了 IAR 公司的 JTAG仿真器 JLink。 JLink 是 SEGGER 公司為支持仿真 ARM 內(nèi)核芯片推出的 JTAG 仿真器。配合 IAR EWARM， ADS， KEIL， WINARM， RealView 等集成開發(fā)環(huán)境支持所有 ARM7/ARM9 內(nèi)核芯片的仿真，通過 RDI 接口和各集成開發(fā)環(huán)境無縫連接，操作方便、連接方便、簡單易學(xué)，是學(xué)習(xí)開發(fā) ARM 最好最實(shí)用的開發(fā)工具。 JLink ARM 的主要特點(diǎn) IAR EWARM 集成開發(fā)環(huán)境 無縫連接的 JTAG 仿真器 支持所有 ARM7/ARM9 內(nèi)核的芯片，以及 cortex M3,包括 Thumb 模式 支持 ADS， IAR， KEIL， WINARM,REALVIEW 等幾乎所有的開發(fā)環(huán)境 下載速度高達(dá) ARM7:600KB/s,ARM9:550kB/s,通過 DCC 最高可 達(dá) 800kB/s 最高 JTAG 速度 12MHz 目標(biāo)板電壓范圍 自動速度識別功能 檢測所有的 JTAG 信號和目標(biāo)板電壓 完全即插即用 使用 USB 電源 帶 USB 連接線和 20 芯扁平電纜 支持多 JTAG 器件串行連接 標(biāo)準(zhǔn) 20 芯 JTAG 仿真插頭 選配 14 芯 JTAG 仿真插頭 選配用于 5V目標(biāo)板的適配器 帶 JLink TCP/IP server,允許通過 TCP/IP 網(wǎng)路使用 JLink 嵌入式系統(tǒng) 當(dāng)前國內(nèi)外發(fā)展情況 ARM 公司自 1990 年正式成立以來，在 32 位 RISCCPU 開發(fā)領(lǐng)域不斷取得突破，其結(jié)構(gòu)已經(jīng)從 V3 發(fā)展到 V6。由于 ARM 公司自成立以來，直以 IP 提供者的身份向各大半導(dǎo)體制造商出售知識產(chǎn)權(quán)，而自己從不介入芯片的生產(chǎn)銷售，加上其設(shè)計(jì)的芯核具有功耗低、成本低等顯著優(yōu)點(diǎn)，因此獲得眾多的半導(dǎo)體廠家和整機(jī)廠商的大力支持，在 32 位嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域獲得了巨大的成功，目前已經(jīng)占有 75%以上 32 位 RISC嵌入式產(chǎn)品市場。在低功耗、低成本的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域確立了市場領(lǐng)導(dǎo)地位?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn) ARM 芯片的國際大公司已經(jīng)超過 50 多家，國中興通訊和華為通訊等公司已經(jīng)購買 ARM 公司芯核用于通訊專用芯片的設(shè)計(jì)。 目前非常流行的 ARM 芯核有 ARM7TDMI， StrongARM， ARM720T， ARM9TDMI，ARM922T， ARM940T， RM946T， ARM966T， ARM10TDMI 等。自 V5 以且， ARM公司提供 Piccolo DSP 的芯核給芯片 設(shè)計(jì)得，用于設(shè)計(jì) ARMDSP 的 SOC 結(jié)構(gòu)芯片。西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 此外， ARM 芯片還獲得了許多實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)供應(yīng)商的支持，比較知名的有： Windows CE、 Linux、 pSOS、 VxWorks、 Nucleus、 EPOC、 uCOS、 BeOS 等。目前可以提供ARM 芯片的著名歐美半導(dǎo)體公司有：英特爾、德洲儀器、三星半導(dǎo)體、摩托羅拉、飛利浦半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體、億恒半導(dǎo)體、科勝訊、 ADI 公司、安捷倫、高通公司，我國臺灣地區(qū)可以提供 ARM 芯片的公司臺積電、臺聯(lián)電、華幫電子等。其它已購買ARM 芯核，正在設(shè)計(jì)自主版板權(quán)專用芯片的大陸公司會為通 訊中興通訊等 。 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展非常的迅速，國內(nèi)的研發(fā)水平卻處于起步階段，但是嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用是無處不在的，所以今后還有相當(dāng)長的路要走。 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展前景及相關(guān)問題。 由于網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在經(jīng)歷了近 20 年的法杖歷程后，有進(jìn)入了一個(gè)新的歷史發(fā)展階段，即從普遍的低端應(yīng)用進(jìn)入到一個(gè)高端、低端并行發(fā)展，并且不斷提升低端應(yīng)用技術(shù)水平的時(shí)代，其標(biāo)志是近年來 32 位 MCU 的發(fā)展。 32 位MCU 的應(yīng)用不會走 8 位機(jī)百花齊放、百余種型號系列齊上陣的道路，這是因?yàn)樵?8位機(jī)的低端應(yīng)用中，嵌入對象與對象專 業(yè)領(lǐng)域十分廣泛而復(fù)雜；而當(dāng)前 32 位 MCU的少數(shù)型號系列上。 在嵌入式系統(tǒng)高端應(yīng)用的發(fā)展中，曾經(jīng)有眾多的廠家參與，很早就有許多 8 位嵌入式 MCU 廠家實(shí)施了 8 位， 16 位和 32 位機(jī)的發(fā)展計(jì)劃。后來， 8 位和 32 位機(jī)的技術(shù)擴(kuò)展侵占了 16 位機(jī)的發(fā)展空間。傳統(tǒng)電子系統(tǒng)智能化對 8 位機(jī)的需求是這些廠家將主要精力放在 8 位機(jī)的發(fā)展上，形成了 32 位機(jī)發(fā)展遲遲不簽的局面。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)、通信和多媒體信息家電業(yè)興起后， ARM 公司適時(shí)地推出了 32 位 ARM 系列嵌入式微處理器，以至于使不少傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)廠家放棄了自己的 32 位發(fā)展計(jì)劃，轉(zhuǎn)而使用ARM 內(nèi) 核來發(fā)展自己的 32 位 MCU。甚至在嵌入式系統(tǒng)發(fā)展上 做 出卓越貢獻(xiàn)的 Intel公司以及將單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)發(fā)展到微控制器的 PHILIPS 公司，在發(fā)展 32 位嵌入式系統(tǒng)時(shí)都不另起爐灶，而是轉(zhuǎn)而使用 ARM 共識的嵌入式系統(tǒng)內(nèi)核來發(fā)展自己的 32位 MCU。 網(wǎng)路、通信、多媒體和信息家電時(shí)代的到來，無疑為 32 位嵌入式系統(tǒng)高端應(yīng)用提供了空前巨大的發(fā)展空間；同時(shí)。也為力不從心的 8 位機(jī)向高端發(fā)展起到了竭力作用。一般來說，嵌入式系統(tǒng)的高低端應(yīng)用模糊的定界位：高端用于具有海量數(shù)據(jù)處理的網(wǎng)絡(luò)、通信和多媒體領(lǐng)域，低端則用于對象系統(tǒng)的控制領(lǐng)域 。然而，控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢要求在這些 8 位機(jī)的應(yīng)用中提升海量數(shù)據(jù)處理能力。當(dāng) 8 位機(jī)無法滿足這些提升要求時(shí)，便會轉(zhuǎn)而求助 32 位機(jī)的解決辦法。因此， 32 位機(jī)的市場需求發(fā)展由兩方面所致：一方面是高端新興領(lǐng)域的拓展；另一方面是低端控制領(lǐng)域應(yīng)用在數(shù)據(jù)處理能力的提升要求。 后 PC 時(shí)代的到來以及 32 位嵌入式系統(tǒng)的高端應(yīng)用吸引了大量計(jì)算機(jī)人士，加之嵌入式系統(tǒng)的軟 /硬件技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用模式的巨大變化，即使嵌西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 入式系統(tǒng)工業(yè)進(jìn)入到一個(gè)基于軟 /硬件平臺，集成開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)時(shí)代，并帶動了 SoC 技術(shù) 的發(fā)展。 選題意義 嵌入式系統(tǒng)無疑是當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途的應(yīng)用領(lǐng)域之一，嵌入式系統(tǒng)用在一些特定專用設(shè)備上，通常這些設(shè)備的硬件資源非常有限，并且對成本很敏感，有時(shí)對實(shí)時(shí)響應(yīng)要求很高等。嵌入式產(chǎn)品主要分布在移動通訊，消費(fèi)電子，無限網(wǎng)絡(luò)，醫(yī)療，安全，工業(yè)控制和軍事國防等社會生活的哥哥領(lǐng)域。由于社會對掌握嵌入式技術(shù)人才的大量需求，是嵌入式軟硬件工程師成為未來幾年最為熱門的職業(yè)之一。 作為一名即將畢業(yè)走入社會的大學(xué)生，就業(yè)是我們首先要面臨的問題。而 近幾年嵌入式軟件行業(yè)迅猛發(fā)展，嵌入式產(chǎn)品滲入各個(gè)行業(yè)， 像 常見 到的手機(jī)、 PDA、機(jī)頂盒、高清電視 (HDTV)、路由器、汽車電子、數(shù)碼相機(jī)、醫(yī)療儀器、航天航空設(shè)備等等都是典型的嵌入式系統(tǒng)，嵌入式開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途的行業(yè)之一。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，目前嵌入式行業(yè)至少存在 3050 萬的人才缺口，僅 西安 市場嵌入式軟件開發(fā)人員的需求就已經(jīng)超過了 5 萬人，而且還在持續(xù)增加，這主要有兩方面的原因：一是與目前我們高校的專業(yè)設(shè)置有關(guān)，我國高校的計(jì)算機(jī)教育普遍以應(yīng)用軟件為主，很少涉及嵌入式軟件的課程，因此企業(yè)很難招聘到馬上可以投入嵌入式軟件開發(fā)的實(shí)戰(zhàn)型人才；二是嵌入式領(lǐng)域門檻相對較 高，知識要求比較全面，而且需要一定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境（開發(fā)板和工具軟件 ）和有經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行指導(dǎo) . 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，考察我們專業(yè)知識的廣度 和 深度， 而系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)是我們平時(shí)所 欠缺的，畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對我們所學(xué)知識的補(bǔ)充強(qiáng)化，也是對我們專業(yè)知識的考察和學(xué)習(xí)、動手能力的體現(xiàn)。 所以學(xué)好嵌入式系統(tǒng)開發(fā)不僅是學(xué)習(xí)上的需要更是今后工作的主要方向。 本課題的設(shè)計(jì)思路 本課題主要側(cè)重于 SPI 接口的 SD 卡， SPI 中斷，看門狗應(yīng)用， LCD 顯示這四個(gè)模塊 。要對這四個(gè)，模塊進(jìn)行驅(qū)動程序的編寫，首先要熟練掌握 ARM7 系列的體 系結(jié)構(gòu)和 ARM 指令集。掌握 ARM 的電路結(jié)構(gòu)，以便進(jìn)行端口的初始化，鎖相環(huán)的設(shè)定，和相關(guān)寄存器的初始化設(shè)定。 其次是了解這些功能模塊的接口電路，從而完成相關(guān)寄存器的設(shè)定，驅(qū)動設(shè)備正常的運(yùn)行。 然 后是對已經(jīng)模塊化，系統(tǒng)化的 C 語言函數(shù)代碼進(jìn)行優(yōu)化，提高運(yùn)行的速度和效率。 最后是進(jìn)行一個(gè)綜合上述模塊的實(shí)例開發(fā)，以檢驗(yàn)各個(gè)模塊是否可以獨(dú)立而又兼容無干擾的工作。 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 2 系統(tǒng)組成原理 LPC2103 的引腳功能 16/32 位 ARM7TDMIS 處理器，極小型 LQFP48 封裝。 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換， 8 個(gè)模擬輸入，最低 微妙。 2 個(gè) 32 位的定時(shí)器 /外部事件計(jì)數(shù)器，具有 7 路捕獲、比較通道。低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘等。如圖 所示。 圖 LPC2103 管腳圖 SPI 總線 SPI 總線： SPI 總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，允許 MCU 與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)交換。外圍設(shè)備包括 Flash、 RAM、 A/D 換器、網(wǎng)絡(luò)控制器、MCU 等。 SPI 系統(tǒng)可直接與各個(gè)廠家生產(chǎn)的多種標(biāo)準(zhǔn)外圍器件直接接口。一個(gè) SPI總線可以連接多個(gè)主機(jī)和多個(gè)從機(jī)，但是在同一時(shí)刻之允許有一個(gè)主機(jī)操作總線。 在數(shù)據(jù)傳輸過程中，總線上只能有一個(gè)從機(jī)通信。在一次數(shù)據(jù)傳輸中，主機(jī)總是向從機(jī)發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，而從機(jī)也總是向主機(jī)發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。 SPI 總線時(shí)鐘是有主機(jī)產(chǎn)生的。 如圖 所示。 主機(jī)輸入 /從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線 MISO 主機(jī)輸出 /從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線 MOSI 時(shí)鐘信號，有主器件產(chǎn)生 SCLK 從器件使能信號，有主器件產(chǎn)生 /SS 西安歐亞學(xué)院