嵌入式流水燈實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)三 GPIO輸出控制實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜PC2000系列ARM7微控制器的GPIO輸入控制。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備l 硬件：PC機(jī) 一臺(tái)LPC2131教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái) 一套l 軟件：Windows 98/XP/2000系統(tǒng)，ADS1.2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. P0.7管腳控制EasyARM教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)上的蜂鳴器報(bào)警。2. GPIO 輸出實(shí)驗(yàn)流水燈實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求：LPC2000 GPIO管腳的設(shè)置和控制。四、實(shí)驗(yàn)原理1.GPIO 輸出實(shí)驗(yàn)，蜂鳴器控制在 EasyARM2131 開(kāi)發(fā)板上，接有一個(gè)蜂鳴器，由P0.7 控制，通過(guò)跳線JP11 選擇連接。蜂鳴器控制電路如所示。圖 3-1 蜂

2、鳴器控制電路如果跳線JP11 選擇蜂鳴器，當(dāng)P0.7 輸出低電平時(shí)，蜂鳴器鳴叫，當(dāng)P0.7 輸出高電平則停止鳴叫。程序設(shè)置PINSEL0 使P0.7 連接GPIO，并通過(guò)IO0DIR將其設(shè)置為輸出狀態(tài)，然后通過(guò)IO0CLR和IO0SET清零和置位P0.7 口，控制蜂鳴器，流程圖見(jiàn)圖 3-2。圖 3-2 蜂鳴器控制實(shí)驗(yàn)流程圖2 GPIO 輸出實(shí)驗(yàn)流水燈實(shí)驗(yàn)單路LED 控制EasyARM2131 開(kāi)發(fā)板上有8 個(gè)獨(dú)立的LED，分別由8 個(gè)GPIO口控制，現(xiàn)在使用其中一路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用的電路如圖 3-3所示。圖 3-3 單路LED 電路圖當(dāng)跳線 JP12 連接LED1 時(shí)，P1.18 采用灌電流方式

3、驅(qū)動(dòng)LED1，當(dāng)P1.18 輸出低電平時(shí)，LED1 點(diǎn)亮，當(dāng)P1.18 輸出高電平時(shí)，LED1 熄滅。實(shí)驗(yàn)程序首先設(shè)置管腳連接GPIO，接著設(shè)置P1.18 口為輸出模式，然后通過(guò)IO1CLR和IO1SET控制P1.18，驅(qū)動(dòng)LED1 的亮滅。GPIO 輸出實(shí)驗(yàn)流水燈實(shí)驗(yàn)EasyARM2131 開(kāi)發(fā)板上的8 路LED(LED8LED1)分別可選擇P125:18進(jìn)行控制，電路如圖 3-4 所示。圖 3-4 8 路LED 控制電路當(dāng)跳線JP12 全部選擇LED8LED1 后，P1.25P1.18 分別控制這8 路LED，就可以進(jìn)行流水燈實(shí)驗(yàn)。流水燈顯示花樣可以通過(guò)數(shù)組人為定義，亦可通過(guò)一定的算法計(jì)算

4、，程序清單所示為采用人為定義數(shù)組控制顯示花樣的實(shí)驗(yàn)程序，流程圖如圖 3-5 所示。圖 3-5 流水燈花樣顯示流程圖五、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1步驟 啟動(dòng)ADS1.2IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，選擇ARM Executable Image for lpc2131工程模板建立一個(gè)工程BeepCon_C。 在user組里編寫主程序代碼main.c。將EasyARM教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)上的P0.7管腳與Beep跳線短接gde臺(tái)ngtheng 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444

5、444444444444。 選擇Project->Debug，啟動(dòng)AXD進(jìn)行JLINK仿真調(diào)試。在工程窗口中選擇DebugInRAM生成目標(biāo)，然后編譯連接工程（單擊Make按鈕）。如圖所示。選擇 DebugInRAM 生成目標(biāo)時(shí)，編譯連接生成的目標(biāo)代碼就是用于在片內(nèi)RAM 調(diào)試。打開(kāi)ADS開(kāi)發(fā)環(huán)境下的【Edit】->【DebugInFLASH Settings.】,在”ARM fromELF”下Output format做如圖選擇，輸出文件選擇你的文件同一目錄下，擴(kuò)展名.HEX 全速運(yùn)行程序，程序?qū)?huì)在main.c的主函數(shù)中停止（因?yàn)閙ain函數(shù)起始處默認(rèn)設(shè)置有斷點(diǎn)）。 單擊Con

6、text Variable圖標(biāo)按鈕（或者選擇Processor Views->Variables）打開(kāi)變量觀察窗口，通過(guò)此窗口可以觀察局部變量和全局變量。選擇System Views->Debugger Internals 即可打開(kāi)LPC2000系列ARM7微控制器的片內(nèi)外寄存器窗口。 可以單步運(yùn)行程序，可以設(shè)置/取消斷點(diǎn)；或者全速運(yùn)行程序，停止程序運(yùn)行，觀察變量的值，判斷蜂鳴器控制是否正確。在FLASH 中調(diào)試在工程窗口中選擇 DebugInFLASH 生成目標(biāo)，然后編譯連接工程（單擊Make 按鈕）。選擇 DebugInFLASH 生成目標(biāo)時(shí)，編譯連接生成的目標(biāo)代碼就是用于在片

7、內(nèi)FLASH 調(diào)試。編譯連接通過(guò)后，按鍵盤的F5 鍵，啟動(dòng)AXD進(jìn)行調(diào)試。注意，由于程序要燒寫到片內(nèi)FLASH，默認(rèn)選項(xiàng)在每次裝載FLASH 地址的調(diào)試文件時(shí)，將會(huì)擦除FLASH 并下載代碼到FLASH 中。脫機(jī)運(yùn)行使用 DebugInFLASH 生成目標(biāo)，并進(jìn)行調(diào)試后（使用JLINK 仿真器），程序即燒寫到片內(nèi)FLASH 中。將JLINK 電源斷開(kāi)，重新上電，程序?qū)⒚摍C(jī)運(yùn)行；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2實(shí)驗(yàn)步驟 啟動(dòng)ADS1.2IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，選擇ARM Executable Image for lpc2131工程模板建立一個(gè)工程LedDisp_C。 在user組里編寫主程序代碼main.c。 選用Deb

8、ugInRam生成目標(biāo)，然后編譯鏈接工程。 將EasyARM教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)上的P1.18:25管腳對(duì)應(yīng)與LED1:8跳線短接gde臺(tái)ngtheng 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666。 選擇Project->Debug，啟動(dòng)AXD進(jìn)行JLINK仿真調(diào)試。 全速運(yùn)行程序，程序?qū)?huì)在main.c的主函數(shù)中停止。 單擊Context Variable圖標(biāo)按鈕（或者選擇Processor Views->Variables

9、）打開(kāi)變量觀察窗口，通過(guò)此窗口可以觀察局部變量和全局變量。選擇System Views->Debugger Internals 即可打開(kāi)LPC2000系列ARM7微控制器的片內(nèi)外寄存器窗口。 可以單步運(yùn)行程序，可以設(shè)置/取消斷點(diǎn)；或者全速運(yùn)行程序，停止程序運(yùn)行，觀察變量的值，判斷LED1LED8控制是否正確。（3）實(shí)驗(yàn)參考程序GPIO輸出控制實(shí)驗(yàn)的參考程序見(jiàn)3-1。程序清單1 Error! No text of specified style in document.GPIO輸出控制實(shí)驗(yàn)1的參考程序/* 文件名：main.c* 功 能：蜂鳴器控制。對(duì)蜂鳴器進(jìn)行控制，采用軟件延時(shí)方法。*

10、使用I/O口直接控制，采用灌電流方式。* 說(shuō) 明：將P0.7與Beep短接。*/#include "config.h"#define BEEPCON 1<<7/ P0.7引腳控制Beep，低電平蜂鳴/* 名 稱：DelayNS()* 功 能：長(zhǎng)軟件延時(shí)。* 入口參數(shù)：dly延時(shí)參數(shù)，值越大，延時(shí)越久* 出口參數(shù)：無(wú)*/void DelayNS(uint32 dly) uint32 i; for(; dly>0; dly-) for(i=0; i<5000; i+); /* 名 稱：main()* 功 能：控制蜂鳴器蜂鳴。*/int main(void

11、) PINSEL0 = 0x00000000; / 設(shè)置管腳連接GPIO IO0DIR = BEEPCON; / 設(shè)置I/O為輸出 while(1) IO0SET = BEEPCON;/ BEEPCON = 1 DelayNS(200); IO0CLR = BEEPCON;/ BEEPCON = 0 DelayNS(200); return(0);程序清單 2#include "config.h"/* LED8LED1 8 個(gè)LED 分別由P1.25P1.18 控制 */const uint32 LEDS8 = (0xFF << 18); / P125:18控制

12、LED8LED1，低電平點(diǎn)亮/* 函數(shù)名稱：DelayNS()* 函數(shù)功能：長(zhǎng)軟件延時(shí)* 入口參數(shù)：dly 延時(shí)參數(shù)，值越大，延時(shí)越久* 出口參數(shù)：無(wú)*/void DelayNS (uint32 dly) uint32 i;for ( ; dly>0; dly-)for (i=0; i<50000; i+);/* 函數(shù)名稱：main()* 函數(shù)功能：流水燈顯示實(shí)驗(yàn)。* 調(diào)試說(shuō)明：連接跳線 JP12 至LED8LED1。*/* 流水燈花樣，低電平點(diǎn)亮，注意調(diào)用時(shí)候用了取反操作 */const uint32 LED_TBL = 0x00, 0xFF, / 全部熄滅后，再全部點(diǎn)亮0x01

13、, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, / 依次逐個(gè)點(diǎn)亮0x01, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF, / 依次逐個(gè)疊加0xFF, 0x7F, 0x3F, 0x1F, 0x0F, 0x07, 0x03, 0x01, / 依次逐個(gè)遞減0x81, 0x42, 0x24, 0x18, 0x18, 0x24, 0x42, 0x81, / 兩個(gè)靠攏后分開(kāi)0x81, 0xC3, 0xE7, 0xFF, 0xFF, 0xE7, 0xC3, 0x81 / 從兩邊疊加后遞減;int main (void) uint8

14、 i;PINSEL1 = 0x00000000; / 設(shè)置管腳連接GPIOIO1DIR = LEDS8; / 設(shè)置LED 控制口為輸出while (1) for (i=0; i<42; i+) /* 流水燈花樣顯示 */IO1SET = (LED_TBLi) << 18);DelayNS(20);IO1CLR = (LED_TBLi) << 18);DelayNS(20);return 0;參考程序3/* 文 件 名：main.c* 功 能：LED顯示控制。* 通過(guò)GPIO直接控制8個(gè)LED產(chǎn)生流水燈效果* 說(shuō) 明：P1.18:25管腳對(duì)應(yīng)與LED1:8跳線短接，

15、把P0.16與KEY跳線短接，* 使用KEY1鍵來(lái)操作流水燈的運(yùn)行方向*/#include "config.h"const uint32 LEDS8 = 0xFF << 18;/P125:18控制LED1LED8，低電平點(diǎn)亮const uint32 KEY = 1 << 16;/P0.16連接KEY1const uint32 DISP_TAB10 = 0x01, 0x02, 0x04, 0x08,0x10,0x20,0x40,0x80, 0xff, 0xff;const uint32 DISP_TAB210 = 0x80 , 0x40, 0x20,

16、0x10, 0x08,0x04, 0x02,0x01, 0xff, 0xff;/ 兩個(gè) LED 圖案 碼表/* 名 稱：DelayNS()* 功 能：長(zhǎng)軟件延時(shí)* 入口參數(shù)：dly-延時(shí)參數(shù)，值越大，延時(shí)越久* 出口參數(shù)：無(wú)*/void DelayNS(uint32 dly) uint32 i; for(; dly>0; dly-) for(i=0; i<5000; i+); /* 名 稱：main()* 功 能：根據(jù)表DISP_TAB來(lái)控制LED顯示。*/int main(void) uint8 i; PINSEL0 = 0x00;/ P015:0 用作GPIOPINSEL1 =

17、 0x00;/ P031:16 用作GPIO PINSEL2 = PINSEL2 & (0x08);/ P125:16連接GPIOIO1DIR = LEDS8;/ 設(shè)置P125:18為輸出口，控制LED7:0 while(1) if(IO0PIN&KEY)!=0) / 測(cè)試KEY 按鍵 for(i=0; i<8; i+)IO1CLR = DISP_TABi<<18;DelayNS(50);IO1SET = 0xffffffff; DelayNS(10); if(IO0PIN&KEY)=0) / 測(cè)試KEY 按鍵 for(i=0; i<8; i+)

18、IO1CLR = DISP_TAB2i<<18;DelayNS(50);IO1SET = 0xffffffff; DelayNS(10); return(0);參考程序 41./* 文件名：LEDCON.C* 功能：LED閃爍控制。對(duì)發(fā)光二極管LED4進(jìn)行控制，采用軟件延時(shí)方法。* 使用I/O口直接控制LED，采用灌電流方式。* 說(shuō)明：將跳線器JP4_LED4短接。*/#include "config.h"#define LEDCON0x02000000/* P0.25引腳控制LED4，低電平點(diǎn)亮 */* 名稱：DelayNS()* 功能：長(zhǎng)軟件延時(shí)* 入口參數(shù)：dly延時(shí)參數(shù)，值越大，延時(shí)越久* 出口參數(shù)：無(wú)*/void DelayNS(uint32 dly) uint32 i; for(; dly>0; dly-) for(i=0; i<50000; i+); /* 名稱：main()* 功能：控制LED閃爍*/int main(void) PINSEL0 = 0x00000000;/