嵌入式教學(xué)平臺(tái)立項(xiàng)報(bào)告(編輯修改稿)
2024-11-19 00:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .....................................................2............................................................................................................................2 ......................................................................................3 ..................................................................................................................4............................................................................................................................4 電路原理圖.....................................................................................................4 ..................................................................................................................5 ..................................................................................................................6 參考文獻(xiàn).......................................................................................................................7 引言隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，嵌入式產(chǎn)品日益廣泛地滲透到各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)被定義為：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本，體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)通常包括硬件和操作系統(tǒng)兩部分，硬件是構(gòu)成軟件的基本運(yùn)行環(huán)境。到目前為止，ARM微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域，如工業(yè)控制領(lǐng)域，無(wú)線通訊領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，消費(fèi)類電子產(chǎn)品。此外，ARM微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域，并會(huì)在將來(lái)取得更加廣泛的應(yīng)用。ARM（Advanced RISC Machines），既可以認(rèn)為是一個(gè)公司的名字，也可以認(rèn)為是對(duì)一類微處理器的通稱，還可以認(rèn)為是一種技術(shù)的名字。ARM 微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場(chǎng)，基于ARM 技術(shù)的微處理器應(yīng)已經(jīng)滲入到我們生活的各個(gè)方面。芯片概述：LPC2131/2132/2138是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的32/16 位ARM7TDMISTM CPU 的微控制器，并帶有32kB、64kB、512 kB 的嵌入的高速Flash 存儲(chǔ)器。128 位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。LPC2132G功能方框圖如圖21所示圖21 LPC2132G功能方框圖本設(shè)計(jì)使用2塊4位共陰LED數(shù)碼管作為顯示模塊。采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示方法，是指一位一位地輪流點(diǎn)亮每位顯示器（稱為掃描），即每個(gè)數(shù)碼管的位選被輪流選中，多個(gè)數(shù)碼管公用一組段選，段選數(shù)據(jù)僅對(duì)位選選中的數(shù)碼管有效。對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。通過(guò)調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，當(dāng)動(dòng)態(tài)掃描頻率加大到一定范圍時(shí)可以既保證亮度，又保證顯示。動(dòng)態(tài)顯示對(duì)IO的利用率相對(duì)教高。 電路設(shè)計(jì)原理RSPI是一種高速的、全雙工、同步的通信總線，且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時(shí)為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便。SPI還是一個(gè)數(shù)據(jù)交換協(xié)議：因?yàn)镾PI的數(shù)據(jù)輸入和輸出線獨(dú)立，所以允許同時(shí)完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出。不同的SPI設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式不盡相同，主要是數(shù)據(jù)改變和采集的時(shí)間不同，在時(shí)鐘信號(hào)上沿或下沿采集有不同定義。SPI總線工作的四種方式如圖41所示，其中使用的最為廣泛的是SPI0和SPI3方式(實(shí)線表示):圖41 SPI總線四種工作方式SPI模塊為了和外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)外設(shè)工作要求，其輸出串行同步時(shí)鐘極性和相位可以進(jìn)行配置，時(shí)鐘極性對(duì)傳輸協(xié)議沒有重大的影響：CPOL=0時(shí)串行同步時(shí)鐘的空閑狀態(tài)為低電平； CPOL=1，串行同步時(shí)鐘的空閑狀態(tài)為高電平；時(shí)鐘相位能夠配置用于選擇兩種不同的傳輸協(xié)議之一進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：CPHA=0，在串行同步時(shí)鐘的第一個(gè)跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣； CPHA=1，在串行同步時(shí)鐘的第二個(gè)跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣。SPI主模塊和與之通信的外設(shè)備時(shí)鐘相位和極性應(yīng)該一致。 電路原理圖，外接上拉電阻后分別連接到兩個(gè)數(shù)碼管的段選端上。，分別接到2個(gè)4位共陰數(shù)碼管的共8個(gè)位選端上。另外，LPC2138的112腳接+。11120腳接+5V電源。111113740腳接GND。電路原理圖如圖42所示。圖42 總電路原理圖程序流程圖如圖51所示圖51 程序流程圖本次嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有學(xué)生自主命題，開放性大，范圍廣但是這同時(shí)對(duì)于每一個(gè)同學(xué)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。此次設(shè)計(jì)為基于嵌入式ARM的電子秒表的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中以LPC2132為核心的核心板來(lái)設(shè)計(jì)電子秒表。在設(shè)計(jì)中為解決問題需自己查閱資料
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