嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)報告基于ARM7的十字路口交通燈控制

..成績評定表學(xué)生姓名張書豪班級學(xué)號1203060429專業(yè)通信工程課程設(shè)計(jì)題目十字路口交通燈控制評語組長簽字：成績?nèi)掌?0年月日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院信息科學(xué)與工程專業(yè)通信工程學(xué)生姓名張書豪班級學(xué)號1203060429課程設(shè)計(jì)題目十字路口交通燈控制實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù)教學(xué)要求1．了解基于ARM7核的LPC2106的管腳功能和特點(diǎn),掌握I/O控制寄存器的設(shè)置方法；2．掌握ARM7應(yīng)用系統(tǒng)編程開發(fā)方法,能用C語言編寫應(yīng)用程序；3．熟練掌握ADS1.2軟件的使用以及PROTEUS仿真調(diào)試的方法；設(shè)計(jì)任務(wù)1．采用PROTEUS完成十字路口交通燈控制的硬件電路設(shè)計(jì),要求單片機(jī)選型為飛利浦公司的LPC2106,東西南北方向分別設(shè)置紅黃綠3個指示燈,東西方向和南北方向各用1個數(shù)碼管顯示通行時間；2．用ADS1.2編寫C語言應(yīng)用程序,完成十字路口交通燈控制；3．采用PROTEUS將應(yīng)用程序裝載在LPC2106中,進(jìn)行仿真驗(yàn)證。要求東西方向和南北方向的數(shù)碼管顯示通行時間并倒計(jì)時,可以設(shè)置成一樣,例如都是9秒倒計(jì)時；每當(dāng)?shù)褂?jì)時時間到,完成紅黃綠指示燈的狀態(tài)切換,模擬實(shí)現(xiàn)十字路口的交通燈管理控制。指導(dǎo)201年月日專業(yè)負(fù)責(zé)人：201年月日學(xué)院教學(xué)副院長：201年月日目錄........................................................................................................設(shè)計(jì)目的........................................................................................................具體任務(wù)........................................................................................................硬件電路設(shè)計(jì)........................................................................................................源程序........................................................................................................仿真效果........................................................................................................實(shí)驗(yàn)心得體會設(shè)計(jì)課題十字路口交通燈控制一、設(shè)計(jì)目的：1．了解基于ARM7核的LPC2106的管腳功能和特點(diǎn),掌握I/O控制寄存器的設(shè)置方法；2．掌握ARM7應(yīng)用系統(tǒng)編程開發(fā)方法,能用C語言編寫應(yīng)用程序；3．熟練掌握ADS1.2軟件的使用以及PROTEUS仿真調(diào)試的方法；二、具體任務(wù)：1．采用PROTEUS完成十字路口交通燈控制的硬件電路設(shè)計(jì),要求單片機(jī)選型為飛利浦公司的LPC2106,東西南北方向分別設(shè)置紅黃綠3個指示燈,東西方向和南北方向各用1個數(shù)碼管顯示通行時間；2．用ADS1.2編寫C語言應(yīng)用程序,完成十字路口交通燈控制；3．采用PROTEUS將應(yīng)用程序裝載在LPC2106中,進(jìn)行仿真驗(yàn)證。要求東西方向和南北方向的數(shù)碼管顯示通行時間并倒計(jì)時,可以設(shè)置成一樣,例如都是9秒倒計(jì)時；每當(dāng)?shù)褂?jì)時時間到,完成紅黃綠指示燈的狀態(tài)切換,模擬實(shí)現(xiàn)十字路口的交通燈管理控制。三、硬件電路設(shè)計(jì)。〔參考下圖完成硬件電路設(shè)計(jì),用屏幕抓圖的方式將自己設(shè)計(jì)的PROTEUS電路圖粘貼在下面,并用文字對所設(shè)計(jì)的電路功能、原理進(jìn)一步說明自己設(shè)計(jì)的PROTEUS電路圖附圖〔用屏幕抓圖的方式粘貼：硬件電路說明：1．設(shè)置所有I/O口為第一功能,將硬件電路圖按上圖所示連接。2．東西南北四個方向分別裝有紅、黃、綠三燈,通過放置標(biāo)號的方式連接到LPC2106。3．?dāng)?shù)碼管為交通燈一位十進(jìn)制雙位數(shù)字倒計(jì)時顯示,兩個數(shù)碼管顯示同樣的數(shù)字。4．管教控制為P0.0——P0.6用來控制倒計(jì)時的個位；P0.8——P0.14用來控制倒計(jì)時的十位；P0.16——P0.21用來控制交通燈的顯示,即發(fā)光二極管的顯示。四、源程序。〔只將C語言應(yīng)用程序附在后面,其它項(xiàng)目文檔不要提供,C語言應(yīng)用程序要有一定的注釋說明源程序：#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};//顯示初始化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,選擇其I/0口功能 PINSEL1=0x00000000;//同上 IODIR=0x00003fffff; //方向寄存器設(shè)置,設(shè)置為輸出 IOCLR=0x00003fffff; //清0寄存器設(shè)置 while<1> { for<i=0;i<32;i++> { IOSET=table1[i];//數(shù)碼管和交通燈的顯示 delay<10000>; IOCLR=0x00003fffff;//消影 } } }五、仿真效果。〔用屏幕抓圖的方式將PROTEUS運(yùn)行仿真效果圖粘貼在下面★東西綠燈亮,南北紅燈亮并進(jìn)行15秒倒計(jì)時：★東西黃燈亮,南北紅燈亮,并進(jìn)行5秒倒計(jì)時：★東西紅燈亮,南北綠燈亮,并進(jìn)行15倒計(jì)時：★東西紅燈亮,南北黃燈亮,并進(jìn)行5秒倒計(jì)時,回到第一張圖重復(fù)執(zhí)行：六、實(shí)驗(yàn)心得體會在這二周的課程設(shè)計(jì)中,我學(xué)習(xí)到了很多書本上面沒有學(xué)習(xí)到的知識,以前我們也都只是在上課的時候看著老師操作,聽老師講一些關(guān)于嵌入式學(xué)習(xí)過程中需要注意的內(nèi)容,需要學(xué)習(xí)的一些語句,但是一直沒有如此近距離的去接觸過嵌入式的操作。經(jīng)過學(xué)習(xí),我們知道學(xué)ARM,從硬件上講,一方面就是學(xué)習(xí)接口電路設(shè)計(jì),另一方面就是學(xué)習(xí)匯編和C語言的板級編程。如果從軟件上講,就是要學(xué)習(xí)基于ARM處理器的操作系統(tǒng)層面的驅(qū)動、移植了。這些對于初學(xué)都來說必須明確,要么從硬件著手開始學(xué),要么從操作系統(tǒng)的熟悉到應(yīng)用開始學(xué),但不管學(xué)什么,只要不是純的操作系統(tǒng)級以上基于API的應(yīng)用層的編程,硬件的寄存器類的東西還是要能看懂的,基于板級的匯編和C編程還是要會的。因此針對于嵌入式系統(tǒng)的硬件層和驅(qū)動程的人,ARM的接口電路設(shè)計(jì)、ARM的C語言和匯編語言編程及調(diào)試開發(fā)環(huán)境還是需要掌握的。因此對于初學(xué)者必然要把握住方向,自己的目標(biāo)是什么,自己要在那一層面上走。然后再著手學(xué)習(xí)較好,與ARM相關(guān)的嵌入式系統(tǒng)的較為實(shí)際的兩個層面硬件層和驅(qū)動層,不管學(xué)好了那一層都會很有前途的。在學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的這兩個星期,我覺得我學(xué)到了很多的東西,不僅鞏固了C語言的使用,而且,在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的教導(dǎo)下,我們學(xué)會了怎么去使用嵌入式系統(tǒng),我們學(xué)會了怎么去講嵌入式系統(tǒng)與protues系統(tǒng)相結(jié)合,從而用protues仿真軟件看出我們程序需要體現(xiàn)的結(jié)果,也可以再一次的對程序進(jìn)行一次檢驗(yàn)。我們的實(shí)驗(yàn)是兩個,第一個實(shí)驗(yàn)是交通燈的設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)交通燈的時候,我們考慮了很多方案,后來,我們選擇了使用共陰極的顯示數(shù)碼管,然后通過計(jì)算寫出顯示數(shù)碼管從1到10的顯示代碼。之后就是交通燈顯示問題了,首先要確定什么時候紅燈亮,什么時候綠燈亮,什么時候黃燈又亮,這些都是靠一些十六進(jìn)制的數(shù)來代表的。寄存器的使用在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是很重要的一個部分,我們最開始了解的就是寄存器PINSEL0和PINSEL1的設(shè)置。LPC2106的I/O口全都是3功能服用端口,也就是說即可用作普通輸入輸出端口,又用作第2或第3種功能。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)需要設(shè)置兩個32位特殊功能寄存器PINSEL0和PINSEL1。PINSEL0對應(yīng)引腳P0.0～P0.15,PINSEL1對應(yīng)引腳P0.16～P0.31。都是寄存器中用兩位來完成1根引腳的功能設(shè)置。接下來是GPIO方向寄存器的設(shè)置,當(dāng)管腳配置為GPIO模式時,可使用該寄存器控制管腳的方向。任意管腳的方向位的設(shè)置必須與管腳功能一致。輸出置1寄存器,IOSET當(dāng)管腳配置為GPIO輸出模式時,可使用該寄存器從管腳輸出高電平。寫入1使對應(yīng)管腳輸出高電平。寫入0無效。如果一個管腳被配置為輸入或第二功能,寫IOSET無效。輸出清零寄存器IOCLR當(dāng)管腳配置為GPIO輸出模式時,可使用該寄存器從管腳輸出低電平