嵌入式系统设计实验报告

1、西安邮电大学嵌入式系统设计实验报告专 业班 级学 号学生姓名指导教师学 期2013-2014学年第2学期完成日期2014-06-25基于lpc2131的模拟电梯控制实验1、 实验目的1、 熟悉arm & ads v1.2 的环境2、 理解lpc2131芯片引脚功能的选择3、 理解gpio的使用设置、输入驱动方法4、 理解spi全双工同步串行通信原理，学习arm spi资源的驱动编程5、 学习在lpc2131上移植ucos系统2、 实验内容及要求1、 通过键盘输入楼层，输入之后数码管从当前位置向上或向下运行，流水灯表示运动方向。2、 流水灯在运行中显示电梯正在运行的方向，并且在电梯到达时在该楼层

2、闪烁3次。3、 电梯运行到对应楼层，数码管显示楼层号。4、 流水灯表示电梯运行楼层。5、 系统可同时满足多用户需求。达到该系统与现实电梯系统的一致性。3、 系统总体设计（总体方案及系统框图）主要是创建了四个任务，分别为电梯总任务、按键检测任务、电梯方向改变任务及电梯向上或向下运行任务，然后启动多任务环境，通过事件标志组发送和接收消息，进而实现电梯的一些基本的功能。蜂鸣器模块数码管显示模块spi串口模块lpc2131led显示与键盘模块4、 系统详细设计（模块详细设计及流程图）5、 系统测试（数据测试结果及分析） 通过键盘按键输入楼层数，发送到开发板，数码管和led灯初始化时会停留在电梯的第一层

3、。接受到数据后数码管会自动变化到该楼层，并且led灯在数码管变化的同时会显示电梯当前的运动状态，上或者下。在程序运行的任何期间都可以从键盘输入电梯的楼层数。而且程序会自动判断要满足的用户的优先级。此次试验达到的效果基本与现实中电梯的运行模式达到了一致。六、总结在整个课程设计中，我们组员一起认真地查找相关资料，然后又对书中的相关内容仔细翻阅，通过虚心请教和不懈的努力，最终完成了整个设计，心中的喜悦实在无以言表。此刻，我非常感谢我们组长的鼓励和帮助，感谢同学们诸多的帮助！本次设计不仅让我收获了许多，也让我对以前所学习的arm知识有了进一步的深化与巩固，最关键的是，它给了我一份自信。但我很明白，作品

4、中还存在着比较多的不足，这些都需要进一步的改善，我会不骄傲，不气馁，用着自信与执着尽最大努力将其完善。7、 附录（代码+注释）#include config.h#include stdlib.h#definekey11 16 / p0.16连接key1#definekey21 17 / p0.17连接key2#definekey31 18 / p0.18连接key3#definekey41 19 / p0.19连接key4#definekey51 20 / p0.20连接key5#definekey61 21 / p0.21连接key6#define beep 1 7 / p0.7控制蜂鸣器b

5、eep#define hc595_cs (1 29) /p0.29口为74hc595的片选#definetaskstklengh64/define the task0 stack length 定义用户任务0的堆栈长度 int semaphore7 = 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; /定义一个信号量数组int current_floor; int work_count = 0;int direction;int is_working;uint8 const disp_tab10 = 0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x

6、80, 0x90; /数码管显示数字列表os_stktaskstk taskstklengh;/define the task0 stack 定义用户任务0的堆栈os_stktask0stk taskstklengh;os_stktask1stk taskstklengh;os_stktask2stk taskstklengh;os_flag_grp *direct_chan; /事件标志组os_event *u_d;void elevator(void *pdata); /电梯总任务声明void is_button_press(void *pdata); /检测按键任务声明void dire

7、ction_change(void *pdata); /电梯方向改变任务声明void up_down(void *pdata);/电梯向上、向下运行任务声明void mspi_init(void) pinsel0 = (pinsel0 & 0xffff00ff) | 0x00005500;/ 设置管脚连接spi/pinsel0 = (pinsel0 & (0xff 8) | (0x15 8) ; spi_spccr = 0x52; / 设置spi时钟分频 spi_spcr = (0 3) |/ cpha = 0, 数据在sck 的第一个时钟沿采样 (1 4) |/ cpol = 1, sck

8、为低有效 (1 5) |/ mstr = 1, spi 处于主模式 (0 6) |/ lsbf = 0, spi 数据传输msb (位7)在先 (0 7);/ spie = 0, spi 中断被禁止uint8 mspi_senddata(uint8 data) ioclr = hc595_cs; / 片选74hc595 spi_spdr = data; while( 0 = (spi_spsr & 0x80);/ 等待spif置位，即等待数据发送完毕 ioset = hc595_cs; return(spi_spdr);int main(void)int8u error;osinit ();u

9、_d = ossemcreate(0); /创建向上或向下的信号量direct_chan = osflagcreate(0, &error); /创建方向改变的事件标志组ostaskcreate (elevator,(void *)0, &taskstktaskstklengh - 1, 2); /创建电梯总任务osstart (); /启动多任务环境return 0;void elevator(void *pdata)pdata = pdata;targetinit (); /初始化目标板pinsel1 = 0x00000000; /选择管脚连接到gpioio0dir = beep; /设置

10、蜂鸣器为输出io0dir = (0x3f) 16; /选择按键作为输入pinsel2 &= 0x08; /选择管脚连接到gpioio1dir = 0xff 18; /选择流水灯作为输出io1set = 0xff 18; /使流水灯处于高电平，灯熄灭mspi_init(); /spi初始化iodir = hc595_cs; /将spi作为输出io0dir = (0x3f) 16; /将p0.16p0.21作为输入ostaskcreate (is_button_press,(void *)0, &task0stktaskstklengh - 1, 4); /创建任务ostaskcreate (di

11、rection_change,(void *)0, &task1stktaskstklengh - 1, 5);ostaskcreate (up_down,(void *)0, &task2stktaskstklengh - 1, 3);while (1)ostimedly(10); /延时void is_button_press(void *pdata) /判断按键任务int8u error;pdata = pdata;targetinit (); /目标板初始化化while (1)if (io0pin & key1) = 0) /按下1号键 if (semaphore1 != 1) / i

12、o1clr = 1 18; /使第一个流水灯点亮semaphore1 = 1; /将信号量置位work_count+; /电梯工作量增加else if (io0pin & key2) = 0) /按下2号键时 if (semaphore2 != 1) io1clr = 1 19; /使第二个流水灯点亮semaphore2 = 1;work_count+;else if (io0pin & key3) = 0) /按下3号键时 if (semaphore3 != 1) io1clr = 1 20; /使第三个流水灯点亮semaphore3 = 1;work_count+; else if (io

13、0pin & key4) = 0) /按下4号键时 if (semaphore4 != 1) io1clr = 1 21; /使第四个流水灯点亮semaphore4 = 1;work_count+;else if (io0pin & key5) = 0) /按下5号键时 if (semaphore5 != 1) io1clr = 1 22; /使第五个流水灯点亮 semaphore5 = 1;work_count+;else if (io0pin & key6) = 0) /按下6号键时 if (semaphore6 != 1) io1clr = 1 23;semaphore6 = 1;wor

14、k_count+;if (is_working = 1) /判断电梯是否运行 ostimedly(os_ticks_per_sec * 0.2);/延时0.2秒else if (work_count != 0) osflagpost(direct_chan, 0x02, os_flag_set, &error); /事件标志组发送出去ostimedly(os_ticks_per_sec * 0.2);/延时0.2秒else direction = 0;void direction_change(void *pdata)uint8 error;int floor_temp;int up, dow

15、n;pdata = pdata;targetinit (); /目标板初始化direction = 0;while (1)osflagpend(direct_chan, 0x03, os_flag_wait_set_all + os_flag_consume, 0, &error); /接收事件标志组发送的消息if (direction = 1) for (floor_temp = current_floor + 1; floor_temp = 1 & !semaphorefloor_temp; floor_temp-);if (floor_temp = 0) /如果楼层已到达底层时，改变方向

16、向上运行 direction = 1;else if (direction = 0) is_working = 1;ostimedly(os_ticks_per_sec);is_working = 0;if (work_count = 1) for (floor_temp = 1; floor_temp floor_temp) direction = -1;else direction = 1;else if (current_floor = 1) direction = 1;else if (current_floor = 6) direction = -1;else for (floor_

17、temp = current_floor + 1; floor_temp = 1 & !semaphorefloor_temp; floor_temp-);down = floor_temp;if (up - current_floor current_floor - down) /首先响应距离较近的楼层 direction = -1;else if (up - current_floor current_floor - 1) direction = -1;else if (6 - current_floor current_floor - 1) direction = 1;else dire

18、ction = 1;ossempost(u_d);void up_down(void *pdata)int count;uint8 error;pdata = pdata;targetinit (); /目标板初始化current_floor = 1;mspi_senddata(disp_tabcurrent_floor); io1clr = 1 18; /使第一个流水灯点亮osflagpost(direct_chan, 0x01, os_flag_set, &error);while (1) ossempend(u_d, 0, &error); /接收信号量ostimedly(os_tick

19、s_per_sec); /延时io1set = 1 (17 + current_floor); /将当前楼层灯熄灭if (direction = 1) current_floor+;else if (direction = -1) current_floor-;io1clr = 1 (17 + current_floor); /使当前楼层灯点亮mspi_senddata(disp_tabcurrent_floor); /向数码管发送楼层消息if (semaphorecurrent_floor = 1) count = 3;while (count) /到达目标楼层后灯闪三下 ostimedly

20、(os_ticks_per_sec / 2);io1set = 1 (17 + current_floor); /ostimedly(os_ticks_per_sec / 2);io1clr |= 1 (17 + current_floor);count-;work_count-;semaphorecurrent_floor = 0; /信号量还原为0 osflagpost(direct_chan, 0x01, os_flag_set, &error); 基于lpc2131的模拟mp3播放器实验1、 实验目的6、 熟悉arm & ads v1.2 的环境7、 理解lpc2131芯片引脚功能的选

21、择8、 理解gpio的使用设置、输入驱动方法9、 理解pwm的通信原理，学习arm pwm资源的通信编程10、 学习在lpc2131上移植ucos系统2、 实验内容及要求 （1）通过键盘输入，进入mp3播放器相应的功能选项。 （2）mp3播放器具备的功能选项为：播放、暂停、停止、音量控制、音乐下载。 （3）mp3播放器响应进入各功能状态时，蜂鸣器蜂鸣。 （4）流水灯表示mp3播放器当前所处的功能状态。 （5）蜂鸣器蜂鸣声音的大小代表音量的大小，音量控制状态和音乐下载状态可分别与其他3种状态同事存在。 （6）数码管数字大小表示执行mp3各功能状态的时间。3、 系统总体设计（总体方案及系统框图）系

22、统主要创建了六个任务，分别为mp3总任务、判断按键任务、播放音乐任务、控制音量任务、播放上一曲或下一曲任务及暂停或停止任务，然后启动多任务环境，通过创建的消息邮箱发送并接收消息，进而实现mp3播放的一些简单功能。蜂鸣器模块数码管显示模块lpc2131pwm串口模块led显示与键盘模块4、 系统详细设计（模块详细设计及流程图）5、 系统测试（数据测试结果及分析）通过键盘按键输入相应功能，发送到开发板，数码管和led灯接收到数据后，数码管会自动变化到该按键号，并且相应的led灯在数码管变化的同时会点亮。在程序运行的任何期间都可以从键盘输入相应功能，而且程序会自动判断要满足的用户的优先级。此次试验实

23、现了简单的基本mp3功能。6、 总结通过这次课程设计，使我对以前完全陌生的arm 软件有了初步的接触，我学到了如何在arm中实现基本的mp3播放功能。原先我对嵌入式系统并没有很深刻的了解，在做完课程设计后，我对数码管、蜂鸣器及流水灯的结构和功能有了更进一步的了解，并且知道了一些相关函数的功能与运用，真正的把所学的东西运用到了实际中，更好的把课本知识与实际相结合，对我以后的学习有很大帮助。7、 附录（代码+注释）#include config.h#include stdlib.h#include music.h#definekey11 16 / p0.16连接key1#definekey21 1

24、7 / p0.17连接key2#definekey31 18 / p0.18连接key3#definekey41 19 / p0.19连接key4#definekey51 20 / p0.20连接key5#definekey61 21 / p0.21连接key6#define beep 1 7 / p0.7控制蜂鸣器beep#define hc595_cs (1 0; dly-) for(i = 0; i 0x7ffff; i+);uint8 const disp_tab10 = 0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x9

25、0; os_stktaskstk taskstklengh;/define the task0 stack 定义用户任务0的堆栈os_stktask0stk taskstklengh;os_stktask1stk taskstklengh;os_stktask2stk taskstklengh;os_stktask3stk taskstklengh;os_stktask4stk taskstklengh;void mp3(void *pdata); /对mp3主任务声明void is_button_press(void *pdata); /对判断按键任务声明void pwm(void *pda

26、ta); /对音乐播放任务声明void voicepend(void *pdata); /对控制音量任务声明void b_npend(void *pdata); void p_spend(void *pdata);uint32 voice_global;uint32 b_n_global;uint32 p_s_global;void mspi_init(void) /spi初始化 pinsel0 = (pinsel0 & 0xffff00ff) | 0x00005500;/ 设置管脚连接spipinsel0 = (pinsel0 & (0xff 8) | (0x15 8) ; spi_spcc

27、r = 0x52; / 设置spi时钟分频 spi_spcr = (0 3) |/ cpha = 0, 数据在sck 的第一个时钟沿采样 (1 4) |/ cpol = 1, sck 为低有效 (1 5) |/ mstr = 1, spi 处于主模式 (0 6) |/ lsbf = 0, spi 数据传输msb (位7)在先 (0 7);/ spie = 0, spi 中断被禁止uint8 mspi_senddata(uint8 data) /向数码管发送消息 ioclr = hc595_cs; / 片选74hc595 spi_spdr = data; while( 0 = (spi_spsr & 0x80);/ 等待spif置位，即等待数据发送完毕 ioset = hc595_cs; return(spi_spdr