armLPC2103实验指导书

1、 ARM嵌入式系统基础教程 实 验 指 导 书系统教研室沈阳工程学院信息系二00八年七月 目录 概论实验一:ADS 1.2集成开发环境及HJTAG-H仿真器应用实验二: 高速GPIO-LED灯闪烁控制实验实验三: 外部中断实验实验四: 定时器实验实验五: UART接口实验实验六: RTC实验实验七: PWM脉宽调制实验实验八: uC/OS-II实验实验一:ADS 1.2集成开发环境及HJTAG-H仿真器应用1实验目的掌握在ADS1.2开发环境里如何建立、编译连接工程、仿真调试及脱机运行的基本方法。2实验设备 硬件：PC机 一台 LPC2103教学实验开发平台 一套 软件：Windows98/X

2、P/2000系统，ADS1.2集成开发环境3实验内容使用HJTAG仿真器在ADS1.2集成开发环境里运行一个程序，来熟悉ADS1.2集成开发环境和使用仿真器，最终脱机运行。利用LPC2103在ADS1.2集成开发环境下的工程模板编写程序，程序的功能设计为控制LED1灯的闪烁。4实验预习要求仔细阅读LPC2103手册第3章H2103快速入门的说明5实验步骤（1）打开ADS（ARM_Developer Suite v.12->CodeWarrior for ARM Developer Suite）开发环境，使用ARM Executable Image for lpc2103模板建立工程Exa

3、mple，如图1.1所示。项目目录如图3.27所示。图1.1 使用LPC2103工程模板建立工程Example图1.2 ADS项目工程目录（2）在user组中的main.c文件中添加代码。（3）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。 选择DebugInRAM生成目标时，编译连接的目标代码用于片内RAM调试。（4）将LPC2103教学实验开发平台上的JP4跳线短接。（5）选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。 将计算机并口与HJTAG-H仿真器相连，然后再将HJTAG-H仿真器的JTAG接口连接到LPC2103目标板上，打开H-JTAG S

4、erver，检测到芯片内核信息后，打开Auto Download选项，如图1.3所示。此时会自动启动H-Flasher软件，选择目标芯片的型号，如图1.4所示，将当前的配置信息保存起来，建议将配置信息保存到安装路径下的Hconfig文件夹内，如图1.5所示。图1.3 启动H-JTAG Server图1.4 选择芯片型号图1.5 保存配置信息在H-JTAG Server中选择Auto Download项后，H-Flasher的只需设置芯片型号即可，至于烧写目标文件可以不设置。设置完成后，关闭H-JTAG Server和H-Flasher（注意：不能使用Exit项关闭）。启动AXD，打开【Opti

5、ons】->【Configure Target.】，弹出Choose Target窗口，如图1.6所示。点击“ADD”添加仿真器的驱动程序，在添加文件窗口选择如D:Program FilesH-JTAG目录下的H-JTAG.dll，点击“打开”即可。 图1.6 Choose Target窗口添加完HTAG-H驱动后，选择该驱动程序，如图1.7所示，然后点击OK，出现图1.7所示的界面。图1.7 H-JTAG检测到的CPU内核关闭AXD界面，回到ADS中，在正常情况下，点击Debug仿真后，PC指针会指向中断向量表的起始处，如图1.8所示。图1.8 进入AXD仿真调试界面如果工程文件的路径

6、中存在中文，直接进入AXD调试环境会出现错误，此时需要重新设置配置信息，如图1.9所示。因此，建议工程路径中不包含中文。（6）脱机运行调试时若选择使用DebugInFLASH生成目标，并进行调试后（使用HTAG-H仿真器），程序即烧写到片内Flash中。将HTAG-H和电源断开，重新上电，程序将脱机运行，将会看到LED闪烁。使用RelInFlash生成目标时，编译连接生成的目标代码会将芯片加密。此时不能再进行调试，除非使用ISP进行全片擦除，否则是不能再进行调试的。（7）可以全速运行程序，LED1灯亮一会，熄灭一会依次循环。6实验参考程序程序清单1 LED控制程序/*/#include &qu

7、ot;config.h"# define LED1 1 << 17 /* P0.17控制LED1 */* 函数名称：Delay* 函数功能：延时子程序* 入口参数： dly 延时参数，值越大，延时时间越长* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void DelayNS (uint32 dly) uint32 i; for (; dly > 0; dly-) for(i = 0; i < 50000; i+); /* 函数名称：main* 函数功能：跳线JP4短接，LED1闪烁* 入口参数： 无* 出口参数： 无* 返回值： 无*/int main (void)

8、PINSEL1 = PINSEL1 & (0x03 << 2); /* 将P0.17设置为GPIO */IO1DIR = LED1; /* 设置LED控制口为输出 */ while (1) IO1SET = LED1; /* LED1熄灭 */Delay(50) IO1CLR = LED1; /* LED1点亮 */Delay(50) return 0;/*/7作业1、工程模板有哪些作用？ 2、如何强行重新编译工程的所有文件？ 实验二: 高速GPIO-LED灯闪烁控制实验1实验目的掌握LPC2103的ARM7微控制器的GPIO控制。2实验设备 硬件：PC机 一台 LPC21

9、03教学实验开发平台 一套 软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境3实验内容选择高速GPIO，控制LED灯闪烁。需要短接JP4的P0.17、P0.18、P0.19、P0.20端口，输出控制LED1、LED2、LED3和LED4灯。4实验预习要求仔细阅读LPC2103教材第4章LPC2103功能部件详解的4.1节引脚连接模块和4.2节GPIO。5实验步骤（1）打开ADS（ARM_Developer Suite v.12->CodeWarrior for ARM Developer Suite）开发环境，使用ARM Executable Image for l

10、pc2103模板建立工程Enhance GPIO。（2）在user组中的main.c文件中添加代码。（3）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。（4）将LPC2103教学实验开发平台上的JP4跳线短接。（5）选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。（6）可以全速运行程序，LED1、LED3灯熄灭，LED2、LED4灯点亮一会，LED2、LED4灯熄灭，LED1、LED3灯点亮一会依次循环。6实验参考程序程序清单2 高速GPIO-LED灯闪烁控制程序/*/#include "config.h"#define LED1 1

11、<< 17 /* P0.17控制LED1 */#define LED2 1 << 18 /* P0.18控制LED2 */#define LED3 1 << 19 /* P0.19控制LED3 */#define LED4 1 << 20 /* P0.20控制LED4 */* 函数名称：Delay* 函数功能：延时子程序* 入口参数： dly 延时参数，值越大，延时时间越长* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void DelayNS (uint32 dly) uint32 i; for (; dly > 0; dly-) for(i =

12、0; i < 50000; i+); /* 函数名称：main* 函数功能：跳线JP4短接，LED闪烁* 入口参数： 无* 出口参数： 无* 返回值： 无*/int main (void) PINSEL1 = PINSEL1 & (0xFF << 2); /* 将P0.17-P0.20设置为GPIO */ SCS = 0x01; /* 设定为高速GPIO模式 */ FIO0DIR = LED1 | LED2 | LED3 | LED4; /* 设置LED控制口为输出 */ FIO0SET = LED1 | LED2 | LED3 | LED4; /* LED1熄灭 *

13、/ while (1) FIO0SET = LED1 | LED3; /* LED1、LED3熄灭 */ FIO0CLR = LED2 | LED4; /* LED2、LED4点亮 */ DelayNS(50); /* 延时 */ FIO0CLR = LED1 | LED3; /* LED1、LED3点亮 */ FIO0SET = LED2 | LED4; /* LED2、LED4熄灭 */ DelayNS(50); /* 延时 */ return 0;/*/7作业1、为什么本实验的工程不需要设置链接地址？（LPC2103专用工程模版已集成了启动代码、编译选项和链接地址设置等）2、在实验程序中

14、，如何控制LED灯的闪烁速度？（DelayNS()）3、要将以上几个I/O口作GPIO功能时，为什么要注意对PINSEL2的操作？在启动程序中哪里配置了PINSEL2？4、在实验程序中，“#define LED4 1<<31”这种表达式对于I/O操作有哪些方便的地方？5、如何避免“C2892E: signed constant overflow”警告（“#define LED4 1u<<31”，这里u表示无符号数值）实验三: 外部中断实验1实验目的掌握LPC2103的ARM7微控制器的中断控制的原理及应用。2实验设备 硬件：PC机 一台 LPC2103教学实验开发平台

15、一套 软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境3实验内容选择外部中断0，控制LED灯闪烁。4实验预习要求仔细阅读LPC2103教材第4章LPC2103功能部件详解的4.9节中断控制器。5实验步骤（1）打开ADS（ARM_Developer Suite v.12->CodeWarrior for ARM Developer Suite）开发环境，使用ARM Executable Image for lpc2103模板建立工程Nvic（2）在user组中的main.c文件中添加代码。（3）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。（4）将LPC2103

16、教学实验开发平台上的JP4跳线短接。（5）选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。（6）可以全速运行程序，中断输入时观察LED灯亮灭。6实验参考程序#include "config.h"#define BEEPCON (uint32)0x01<<7) / P0.7引脚控制蜂鸣器，低电平蜂鸣#define BEEP_ON() IO0CLR=BEEPCON / P0.7引脚输出低电平，蜂鸣器蜂鸣#define BEEP_OFF() IO0SET=BEEPCON / P0.7引脚输出高电平，蜂鸣器不蜂鸣 /* 函数名称：Dela

17、y()* 功 能：软件延时* 入口参数：count 延时参数，值越大，延时越长* 出口参数：无*/void Delay(uint32 count) uint32 i; for(;count>0;count-) for(i=0;i<50000;i+);/* 函数名称：IRQ_Eint0()* 功 能：外部中断0服务程序* 入口参数：无* 出口参数：无*/void _irq IRQ_Eint0(void) IO0PIN=BEEPCON;EXTINT=0x01; / 清除EINT0中断标志 VICVectAddr=0; / 向量中断结束/* 函数名称：main()* 功 能：初始化外部中

18、断0,2为向量中断，低电平触发，然后等待中断。*/int main(void) PINSEL1&=(uint32)0x03<<0); / 将P0.16引脚选择为EINT0功能 PINSEL1|=0x00000001; IRQEnable(); / 使能IRQ中断 /* 外部中断0和2初始化(使用向量中断) */ VICIntSelect=0x00000000; / 设置所有中断分配为IRQ中断 VICVectCntl0=0x20 | 14; / 分配外部中断0到向量中断0 VICVectAddr0=(uint32)IRQ_Eint0; / 设置中断服务程序地址 EXTINT

19、=0x01; / 清除EINT0 VICIntEnable=(1<<14); / 使能EINT0 while(1); / 等待中断 return 0; 7作业1、为什么本实验的清除中断标志位和中断向量地址？（LPC2103专用工程模版已集成了启动代码、编译选项和链接地址设置等）2、在实验程序中， LED灯的闪烁的原理？3、中断向量地址的优先级是怎样设置的？ 实验四: 定时器实验1实验目的掌握LPC2103的ARM7微控制器中定时器0/1的基本设置及应用。2实验设备 硬件：PC机 一台 LPC2103教学实验开发平台 一套 逻辑分析仪 一台 软件：Windows98/XP/2000系

20、统，ADS1.2集成开发环境3实验内容定时器1匹配输出PWM波形，波形的占空比设定如下：P0.19输出的波形占空比为50%，P0.20输出的占空比为25%4实验预习要求仔细阅读LPC2103教材第4章LPC2103功能部件详解的4.5节定时器0与定时器1。5实验步骤（1）打开ADS（ARM_Developer Suite v.12->CodeWarrior for ARM Developer Suite）开发环境，使用ARM Executable Image for lpc2103模板建立工程PWM_OUTPUT。（2）在user组中的main.c文件中添加代码。（3）选用DebugIn

21、RAM生成目标，然后编译连接工程。（4）选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。（5）可以全速运行程序，用示波器采集的波形如图3.1所示。图3.1 PWM输出波形6实验参考程序程序清单3 定时器1PWM输出初始化/*/#include "config.h"/* 函数名称：Timer1Init* 函数功能：定时器1初始化* 入口参数： 无* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void Timer1Init(void) T1TCR = 0x02; /* 定时器0复位 */ T1PR = 0; /* 不设时钟分频 */ PWM1CON =

22、0x0C; /* 使能PWM输出 */ T1MCR = 0x02; /* 设置T0MR0匹配后复位T0TC */ T1MR0 = Fpclk / 2000; /* 设置PWM输出的周期 */ T1MR2 = (Fpclk / 2000) / 2; /* 设置PWM1.2输出占空比为50 */ T1MR3 = (Fpclk / 2000) / 4) * 3; /* 设置PWM1.3输出占空比为25 */ T1TCR = 0x01; /* 启动定时器0 */* 函数名称：main* 函数功能：定时器1PWM输出* 入口参数： 无* 出口参数： 无* 返回值： 无*/int main (void)

23、PINSEL1 = (PINSEL1 & (0x03 << 6) | (0x02 << 6); /* 选择MAT1.2输出 */ PINSEL1 = (PINSEL1 & (0x03 << 8) | (0x02 << 8); /* 选择MAT1.3输出 */ Timer1Init(); /* 定时器1初始化 */ while(1); return 0;/*/7作业1、使用定时器0 和定时器1 定时中断控制LED(实现LED亮0.5 秒，熄灭0.5 秒)，两个定时器均为1S 定时，定时器0 中断时控制LED亮，定时器1 中断时控制L

24、ED熄灭，请编写程序实现。(提示：定时器0 启动0.5S 后，再立即启动定时器1)2、当T1PR=0时，如何使用Fpclk宏设置T1MRO寄存器，实现1s或0.5s的定时。（Fpclk宏在项目的config.h文件中定义）实验五: UART接口实验1实验目的掌握UART0各个控制器的设置，并能使用UART0接收PC发过来的数据，并将数据送回PC进行显示。2实验设备 硬件：PC机 一台 LPC2103教学实验开发平台 一套 软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境 3实验内容采用中断方式，通过UART0接收上位机发送的字符串，如“Hello LPC2103!”,然后

25、送回上位机终端的超级终端数据接收窗口进行显示。UART0设置为通讯波特率115200，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验。UART0的通信实验需要短接JP6的P0.0和P0.1引脚。4实验预习要求（1）仔细阅读LPC2103教材第4章LPC2103功能部件详解的4.9节UART接口。（2）仔细阅读LPC2103教材第2章LPC2103硬件说明，尤其是串口部分的电路。5实验步骤（1）打开ADS（ARM_Developer Suite v.12->CodeWarrior for ARM Developer Suite）开发环境，使用ARM Executable Image for lpc21

26、03模板建立工程UART0 Interrupt Test。（2）在user组中的main.c文件中添加代码。（3）在Startup.s文件的InitStack子程序中，修改设置系统模式堆栈处的代码为“MSR CPSR_c,#0x5f”，即使能IRQ中断。（4）选用DebugInRAM生成目标，然后编译连接工程。（5）将LPC2103教学实验开发平台上的JP6跳线短接。（6）使用串口延长线把LPC2103教学实验开发平台的UART0接口与PC机的COM1连接。PC机运行超级终端软件，设置串口为COM1，波特率为115200，然后选择【设置】->【发送数据】，在弹出的发送数据窗口中点击“高级

27、”即可打开接收窗口。（7）选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。（8）可以全速运行程序，采用中断方式，通过UART0接收上位机发送的字符串，如“Hello LPC2103!”,然后送回上位机超级终端数据接收窗口进行显示。程序运行结果如图4.1所示。需要注意的是必须连续发送8个字节数据。图4.1 UART实验运行结果6实验参考程序程序清单4 UART实验参考程序/*/#include "config.h"# define UART_BPS 115200 /* 串口通信波特率 */volatile uint8 uiGRcvNew; /*

28、 串口接收新数据的标志 */uint8 uiGRcvBuf30 = 0; /* 串口接收数据缓冲区 */uint32 uiGNum; /* 串口接收数据的个数 */* 函数名称：DelayNS* 函数功能：延时函数* 入口参数： uiDly 值越大，延时时间越长* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void DelayNS (uint32 uiDly) uint32 i; for (; uiDly > 0; uiDly-) for(i = 0; i < 50000; i+); /* 函数名称： UART0_IRQ* 函数功能： 串口中断服务函数* 入口参数： 无* 出口参数： 无*

29、 返回值： 无*/void _irq UART0_IRQ (void) uiGNum = 0; while (U0IIR & 0x01) = 0) /* 判断是否有中断挂起 */ switch (U0IIR & 0x0E) /* 判断中断标志 */ case 0x04: /* 接收数据中断 */ uiGRcvNew = 1; /* 置接收新数据标志 */ for (uiGNum = 0; uiGNum < 8; uiGNum+) /* 连续接收8个字节 */ uiGRcvBufuiGNum = U0RBR; break; case 0x0C: /* 字符超时中断 */ u

30、iGRcvNew = 1; while (U0LSR & 0x01) = 0x01) /* 判断数据是否接收完毕 */ uiGRcvBufuiGNum = U0RBR; uiGNum+; break; default: break; VICVectAddr = 0x00; /* 函数名称：UARTInit* 函数功能：串口初始化，设置为8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，波特率为115200* 入口参数： uiDly 值越大，延时时间越长* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void UARTInit (void) uint16 uiFdiv; U0LCR = 0x83; /* 允许设

31、置波特率 */ uiFdiv = (Fpclk / 16) / UART_BPS; /* 设置波特率 */ U0DLM = uiFdiv / 256; U0DLL = uiFdiv % 256; U0LCR = 0x03; /* 锁定波特率 */* 函数名称： UART0SendByte* 函数功能：向串口发送子节数据，并等待数据发送完成，使用查询方式* 入口参数： uiDat 要发送的数据* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void UART0SendByte (uint8 uiDat) U0THR = uiDat; /* 写入数据 */ while (U0LSR & 0x20)

32、= 0); /* 等待数据发送完毕 */* 函数名称： UART0SendStr* 函数功能： 向串口发送字符串* 入口参数： uiStr 要发送的字符串指针* uiNum 要发送的数据个数* 出口参数： 无* 返回值： 无*/void UART0SendStr(uint8 const *uiStr, uint32 uiNum) uint32 i; for (i = 0; i < uiNum; i+) /* 发送指定个字节数据 */ UART0SendByte (*uiStr+); /* 函数名称： main* 函数功能：跳线JP6短接，打开串口调试软件,串口0中断方式通信* 入口参数：

33、 无* 出口参数： 无* 返回值： 无*/int main (void) PINSEL0 = PINSEL0 & (0x0F); PINSEL0 = PINSEL0 | 0x05; /* 设置I/O连接到UART */ uiGRcvNew = 0; UARTInit (); /* 串口初始化 */ U0FCR = 0x81; /* 使能FIFO，设置8个字节触发点 */ U0IER = 0x01; /* 使能接收中断 */ IRQEnable (); VICIntSelect = 0x00000000; /* 设置所有中断为向量中断 */ VICVectCntl0 = 0x20 | 0

34、x06; /* 设置串口中断为最高优先级 */ VICVectAddr0 = (uint32)UART0_IRQ; /* 设置向量地址 */ VICIntEnable = 1 << 0x06; /* 使能串口中断 */ while (1) if (uiGRcvNew = 1) /* 判断是否有新数据 */ uiGRcvNew = 0; /* 清除标志 */ UART0SendStr (uiGRcvBuf, uiGNum); /* 向串口发送数据 */ return 0;/*/7作业1、UART中很多寄存器的地址时完全一致的，请写出相关的寄存器，那么它们是同一物理寄存器吗？2、程序代码中的“while（U0LSR&0x20）=0）”跟“while（U0LSR&0x40）=0）