嵌入式系统设计报告基于ARM7的十字路口交通灯控制

..成绩评定表学生姓名张书豪班级学号1203060429专业通信工程课程设计题目十字路口交通灯控制评语组长签字：成绩日期20年月日课程设计任务书学院信息科学与工程专业通信工程学生姓名张书豪班级学号1203060429课程设计题目十字路口交通灯控制实践教学要求与任务教学要求1．了解基于ARM7核的LPC2106的管脚功能和特点,掌握I/O控制寄存器的设置方法；2．掌握ARM7应用系统编程开发方法,能用C语言编写应用程序；3．熟练掌握ADS1.2软件的使用以及PROTEUS仿真调试的方法；设计任务1．采用PROTEUS完成十字路口交通灯控制的硬件电路设计,要求单片机选型为飞利浦公司的LPC2106,东西南北方向分别设置红黄绿3个指示灯,东西方向和南北方向各用1个数码管显示通行时间；2．用ADS1.2编写C语言应用程序,完成十字路口交通灯控制；3．采用PROTEUS将应用程序装载在LPC2106中,进行仿真验证。要求东西方向和南北方向的数码管显示通行时间并倒计时,可以设置成一样,例如都是9秒倒计时；每当倒计时时间到,完成红黄绿指示灯的状态切换,模拟实现十字路口的交通灯管理控制。指导201年月日专业负责人：201年月日学院教学副院长：201年月日目录........................................................................................................设计目的........................................................................................................具体任务........................................................................................................硬件电路设计........................................................................................................源程序........................................................................................................仿真效果........................................................................................................实验心得体会设计课题十字路口交通灯控制一、设计目的：1．了解基于ARM7核的LPC2106的管脚功能和特点,掌握I/O控制寄存器的设置方法；2．掌握ARM7应用系统编程开发方法,能用C语言编写应用程序；3．熟练掌握ADS1.2软件的使用以及PROTEUS仿真调试的方法；二、具体任务：1．采用PROTEUS完成十字路口交通灯控制的硬件电路设计,要求单片机选型为飞利浦公司的LPC2106,东西南北方向分别设置红黄绿3个指示灯,东西方向和南北方向各用1个数码管显示通行时间；2．用ADS1.2编写C语言应用程序,完成十字路口交通灯控制；3．采用PROTEUS将应用程序装载在LPC2106中,进行仿真验证。要求东西方向和南北方向的数码管显示通行时间并倒计时,可以设置成一样,例如都是9秒倒计时；每当倒计时时间到,完成红黄绿指示灯的状态切换,模拟实现十字路口的交通灯管理控制。三、硬件电路设计。〔参考下图完成硬件电路设计,用屏幕抓图的方式将自己设计的PROTEUS电路图粘贴在下面,并用文字对所设计的电路功能、原理进一步说明自己设计的PROTEUS电路图附图〔用屏幕抓图的方式粘贴：硬件电路说明：1．设置所有I/O口为第一功能,将硬件电路图按上图所示连接。2．东西南北四个方向分别装有红、黄、绿三灯,通过放置标号的方式连接到LPC2106。3．数码管为交通灯一位十进制双位数字倒计时显示,两个数码管显示同样的数字。4．管教控制为P0.0——P0.6用来控制倒计时的个位；P0.8——P0.14用来控制倒计时的十位；P0.16——P0.21用来控制交通灯的显示,即发光二极管的显示。四、源程序。〔只将C语言应用程序附在后面,其它项目文档不要提供,C语言应用程序要有一定的注释说明源程序：#include"config.h"#include"LPC2106.h"uint32table1[]={0x21066d,0x210666,0x21064f,0x21065b,0x210606,0x21063f,0x213f6f,0x213f7f,0x213f07,0x213f7d,0x223f6d,0x203f66,0x223f4f,0x203f5b,0x223f06,0x203f3f,0x0c066d,0x0c0666,0x0c064f,0x0c065b,0x0c0606,0x0c063f,0x0c3f6f,0x0c3f7f,0x0c3f07,0x0c3f7d,0x143f6d,0x043f66,0x143f4f,0x043f5b,0x143f06,0x043f3f};//显示初始化voiddelay<uint32j>{ uint32m,n; for<m=110;m>0;m--> for<n=j;n>0;n-->;}intmain<> { uint32i=0; PINSEL0=0x00000000; //寄存器初始化,选择其I/0口功能 PINSEL1=0x00000000;//同上 IODIR=0x00003fffff; //方向寄存器设置,设置为输出 IOCLR=0x00003fffff; //清0寄存器设置 while<1> { for<i=0;i<32;i++> { IOSET=table1[i];//数码管和交通灯的显示 delay<10000>; IOCLR=0x00003fffff;//消影 } } }五、仿真效果。〔用屏幕抓图的方式将PROTEUS运行仿真效果图粘贴在下面★东西绿灯亮,南北红灯亮并进行15秒倒计时：★东西黄灯亮,南北红灯亮,并进行5秒倒计时：★东西红灯亮,南北绿灯亮,并进行15倒计时：★东西红灯亮,南北黄灯亮,并进行5秒倒计时,回到第一张图重复执行：六、实验心得体会在这二周的课程设计中,我学习到了很多书本上面没有学习到的知识,以前我们也都只是在上课的时候看着老师操作,听老师讲一些关于嵌入式学习过程中需要注意的内容,需要学习的一些语句,但是一直没有如此近距离的去接触过嵌入式的操作。经过学习,我们知道学ARM,从硬件上讲,一方面就是学习接口电路设计,另一方面就是学习汇编和C语言的板级编程。如果从软件上讲,就是要学习基于ARM处理器的操作系统层面的驱动、移植了。这些对于初学都来说必须明确,要么从硬件着手开始学,要么从操作系统的熟悉到应用开始学,但不管学什么,只要不是纯的操作系统级以上基于API的应用层的编程,硬件的寄存器类的东西还是要能看懂的,基于板级的汇编和C编程还是要会的。因此针对于嵌入式系统的硬件层和驱动程的人,ARM的接口电路设计、ARM的C语言和汇编语言编程及调试开发环境还是需要掌握的。因此对于初学者必然要把握住方向,自己的目标是什么,自己要在那一层面上走。然后再着手学习较好,与ARM相关的嵌入式系统的较为实际的两个层面硬件层和驱动层,不管学好了那一层都会很有前途的。在学习嵌入式系统的这两个星期,我觉得我学到了很多的东西,不仅巩固了C语言的使用,而且,在实验指导老师的教导下,我们学会了怎么去使用嵌入式系统,我们学会了怎么去讲嵌入式系统与protues系统相结合,从而用protues仿真软件看出我们程序需要体现的结果,也可以再一次的对程序进行一次检验。我们的实验是两个,第一个实验是交通灯的设计,在设计交通灯的时候,我们考虑了很多方案,后来,我们选择了使用共阴极的显示数码管,然后通过计算写出显示数码管从1到10的显示代码。之后就是交通灯显示问题了,首先要确定什么时候红灯亮,什么时候绿灯亮,什么时候黄灯又亮,这些都是靠一些十六进制的数来代表的。寄存器的使用在嵌入式系统设计中是很重要的一个部分,我们最开始了解的就是寄存器PINSEL0和PINSEL1的设置。LPC2106的I/O口全都是3功能服用端口,也就是说即可用作普通输入输出端口,又用作第2或第3种功能。设计人员可根据需要设置两个32位特殊功能寄存器PINSEL0和PINSEL1。PINSEL0对应引脚P0.0～P0.15,PINSEL1对应引脚P0.16～P0.31。都是寄存器中用两位来完成1根引脚的功能设置。接下来是GPIO方向寄存器的设置,当管脚配置为GPIO模式时,可使用该寄存器控制管脚的方向。任意管脚的方向位的设置必须与管脚功能一致。输出置1寄存器,IOSET当管脚配置为GPIO输出模式时,可使用该寄存器从管脚输出高电平。写入1使对应管脚输出高电平。写入0无效。如果一个管脚被配置为输入或第二功能,写IOSET无效。输出清零寄存器IOCLR当管脚配置为GPIO输出模式时,可使用该寄存器从管脚输出低电平