嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(10自動(dòng)化)

1、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)沈陽(yáng)大學(xué)信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)一 CPU通用IO輸入輸出實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 進(jìn)一步了解AT91M40800處理器的編程方法。2 熟悉AT91R40800處理器GPIO模塊的輸入輸出原理和編程方法。3 熟悉最基本的編譯、連接、運(yùn)行、調(diào)試的方法。二 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 ELMULIII實(shí)驗(yàn)箱（臺(tái)）。2 AT91M40800 CPU模塊。三 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容邏輯電平開(kāi)關(guān)的狀態(tài)輸入到CPU的IO口，然后通過(guò)另外一組IO口輸出到LED口，利用LED顯示電路作為輸出的狀態(tài)顯示。四 實(shí)驗(yàn)原理AT91M40800處理器有三十二個(gè)可編程的IO口，其中六個(gè)可以被用作通用目的IO（P16、P17、P18、P19、

2、P23、P24），而其他的IO則是和外設(shè)模塊復(fù)用的。用戶可以設(shè)置PIO_OER和PIO_ODR寄存器設(shè)置每一個(gè)IO的輸出使能，而輸出的狀態(tài)可以由PIO_OSR寄存器看到。輸出信號(hào)的高低是由PIO_SODR和PIO_CODR寄存器決定的，此時(shí)，IO口的輸出值可以由PIO_ODSR寄存器讀出。五 實(shí)驗(yàn)電路六 實(shí)驗(yàn)步驟1 實(shí)驗(yàn)接線：CPU擴(kuò)展模塊上的P0口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的K1口；CPU擴(kuò)展模塊上的P1口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的K2口；CPU擴(kuò)展模塊上的P2口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的K3口；CPU擴(kuò)展模塊上的P3口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的K4口；CPU擴(kuò)展模塊上的P4口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的K5口；CPU擴(kuò)展模塊上的P5口連接到實(shí)

3、驗(yàn)箱上的K6口；CPU擴(kuò)展模塊上的P6口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的K7口；CPU擴(kuò)展模塊上的P7口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的K8口；CPU擴(kuò)展模塊上的P16口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED1口；CPU擴(kuò)展模塊上的P17口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED2口；CPU擴(kuò)展模塊上的P18口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED3口；CPU擴(kuò)展模塊上的P19口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED4口；CPU擴(kuò)展模塊上的P20口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED5口；CPU擴(kuò)展模塊上的P21口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED6口；CPU擴(kuò)展模塊上的P22口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED7口；CPU擴(kuò)展模塊上的P23口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED8口；2 打開(kāi)文件EL-MUT-III-ARM7-AT91ad

4、sproject InputOutputOnGIO.mcp，編譯、調(diào)試程序，單步運(yùn)行和全速運(yùn)行，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。七 實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到隨著開(kāi)關(guān)狀態(tài)的改變，相對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管的狀態(tài)也跟隨改變。程序全速運(yùn)行后，邏輯電平開(kāi)關(guān)的狀態(tài)隨之改變應(yīng)能在LED上顯示出來(lái)。例如：K2置于L（低電平輸入）位置，則對(duì)應(yīng)的LED2應(yīng)該點(diǎn)亮。八 練習(xí)對(duì)原程序分析后進(jìn)行修改，使開(kāi)關(guān)輸出高電平時(shí)相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。實(shí)驗(yàn)二 CPU外部中斷實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 進(jìn)一步了解AT91R40800處理器的編程方法。2 進(jìn)一步熟悉AT91R40800處理器外部IRQ和AIC模塊的原理和編程方法。3 了解外部IRQ中斷的原理以及編程方法。4 了

5、解AT91R40800的AIC的原理以及編程方法。5 熟悉最基本的編譯、連接、運(yùn)行、調(diào)試的方法。二 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 ELMULIII實(shí)驗(yàn)箱。2 AT91R40800核心模塊。三 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容當(dāng)按下按鍵使IRQ中斷發(fā)生后，外部LED發(fā)光管點(diǎn)亮。四 實(shí)驗(yàn)原理外部IRQ都能夠作為高電平或者低電平觸發(fā)的中斷口，PIO_IER和PIO_IDR寄存器控制外部IRQ中斷的使能。無(wú)論外部IRQ被用作標(biāo)準(zhǔn)的IO口，還是被用作外設(shè)模塊，當(dāng)位于PIO口的電平發(fā)生改變后，相應(yīng)的位在PIO_ISR寄存器中都會(huì)被置為“1”。如果PIO_IMR寄存器中的相應(yīng)位使能，那么外部IRQ中斷就會(huì)得到響應(yīng)。當(dāng)PIO_ISR寄存器被讀后，該寄

6、存器的值自動(dòng)清零。五 實(shí)驗(yàn)電路六 實(shí)驗(yàn)步驟1 實(shí)驗(yàn)連線：CPU擴(kuò)展模塊上的P9口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的Pulse按鍵的P口；CPU擴(kuò)展模塊上的P16口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED1口；CPU擴(kuò)展模塊上的P17口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED2口；CPU擴(kuò)展模塊上的P18口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED3口；2 打開(kāi)文件EL-MUT-III-ARM7-AT91adsproject InterruptOnIRQ.mcp，編譯、調(diào)試程序，單步運(yùn)行和全速運(yùn)行，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。七 實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)沒(méi)有按鍵時(shí)，LED1和LED2分別閃爍，此時(shí)LED3為亮，當(dāng)按下按鍵Pulse時(shí)，LED3熄滅，當(dāng)再一次按下按鍵Pulse時(shí)，LED3又重新變亮

7、，至此，每次按下按鍵Pulse時(shí)，LED3的狀態(tài)隨之改變。八 練習(xí)將P9改為P11與按鍵相連，對(duì)原程序分析后進(jìn)行修改，使當(dāng)按下按鍵Pulse時(shí)，LED3點(diǎn)亮，抬起按鍵Pulse時(shí)，LED3又重新熄滅。實(shí)驗(yàn)三 CPU定時(shí)器計(jì)數(shù)器溢出中斷實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 進(jìn)一步了解AT91R40800處理器的編程方法。2 進(jìn)一步熟悉AT91R40800處理器定時(shí)器中斷和AIC模塊的原理和編程方法。3 了解定時(shí)器中斷的原理以及編程方法。4 了解AT91R40800的AIC的原理以及編程方法。5 熟悉最基本的編譯、連接、運(yùn)行、調(diào)試的方法。二 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 ELMULIII實(shí)驗(yàn)箱。2 AT91R40800核心模塊。三

8、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫(xiě)程序使定時(shí)器每隔一段時(shí)間發(fā)生中斷，從而控制外部的LED使之閃爍。四 實(shí)驗(yàn)原理定時(shí)器計(jì)數(shù)器溢出就是當(dāng)設(shè)定的計(jì)數(shù)值發(fā)生溢出時(shí)所發(fā)生的中斷。PIO_IER和PIO_IDR寄存器控制定時(shí)器中斷的使能。當(dāng)定時(shí)器發(fā)生中斷后，在PIO_ISR寄存器中相應(yīng)位就會(huì)被置為“1”。如果PIO_IMR寄存器中的相應(yīng)位使能，那么定時(shí)器中斷就會(huì)得到響應(yīng)。當(dāng)PIO_ISR寄存器被讀后，該寄存器的值自動(dòng)清零。五 實(shí)驗(yàn)電路六 實(shí)驗(yàn)步驟1 實(shí)驗(yàn)接線：CPU擴(kuò)展模塊上的P16口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED1口；CPU擴(kuò)展模塊上的P17口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED2口；CPU擴(kuò)展模塊上的P18口連接到實(shí)驗(yàn)箱上的LED3口；2 打開(kāi)

9、文件EL-MUT-III-ARM7-AT91adsproject InterruptOnTimer.mcp，編譯、調(diào)試程序，單步運(yùn)行和全速運(yùn)行，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。七 實(shí)驗(yàn)結(jié)果程序運(yùn)行后，LED1和LED2分別閃爍，Timer0在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，發(fā)生中斷，LED3隨之閃爍一次。八 練習(xí)對(duì)原程序分析后進(jìn)行修改，使LED3閃爍的頻率有明顯的改變。實(shí)驗(yàn)四 8279鍵盤(pán)顯示器接口實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 進(jìn)一步了解8279鍵盤(pán)、顯示電路的工作原理和編程方法。2 進(jìn)一步了解鍵盤(pán)電路工作原理及編程方法。3 學(xué)習(xí)LED顯示器的使用方法。4 熟悉8279的接口方法。5 進(jìn)一步鞏固CPU的編程方法。二 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 ELMUL

10、III實(shí)驗(yàn)箱。2 AT91R40800核心模塊。三 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用實(shí)驗(yàn)箱上提供的8279接口電路、數(shù)碼管顯示電路，在六位LED數(shù)碼管上循環(huán)顯示0、1、2、3、4、5、E、F。四 實(shí)驗(yàn)原理顯示器的段選碼由OUTA口和OUTB口輸出，經(jīng)過(guò)74LS244驅(qū)動(dòng)后送給共陰極LED。顯示器的位掃描經(jīng)74LS138譯碼。75451驅(qū)動(dòng)后提供給LED的公共極。五 實(shí)驗(yàn)電路參照附錄EL-MUT-III實(shí)驗(yàn)箱原理圖中的8279部分。六 實(shí)驗(yàn)步驟1 實(shí)驗(yàn)接線：本實(shí)驗(yàn)無(wú)需連線2 打開(kāi)文件EL-MUT-III-ARM7-AT91adsproject 8279Display.mcp，編譯、調(diào)試程序，單步運(yùn)行和全速運(yùn)行，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。七 實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到LED循環(huán)顯示0、1、2