基于ARM9的数据采集程序设计

1、武汉理工大学华夏学院设 计 报 告课程名称 嵌入式技术 题 目基于arm9的数据采集程序设计专 业 班 级 学 号 姓 名 成 绩 _2015_年_ 月_日（注：为设计报告完成的日期）目录第1章 功能及原理.1 1.1实现的功能.1 1.2软件硬件平台.11.3硬件原理分析及原理图.11.4硬件驱动的实现步骤及分析.1第2章 代码设计.42.1相关寄存器定义.42.2实现驱动.42.3编写驱动.52.4修改两个makefile.6第3章 实验运行步骤.83.1启动串口调试.83.2运行h-jtag.83.3运行eclipse工程.93.4调试工程.9第4章 调试及结果分析.114.1实验现象.

2、114.2总结体会.12第1章 功能及原理1.1实现的功能通过s3c2410x(arm9)的adc采集实验箱电位器的值，旋转电位器时可在屏幕上看到当前采集值的变化。中断功能：按下中断按键触发中断，中断时三个led灯闪烁一次，且屏幕上打印正在中断的提示。报警功能：设定一个临界值（如500），当采集的值超过此临界值时，灯闪烁报警，三个电位器可与三个灯一一对应。1.2软件硬件平台 硬件平台为博创经典up-netarm2410实验箱（s3c2410处理器）。 软件平台为eclipse+keil+putty（串口调试助手）。1.3硬件原理分析及原理图 由底板文件夹中第10章10-ad-da-can文件中

3、可得电位器原理图如下：图1 硬件原理图 s3c2410的adc是8路复用的，开发平台上的3个adc电位器对应ain0-2，触摸屏电路使用ain5和ain7。adc电路的参考电压verf固定为3.3v电压，输入电压范围是0到3.3v。 a/d转换器是模拟信号和cpu之间联系的接口，它将连续变化的模拟信号转换为数字信号，以供计算机和数字系统进行分析、处理、存储、控制和显示。1.4硬件驱动的实现步骤及分析1.4.1 muxed通过在09章io ports章节搜索ain0、ain1、ain2，没有找到，因此，不是多功能引脚。1.4.2 clk 开启时钟在07-clock power managemen

4、t一章中搜索adc，发现：表1 clock power management设置使能设置为使能状态，clkcon15=0b1。时钟分频在16-adc & touch screen一章中的寄存器中配置，发现：表2 adc & touch screen寄存器配置a/d转换器预分频器使能 adccon14=0b1。a/d转换器预分频器数值为256分频 adccon13：6=0xff。1.4.3参数设置查看表2可知：adc通道选择：输入通道选择ain2，adccon5：3=0b010。模式选择：模式选择为正常模式，adccon2=0b0。设置启动ad转换的方式：读启动，adccon1=0b1。启动ad

5、转换：adccon0=0b1。1.4.4功能判断采样转换完成： if (adccon15 = 0b1)则转换完成，可读取采样值，否则继续等。读取采样值(整数)：data = adcdat00:11。启动adc：tmp = adcdat00:11。第2章 代码设计2.1相关寄存器定义在工程中新建include文件夹，在include文件夹中新建tao（adc）文件夹，在tao文件夹中新建tao.h文件，在tao.h中添加如下代码：#define taocon (*(volatile unsigned int *)0x58000000)/tao控制寄存器#define taotsc (*(vola

6、tile unsigned int *)0x58000004)/tao触摸屏控制寄存器#define taodly (*(volatile unsigned int *)0x58000008)/tao启动延时寄存器#define taodat0 (*(volatile unsigned int *)0x5800000c)/tao转换数据寄存器0#define taodat1 (*(volatile unsigned int *)0x58000010)/tao转换数据寄存器1#define clkcon (*(volatile unsigned int *)0x4c00000c)/时钟寄存器in

7、t tao_read(void);void tao_init01(void);void tao_init02(void);void tao_init03(void);表3 相关寄存器定义2.2实现驱动在工程中新建drivers文件夹，在drivers文件夹中新建tao文件夹，在tao文件夹中新建tao.c文件，在tao.c中添加如下代码：#include tao/tao.hvoid tao_init01(void)clkcon |= 0x1 15; /时钟配置,clkcon15 = 0b1,表示使能taocon|=0x114;taocon|=0xff6; /时钟分频taocon14=0b1,t

8、aocon13:6=0xff;taocon&=(0x73); /通道选择，选择通道0，taocon5：3=010;taocon&=(0x12); /模式选择：选择正常模式 taocon2=0;taocon&=(0x11); /设置启动ad转换的方式：读启动taocon|=0x1; /启动ad转换void tao_init02(void) clkcon |= 0x1 15; /时钟配置,clkcon15 = 0b1,表示使能taocon|=0x114; taocon|=0xff6; /时钟分频taocon14=0b1,taocon13:6=0xff;taocon&=(0x73); taocon|

9、=0x34; /通道选择，选择通道1，taocon5：3=010;taocon&=(0x12); /模式选择：选择正常模式 taocon2=0;taocon&=(0x11); /设置启动ad转换的方式：读启动taocon|=0x1; /启动ad转换void tao_init03(void) clkcon |= 0x1 15; /时钟配置,clkcon15 = 0b1,表示使能taocon|=0x114; taocon|=0xff6; /时钟分频taocon14=0b1taocon13:6=0xff;taocon&=(0x73);taocon|=0x14; /通道选择，选择通道2，taocon5

10、：3=010;taocon&=(0x12); /模式选择：选择正常模式 taocon2=0;taocon&=(0x11); /设置启动ad转换的方式：读启动taocon|=0x1; /启动ad转换int tao_read(void) int data;taocon|=0x1; /启动ad转换while(!(taocon&(1 main.c，在main.c中添加：#include tao/tao.h#include uart/uart.h#include key/key.h#include gpio/led.hint main(void) uart_init(); /屏幕打印驱动 led_ini

11、t(); /led灯驱动 key_init(); /中断驱动 int t1,t2,t3; while(1) /读写采样值 tao_init01(); t1=tao_read(); if(t1500) *(volatile unsigned int *)0x56000024) |= 0x15;/灯0灭 for(i=0;i1000000;i+); *(volatile unsigned int *)0x56000024) &= (0x1 5);/灯0亮 for(i=0;i500) *(volatile unsigned int *)0x56000024) |= 0x16;/灯1灭 for(i=0;

12、i1000000;i+); *(volatile unsigned int *)0x56000024) &= (0x16);/灯1亮 for(i=0;i500) *(volatile unsigned int *)0x56000024) |= 0x17;/灯2灭 for(i=0;i1000000;i+); *(volatile unsigned int *)0x56000024) &= (0x17);/灯2亮 for(i=0;i1000000;i+); printf(t1=%4d,t2=%4d,t3=%4dn,t1,t2,t3); return 0;void do_irq(void) /中断采

13、样值部分 int src = intoffset; int i; printf(do_irqtaon); /打印中断switch (src) case 4: key_isr(); led_off();for(i=0;i1000000;i+);led_on();for(i=0;i1000000;i+); break; intpnd |= 1 tao中， 在drivers- tao下的makefile中找到：“cobjs:=”改为：cobjs:= tao.o /即将tao.c编译成tao.o 找到“lib=” 改为：lib= libtao.a /将tao.o生成库文件libtao.a 找到工程中的

14、makefile文件，在其中添加：libs += drivers/tao/libtao.a /将libtao.a 链接到工程中第3章 实验运行步骤3.1启动串口调试 双击桌面程序putty.exe，出现putty configuration 界面，选择serial，将speed改为115200，点击左边树形列表中的“serial”， 将右边最后一项改为“none”， 点击“open”按钮，出现串口调试界面，拨动实验箱电源开关，串口调试界面中有如下显示，表示串口通了，配置好了。按电脑键盘的任意键，光标停在vivi处，等待eclipse程序运行。图2 putty程序图3.2启动h-jtag先确定实

15、验箱电源打开，并口线连接好，单击“开始-所有程序-h-jtag-h-jtag”。图3 h-jtag程序图33 运行eclipse工程331创建eclipse工程 双击桌面程序eclipse，选择工作空间（存放源代码及工程文件的地方d:eclipse_project_cyg），点击ok按钮。进入主界面后，单击filenewc project菜单项，eclipse将打开一个标准对话框，输入project_s3c2410，单击finish即可创建一个新的工程，建议对每个新建工程使用独立的文件夹。332创建keil工程 点击vision-create/update vision project，进入v

16、ision project界面，将compiler设置为gcc,点击next-s3c2410a-finish，这时会打开keil软件，关闭keila工程。333 添加文件到工程 拷贝project_s3c2410(uart实验完成版)文件夹到eclipse project_s3c2410文件夹中，替换掉新建的project_s3c2410，在eclipse软件下，按f5刷新工程目录。在include文件夹中新建tao文件夹，在tao文件夹中新建tao.h文件，在tao.h中添加tao.h的代码；在drivers文件夹中新建tao文件夹，在tao文件夹中新建tao.c文件，在tao.c中添加ta

17、o.c的代码；在common文件夹里的main.c里添加代码；复制工程中common文件夹中的makefile文件到drivers-tao中， 在drivers tao下的makefile中找到：“cobjs:=”改为：cobjs:= tao.o /即将tao.c编译成tao.o 找到“lib=” 改为：lib= libtao.a /将tao.o生成库文件libtao.a 找到工程中的makefile文件，在其中添加：libs += drivers/tao/libtao.a /将libtao.a 链接到工程中34 调试工程点击run-debug configurations，出现debug c

18、onfigurations界面，右键单击vision project，点击new，单击browse- protect_s3c2410-ok；单击file的browse，选中protect_s3c2410.uvproj-ok，点击target options按钮，选择output -select folder for objects按钮，点击向上按钮，然后点击ok按钮；点击debug标签，选择h-jtag arm，然后点击ok按钮，点击debug按钮，开始调试程序。再弹出几个请求确认界面点击yes就好。调试成功后出现debug界面，点击绿色按钮击开始运行。观察试验箱以及串口调试界面变化。图4 eclipse树状图图5 debug程序图第4章 调试及结果分析4.1实验现象 点击绿色三角按钮运行后，putty界面连续读取并显示ain0,ain1,ain2的数值，分别旋转3个电位器，串口调试助手屏幕上显示的数值也回发生变化。按下中断按键触发中断，中断时三个led灯闪烁一次，且屏幕上打印正在中断的提示，并停止继续读取。再过一定的延时时间后，会继续读取并显示数值于屏幕上。图6 采集及中断现象图图7 采集的第一个电位器ain0大于500时图8 采集的第二个电位器ain1大于500时图9 采集的第三个电位器ain2大于500时设定的