ARM创新实验设计报告樊江春.docx
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ARM创新实验设计报告樊江春
江西理工大学
ARM创新实验设计报告
题目：
基于ARM2103的键盘显示板与GPIO,SPI的关系
学院：
机电工程学院
专业：
自动化
班级：
081班
学生：
樊江春
学号：
31号
指导教师：
王祖麟职称：
副教授
指导教师：
温如春职称：
副教授
江西理工大学ARM创新实验设计报告
目录
第一章硬件基础
1.1ARM2103简介…………………………………………………2
1.2LED数码管……………………………………………………2
1.3LED数码管结构和特性………………………………………3
第二章有关实验涉及的GPIO与键盘显示板原理图。
2.1GPIO概述………………………………………………………3
2.2段码和位码数值表……………………………………………4
2.3键盘显示板原理图……………………………………………5
第三章示例程序
3.1GPIO口键盘输入………………………………………………5
3.2通过按键控制各数码管数值自加……………………………7
第四章实验效果…………………………………………………17
第五章总结与拓展………………………………………………17
致谢……………………………………………………………20
参考文献………………………………………………………20
第一章硬件基础
1.1ARM2103简介
EasyARM2103开发板采用了NXP公司基于ARM7TDMI-S核、LQFP48封装的LPC2103芯片，具有JTAG仿真调试和ISP编程功能。
开发板上提供了按键、发光二极管等常用的功能器件，具有RS-232接口电路和I2C存储器电路。
用户可以更换兼容的CPU进行仿真调试，如LPC2101和LPC2102等。
开发板上所有的I/O口全部引出，灵活的跳线组合，极大的方便用户进行32位ARM嵌入式系统的开发实验。
图F-1ARM2103实物图
1.2LED数码管
发光二极管LED是能将电信号转换成光信号的发光器件，7段LED数码管则是在一定形状的绝缘材料上，利用单只LED组合排列成的“8”字型，分别引出它们的电极，点亮相应的笔段来显示出0-9的数字。
图F-2数码管外形和内部电路
1.3LED数码管结构和特性
LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解这些特性，对编程是很重要的，不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。
共阴和共阳极数码管的外形及内部电路如图1.1所示，它们的发光原理是一样的，只是电源极性不同。
将多只LED的阴极连在一起即为共阴式，而将多只LED的阳极连在一起即为共阳式。
以共阴式为例，若把阴极接地，在相应段的阳极接上正电源，该段即会发光。
LED数码管的主要特点如下：
l）能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、TTL电路兼容；
2）发光响应时间极短（<0.1μs），高频特性好，单色性好，亮度高；
3）体积小，重量轻，抗冲击性能好；
4）寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时，成本低。
LED数码管被广泛用作数字仪器仪表、数控装置、计算机的数显器件。
第二章：
有关实验涉及的GPIO与键盘显示板原理图
2.1GPIO概述
I/O（Input/Output）接口是一颗微控制器必须具备的最基本外设功能。
在Stellaris系列ARM里，所有I/O都是通用的，称为GPIO（GeneralPurposeInput/Output）。
GPIO模块由3～8个物理GPIO块组成，一块对应一个GPIO端口（PA、PB、PC、PD、PE、PF、PG、PH）。
每个GPIO端口包含8个管脚，如PA端口是PA0～PA7。
GPIO模块遵循FiRM（Foundation
IPforReal-TimeMicrocontrollers）规范，并且支持多达60个可编程输入/输出管脚（具体取决于与GPIO复用的外设的使用情况）。
GPIO模块包含以下特性：
可编程控制GPIO中断
1屏蔽中断发生
2边沿触发（上升沿、下降沿、双边沿）
3电平触发（高电平、低电平）
输入/输出可承受5V
在读和写操作中通过地址线进行位屏蔽
可编程控制GPIO管脚配置：
1弱上拉或弱下拉电阻
22mA、4mA、8mA驱动，以及带驱动转换速率（SlewRate）控制的8mA驱动
3开漏使能
4数字输入使能
2.2段码和位码数值表
段码和位码数值表如下：
表1-1段码数值表
进制
数值
二进制数（0/1）
十六进制数
0
00000000
0x00
1
00000001
0x01
2
00000010
0x02
3
00000011
0x03
4
00000100
0x04
5
00000101
0x05
6
00000110
0x06
7
00000111
0x07
8
00010000
0x08
9
00010001
0x09
表1-2位码数值表
进制
数值
二进制数（0/1）
十六进制数
0
00000000
0x00
1
00000001
0x01
2
00000010
0x02
3
00000011
0x03
4
00000100
0x04
5
00000101
0x05
6
00000110
0x06
7
00000111
0x07
8
00010000
0x08
2.3键盘显示板原理图
键盘显示板原理图如图所示：
图F-3键盘显示板原理图
第三章：
示例程序
3.1：
GPIO口键盘输入
/*------------------------------------------------------------
程序名:
KEY_LED.c
程序功能:
键盘输入。
当检测到有按键输入时，对发光二极管LED进行取后控制。
使用I/O口输入方式对按键KEY进行扫描。
--------------------------------------------------------------*/
//--------------------Includefiles-------------------------//
#include"config.h"
//-------------------Define------------------------------//
#defineLED11<<13/*P0.13引脚控制LED，低电平点亮*/
#defineKEY1<<18/*P0.18引脚连接KEY*/
/*--------------------------------------------------------
函数名:
waitkey
入口参数:
void
输出参数:
void
函数功能:
等待一个有效按键。
本函数有去抖功能。
编写时间:
10.22.2010
--------------------------------------------------------*/
voidwaitkey（void）
{unsignedinti;
while
（1）
{while（（Io0PIN&KEY）!
=0）;//等待KEY键按下
for（i=0;i<1000;i++）;//延时去抖
if（（Io0PIN&KEY）==0）
break;
}
while（（Io0PIN&KEY）==0）;//等待KEY键放开
/*--------------------------------------------------------
函数名:
main
入口参数:
void
输出参数:
void
函数功能:
读取按键，控制LED闪烁。
编写时间:
10.22.2006
---------------------------------------------------------*/
voidmain（void）
{PINSEL0=0x00000000;//设置所有管脚连接GPIO
IODIR=LED1;//设置LED控制口为输出，其它I/O为输入
while
（1）
{IO0SET=LED1;
waitkey（）;
IO0CLR=LED1;
waitkey（）;
}
return（0）;
}
//------------------Endoffile----------------------------//
3.2通过按键控制各数码管数值自加
程序清单：
/****************************************Copyright（c）****************
**GuangzouZLG-MCUDevelopmentCo.,LTD.
**graduateschool
**
**
**--------------FileInfo--------------------------------------------
**Filename:
main.c
**LastmodifiedDate:
2004-09-16
**LastVersion:
1.0
**Descriptions:
具有修改功能的时钟制作
**
**-------------------------------------------------------------------
**Createdby:
FUWENCHENG
**Createddate:
2004-08-5
**Version:
1.0
**Descriptions:
Theoriginalversion
**
**-------------------------------------------------------------------
**Modifiedby:
fanjiangchun
**Modifieddate:
2010-11-18
**Version:
1.2
**Descriptions:
********************************************************************/
/****************************Copyright（c）****************************
**--------------FileInfo-------------------------------------------
**Filename:
main.c
**LastmodifiedDate:
**LastVersion:
**Descriptions:
SPI实验，7段数码管显示加键盘识别和与处理程序来制作秒表。
键盘定义如下:
（从左至右）
第一个键：
进入时钟修改态
第二个键：
移动被修改的位
第三个键：
减功能
第四个键：
加功能
第五
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