嵌入式系统课程设计报告

1、-?嵌入式系统?课程设计一、目的?嵌入式系统?课程设计为学生提供了一个理论与实践相结合的时机。既锻炼了学生动手能力，又会加深理解学生在课堂所学习的理论知识。通过课程设计可以将课本上的理论知识和实际应用有机的结合起来，培养学生又动脑，又动手，独立思考分析问题的能力，提高学生运用所学知识解决实际问题的综合素质。?嵌入式系统?课程设计的主要目标是：1掌握构建嵌入式系统软硬件平台的根本技能；2具备根本嵌入式系统下C语言编程能力、嵌入式操作系统根本调试的能力；3了解应用嵌入式系统技术开发一套嵌入式系统设备的方法。二、设计题目基于ARM的滚屏LED广告牌开发三、设计原理1、点阵LED屏硬件原理EMBEST

2、实验平台设计了一个 16×16的点阵屏。点阵屏由发光LED矩阵块组成。16×16点阵屏即屏上有 16×16 个LED发光二极管，每个发光二极管可理解为一个像素点，它们被按着行与列的形式整齐地排列，通过控制每个LED像素点的亮灭，点阵屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形。本实验平台的点阵屏电路如以下图：图1 点阵屏的行扫描信号图2 点阵屏的列扫描信号图3 点阵屏的行驱动信号图4 点阵屏的接口电路本实验平台使用的16×16点阵屏上，每一行16个LED，它们采用共阳极的接法；每一列16个LED，它们采用共阴极的接法。如上图4中，QL1QL16是点阵屏的行驱

3、动信号，每一个信号控制一行；LR1LR16是点阵屏的列驱动信号，每一个信号控制一列。故通过利用相应行线输出高电平，相应列线输出低电平，就可以点亮点阵屏上相应的LED。如果按着一定的控制或扫描方法，就可以实现汉字、图形的显示。 为了能够稳定地控制点阵屏的显示，本实验平台采用了 CD4094作为行线和列线扫描信号的控制芯片。CD4094芯片简单来说就是一串入并出的功能，将CPU的串行数据转化为并行数据输出。 如上图1与图2，行列扫描信号分别采用了两片CD4094级连的方式来构成，第一片的数据溢出信号LQS连接到第二片的串行数据输入口。在图1中，当CPU通过DATA引脚串行输入16位的行扫描信号时，

4、第一片CD4094标号U1101存储先输入的8位数据，后输入的8位数据通过引脚LQS溢出，然后输入并存储到第二片CD4094标号U1102。 CLK信号是时钟信号，当时钟信号为高电平时，CD4094 允许串行输入的数据发生变化。LL1LL8 是并行输出信号。LOE为全局输出使能信号，当LOE输入高电平时，CD4094 上锁存的并行数据全部输出。列线扫描信号也是同样的方式，如图2。 在图3与图4 中，行线扫描信号LL1LL16分别外接电阻限流后接至NPN型三极管，最后引出行线驱动信号QL1QL16。三极管提高了行线输出信号的驱动能力。在图4中，如果RQ*为116的整数输出低电平，则相应的三极管导

5、通，行驱动信号 QL*为116的整数将输出高电平。2. 软件设计 本实验要求编写点阵屏驱动程序以及点阵屏应用程序。驱动程序要现字符、图形显示；应用程序可以调用驱动接口，在点阵屏中显示字符与图形。 要在点阵屏上显示字符、图形，只需要按照字符/图形的编码，点亮矩阵屏上相应的 LED 即可。在本实验平台上，矩阵屏为 16×16 点阵，每屏显示两个字符，只需要把 16×8 点阵的字库码送到可容纳两个字符字库码2×16字节的显示缓冲区，然后根据显示缓冲区的容控制点阵屏上LED灯的亮灭。字库码说明了显示*个字符时点阵屏上的LED 的亮灭布局，每一个LED 灯的状态用一位二进制

6、表示，1表示该LED 亮，0表示该LED灭，对于 16×8点阵的字库码，每个字符的字库码所占用的存储容量为16*8/8 = 16 Byte。 在点阵屏显示驱动程序中，开辟一个显示缓冲区用来承受字库码，字库码是由应用程序传递过来的 ，然后采用动态扫描的方法来实现字符、图形的显示。每次扫描一行，这样依次循环扫描16行，经过一定的延时处理，就可以实现字符、图片的静态显示。为了实现字符和图片的动态流动显示，还需要一个大小为可容纳3个字符字库码3×16字节的缓冲区，该缓冲区中每次保存 3 个字符的字库码。在显示过程中，为了到达流动效果，每次将该缓冲区中的前两个字符字库码的各字节左移

7、i 位与其后第 16 字节右移 8-i 位相或的结果复制到显示缓冲区中显示，直到第一个字符完全移出、第三个字符完全移入时，更新缓冲区。如此循环即可实现字符的流动显示。 在显示时，根据字库码，对点阵屏逐行动态扫描。扫描时，行线的数据与列线的数据都通过CD4094锁存起来，然后经过片选使能再同时输出。 在本设计中，使用到的通用端口有GPIOB4/5，GPIOC0/7，GPIOD10，GPIOG8，因此对它们的工作模式应配置为输出模式。四、设计要求1分析矩阵LED屏模块硬件原理图，了解矩阵LED屏块根本的构成及其硬件电路的根本工作原理。2使用ULINK2仿真器连接Embest EduKit-IV实验

8、平台上使用Keil软件编写矩阵LED屏模块的驱动程序并调试，使得矩阵LED屏模块可以正常工作运行。注：代码要求条理清晰，并在主要程序代码局部添加注释说明3编写相应的嵌入式程序，要现在EMBEST开发箱矩阵LED屏左滚屏、右滚屏显示广告容信息的子程序。4按下开发箱上KEY1，开发箱ADC0通道的转换数值滚屏显示在LED广告屏上，按下开发箱上KEY2，LED广告屏滚屏显示自己名字的拼音。五、实现程序代码*include "2410lib.h"*include "sys_init.h"*include "fonts.h"*include &

9、quot;led16*16.h"e*tern void t*drdn(unsigned char n);e*tern void t*dispram(unsigned char n);e*tern void led_char_disp(void);e*tern void adc_test(void);int main(void)UINT8T rpt,i; sys_init();/ Initial systemuart_printf("n Please Look At The 16*16 LEDSn");led_init(); / Initial led diplay

10、while(1)for(i=0;i<176;i+)t*drdn(i);rpt=20;while(rpt-) led_char_disp();*include "2410lib.h"*include "ziku.h"*include "fonts.h"*include "led16*16.h"*define En_Dataout rGPBDAT |= 0*20*define DisEn_Dataout rGPBDAT &= 0*FFDF*define CLK_H rGPDDAT |= 0*400 *de

11、fine CLK_L rGPDDAT &= 0*FBFF *define Rdata_H rGPCDAT |= 0*1 *define Rdata_L rGPCDAT &= 0*FFFE *define Ldata_H rGPCDAT |= 0*1*define Ldata_L rGPCDAT &= 0*FFFE*define Lstr_H rGPBDAT |= 0*10*define Lstr_L rGPBDAT &= 0*FFEF*define Rstr_H rGPGDAT |= 0*100*define Rstr_L rGPGDAT &= 0*FE

12、FFINT8T cTemp;INT8T cEnChange0,cEnChange1;UINT8T wangshuai= 0*00,0*08,0*7F,0*FC,0*01,0*00,0*01,0*00,0*01,0*00,0*01,0*00,0*01,0*08,0*3F,0*FC,0*01,0*00,0*01,0*00,0*01,0*00,0*01,0*00,0*01,0*04,0*FF,0*FE,0*00,0*00,0*00,0*00,0*08,0*20,0*08,0*20,0*08,0*20,0*4B,0*FE,0*4A,0*22,0*4A,0*22,0*4A,0*22,0*4A,0*22,

13、0*4A,0*22,0*4A,0*22,0*4A,0*22,0*12,0*2E,0*12,0*24,0*20,0*20,0*40,0*20,0*80,0*20,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*10,0*00,0*70,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*7C,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*18,0*00,0*24,0*00,0*42,0*00,

14、0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*24,0*00,0*18,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*3C,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*04,0*00,0*04,0*00,0*08,0*00,0*10,0*00,0*20,0*00,0*42,0*00,0*7E,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*10,0*00,

15、0*70,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*10,0*00,0*7C,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*3C,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*04,0*00,0*04,0*00,0*08,0*00,0*10,0*00,0*20,0*00,0*42,0*00,0*7E,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,

16、0*00,0*00,0*3C,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*04,0*00,0*18,0*00,0*04,0*00,0*02,0*00,0*02,0*00,0*42,0*00,0*44,0*00,0*38,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*3C,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*04,0*00,0*04,0*00,0*08,0*00,0*10,0*00,0*20,0*00,0*42,0*00,0*7E,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,

17、0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*18,0*00,0*24,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*42,0*00,0*24,0*00,0*18,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,;UINT8T dispram32;void t*drdn(unsigned char n)/0-175UINT8T i;for(i=0;i<16;i+)dispram2*i+0=wangshuai2*n+2*i+0;dispram2*i+1=wangshuai2*n+2*

18、i+1;void t*dispram(unsigned char n)UINT16T tmp;UINT8T i;if(n<16)for(i=0;i<16;i+)tmp=wangshuai2*i+0*256+wangshuai2*i+1;tmp>>=(15-n);dispram2*i+0=tmp/256;dispram2*i+1=tmp%256;if(n>=16)for(i=0;i<16;i+)tmp=wangshuai2*i+0*256+wangshuai2*i+1;tmp<<=(n-15);dispram2*i+0=tmp/256;dispram2*i+1=tmp%256;void write_L4094(UINT16T data)UINT8T i; Lstr_H; for(i=0;i<16;i+)CLK_L; if(data & 0*01=1)Ldata_H; else Ldata_L; data = data >> 1; CLK_H;Lstr_L;void write_R4094(UINT8T data) U