ARM7實驗指導(a)1

1、ARM7實驗指導書（LPC2103） (A)電氣與信息學院實驗室20091111目錄前言 1SKD ARM7實驗板簡介 1SKD ARM7(LPC2103)實驗軟件界面 21 ARM7(LPC2103)硬件實驗 311 流水燈實驗 312 蜂鳴器 、繼電器 413 輸入輸出實驗 514 定時器實驗 615 外部中斷實驗 816 數(shù)碼顯示器實驗 1117 D/A轉(zhuǎn)換擴展驗 1218 A/D轉(zhuǎn)換實驗 1419 I2C實驗 37110 實時時鐘實驗 40111 看門狗實驗 44112 綜合實驗（A/D + D/A + GPIO + 時間 + 日期 + 液晶（或數(shù)碼）實驗1數(shù)碼管循環(huán)顯示實驗一、實驗目

2、的了解數(shù)碼管動態(tài)顯示原理，學會LPC2103通用I/O口的使用。二、實驗及說明本實驗中共接入了8個共陽八段數(shù)碼管（數(shù)碼管陽極連在一起），演示數(shù)碼管中的某一段點亮只需在對應的位置寫入“0”即可。在這里74HC595實現(xiàn)了數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換的功能，試驗中用到的兩片74HC595分別用于控制八個數(shù)碼管的位選和其中每個數(shù)碼管的段選。本實驗循環(huán)顯示了十六進制數(shù)碼“0F”。三、實驗說明   四、 實驗步驟4.1 實驗連線段選控制芯片（U7：74HC595）時鐘控制端接LPC2103總線接口模塊的P0.4，數(shù)據(jù)輸入端接總線接口模塊的P0.6,選通端接跳線JP9。數(shù)據(jù)輸出端分別接數(shù)碼管段選端。位

3、選控制芯片（U8：74HC595）時鐘控制端接LPC2103總線接口模塊的P0.4，數(shù)據(jù)端接總線接口模塊的P0.7,選通端接跳線JP10。數(shù)據(jù)輸出端分別接數(shù)碼管位選端。JP9：左跳數(shù)碼管段選芯片（U7）片選有效，右跳液晶顯示EN有效。JP10：左跳數(shù)碼管位選芯片（U8）片選有效，右跳液晶顯示CS2有效。JP14：左跳數(shù)碼管段選、位選電源端（+3.3V）有效。JP15：左跳數(shù)碼管段選、位選芯片接地端（GND）有效。4.2 仿真器的設置：一般選用JTAG調(diào)試，若使用RelInFlash生成目標時，編譯連接生成的目標代碼會將芯片加密。此時調(diào)試無法繼續(xù)，須將硬件調(diào)成ISP模式進行全片擦除。4.3 運行

4、程序：show.hex4.4 接通電源，觀察實驗板上數(shù)碼管的變化。實驗2 按鍵輸入與數(shù)碼管顯示實驗一、 實驗目的學習鍵盤工作原理，掌握數(shù)據(jù)輸入輸出的方法。 二、 實驗內(nèi)容及原理矩陣鍵盤掃描原理：由處理器通過行線給某一行按鍵送入低電平信號，按鍵在未使用的情況下列線上拉高電平信號，處理器對行線輸出相連的I/O口進行掃描，當掃描到低電平信號時證明對應的鍵被按下。本實驗中采用的是2*8鍵盤，為了減少對處理器芯片I/O接口的直接引用，實驗中使用了一片74HC595（U6）用來實驗數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換。三、實驗原理圖四、實驗步驟4.1 實驗連線74HC595（U6）時鐘控制端接LPC

5、2103總線接口模塊的P0.19,數(shù)據(jù)輸入端接總線接口模塊的P0.20，選通端接總線接口模塊的P0.21。數(shù)據(jù)輸出端接按鍵行掃描輸入端。按鍵8根行線接74HC595的數(shù)據(jù)輸出端，2根列線分別接LPC2103總線接口模塊的P0.17,P0.18.同時在列線上接入+3.3V電源和上拉電阻以確保在沒有信號輸入的情況下列線給處理器送入的是高電平信號。4.2仿真器的設置：一般選用JTAG調(diào)試，若使用RelInFlash生成目標時，編譯連接生成的目標代碼會將芯片加密。此時調(diào)試無法繼續(xù)，須將硬件調(diào)成ISP模式進行全片擦除。4.3 運行程序：keytest.hex4.4 接通電源，按下按鍵并觀察實驗板上數(shù)碼管

6、的變化。 實驗 3. AD轉(zhuǎn)換、顯示實驗一、實驗目的了解LPC2103內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換芯片的使用方法及硬件連接方法。二、實驗內(nèi)容及說明AD轉(zhuǎn)換器特性：10位逐次逼近式數(shù)模轉(zhuǎn)換器；測量范圍：03.3V10位轉(zhuǎn)換時間2.44us；一路或多路輸入的Rurst轉(zhuǎn)換模式；轉(zhuǎn)換觸發(fā)信號可選擇；輸入引腳的跳變或定時器的匹配；具有掉電模式 LPC2103內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換器的使用主要通過對內(nèi)部寄存器的設置來實現(xiàn)。AD轉(zhuǎn)換器共包括12個寄存器分別用來控制AD轉(zhuǎn)換，讀取AD轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，設置AD轉(zhuǎn)換的中斷方式，記錄不同AD轉(zhuǎn)換通道中的轉(zhuǎn)換結果。三、實驗原理圖四、實驗步驟4.1 實驗連線將電位器中間抽頭接到LPC21

7、03的模擬輸入通道口如：P0.22.4.2 仿真器的設置：一般選用JTAG調(diào)試，若使用RelInFlash生成目標時，編譯連接生成的目標代碼會將芯片加密。此時調(diào)試無法繼續(xù)，須將硬件調(diào)成ISP模式進行全片擦除。4.3 運行程序：ad.hex4.4 接通電源，調(diào)節(jié)電位器并觀察實驗板上數(shù)碼管的變化。實驗4. 數(shù)碼管顯示時間和日期實驗一、實驗目的了解LPC2103內(nèi)置實時時鐘使用方法及硬件連接方法。二、實驗內(nèi)容及說明實時時鐘提供一套計數(shù)器無論系統(tǒng)處于何種狀態(tài)使得他都可以對時間進行測量，它可由獨立的32.768kHZ振蕩器或基于VPB時鐘的可編程預分頻器來提供。實時時鐘的特性：測量保持日歷和時鐘的時間通

8、路；超低功耗設計，支持電池供電系統(tǒng)；提供秒、分、小時、日、月、年和星期；指定的32kHZ振蕩器或可編程VPB時鐘預分頻器；專用電源管腳可與電池或3.3V的電壓相連；LPC2103內(nèi)置實時時鐘的使用主要通過內(nèi)部寄存器的設置來實現(xiàn)，共分為4個部分。在本實驗中首先要對實時時鐘初始化，初始化時首先要設置預分頻器給實時時鐘提供基準時鐘信號，同時在時間計數(shù)器組中將設置初始時間，在本實驗的時間顯示中為了將小時，分鐘，秒隔開，在數(shù)碼演示的3、5位顯示“”，同時讓“”一秒鐘每一次以提示秒值的到來。實時時鐘中的計數(shù)器遞增中斷寄存器可以用來幫助實現(xiàn)此功能。因此在初始化是要將此寄存器設置為秒值的增加產(chǎn)生一次中斷。實時

9、時鐘初始化完成后通過完整時間寄存器0、完整時間寄存器1獲取所需要的時間值。實驗通過數(shù)碼管顯示了時間值，日期值。三、實驗步驟3.1 實驗連線本實驗中的內(nèi)容完全由處理器內(nèi)置功能來完成，需要連線的地方僅是數(shù)碼顯示方面的，這部分在之前的實驗中已經(jīng)介紹過。3.2 仿真器的設置：一般選用JTAG調(diào)試，若使用RelInFlash生成目標時，編譯連接生成的目標代碼會將芯片加密。此時調(diào)試無法繼續(xù)，須將硬件調(diào)成ISP模式進行全片擦除。3.3 運行程序：data.hex，time.hex3.4 接通電源，觀察實驗板上數(shù)碼管的變化。實驗5. DA轉(zhuǎn)換實驗一、實驗目的了解TLC5615的工作原理及使用方法。二、實驗內(nèi)容

10、及說明 TLC5615是帶有緩沖基準輸入（高阻抗）的10位電壓輸出數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）。DAC具有基準電壓兩倍的輸出電壓范圍，且DAC是單調(diào)變化的。器件使用簡單，用單5V電源工作。器件具有上電復位（power-on-reset）功能以確?？芍貜蛦印?TLC5615的特點：在8引腳封裝內(nèi)10位CMOS電壓輸出DAC；5V單電源工作；3線串行接口；高阻抗基準輸入；電壓輸出范圍基準輸入電壓2倍；內(nèi)部上電復位；低功耗，1.21MHZ的更新率；在溫度范圍內(nèi)保持單調(diào)性； TLC5615在進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時，首先要將片選CS置為低電平，此時輸入數(shù)據(jù)可讀入16位移位寄存器，它由時鐘同步且最高有效位在前。SL

11、CK輸入的上升沿把數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。接著CS的上升沿把數(shù)據(jù)傳送至DAC寄存器。當CS為高電平時，輸入數(shù)據(jù)不能由時鐘同步送入輸入寄存器。所有CS跳變應當發(fā)生在SCLK輸入為低電平時。在此還有一點需要注意的是DAC輸入寄存器為12位寬的，因此我們在進行數(shù)據(jù)的讀入時，除了要讀入10位數(shù)據(jù)外，還應在其后的低兩位寫入兩個數(shù)據(jù)0。本實驗實現(xiàn)了將某一數(shù)字量變化為模擬量的功能。三、實驗原理圖四、實驗步驟 4.1 實驗連線TLC5615模塊的時鐘端接CPU總線接口模塊的P0.25。TLC5615模塊的片選端接CPU總線接口模塊的P0.26。TLC5615模塊的數(shù)據(jù)輸入端接CPU總線接口模塊的P0.24。TLC

12、5615模塊的數(shù)據(jù)輸出端接插針J2的3腳。4.2 仿真器的設置：一般選用JTAG調(diào)試，若使用RelInFlash生成目標時，編譯連接生成的目標代碼會將芯片加密。此時調(diào)試無法繼續(xù)，須將硬件調(diào)成ISP模式進行全片擦除。4.3 運行程序：da.hex4.4 接通電源，用萬用表測插針J23腳的電壓，檢測是否與預定輸入值相符。實驗使用說明：JTAG模式：使用JTAG調(diào)試程序時，需短接JP8（DBSEL引腳）。ISP模式：使用ISP下載程序時，上電前需短接JP7（拉低P0.14腳）。實驗6. 蜂鳴器與繼電器實驗一、實驗目的1.學習ARM7基本的GPIO口線定義及IO方向定義2.學習IO口線的基本操作3.學

13、習使用IO口線控制蜂鳴器與繼電器二、實驗內(nèi)容說明LPC2103具有兩個PINSEL寄存器，PINSEL0和PINSEL1，它們都是32位寬度。PINSEL0和PINSEL1寄存器中的每兩個位控制著一個引腳的功能，所以一個引腳最多可以有4種不同的功能選擇。當引腳選擇GPIO功能時，使用IODIR寄存器可以控制引腳的方向，該寄存器單獨控制每個I/O口的方向。三、實驗原理圖四、實驗步驟1.JP19短接、JP3短接（蜂鳴器實驗）；JP20->DELAY、JP3短接（繼電器實驗）2.ADS1.2中編寫源程序并調(diào)試，最后形成.hex3.燒寫.hex文件到實驗板4.按復位鍵運行實驗7. 流水燈實驗一、

14、實驗目的1.學習基本的IO口線定義及輸入輸出方向定義2.學習串并轉(zhuǎn)換器件HC595的使用方法3.學習用查詢方式讀IO口線上的開關量二、實驗內(nèi)容說明ARM7的口線在使用前均要給出功能定義，有些功能還要給出方向的定義，本次實驗中所用口線均被定義為基本的IO功能，其中P0.16方向為輸入，P0.4、P0.10、P0.12方向為輸出。HC595芯片有3個數(shù)據(jù)量輸入端，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中分別用于片選(ST_CP)、數(shù)據(jù)輸入(DS)和時鐘產(chǎn)生(SH_CP);9個數(shù)據(jù)輸出端(Q0-Q7,Q7 用于級聯(lián))；OE使能端；MR低點平時將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零，通常將它接VCC。三、實驗原理圖四、實驗步驟1.開發(fā)

15、板上JP11->LED、JP12->LED、JP13->LED、JP3短接2.ADS1.2中編寫源程序并調(diào)試，最后形成.hex3.燒寫.hex文件到實驗板4.按復位鍵運行實驗8. 中斷實驗一、實驗目的1.學習向量中斷控制寄存器的設置方法2. 學習使用外部中斷源引起中斷3.學習定時器中斷二、實驗內(nèi)容說明ARM7的中斷方式很多，有32個中斷請求輸入，16個向量IRQ中斷。外部中斷有三個EINT0(P0.16)、EINT1(P0.15)、EINT2(P0.14)，還有四個定時器可以引起中斷。中斷的觸發(fā)方式也很多，可以使用外部中斷模式寄存器(EXTMODE)和外部中斷極性寄存器(EX

16、TPOLAR)相結合來確定觸發(fā)方式。本次試驗使用按鍵觸發(fā)外部中斷，進而控制LED的點亮與熄滅；設置定時計數(shù)器，0.5s定時產(chǎn)生中斷控制LED的點亮與熄滅。三、實驗原理圖四、實驗步驟1.JP3短接、LED4-1中P0.17短接(定時器中斷只要求P0.17短接)2.ADS1.2中編寫源程序并調(diào)試，最后形成.hex3.燒寫.hex文件到實驗板4.按復位鍵運行綜合實驗 按鍵掃描 LCD12864顯示 D/A A/D一、實驗目的1.學習使用HC595構建掃描鍵盤2.學習LCD12864的讀寫操作，將A/D轉(zhuǎn)換結果在屏上顯示3.學習使用ARM7內(nèi)部A/D，實現(xiàn)對信號的采樣4.學習使用D/A，將A/D轉(zhuǎn)換結果再轉(zhuǎn)換為模擬量二、實驗內(nèi)容說明通常情況下構建4X4鍵盤需要8條IO線，使用HC595可以在口線占用率較低（5條）的情況下構建4X4鍵盤。LCD12864是由128列，64行構成的液晶顯示模塊，可以通過IO口線對其進行讀寫操作。ARM7內(nèi)部有八路A/D轉(zhuǎn)換，可進行310位的A/D轉(zhuǎn)