嵌入式交通燈課程設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 基于ARM的嵌入式交通燈課程設(shè)計 課程名稱：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 專業(yè)：計算機科學與技術(shù) 班級：B0904 學號： 姓名：喬喬 目錄交通燈控制系統(tǒng)1. 摘 要此次試驗以S3C2410嵌入式開發(fā)平臺為硬件基礎(chǔ)，主要介紹了嵌入式實時操作系統(tǒng)中的最小系統(tǒng)的各個組成部分，其中包括電源、時鐘、復位、存儲器、JTAG接口電路原理圖及交通燈電路圖的設(shè)計。關(guān)鍵詞：S3C2410 ；最小系統(tǒng) ；交通燈2.緒論2.1課程設(shè)計目的（1）掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，熟悉S3C2410的開發(fā)環(huán)境及軟硬件的調(diào)試過程，鞏固和加深對理論課中知識的理解，提高對所學知識的綜合運用能力。（2）了解S3C24

2、10A處理器的工作原理。（3）能夠使用S3C2410A處理器的對試驗箱上的硬件接口進行控制，輸入和輸出。（4）能夠完成S3C2410A處理器的最小系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計，并用Protel 99設(shè)計原理電路圖。（5）能夠正確編寫調(diào)試軟件。（6）通過完成一個包括電路設(shè)計和程序開發(fā)的完整過程，了解開發(fā)一AR應(yīng)用系統(tǒng)的全過程，為今后從事相應(yīng)打下基礎(chǔ)。2.2課程設(shè)計內(nèi)容 （1）完成S3C2410最小系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計，并用Protel DXP設(shè)計原理路圖；（2）最小系統(tǒng)包括電源、時鐘、復位、存儲器、JTAG接口（3）JTAG接口選擇20針插頭（4）存儲器容量要求至少2MB的NorFlash和64MB的SDR

3、AM。（5）完成交通指示燈的電路設(shè)計以及控制程序代碼，在試驗箱上進行調(diào)試并且能正常工作。3.最小系統(tǒng)設(shè)計及交通燈電路設(shè)計3.1設(shè)計原理 最小系統(tǒng)整體框圖 圖1最小系統(tǒng)整體框圖說明：由最小系統(tǒng)整體框圖可以以看出，一個最小系統(tǒng)至少應(yīng)該由CPU(S3C2410A)、系統(tǒng)電源、復位電路、系統(tǒng)時鐘、JTAG電路、存儲器以及外圍擴展電路組成。3.2整體電路原理圖 圖2.整體電路原理圖說明：這是用Protel DXP SE所畫的最小系統(tǒng)的電路圖，其元件清單如下： C1 0.1uFC2 0.1uFC3 0.1uFC4 0.1uFC21 100nFC45 15pFC46 15pFC47 22pFC48 22pF

4、C62 10uF/16VC71 0.1uFC100 CAPC101 CAPC102 CAPC103 CAPC104 CAPC105 CAPC106 CAPC107 CAPC108 CAPC109 CAPC110 CAPC111 CAPC112 CAPC113 CAPC125 220uF/25VCZ1 DB-9/MUART1CZ11 DB-9/MUART0J28 TX-4PINJP2 RXD1JP? JTAGR1 0R15 10KR16 10KR17 10KR37 10KR54 10KR60 4.7KR179 3KRP30 10KRS TU1 LK-ARM2410U2 DIP-24 LK-CAT

5、1025JI-30U3 LK-SP3232EX1 12MHzX2 32768Hz(GND -1)(NetJ28_3 -1 J28-3)(NetR1_2 JP? -15 R1-2 R37-2)(NetR179_1 -1 R179-1)(NetU1_H5 JP?-3 R1-1 RP30-1 U1-H5)(NetU1_J1 JP?-5 RP30-1 U1-J1)(NetU1_J3 JP?-9 RP30-2 U1-J3 )(NetU1_J3 JP?-7 RP30-2 U1-J3 )(NetU1_J5 JP?-13 U1-J5 )(Net_1 -1 C113-2) (Net_1 -1 C106-2 )(

6、Net_2 -1 -2)(PC-RXD0 CZ11-2)(VCC C2-2 JP?-4 JP?-6 JP?-8 JP?-10 JP?-12 JP?-14 JP?-16 JP?-18 JP?-20 R15-1 R60-1 U1-T13 U1-U14)( VCC33 C100-1 C107-1)(VDD33 -2 JP?-1 JP?-2 R16-2 R17-2 R37-1 R54-2 RP30-1 RP30 -2 U1-J11)4. 具體設(shè)計框圖 4.1電源電路原理圖圖3 電源電路原理圖說明：本電源運用5V的直流電源通過兩個三端穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換成我們所設(shè)計的最小系統(tǒng)所需要的兩個電壓，分別是3.3V和1.

7、8V，3.3V的給VDDMOP，VDDIO，VDDADC等供電，而1.8V的給VDDi和RTC供電。其電源原理圖如上圖3： 4.2時鐘電路原理圖 圖4.時鐘電路原理圖說明：S3C2410A可以使用外部晶體或外部時鐘輸入作為系統(tǒng)時鐘，外部晶振頻率范圍是10MHz20MHz。本次設(shè)計用的事12MHz外部晶振，所以將S3C2410A的OM2，OM3引腳接為低電平，將外部時鐘輸入引腳EXTCLK接為高電平，電源原理圖如上圖4：4.3存儲器電路原理圖1） Nor Flash原理圖圖5.Nor Flash原理圖說明：SST39VF1601是16位寬的存儲器,每次讀操作可取2字節(jié)數(shù)據(jù),對于S3C2410A來

8、說相應(yīng)于半字對其,其操作地址最小的變化值為0x。因此將S3C2410A的ADDR1引腳與SST39VF1601的A0引腳鏈接，不用ADDR0引腳，其它地址依次遞增連接即可。2） SDRAM存儲器原理圖圖6.SDRAM存儲器原理圖說明：此32位總線的存儲器由兩片16位的SDRAM（HY57V）組成，使用s3c2410a的nGCS6片選信號，用U4與數(shù)據(jù)總線的低16相連，U5與數(shù)據(jù)總線的高16位相連。 4.4 JTAG電路原理圖圖7.JTAG電路原理圖說明：用20腳的JATG仿真調(diào)試接口，JTAG信號的定義與s3c2410a的鏈接如上圖。JTAG接口J29上的信號nTRST連到s3c2410a芯片

9、的TRST（低電平有效）引腳，達到控制s3c2410a內(nèi)部JTAG接口電路復位的目的。為了能夠使用Multi-ICE仿真器，設(shè)置了一個0歐電阻R1（在整體電路原理圖中）將JTAG接口的PIN3與PIN15短接。 4.5復位電路原理圖圖8.復位電路原理圖說明：復位電路（此圖的上半部分），芯片CAT1025JI-30的信號nRESET連接到s3c2410a芯片的復位腳nRESET，當復位按鍵RST按下時，CAT1025JI-30的信號nRESET引腳立即輸出復位信號，使s3c2410a復位。就是那幾個上拉電阻不能省略。5. 程序設(shè)計#include "config.h"/定義L

10、ED控制口（輸出高電平時點亮LED）#define LED1_CON (1<<11) /*GPE11口*/#define LED2_CON (1<<12) /*GPE12口*/#define LED3_CON (1<<4) /*GPH4口*/#define LED4_CON (1<<6) /*GPH6口*/*Funtion name:DelayNS*Descriptions:長軟件延時。延時時間與系統(tǒng)時鐘有關(guān)。*Input:dly 延時參數(shù)，值越大，延時越久*Output:無*/void DelayTime(uint32 time) int i,

11、j; for(i=0;i<500*time;i+) for(j=0;j<1500;j+);void DelayFTime(uint32 time)/設(shè)計高頻率的延遲。 int i,j; for(i=0;i<250*time;i+) for(j=0;j<1500;j+);/*Function name:LED_DispAllOn*Descriptions:控制LED1LED4全部點亮。*Input:無*Output:無*/void LED1_On(void)rGPEDAT=rGPEDAT|(0x01<<11); / led1 點亮void LED2_On(vo

12、id)rGPEDAT=rGPEDAT|(0x01<<12); / led2 點亮void LED3_On(void)rGPHDAT=rGPHDAT|(0x01<<4); / led3 點亮void LED4_On(void)rGPHDAT=rGPHDAT|(0x01<<6); / led4 點亮/*Funtion name:LED_Off*Descriptions:控制LED1LED4全部熄滅。*Input:無*Output:無*/void LED_AllOff(void) rGPEDAT=rGPEDAT&(0x03<<11); rGPH

13、DAT=rGPHDAT&(0x05<<4);void LED1_Off(void)rGPEDAT=rGPEDAT&(0x01<<11);void LED2_Off(void)rGPEDAT=rGPEDAT&(0x01<<12);void LED3_Off(void)rGPHDAT=rGPHDAT&(0x01<<4);void LED4_Off(void)rGPHDAT=rGPHDAT&(0x01<<6);/*Function name:main*Descriptions:初始化I/O,然后控制L

14、ED顯示。*Input:無*Output:系統(tǒng)返回值0*/int main(void)int i; LED_AllOff();rGPECON=(rGPECON&(0x0F<<22)|(0x05<<22);/rGPECON25:22=0101b,/設(shè)置GPE11、GPE12為GPIO輸出模式rGPHCON=(rGPHCON&(0x33<<8)|(0x11<<8);/rGPHCON13:8=01xx01b,/設(shè)置GPH4、GPIO6為GPIO輸出模式 while(1) /LED顯示控制LED4_On(); /把LED4點亮 (LED4

15、 代表紅燈)DelayTime(20); /延遲20sLED4_Off(); /20s后，關(guān)閉LED4LED3_On(); /把LED3點亮 （LED3 代表 綠燈）DelayTime(5); /延遲5s (綠燈亮5s+5s=10s)for(i=0;i<10;i+)/設(shè)置黃燈一閃一閃。（相當于黃燈亮，警告還有5秒紅燈就亮了，0.5秒閃一下）LED2_On(); DelayFTime(1);LED2_Off(); LED_AllOff();return 0;6. 課程設(shè)計總結(jié)課程設(shè)計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術(shù)發(fā)展的日新日異，ARM嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為當今計算機應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌握嵌入式的開發(fā)技術(shù)是十分重要的?；仡櫰鸫舜蜛RM課程設(shè)計，我仍感慨頗多，我學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程