【正文】 （5） 選用DebugInExram生成目標(biāo)，如圖5. 1。（3） ，使用ARM Executable Image for LPC2131工程模板建立一個工程。 軟件部分的編寫與調(diào)試硬件： PC機(jī) 一臺LPC2131芯片 一塊EasyJTAG仿真器 一個鍵盤顯示板 一塊軟件： ADS （1） 連接EasyJTAG仿真器和LPC2131，然后安裝EasyJTAG仿真器的驅(qū)動程序（若已經(jīng)安裝過，此步驟省略）。綜合以上兩種情況，結(jié)合本設(shè)計需求，最后電路設(shè)計放大倍數(shù)為300倍左右并可調(diào)（前級20倍可調(diào)，二級15倍）。在開始的調(diào)試中，由于電路放大倍數(shù)設(shè)置過小，導(dǎo)致送入A/D采樣電壓變化很小，重量分辨率不足，無法滿足設(shè)計要求。 電路調(diào)試本設(shè)計的電路調(diào)試部分主要是A/D轉(zhuǎn)換調(diào)理電路的調(diào)試，由于A/D采樣電壓不能太小，而檢測部分檢測電壓只有幾毫伏，又夾雜有強(qiáng)烈的干擾，所以調(diào)理電路不但要有大的電壓放大倍數(shù)，還必須消除電路中的干擾，以穩(wěn)定采樣值，減小采樣過程中的誤差。鉆孔之后若沒有出現(xiàn)新的問題就可以焊接了。腐蝕完之后，接下來的工作就是鉆孔。如果出現(xiàn)斷路的話，可以用一個小紙條連接起來。經(jīng)過過縮之后，PCB上的線路全部印在雙面板上。PCB圖完成后用打印機(jī)打印在兩張油紙上(雙面板)，然后把一張油紙固定在雙面板的一面，用雙面膠固定好后，在PCB上面的三個定位孔中用鉆孔機(jī)打孔，通過定位孔的作用，我們可以把兩張印有線路的油紙分別固定在雙面板上的兩面上.。第五章 系統(tǒng)制作與調(diào)試 PCB板制作硬件部分即電路板制作首先要進(jìn)行PCB板的設(shè)計，此次設(shè)計中采用PROTEL 2004完成了系統(tǒng)印制電路板的設(shè)計（包括鍵盤顯示板、控制電路板等），PROTEL 2004是目前制作電路板使用最廣泛的電子設(shè)計軟件之一。VICIntEnable = 1 0x0e。VICIntEnable = 1 0x04。 // 設(shè)置中斷服務(wù)程序地址VICVectAddr1 = (uint32)IRQ_Timer1。 // 設(shè)置定時器1中斷優(yōu)先級為1VICVectCntl2 = 0x20 | 0x0e。 // 所有中斷通道設(shè)置為IRQ中斷VICVectCntl0 = 0x20 | 0x04。 //讀取ADC結(jié)果 }216。 //直接啟動ADC轉(zhuǎn)換，此位無效 DelayNS(10)。0xf3ffffff)|(126)。 // SPIE = 0, SPI 中斷被禁止}216。 // SPI_SPCCR = 0x52。 SPI初始化化：void MSPI_Init(void){ PINSEL0 = (PINSEL0 amp。 /*()輸出高電平*/ T0MR0 = (Fpclk/200)。 /*定時器計數(shù)器和預(yù)分頻計數(shù)器使能計數(shù)*/ T0MCR = 0x03。 定時器0初始化：void Timer0_Init(void) { T0TC = 0。程序中通過軟件延時來消除按鍵抖動。 軟件總體設(shè)計系統(tǒng)各功能部件初始化，包括用到的鍵盤初始化、定時器初始化、外部中斷初始化、SPI初始化、A/D初始化等，然后進(jìn)行采樣，調(diào)用中斷差補(bǔ)，并將測試結(jié)果顯示出來。(2) 啟動ADS集成開發(fā)環(huán)境,調(diào)入項目文件,編譯項目。先用ADS生成HEX文件，然后打開ISP軟件，通過串口將程序固化在芯片中，以脫機(jī)運(yùn)行。這需要EasyJTAGH仿真器的支持， EasyJTAGH仿真器支持LPC2131芯片的Flash下載，這樣就可以使用這一功能將調(diào)試好的程序下載到Flash中，以脫機(jī)運(yùn)行。圖4. 4 EasyJTAGH外觀圖216。采用ARM公司提出的標(biāo)準(zhǔn)20引腳JTAGH仿真調(diào)試接口。AXD調(diào)試器主窗口如下圖4. 3所示:圖4. 3 AXD調(diào)試器主窗口216。 AXD調(diào)試器簡介AXD調(diào)試器為ARM擴(kuò)展調(diào)試器（ARM eXtended Debugger），包括ADW/ADU的所有特性，支持硬件仿真和軟件仿真(ARMulator)。 Code Warrior IDE 簡介ADS Warrior IDE集成開發(fā)環(huán)境，集成了ARM匯編器、ARM的C/C++編譯器、Thumb的C/C++編譯器、ARM連接器，包含工程管理器、代碼生成接口、語法敏感（對關(guān)鍵字以不同顏色顯示）編輯器、源文件和類瀏覽器等。 軟件開發(fā)環(huán)境，是由ARM公司推出的ARM核微控制器集成開發(fā)工具，英文全稱為ARM Developer Suite。需要注意的是，只有在試圖執(zhí)行從非法地址取指的指令時，ARM才會將預(yù)取指中止標(biāo)志與相關(guān)的指令(沒有意義的指令)一起保存到流水線并對中止進(jìn)行處理。在現(xiàn)有的VPB外設(shè)地址空間內(nèi)，對未定義地址的訪問不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)中止異常。對于這些區(qū)域，對數(shù)據(jù)的訪問和對指令的取指都會產(chǎn)生異常。表 51 ARM異常向量位置地址異常 0x00000000復(fù)位0x00000004未定義指令0x00000008軟件中斷0x0000000C預(yù)取指中斷(從存儲器取指出錯)0x00000010數(shù)據(jù)中止(數(shù)據(jù)訪問存儲器出錯)0x00000014保留*0x00000018IRQ0x0000001CFIQ*在ARM文檔中標(biāo)識為保留，該位置被Boot轉(zhuǎn)載程序用作有效的用戶關(guān)鍵字如果訪問試圖對一個保留地址或未分配區(qū)域的地址進(jìn)行尋址，LPC2131將產(chǎn)生預(yù)取中止或數(shù)據(jù)中止異常。一般來說每一個存儲器空間的容量都在芯片設(shè)計生產(chǎn)時就確定了，擁護(hù)無法修改，這樣就不需要將代碼設(shè)計成在不同地址范圍內(nèi)運(yùn)行。該模塊必須由軟件進(jìn)行控制以符合外設(shè)功能與管腳在特定應(yīng)用中的需求。每個VPB外設(shè)在VPB地址空間內(nèi)都分配了16K字節(jié)地址空間。AHB到VPB的橋接將VPB總線與AHB總線相連。AHB外設(shè)分配了2M字節(jié)的地址范圍，它位于4G字節(jié)ARM存儲器空間的最頂端。LPC2131包含一個支持仿真的ARM7TDMIS CPU、與片內(nèi)存儲器控制器接口的ARM7局部總線、與中斷控制器接口的AMBA高性能總線(AHB)和連接片內(nèi)外設(shè)功能的VPB外設(shè)總線。LPC2131包含了幾個不同的存儲器區(qū)域。同時LPC2131還具有8KB的靜態(tài)存儲器（SRAM）。 使用在應(yīng)用程序進(jìn)行時在線應(yīng)用編程(IAP)。 使用JTAG仿真/調(diào)試器，通過芯片的JTAG接口下載程序；216。該存儲器可用作代碼和數(shù)據(jù)的存儲。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計本章為配料系統(tǒng)的軟件設(shè)計過程，主要完成的任務(wù)是對A/D采樣信號進(jìn)行數(shù)字濾波并實時顯示，然后通過與設(shè)定值進(jìn)行比較來判斷上次下料是否合適，然后根據(jù)偏差在外部觸發(fā)中斷服務(wù)程序中調(diào)整定時器定時值，從而調(diào)整可控硅導(dǎo)通角以調(diào)整振動來改變本次下料量，最終穩(wěn)定皮帶上物料的總重，達(dá)到控制目的。目前照明領(lǐng)域使用的LED有兩大類，一類是磷化鋁，磷化鎵和磷化銦的合金（AlGaInP或AlInGaP）可以做成紅色、橙色和黃色的LED，另一類是氮化銦和氨化鎵和合金（InGaN）來做成綠色、藍(lán)色和白色的LED。它的核心部分是PN結(jié)，P面帶過量的正電荷（通常稱“空穴”），N面帶過量的負(fù)電荷（電子）。216。其芯片封裝、原理圖模型、實際電路圖分別如圖3. 1圖3. 1圖3. 15所示： 圖3. 13 封裝圖 圖3. 14 芯片放大器的原理圖 圖3. 15 實際電路圖 216。 放大器：使用集成放大器——LM324N：這個器件擁有四個獨(dú)立高增益頻率補(bǔ)償放大器。安裝方便、互換性好、可用于制造各種電子汽車衡、軌道衡、料斗秤及各種稱重專用衡器。 傳感器：GF2橋式稱重傳感器,實物圖如圖3. 12所示，特點：采用雙剪切梁結(jié)構(gòu)，配以獨(dú)特的浮動承力機(jī)構(gòu)，可自動復(fù)位，傳感器抗側(cè)向力和抗沖動性能好。為了節(jié)約端口資源和整機(jī)成本，本系統(tǒng)采用SPI（SPI,Serial Peripheral Interface）接口，由8個按鍵，8位移動寄存器74HC16及4個4位8段LED數(shù)碼管構(gòu)成動態(tài)顯示系統(tǒng)實現(xiàn)鍵盤和LED顯示，具體電路如圖3. 11所示。右邊二級放大15倍可以使信號滿足A/D采樣，同時還可以減小輸出電阻，增強(qiáng)電路的帶負(fù)載能力。而電路中采樣信號波動大、雜波多，不夠穩(wěn)定，所以還要先進(jìn)行濾波，然后再進(jìn)行A/D采樣，這樣采樣值更精確。這里參數(shù)計算理由如前所述。可控硅觸發(fā)控制電路：當(dāng)下料的量過大或者過小，即大于設(shè)定值，就可以通過調(diào)整下料電振機(jī)的電流的大小，從而調(diào)整其振幅，而控制電振機(jī)的振幅大小就是通過調(diào)節(jié)可控硅觸發(fā)角的大小來實現(xiàn)的。圖3. 7 JTAG接口電路 系統(tǒng)模塊電路設(shè)計 過零檢測電路：用于檢測交流電的過零點，在過零點來臨之后，打開一個定時器，定時器中斷后，給出可控硅開啟脈沖，這樣只要改變定時器初值就能將開啟脈沖前移或者后推，實現(xiàn)對可控硅觸發(fā)角的控制。使系統(tǒng)復(fù)位后LPC2131內(nèi)部JTAG接口使能，直接進(jìn)入JTAG調(diào)試。原理圖如圖3. 6所示。其電路原理圖如圖3. 5所示。電路原理圖如圖3. 4所示。當(dāng)正確連接電源后，LED作為電源指示燈點亮。（1）電源電路。LPC2131將ARM7TDMIS配置為小端字節(jié)順序,LPC2131開發(fā)板的實物如圖3. 3所示。片內(nèi)外設(shè)與器件引腳的連接由引腳連接模塊控制。AHB和VPB通過橋相連。~。l 通過外部中斷將處理器從掉電模式中喚醒。l 2個低功耗模式：空閑和掉電。l 通過片內(nèi)PLL可實現(xiàn)最大的為60MHz的CPU操作頻率。l 多達(dá)47個可承受5V電壓的通用I/O。l 向量中斷控制器。l 實時時鐘具有獨(dú)立的電源和時鐘源，在節(jié)電模式下極大的降低功耗。l 1個8路10位A/D轉(zhuǎn)換器共包含8個模擬輸入， us。Flash編程時間，1ms可編程256個字節(jié)，扇區(qū)擦除或整片擦除只需400ms。l 32KB片內(nèi)Flash程序存儲器，128位寬度接口/加速器實現(xiàn)高達(dá)60MHz的操作頻率。LPC2131特性如下：.l 小型LQFP64封裝的16/32位ARM7TDMIS微控制器。128位寬度的存儲器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在最大時鐘速率下運(yùn)行。 Thumb代碼僅為ARM代碼規(guī)模的65%，但是其性能卻是連接到16位存儲器系統(tǒng)的相同的ARM處理器性能的160%?；旧?，ARM7TDMIS處理器具有以下兩個指令集：l 標(biāo)準(zhǔn)32位ARM指令集l 16位Thumb指令集 Thumb指令集的16位指令長度，使其可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)ARM代碼的密度，卻仍然保持ARM的大多數(shù)性能上的優(yōu)勢，而這些優(yōu)勢是使用16位寄存器的16位處理器所不具備的。取指譯碼執(zhí)行取指譯碼執(zhí)行取指譯碼執(zhí)行圖3. 2 ARM7的3級指令流水線ARM7TDMIS處理器使用了一個被稱為Thumb的獨(dú)特結(jié)構(gòu)化策略，非常適合那些對存儲器有限制或者需要較高代碼密度的大批量產(chǎn)品的應(yīng)用。ARM7TDMIS使用了流水線技術(shù)，處理和存儲系統(tǒng)的所有部分都可連續(xù)工作。 ARM處理器概述ARM7TDMIS核是通用的32位微處理器內(nèi)核，具有高性能和低功耗的特性。在所有ARM微處理器系列中，ARM7TDMI微處理器系列所應(yīng)用的范圍最廣，采用ARM7TDMI微處理器作為內(nèi)核生產(chǎn)芯片的公司最多，同時其性價比也是最高的。由于ARM公司自成立以來，一直以IP(Intelligence Property)核提供者的身份向各大半導(dǎo)體制造商出售知識產(chǎn)權(quán)，而自己并不介入芯片的生產(chǎn)銷售，加上其設(shè)計的芯核具有功耗低、成本低等顯著優(yōu)點，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%以上的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。目前，采用ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)(IP)核的微處理器，即我們通常所說的ARM微處理器，已經(jīng)遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場。ARM (Advanced RISC Machines )，既可以認(rèn)為是一個公司的名稱，也可以認(rèn)為是對一類處理器的通稱。ARM集成了豐富的片內(nèi)外設(shè)資源，利用自身資源不必增加外圍器件就可實現(xiàn)控制要求的功能，同時使得控制板的結(jié)構(gòu)尺寸可以做得更小。ARM嵌入式系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能，良好的移植性，廣泛應(yīng)用與各個行業(yè)。與DSP具有同等性能的ARM微處理資源豐富，具有很好的通用性，以其高速度，高性能、低價格、低功耗，可以廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但數(shù)據(jù)處理能力不強(qiáng)，需要借助外加器件例如計數(shù)器，PID調(diào)節(jié)器或PiVM產(chǎn)生器等，系統(tǒng)的穩(wěn)定性不強(qiáng)，系統(tǒng)控制板的結(jié)構(gòu)尺寸也會很大。圖3. 1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 主控芯片的選擇及簡介作為配料系統(tǒng)核心部件的主控芯片，不但要求其損耗低、抗干擾能力強(qiáng)、易于操作、價格適中，而且必須具有執(zhí)行速度快、通用性強(qiáng)等特點。鍵盤顯示電路：實時監(jiān)控電路運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)具體情況進(jìn)行電路參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整?？煽毓栌|發(fā)控制電路：根據(jù)上次下料量的大小調(diào)整其導(dǎo)通角，以改變電路中的電流，從而調(diào)整振動以調(diào)整本次下料量，最終達(dá)到控制作用。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)電路總體設(shè)計整個系統(tǒng)以LPC2131微控制器為核心，對皮帶料重，過零點等參數(shù)進(jìn)行檢測，經(jīng)運(yùn)算比較，控制可控硅觸發(fā)等相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)系統(tǒng)功能。一般配料系統(tǒng)對稱量配料過程的生產(chǎn)率都有規(guī)定，在給定的生產(chǎn)率前提下，使配料精度達(dá)到要求即可。