嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)報(bào)告模板

1、上海海洋大學(xué)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)報(bào)告（2016- 2017 第_1_學(xué)期）專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目嵌入式應(yīng)用電子相 實(shí)訓(xùn)時(shí)間20161226日 實(shí)訓(xùn)成員孫嘉晨 1351127 周力 1351137 指導(dǎo)老師池 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系2015 11 月制一、實(shí)訓(xùn)目的通過電子相冊(cè)的制作，了解S3C2440 芯片的構(gòu)造，了解外圍SDRAM 及 NANDFLASH 的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。學(xué)會(huì)運(yùn)用定時(shí)器中斷及通過LCD 自身的實(shí)踐能力。二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容S3C2440 SDRAM NANDFLASH 合定時(shí)器中斷，實(shí)現(xiàn)LCD 顯示圖片，完成簡(jiǎn)易電子相冊(cè)的設(shè)計(jì)。三、實(shí)訓(xùn)設(shè)備硬件：mini2440 硬件平臺(tái)軟件：bmp2

2、h.exe 軟件進(jìn)行圖片轉(zhuǎn)換CodeWarrior for ARM Developer Suite軟件四、實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)方案（包括項(xiàng)目功能需求分析，方案設(shè)計(jì)，完成時(shí)間規(guī)劃） 需求分析：8001500300120電子相冊(cè)自然迎合了消費(fèi)者的需求。方案設(shè)計(jì)：2 模塊包含6timer.c和timer.hinterrupt.h和文件完成定時(shí)器中斷函數(shù)的初始化isrservice.h和isrservice.c文件完成定時(shí)器中斷處理pic.h等文件是由圖片生產(chǎn)的C 語言數(shù)組文件S3C2440ARM精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）架構(gòu)具有如下特點(diǎn)：固定長(zhǎng)度的指令格式，指令歸整、 23種，使用單周期指令，便于流水線操作。因此選擇此

3、硬件方案 的優(yōu)勢(shì)有如下：的軟件；硬件電路簡(jiǎn)單，可采用標(biāo)準(zhǔn)電路，不需耗費(fèi)過多的資源（人力，資金等）；可以在硬件上增加模塊，留作二次開發(fā)使用，極為方便；S3C2440是一個(gè)比較成熟的芯片，技術(shù)積累齊全；S3C2440支持豐富的存儲(chǔ)卡接口。完成時(shí)間規(guī)劃：第一天分析實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程，完成軟件方面內(nèi)容，編寫代碼。第二天實(shí)現(xiàn)硬件分析，完成硬件連接，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試。第三天完成實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，提交報(bào)告。五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)Main.c 文件Timer Main.c 文件Timer 模塊TFT LCD 模塊Time.c 文件Time.h 文件Interrupt.c 文件Interrupt.h 文件Isrservice.c

4、 文件Isrservice.h 文件Lcd.c 文件Lcd.h 文件Pic.c 文件Pic.h 文件S3C2440 簡(jiǎn)介：Samsung 32RISCS3C2440A,為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了低S3C2440272腳FPGA封裝，內(nèi)含一個(gè)ARM920T,S3C2440A 提供了以下豐富的片內(nèi)外圍。ARM9-S3C2440ARM9TDMI和高速緩 16KB16KB數(shù)據(jù)高 和CP15CP14CP15用于存儲(chǔ)系統(tǒng)控制以及測(cè)試控制?？偟馁Y源如下：I/O16KB 16KMM（Memory Management UniSRA和等內(nèi)存。LCD控制器接口（最高支持4K色的STN和256K色的TFT）4通

5、道DMA控制器3通道UART2通道SPI接口IIC總線接口IIS音頻編解碼數(shù)據(jù)接口AC97音頻接口MMC/SD存儲(chǔ)卡接口2通道USB傳輸接口和1個(gè)復(fù)用的USB設(shè)備接口4通道PWM（脈寬調(diào)制）定時(shí)器和1個(gè)看門狗定時(shí)器8通道10位ADC和一個(gè)觸控屏接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘130個(gè)GPIO口和24通道外部中斷源接口片上PLL時(shí)鐘發(fā)生鎖相環(huán)硬件系統(tǒng)框圖如下：電源電源時(shí)鐘電路SDRAMARMS3C2440LCDNandFlashSDRAM 存儲(chǔ)接口原理圖：SDRAM:同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器同步是指 Memory工作需要同步時(shí)鐘內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn)動(dòng)態(tài)是指存儲(chǔ)陣列需要不斷的刷新來保證數(shù)據(jù)不丟失隨機(jī) 是

6、指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲(chǔ)，而是自由指定地址進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。 SDRAM從發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四代分別是第一SDR 第二DDR 第三DDR2 第四代DDR3SDRAM.(顯卡上的DDR已經(jīng)發(fā)展到DDR5)第一代SDRAM采用單端（Single-Ended）時(shí)鐘信號(hào),第二代、第三代與第四代由于工作頻率比較快，所以采用可降低干擾的差分時(shí)鐘信號(hào)作為同步時(shí)鐘。SDRAM之所以成為DRARM就是因?yàn)樗粩噙M(jìn)行刷新（Refresh）才能保留住數(shù)據(jù)， DRAM秒），期是64ms/64ms4096 Refresh Cycles/64ms或8192 Refresh Cycles/64ms的標(biāo)識(shí)，這里的4096與81

7、92就代表這個(gè)芯片中每個(gè)Ban40915.625s（毫秒7.8125sHY57V561620為8192 refresh cycles / 32M的HY57V56162SDRAM256Mbit4M*16bit*4 Banks ， 即容量為32MB的16 位SDRAM。使用S3C2410 的nGCS6 片選信號(hào)HY57V56162的數(shù)據(jù)總線與上S3C2410的低16位相連。操作地址的最小值變?yōu)樗詫3C2410的ADDR2-ADDR14順序與HY57V56162的A0-A12相連。為了能夠正確訪問HY57V56162高/低位字節(jié)數(shù)據(jù)，又將HY57V56162的LDQM和UDQM分別與nBE0：n

8、WBE0： DQM0和nBE1：nWBE1:DQM1相連, HY57V56162的BA0、BA1是SDRAM內(nèi)部BANK選擇地代碼：NANDFLASH 存儲(chǔ)接口原理圖：Nand-flas內(nèi)存是flas大容量?jī)?nèi)存Nand-flash存儲(chǔ)器具有容量較大，改寫速度快等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)、MP3隨身聽記憶卡、體積小巧的U盤等。NOR和NAND是現(xiàn)在市場(chǎng)上兩種主要的非易失Inte于198NOR flasEPRO和EEROM一統(tǒng)天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發(fā)表了NAND flash結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)降低每比特的NORNANDNAND相對(duì)于NOR技術(shù)的優(yōu)越之處，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下閃存只是用來存儲(chǔ)少量的代碼，這時(shí)NO

9、R NAND則是高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的理想解決方案。NAND flash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由于生產(chǎn)過程更為簡(jiǎn)單，NAND結(jié)構(gòu)可以在給定的模具尺寸內(nèi)提供更高的容量，也就相應(yīng)地降低了價(jià)格。NandFlash采用512NAND的存儲(chǔ)器就可NOR flash116MBNAND flash只是用在8128M BNOR主要應(yīng)用在代碼存 儲(chǔ)介質(zhì)中，在CompactFlashSecure DigitalPC Cards和M U2RrB nRCE CLE ALE nPWEU2RrB nRCE CLE ALE nPWEnPRE791617188R/B CE CLE ALE WEREI/O7 I/O6 I

10、/O5 I/O4 I/O3 I/O2 I/O1I/O04443424132313029LDATA7 LDATA6 LDATA5 LDATA4 LDATA3 LDATA2 LDATA1LDATA061336SE VSSVSSWP 191237C16CAP當(dāng)前NORFLASH64M的K9F1208U0B Nand K9F1208U0B的I/O0-7與上S3C2410DATA0-7 S3C2410中Nand Flash控制器的R/nB與K9F1208U0B的R/nB相連， CLEnCEnREnew是否相連。分別可以控制K9F1208U0B的地址鎖存使能、命令鎖存使能、片選使能、讀使能和寫使能。原理圖

11、如下圖所示：LCD 電路模塊:LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒，下基板玻璃上設(shè)置TFT（薄膜晶體管），上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片，通過TFT上的信號(hào)與電壓改變來控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而達(dá)到控制每個(gè)像素點(diǎn)偏振光出射與否而達(dá)到顯示目的?，F(xiàn)在 LCD已經(jīng)替代CRT成為主流，價(jià)格也已經(jīng)下降了很多，并已充分的普及。LCD制造時(shí)選3 IC4CRT顯示器輕 易達(dá)到500：1甚至更高的對(duì)比度而言，只有高檔液晶顯示器才能達(dá)到這樣如此程度。 LCD U型的擺放形式，其實(shí)是兩燈變相產(chǎn) U下2圖是S3C2410X芯片內(nèi)部集成的LCD控制器的外部管腳圖和內(nèi)部方框圖，其中內(nèi)部的寄存器作用如下：REG

12、BANK有17個(gè)可編程寄存器組和256*16的調(diào)色板存儲(chǔ)器，用來設(shè)定LCD控制器。LCDCDMA是一個(gè)專用DMA，自動(dòng)從幀存儲(chǔ)器傳輸視頻數(shù)據(jù)到LCD控制器，用這個(gè)特殊的DMA，視頻數(shù)據(jù)可不經(jīng)過CPU干涉就顯示在屏幕上。VIDPRCS接受從 LCDCDMA來的視頻數(shù)據(jù)，并在將其改變到合適數(shù)據(jù)格式后，經(jīng)VD23:0將之送到LCD驅(qū)動(dòng)器，如4/8單掃描或4雙掃描顯示模式。LENDLENDVCLK/LCD HCLKLCD-PWRENVLINE/VSYNC/CPVLCDVF0S3C2440LCDVFRAME/VSYNC/STVLCDVF1VM/VDEN/TPLCDVF2VD23-0TIMEGEN LCD

13、TIMEGENVFRAMEVLINE、VM:FIFO存儲(chǔ)器位于LCDCDMA。當(dāng)空或部分空時(shí)，LCDCDMA要求從基于突發(fā)傳輸模式的幀存儲(chǔ)器中獲 LCDRAM中開辟的一片緩沖 就 4個(gè)字。BEGBANKTIMEGENCLPC3600LCDCDMAVIDPRCSVIDEO MUXVSYNCHSYNC VCLK VDEN LCDVF0 LCDVF1 LCDVF2 VD23-0由于S3C2410內(nèi)部集成的LCD控制器如上所以設(shè)計(jì)的外接LCD電路模塊如下圖：Bn RESET VCC33VD0 VD1 VD2 VD3 VD4 VD5 VD6 VD7 VD8 VD9 VD10 VD11 VD12 VD13

14、 VD14 VD15AU51U512122232342452562672782892910301131123213331434153516361737183819392040VD16 VD17 VD18 VD19 VD20 VD21 VD22 VD23VMTSYMTSYP TSXMTSXP軟 件 代 碼 ： Main.c 文 件 ： #include timer.h#includeisrservice.h uart.h23#include lcd.h #include pic.h #include pic1.h #include pic2.h #include pic3.h#include p

15、ic4.h #include led.h void IO_Init(void) unsigned int flag = 0 ; int Main(void)IO_Init() ; while(1)switch(flag)case 1:Paint_Bmp(pic) ; break ;case 2:Paint_Bmp(pic1) ; break ;case 3:Paint_Bmp(pic2) ; break ;case 4:Paint_Bmp(pic3) ; break ;case 5:Paint_Bmp(pic4) ; break ;default:break ;return 0;void IO

16、_Init(void)Timer0_Init() ; Timer0_Interrupt_Init() ; Isr_Init() ;Lcd_Init() ;Lcd.c 文 件 ： #include 2440addr.h #include lcd.h#define LOW21BITS(n) (n) & 0 x1fffff)/ To get lower #define Lcd_Enable()rLCDCON1 |= 1volatile unsigned short LCD_BUFFER240320; extern unsigned charCHS;static void Lcd_Config(voi

17、d)rGPCCON = 0 xaaaa02a9; rGPDCON = 0 xaaaaaaaa;rLCDCON1 = 8)|(3 5 )|(BPPMODE_TFT 1);rLCDCON2 = (VBPD 24)|(LINEVAL_TFT 14)|(VFPD 6)|(VSPW); rLCDCON3 = (HBPD 19)|(HOZVAL_TFT 8)|(HFPD);rLCDCON4 = (HSPW);rLCDCON5 = (FRM565_TFT 11) | (INVVCLK_TFT 10) | (INVVLINE_TFT 9) | (INVVFRAME_TFT 22) 1);rLCDSADDR2

18、= LOW21BITS( (unsigned int)LCD_BUFFER + (LCD_YSIZE_TFTLCD_XSIZE_TFT *2) ) 1 );rLCDSADDR3 = (0 11) | (LCD_XSIZE_TFT / 1);void Lcd_PowerEnable(int powerEnable)rGPGCON = rGPGCON & (38) |(38); rGPGDAT = rGPGDAT | (14) ;rLCDCON5 = rLCDCON5 & (13) | (powerEnable3);void PutPixel(unsigned int x,unsigned int

19、 y, unsigned short c )if ( (x 320) & (y 240) ) LCD_BUFFER(y)(x) = c;void Paint_Bmp(const unsigned char bmp)int x,y;unsigned short c; int p = 0;for( y = 0 ; y 240 ; y+ )for( x = 0 ; x 320 ; x+ )c = bmpp+1 | (bmpp8) ; if ( ( x 320) & ( y 240) )LCD_BUFFERyx = c ;p = p + 2 ;void Lcd_Init(void)Lcd_Config

20、() ; Lcd_Enable() ; Lcd_PowerEnable(1);Lcd.h 文 件 ： #ifndefLCD_H #defineLCD_H #define (0)#define INVVDEN(1)/0=normal1=inverted#define HWSWP(1)/Half word swap control#define PNRMODE(3)/ 設(shè)置為TFT 屏#define BPPMODE(12)/ 設(shè)置為 16bpp 模式#define LCD_XSIZE_TFT(320)#define LCD_YSIZE_TFT(240)#define CLKVAL_TFT (7)#

21、define VBPD(14)#define VFPD(11)#define VSPW(2)#define HBPD(37)#define HFPD(19)#define HSPW(29)#define HOZVAL_TFT(320-1)#define LINEVAL_TFT (240-1)#define BPPMODE_TFT(12)#define FRM565_TFT(1)#define INVVCLK_TFT(1)#define INVVLINE_TFT(1)#define INVVFRAME_TFT(1)#define INVVD_TFT(0)#define INVVDEN_TFT(0)#define PWREN_TFT(0)extern void Lcd_Init(void) ;extern void Lcd_PowerEnable(int powerEnable) ; extern void Paint_Bmp(const unsigned char bmp) ;#endifTimer.h 文 件 ： #ifndef _TIMER0_H_ #define _TIMER0_H_void Timer0_Init(void) ;#endifTimer.c 文 件 ： #include timer.h #include 2440addr.h