嵌入式系统原理与应用实验报告KL25部分.docx
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嵌入式系统原理与应用实验报告KL25部分
嵌入式系统原理与应用实验报告
专业班级：
物联1301姓名：
齐亨学号：
13516110
组员：
齐亨实验日期：
2016年4月19日
实验名称：
KL25入门实验
一、实验目的
1、熟悉FRDM-KL25开发板的硬件环境，掌握其使用方法及调试方式。
2、掌握KinetisDesignStudio（以下简称KDS）开发环境的使用。
3、以GPIO为例，理解底层驱动的含义与编程方法。
2、实验设备
微型计算机，FRDM-KL25开发板，MicroUSB线。
二、实验内容
1、按附录1的内容导入第一个样例工程，运行程序，掌握FRDM-KL25的硬件构成和使用方法，KDS的使用和调试方法。
2、观察小灯闪烁，调整延时的长短，观察小灯的变化。
3、根据电路图，修改程序，加入另外两个小灯的控制程序，使RGB小灯交替闪烁。
三、实验过程
1、如图所示，将MicroUSB线缆连接到FRDM-KL25实验板的SDA口，另一头接入PC
的任意USB口。
一般会自动安装驱动，如果没有，请运行C:
\Freescale\KDS_v3\pemicro目
录底下PEDrivers_install文件。
2、打开PC的设备管理器（计算机上右键—属性，弹出窗口左侧，设备管理器），连接正常的话能看到下图的两个红框里的信息。
1、导入工程
在ProjectExplorer上单击右键，选择Import...（或者在点击File菜单下拉选择）
弹出的对话框中展开General，选择ExistingProjectsintoWorkspace，点击Next
弹出的对话框中选择Browser，选择实验1的工程文件夹，如果保留原工程，可以勾上
下方的CopyProjectintoWorkspace，这样可以把整个工程拷贝到环境的工作文件夹底
下。
接着点击Finish，就完成了整个工程的导入。
2、调试工程
新建调试文件，把程序下载到板子上前，需要根据使用的调试硬件建立调试文件，才能下载程序。
下面介绍FRDM-KL25板子自带OpenSDA调试器的调试文件的建立方法。
点击KDS上方的虫子（Debug按钮）右侧的倒三角，下拉选择DebugConfigurations...
弹出的对话框中选择GDBPEmicroInterfaceDebugging，在上面点击右键，选择New，新建一个配置
可以看到右侧会出现该配置的相应选择，Name中的配置名称默认工程的名称，可以自己更换。
选择Debugger选项卡，在Interface框中下拉，选择最后一项OpenSDAEmbeddedDebug–USBPort,在连接到板子的情况下，Port后面的对话框里会自动检测到相应的端口和ID。
（没有连接的可连接后点击旁边的Refresh）
接着点击Port下方的SelectDevice，选择要调试的芯片型号。
这里选择Nxp—KL2x—KL25Z128M4
最后完成的配置如下图所示
点击右下侧的Apply按钮再点击Debug按钮，就可进入Debug界面。
下图是各主要窗口及功能按钮的介绍。
外设寄存器窗口设置，KDS的片内外设寄存器窗口是通过插件的形式实现的，3.0后版本默认集成该插件，但需要自己选择芯片型号才能生效。
点击选中EmbsysRegisters窗口，点击右侧的黑色扳手图标，弹出的窗口中选择ML25Z4，点OK返回，就可以看到各种片内外设的寄存器了。
3、工程中加入自定义文件夹
为全工程组织明晰，这里采用文件夹的方式组织。
为了使编译环境能够找到文件夹中的文件，需要将文件夹加入编译路径。
在工程上右键—Properties，在弹出的窗口中点击展开C/C++Build，选择Setting，右侧
窗口选择CrossARMGNUComplier—Includer，右边就是当前工程编译时会查找的文件路径。
为了工程文件能够在其它电脑还能使用，最好采用相对路径或工作空间（前提是工程要放在工作空间目录下）的路径。
下面是相对路径的写法。
${ProjDirPath}就是当前工程对应的文件夹。
四、编程
1、程序流程图
否
2、主要代码段及解释
//说明见工程文件夹下的Doc文件夹内Readme.txt文件
//============================================================================
#include"includes.h"//包含总头文件
intmain（void）
{
//1.声明主函数使用的变量
uint_32mRuncount;//主循环计数器
//2.关总中断
DISABLE_INTERRUPTS;
//3.初始化外设模块
//GPIO基本编程步骤：
//
（1）计算给出PORTB9的引脚控制寄存器地址
//PORTB端口的引脚控制寄存器基地址为0x4004A000u（后缀u表示无符号数）
volatileuint_32*portB_ptr=（uint_32*）0x4004A000u;
//PORTB9的引脚控制寄存器地址=基地址+偏移量
volatileuint_32*portB_PCR_9=portB_ptr+9;
//
（2）计算给出PORTB的数据方向寄存器、输出反转寄存器地址
//PORTB端口（作为GPIO功能）的基地址为0x400FF040u
volatileuint_32*gpioB_ptr=（uint_32*）0x400FF040u;
//PORTB的数据方向寄存器地址=基地址+偏移量
volatileuint_32*portB_PDDR=gpioB_ptr+5;
//PORTB的输出寄存器地址=基地址+偏移量
volatileuint_32*portB_PDO=gpioB_ptr+0;
//PORTB的输出反转寄存器地址=基地址+偏移量
volatileuint_32*portB_PTOR=gpioB_ptr+3;
//（3）设置PORTB9引脚为GPIO引脚，即令相应引脚控制寄存器的10-8位
//（MUX）字段为001
//*portB_PCR_9=0x00000100;
*portB_PCR_9=0b00000000000000000000000100000000;
//（4）通过PORTB的输出寄存器（给蓝色小灯的寄存器）赋初值1，保证定义为输出时为暗
*portB_PDO|=（1<<9）;
//（5）通过PORTB的方向寄存器，定义PORTB9引脚输出
*portB_PDDR|=（1<<9）;
//（6）通过PORTB的输出寄存器给蓝色小灯赋初值（0-亮）
//（以下供单步调试观察）
*portB_PDO&=~（1<<9）;//亮
*portB_PDO|=（1<<9）;//暗
*portB_PDO&=~（1<<9）;//亮
*portB_PDO|=（1<<9）;//暗
//4.给有关变量赋初值
mRuncount=0;//主循环计数器
//5.使能模块中断
//6.开总中断
ENABLE_INTERRUPTS;
for（;;）
{
//运行指示灯（红灯）闪烁----------------------------------------------
mRuncount++;
if（mRuncount>=5）//单步调试用，若直接运行，比较的数可以是一个大数，如556677
{
mRuncount=0;
*portB_PTOR|=（1<<9）;//PTB9（蓝灯）取反
}
//以下加入用户程序-----------------------------------------------------
}//end_for
//主循环结束===================================================================
return0;
}
五、实验问答
1、FRDM-KL25开发板有哪些主要元器件？
答：
单片机插座晶振电容复位电路面包板插针以及下载线 。
2、FRDM-KL25是使用何种调试接口进行调试的？
答：
Debug调试。
六、实验小结
通过本次实验，我深刻了解了FRDM-KL25开发板的硬件环境，并且掌握了该开发板的使用方法和调试方式，熟悉了编写该程序所用的C语言代码。
实验二：
GPIO实验
1．实验目的
1..掌握KDS的工程文件组织框架
2.掌握GPIO基本编程步骤
3.掌握使用结构化开发底层驱动的方法
4.了解KDS链接文件
2．实验设备
微型计算机，FRDM-KL25开发板，MicroUSB线
3．实验步骤
硬件：
嵌入式实验平台一套、仿真器一个、PC机一台。
软件：
Windows98/2000/NT/XP操作系统、仿真器驱动程序、ADS开发软件一套控制嵌入式实验箱上的LED轮流点亮。
三、概要设计S3CRRB0X芯片上共有71个多功能I/O引脚，他们分别为7组I/O端口：
2个9位I/O端口（端口E和F）
2个8位I/O端口（端口D和G）
1个16位I/O端口（端口C）
1个10位I/O端口（端口A）
1个11位I/O端口（端口B）
每组端口都可以通过软件配置寄存器来满足不同系统合设计的需要。
在运行主程序之前，必须先对每一个用到的引脚的功能进行设置。
如果某些引脚的附庸功能没有使用，那么可以先将该引脚设置为I/O口。
S3C44B0X芯片与端口相关的寄存器：
（1）端口控制寄存器（PCONA~G）：
在S3C44B0X芯片中，大部分引脚是使用多路复用的，所以要确定每个引脚的功能。
PCONn（端口控制寄存器）能够定义引脚功能。
如果PG0~PG7作为掉电模式下的唤醒信号，那么这些端口必须配置成中断模式。
（2）端口数据寄存器（PDATA~G）：
如果端口定义为输出口，那么输出数据可以写入PDATn中相应的位；如果端口定义为输入口，那么输入数据可以从PDATn相应的位中读入。
（3）端口上拉寄存器（PUPC~G）：
通过配置端口上拉寄存器，可以使该组端口与上拉电阻连接或断开。
当寄存器中相应位配置为0时，该引脚接上拉寄存器；当寄存器中相应位配置为1时，该引脚不接上拉电阻。
（4）外部中断寄存器（EXTINT）：
通过不同的信号方式可以使8个外部中断被请求。
EXTINT寄存器可以根据外部中断的需求，将中断触发信号配置为低电平触发，高电平触发，下降沿触发，上升沿触发和边沿触发几种方式。
四、详细设计
1．启动ADS1.2,使用ARMExecuatableImage工程模板新建一个工程;
2．添加两个组INC和SRC;
3．将INC文件夹下所有文件添加到组INC中;
4．将SRC文件夹下所有文件添加到组SRC中;
5．建立源文件test5.C,编写实验程序，添加到工程中;
6．编译链接选项的设置同前面实验;
7．编译链接工程，点击Debug按钮，启动AXD进行调试;
8．连续点击stepin按钮，单步运行程序。
9．理解并掌握本实验原理及程序。
五、调试过程，设计技巧及体会8个LED灯依次实现：
全部熄灭后，再全部点亮，依次逐个点亮，依次逐个叠加，依次逐个递减，两个靠拢后分开从两边叠加后递减。
蜂鸣器定时器0.5s定时，实现蜂鸣器每隔1s，响一次0.5s。
通过这次试验，我学会了ADS硬件仿真的设置和调试，实验板的连接，建立C语言工程，掌握了I/O端口相关寄存器的使用。
实验过程中遇到一些问题如下载蜂鸣器定时控制后，蜂鸣器没有响，由于没有接P0.7的跳线造成的。
每次重新下载程序编译过程中，须要进行RemoveObjectcode，再重新make检测，以免产生错误。
六、附录：
1流水灯实验#include"config.h"/*LED8~LED18个LED分别由P1.25~P1.18控制*/constuint32LEDS8=（0xFF<<18）;//P1[25:
18]控制LED8~LED1，低电平点亮voidDelayNS（uint32dly）{uint32i;for（dly>0;dly--）for（i=0;i<50000;i++）;}
**函数名称：
main（）**函数功能：
流水灯显示实验。
**调试说明：
连接跳线JP12至LED8~LED1。
*******************************************************************************************//*流水灯花样，低电平点亮，注意调用时候用了取反操作*/constuint32LED_TBL[]={0x00,0xFF,//全部熄灭后，再全部点亮0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,//依次逐个点亮0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xFF,//依次逐个叠加0xFF,0x7F,0x3F,0x1F,0x0F,0x07,0x03,0x01,//依次逐个递减0x81,0x42,0x24,0x18,0x18,0x24,0x42,0x81,//两个靠拢后分开0x81,0xC3,0xE7,0xFF,0xFF,0xE7,0xC3,0x81//从两边叠加后递减};intmain（void）{uint8i;PINSEL1=0x00000000;//设置管脚连接GPIOIO1DIR=LEDS8;//设置LED控制口为输出while
（1）{for（i=0;i<42;i++）{/*流水灯花样显示*/IO1SET=~（（LED_TBL[i]）<<18）;DelayNS（20）;IO1CLR=（（LED_TBL[i]）<<18）;DelayNS（20）;}}return0}2蜂鸣器定时控制#include"config.h"#defineBEEP1<<7/*P0.7控制蜂鸣器，低电平蜂鸣*/intmain（void）{PINSEL1=0x00000000;/*设置管脚连接GPIO*/IO0DIR=BEEP;/*设置BEEP控制口输出*//*定时器0初始化*/T0TC=0;/*定时器设置为0*/T0PR=0;/*时钟不分频*/T0MCR=0x03;/*设置T0MR0匹配后复位T0TC，并产生中断标志*/T0MR0=Fpclk/2;/*0.5秒钟定时*/T0TCR=0x01;/*启动定时器*/while
（1）
{while（（T0IR&0x01）==0）;/*等待定时时间到*/T0IR=0x01;/*清除中断标志*/if（（IO0SET&BEEP）==0）IO0SET=BEEP;/*BEEP停止蜂鸣*/elseIO0CLR=BEEP;/*BEEP蜂鸣*/}return0;}
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