物联网技术概论实验报告模板

大连民族大学计算机科学与工程学院实验报告实验题目：IMX6综合实验平台之八段数码管实验课程名称：物联网技术概论实验类型：□演示性□验证性□操作性■设计性□综合性实验日期：2017年11月8日实验地点：嵌入式系统实验室F209实验学时：4指导教师签字：2017年月日小组成员及分工（最多三人）专业专业班级学号姓名组长分工成绩计科2015-1542015081416石德超是具体操作计科2015-1542015081505单俊华否观察结果 实验一1实验目的了解IMX6平台下数码管的用法及控制。2实验内容学习IMX6项目的数据管原理与程序控制3实验环境硬件：imx6教学平台，PC机酷睿i3以上,硬盘120G以上,内存2G以上软件：VmwareWorkstation+ubuntu14.044实验原理4.1硬件接口原理1.简介led数码管（LEDSegmentDisplays）由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极的称为共阳数码管，发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为共阴数码管。驱动方式编辑LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。静态显示静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个，实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。动态显示LED数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低2．原理图4.2软件接口介绍1.EIM概述EIM可扩展处理芯片外部的接口设备,包括芯片选择、时钟和控制外部设备与内存。它提供了异步访问设备SRAM-like接口和同步访问设备与NOR-Flash-like或PSRAM-like接口。2.工作原理本数码管是arm通过16位EIM地址总线与cpld通信，cpld转换后控制数码管工作。EIM总线选择接法：3.imx6系统内存映射图如下4.下图为cpld偏移地址：4.代码解析#include<stdio.h>#include<fcntl.h>#include<sys/types.h>#include<sys/time.h>#include<unistd.h>#include<string.h>#include<sys/mman.h>#include<stdlib.h>Unsignedchartube[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x7f,0xff};unsignedcharaddr[]={0x11,0x22,0x44,0x88};intmain(intargc,char*argv[]){intnum=0;inti=0,j=0;intmem_fd;unsignedchar*cpld;mem_fd=open("/dev/mem",O_RDWR);cpld=(unsignedchar*)mmap(NULL,(size_t)0x10,PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,MAP_SHARED,mem_fd,(off_t)(0x8000000));if(cpld==MAP_FAILED)return;while(1){for(j=0;j<245*4;j++){switch(i){case0:*(cpld+(0xe6<<1))=addr[i];//数码管地址(0xe6<<1)为地址*(cpld+(0xe4<<1))=tube[num%10];//数码管个位(0xe4<<1)为地址break;case1:*(cpld+(0xe6<<1))=addr[i];//数码管地址*(cpld+(0xe4<<1))=tube[(num%100)/10];//数码管十位break;case2:*(cpld+(0xe6<<1))=addr[i];//数码管地址*(cpld+(0xe4<<1))=tube[(num%1000)/100];//数码管百位2break;case3:*(cpld+(0xe6<<1))=addr[i];//数码管地址*(cpld+(0xe4<<1))=tube[num/1000];//数码管千位break;default:break;}usleep(1000);if((++i)==4)i=0;}if((++num)==10000)num=0;}munmap(cpld,0x10);close(mem_fd);return0;}5、实验步骤5.1验证性实验1.启动imx6型实验系统，连好网线、串口线。通过串口终端挂载宿主机实验目录。首先在虚拟机终端上运行ifconfig来查看主机的ip，例如10.203.67.90.接下来，在超级终端上，通过ifconfigeth010.203.67.88将试验箱网卡ip设置为何主机网卡一个网段。接下来，就可以通过：mount-tnfs10.203.67.90:/IMX6/mnt/命令，将主机上的IMX6目录和试验箱的mnt连接起来。2.进入串口终端的NFS共享实验目录。[root@imx6dlsabresd:/mnt]#cd/mnt/exp/module/01_ledSegmentDisplays/[root@imx6dlsabresd:01_ledSegmentDisplays]#lsMakefiledemodemo.cdemo.o[root@imx6dlsabresd:01_ledSegmentDisplays]#ps-e|grepimx6_V1_0[root@imx6dlsabresd:01_ledSegmentDisplays]#killallimx6_V1_03.执行程序[root@imx6dlsabresd:01_ledSegmentDisplays]#./demo4.运行截图：6、实验总结在实验之前，我们先将实验指导书仔细阅读了一遍，理解实验原理和工作原理，分析代码，接下来进行实验操作。由于是第一次通过自己的理解来完成实验，并且之前跟老师共同完成的实验过程中还有许多地方不太理解，所以在本次试验中，出错的时候比较多。在超级终端上，将试验箱网卡ip设置为和主机网卡一个网段这个步骤出错，导致无法将主机上的IMX6目录和试验箱的mnt连接起来。经过我们排查错误，解决之后可以继续进行实验。尽管我们三人的操作都有点跟不上，中间可能会有断线的时候，但是好在有同学的帮助，实验进行的还算顺利。同时在这个实验中了解了秒表的生成原理，感觉我们进行的还不错。实验二实验目的了解IMX6平台下点阵的用法及控制。实验内容学习IMX6项目的点阵原理与程序控制3实验环境硬件：imx6教学平台，PC机酷睿i3以上,硬盘120G以上,内存2G以上软件：VmwareWorkstation+ubuntu4实验原理LED点阵显示屏作为一种现代电子媒体，具有灵活的显示面积(可分割、任意拼装)、高亮度、长寿命、数字化、实时性等特点，应用非常广泛LED点阵内部原理图如图所示，从LED点阵内部原理图如图所示，从7-2图上可以看出来，其实点阵LED点亮原理还是很简单的。左侧的8个引脚是接的内部LED的阳极，上侧的8个引脚接的是内部LED的阴极。那从图上可以看出来，我们的9脚如果是高电平，13脚是低电平的话，最左上角的那个LED小灯就会亮5实验步骤5.1操作性实验步骤•启动imx6实验系统，连好网线、串口线。通过串口终端挂载宿主机实验目录。[root@imx6dlsabresd:~]#ifconfigeth10.203.67.88 [root@imx6dlsabresd:~]#mount-tnfs10.203.67.90:/imx6/mnt/进入串口终端的NFS共享实验目录。[root@imx6dlsabresd:/mnt]#cd/mnt/exp/module/02_Matrix/[root@imx6dlsabresd:02_Matrix]#lsMakefiledemodemo.cdemo.o[root@imx6dlsabresd:02_Matrix]#执行程序。[root@imx6dlsabresd:02_Matrix]#./demo5.2创新性实验步骤，创新性源码修改说明及运行结果拍照截图。进入实验目录：[uptech@uptech/]#cd/imx6/exp/module/02_Matrix/[uptech@uptech:01_ledSegmentDisplays]#lsMakefiledemodemo.cdemo.o清除中间代码，重新编译[uptech@uptech:01_ledSegmentDisplays]$source/opt/poky/1.7/environment-setup-cortexa9hf-vfp-neon-poky-linux-gnueabi[uptech@uptech:01_ledSegmentDisplays]#makecleanrm-f../bin/demo./demo*.elf*.elf2flt*.gdb*.o[uptech@uptech:01_ledSegmentD