【正文】 9 LPC1768 芯片底層代碼 ..................................................................................... 19 主程序 ................................................................................................................. 21 系統(tǒng)初化設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 25 UARTO 初始化 ................................................................................................... 27 GPIO 模塊程序 ................................................................................................... 27 RTC 模塊 ............................................................................................................. 28 觸屏操作界面模塊 ............................................................................................... 30 6 系統(tǒng)調(diào)試 ....................................................................................................................... 34 整體概述 ............................................................................................................. 34 調(diào)試環(huán)境 ............................................................................................................. 34 調(diào)試及問題處理 ................................................................................................. 34 結(jié)論 ..................................................................................................................................... 35 致辭 ....................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 36 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 1 緒論 技術(shù)背景 1999 年美國麻省理工學(xué)院（ MIT）提出物聯(lián)網(wǎng)概念 ， 10 余年間物聯(lián)網(wǎng)在世界范圍內(nèi)越來越受到關(guān)注。在國內(nèi)，隨著政府對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)關(guān)注和支持力度的顯著提高，物聯(lián)網(wǎng)已 呈現(xiàn)出一種 從產(chǎn)業(yè)愿景走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用 的趨勢(shì) 。 但 是大家一直以來對(duì) 物聯(lián)網(wǎng)的概念 沒有一個(gè)準(zhǔn)確而固定 的定義 ，以及一些利益相關(guān)方 各自 對(duì)這一概念進(jìn)行基于自身利益的解讀，使得 大家 對(duì) 物聯(lián)網(wǎng)這一概念的 內(nèi)涵和外延認(rèn)識(shí) 明確 。 一般 大家 認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng) 就是 通過射頻信息傳感設(shè)備， 按照 約定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物 之間進(jìn)行 全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)， 主要特征是通過射頻識(shí)別、傳感器等方式 采集 物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò) 、移動(dòng)通信 網(wǎng)絡(luò) 等進(jìn)行信息 的傳送與 交換 ，采用智能計(jì)算技術(shù)對(duì)所采集 信息進(jìn)行分析處理，提高對(duì)物質(zhì)世界的感知能力，從而實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。 選題意義 安防物聯(lián)網(wǎng) 就是 物聯(lián)網(wǎng)和安防應(yīng)用 相 結(jié)合 而 產(chǎn)生 的 ， 它 將給安防 領(lǐng)域 帶來新的 應(yīng)用 價(jià)值 ， 他 的 終端產(chǎn) 品 具有智能化 和 集成 等特征 ， 能夠 與多種 傳感器 相連接 ， 并 通過互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò) 報(bào)警傳輸圖 像和信息，同時(shí) 也有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的監(jiān)控和報(bào)警功能。根據(jù)行業(yè)的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品 還 要求 其 小體積 、集監(jiān)控、 制造成本很低 、 圖像分析、前端存儲(chǔ)、智能處理、主動(dòng)報(bào)警 和 警笛訊響等多種功能于一體，可連接多個(gè)傳感器， 可以 脫離電腦主機(jī)單獨(dú) 進(jìn)行 運(yùn)行。從這個(gè)概念看，已 人們 被廣泛應(yīng)用 的 室內(nèi)入侵自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)在安防 領(lǐng)域 的初步應(yīng)用， 目前 安防行業(yè)已經(jīng)在朝著物聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展，具有率先廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)和 必然 優(yōu)勢(shì)。 由此可見 ，加快安防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用建設(shè)， 不但 是提升安全防范水平有效的技術(shù)手段， 而且 也是提升社會(huì)信息化水平的重要杠桿，對(duì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在其他行業(yè)應(yīng)用 有巨大的示范作用，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)生活都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。 國家工信部在《 物聯(lián)網(wǎng) “ 十二五 ” 發(fā)展規(guī)劃》中指出： 物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)前世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有重要的現(xiàn) 實(shí)意義。 課題設(shè)計(jì)思路 通過相關(guān)資料，了解基于 ARM 的 RTC 模塊開發(fā)、人機(jī)交互接口、 LCD 真彩屏的原理?；?ARM 實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，利用 IAR 開發(fā)軟件對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行程序編寫和調(diào)試，確認(rèn)程序調(diào)試無誤后，先將 PC 機(jī)與 ARM 實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行串口聯(lián)接，進(jìn)行收 /發(fā)通信調(diào)試，最后再將各個(gè)部分整理綜合起來調(diào)試整個(gè)安防系統(tǒng)。 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 整體結(jié)構(gòu) 通過外部無線模塊的物理探測(cè)，將采集的數(shù)據(jù)信息傳遞到目標(biāo)開發(fā)板 LPC1768中，在目標(biāo)板上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并顯示結(jié)果。 圖 11 整體結(jié)構(gòu)圖 PC 機(jī) JLink 目標(biāo)板 ARM (LPC1768) 外部信息采集 LCD 顯示 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 2 LPC1768 芯片 介紹 LPC1768 簡(jiǎn)介 LPC1768 是 NXP 公司推出的基于 ARMCortexM3 內(nèi)核的微控制器 LPC17XX 系列中的一員。 LPC17XX 系列 CortexM3 微處理器用于處理要求高度集成和低功耗的嵌入式應(yīng)用。 LPC1700 系列微控制器的操作頻率可達(dá) 100MHz（新推出的 LPC1769和 LPC1759 可達(dá) 120MHz）。 ARMCortexM3CPU 具有 3 級(jí)流水線和哈佛結(jié)構(gòu) [1]。LPC17XX 系列微控制器的外設(shè)組件包含高達(dá) 512KB 的 flash存儲(chǔ)器、 64KB 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器、以太網(wǎng) MAC、 USB 主機(jī) /從機(jī) /OTG 接口、 8 通道 DMA 控制器、 4 個(gè) UART、2 條 CAN 通道、 2 個(gè) SSP 控制器、 SPI 接口、 3 個(gè) IIC 接口、 2 輸入和 2 輸出的 IIS接口、 8 通道的 12 位 ADC、 10 位 DAC、電機(jī)控制 PWM、正交編碼器接口、 4 個(gè)通用定時(shí)器、 6 輸出的通用 PWM、帶有獨(dú)立電池供電的超低功耗 RTC 和多大 70 個(gè)的通用 IO 管 腳 [1]。 技術(shù)特性 ? 64KB 片內(nèi) SRAM。 ? 32KB 可供高性能 CPU通過本地代碼 /數(shù)據(jù)總線訪問 。 ? 2 個(gè) 靜態(tài)存儲(chǔ)器 模塊、帶獨(dú)立訪問路徑、可 以 進(jìn)行 吞吐量 更高 的操作 ，靜態(tài)存儲(chǔ) 器 可用 做 Ether、 通用串行總線 、 DMA 存儲(chǔ)器，以及通用指令 與 Data storage。 ? 以太網(wǎng) 串行 EEPROM 中的物理地址 帶 簡(jiǎn)化媒體獨(dú)立 接口和相關(guān)的 直接存儲(chǔ)器 。 ? 全速從機(jī) /主機(jī) /OTG 控制器，帶有用于從機(jī)、主機(jī)功能的片內(nèi) PHY和相關(guān)的控制器 。 ? 4 個(gè) 異步串行通信 、全部的 UART 都支持 IrDA[2]。 ? CAN 控制器，帶有 2 個(gè)通道 。 ? 2 個(gè) SSP 控制器，帶有 FIFO，可按多種協(xié)議進(jìn)行通信。其中一個(gè)可選擇用于SPI，并且和 SPI 公用中斷。 SSP 接口可以與 GPDMA 控制器一起使用 [3]。 ? IIS 接口可與 GPDMA 一起使用。 IIS 接口支持 3 線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收或 4 線組合發(fā)送和接收連接，以及主機(jī)時(shí)鐘輸入輸出 [3]。 ? 4 個(gè)通用定時(shí) /計(jì)數(shù)器，共有 8 個(gè)捕獲輸入和 10 個(gè)比較輸出。每個(gè)定時(shí)器都有一個(gè)外部計(jì)數(shù)輸入 。 ? 一個(gè)電機(jī)控制 PWM，支持三相的電機(jī)控制 。 ? 通過片內(nèi) PLL，沒有高頻晶振， CPU頁可以以最高頻率運(yùn)轉(zhuǎn) 。 ? 第二個(gè)專用的 PLL可用于 USB 接口，以允許增加主 PLL的靈活性 。 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 ? 100MHz的工作頻率 。 ? 嵌套向量中斷控制器，可快速確定中斷 。 ? 四種節(jié)能模式：睡眠模式、深度睡眠模式、關(guān)機(jī)模式，和深度省電模式 。 ? 喚醒中斷 控制器支持超低漏電保持模式，并針對(duì)關(guān)鍵事件提供瞬時(shí)完全活動(dòng)模式 。 LPC1768 的結(jié)構(gòu) 功能介紹 LPC1768 芯片 包含一個(gè)支持仿真的 CortexM3CPU，片內(nèi)存儲(chǔ)器控制器接口的CortexM3 局部總線，中斷控制器接口的 AMBA 高性能總線（ AHB）和連接片內(nèi)外設(shè)功能的外設(shè)總線（ VPB， ARM AMBA 總線的兼容超集） LPC1768 將 CortexM3 處理器配置為小端（ littleendian）字節(jié)順序 [4]。 AHB 外設(shè)分配了 2M字節(jié)的地址范圍，它位于 4G 字節(jié) ARM 存儲(chǔ)器空間的最頂端。每個(gè) AHB 外設(shè)都分配了 16kb 字節(jié)的地址空間。 LPC1768 的外設(shè)功能（中斷控制器除外）都連接到 VPB 總線。 AHB 到 VPB 的橋?qū)?VPB 總線與 AHB 總線相連。VPB 外設(shè)也分配了 2M 字節(jié)的地址范圍，從 地址點(diǎn)開始。每個(gè) VPB 外設(shè)在VPB 地址空間內(nèi)都分配了 16k字節(jié)地址空間。 CortexM3 處理器專為控制極低動(dòng)態(tài)功耗和漏電而設(shè)計(jì)。類似于所有 CortexM部分處理器， CortexM3 處理器也利用 ARM180ULL 電源管理工具包（ PMK）和標(biāo)準(zhǔn)單元庫來支持超低功耗休眠實(shí)現(xiàn)。這款處理器與集成喚醒中斷控制器（ WIC）相結(jié)合，支持迅速將內(nèi)核置為超低漏電狀態(tài)保持模式，并可在發(fā)生關(guān)鍵事件時(shí)以近乎瞬時(shí)的響應(yīng)速度返回完全活躍模式 [5]。 這些技術(shù)的整合便產(chǎn)生了超低功耗的 32 位處理器，其性能效率和響應(yīng)能力可最大限度地減少活動(dòng)持續(xù)時(shí)間，在利用 ARM 物理 IP 實(shí)現(xiàn)時(shí)，可在活躍和休眠狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)更低功耗。 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 3 應(yīng)用模塊 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)硬件（處理器、存儲(chǔ)器、 I/O 電路）的重要做成部分。設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)器時(shí)需要考慮許多因素：有的嵌入式控制器集成了存儲(chǔ) 器 ，一般不需要額外擴(kuò)展，甚至有的嵌入式控制器無法擴(kuò)展；有 的嵌入式微處理器片上沒有存儲(chǔ)器，必須外部擴(kuò)展；有的嵌入式處理器片上集成了一定數(shù)量的存儲(chǔ)器，可以滿足一定的需要，如果軟件占用空間比 較大，可能需要擴(kuò)展存儲(chǔ)器，所以整個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)由片上片外兩部分組 [6]。 RAM 空間 ROM 空間 EEPROM 圖 31 嵌入式系統(tǒng)典型的存儲(chǔ)空間分配示意圖 ? 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM 這種存儲(chǔ)器之所以稱之為隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM），是因?yàn)槿我淮鎯?chǔ)單元的數(shù)據(jù)可以以任一順序而非固定順序被訪問（讀 /寫）。 在 RAM 中有兩種重要的存儲(chǔ)元件： SRAM（ 靜態(tài) RAM） 和 DRAM（動(dòng)態(tài) RAM）。它們之間 的主要差別是存儲(chǔ)于其中的數(shù)據(jù)的壽命長(zhǎng)短。 SRAM 只要是芯片有就會(huì)保留其中的內(nèi)容，但如果切斷了電源或者是暫時(shí)斷電了，其中的內(nèi)容就會(huì)永久的丟失；DRAM 只有極短的數(shù)據(jù)壽命，通常不超過 ，即使是在連續(xù)供電的情況下也是如此。因此使用 DRAM 時(shí)，需要配合 SRAM 控制器，對(duì) DRAM 進(jìn)行周期性刷新或再生 [6]。 ? 只讀存儲(chǔ)器 ROM ROM 家族中的存儲(chǔ)器是按照向其寫入或更新數(shù)據(jù)的方法（通常叫作編程）及其可以從寫的次數(shù)來區(qū)分的，其中包括不可擦除型。 通常，系統(tǒng)開發(fā)過程中常用的是可擦除型只讀存儲(chǔ)器。可一次編程的只讀存儲(chǔ)器通常與處理器集成在一起。 快閃存