嵌入式系统设计课设报告分析解析.docx

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嵌入式系统设计课设报告分析解析

福州大学

《嵌入式系统设计课设》

报告书

题目：

基于28027的虚拟系统

姓名：

学号：

学院：

电气工程与自动化学院

专业：

电气工程与自动化

年级：

起讫日期：

指导教师：

1、课程设计目的1

2、课程设计题目和实现目标1

3、设计方案1

4、程序流程图1

5、程序代码1

6、调试总结1

7、设计心得体会1

8、参考文献1

1、课程设计目的

《嵌入式系统设计课设》是与《嵌入式系统设计》课程相配套的实践教学环节。

《嵌入式系统设计》是一门实践性很强的专业基础课，通过课程设计，达到进一步理解嵌入式芯片的硬件、软件和综合应用方面的知识，培养实践能力和综合应用能力，开拓学习积极性、主动性，学会灵活运用已经学过的知识，并能不断接受新的知识。

培养大胆发明创造的设计理念，为今后就业打下良好的基础。

通过课程设计，掌握以下知识和技能：

1．嵌入式应用系统的总体方案的设计；

2．嵌入式应用系统的硬件设计；

3．嵌入式应用系统的软件程序设计；

4．嵌入式开发系统的应用和调试能力

2、课程设计题目和实现目标

课程设计题目：

基于28027的虚拟系统

任务要求：

A、利用28027的片上温度传感器，检测当前温度；

B、通过PWM过零中断作为温度检测A/D的触发，在PWM中断时完成温度采样和下一周期PWM占空比的修正；PWM频率为1K;

C、利用按键作为温度给定；温度给定变化从10度到40度。

D、当检测温度超过给定时，PWM占空比增减小（减小幅度自己设定）；当检测温度小于给定时，PWM占空比增大（增大幅度自己设定）；

E、把PWM输出接到捕获口，利用捕获口测量当前PWM的占空比；

F、把E测量的PWM占空比通过串口通信发送给上位机；

3、设计方案-----介绍系统实现方案和系统原理图

①系统实现方案：

任务A:

利用ADC模块通道A5获取当前环境温度。

任务B:

PWM过零触发ADC模块，在PWM中断服务函数中，将当前环境温度和按键设定温度进行比较，并按照任务D的要求修订PWM占空比。

PWM频率为1KHZ:

根据关系式：

TBCLK=SYSCLKOUT/（HSPCLKDIV*CLKDIV）

取SYSCLKOUT=60MHZ,HSPCLKDIV=6，CLKDIV=1，求得

TBCLK=10MHZ。

将period设为10K，便得到1KHZ的PWM波。

任务C:

用KEY模块的中断实现温度给定。

任务D：

在PWM的周期结束产生的中断中，通过改变比较点CMPA的位置来改变PWM占空比的大小。

任务E：

利用CAP模块设置3个捕获点捕获PWM的上升沿和下降沿，计算得到PWM波的占空比。

任务F：

利用SCI模块实现串口通信将温度和占空比上传到上位机。

此外，各模块的配置都与GPIO模块有关。

②系统原理图：

28027C2000PiccoloLaunchpad原理图

4、程序流程--------各个模块的流程图

5、程序代码

①/*app.c*/

//theincludes

#include"Application/app.h"

//**************************************************************************

//thedefines

//**************************************************************************

//theglobals

//**************************************************************************

//thefunctions

voiddelay（uint32_ttime）

{

while（time--）;

}

//延时函数

//endoffile

②/*isr.c*/

//theincludes

#include"Application/isr.h"

//**************************************************************************

//thedefines

//**************************************************************************

//theglobals

//**************************************************************************

//thefunctions

interruptvoidLED_PWM_isr（void）//PWM的中断服务函数

{

if（MY_ADC

{

mycmp-=100*（SET_TEMP-MY_ADC）;//PWM占空比增大

}

else

{

mycmp+=100*（MY_ADC-SET_TEMP）;//环境检测温度大于设定温度

//PWM占空比减小

}

PWM_setCmpA（myPwm1,mycmp）;//设定CmpA值

PWM_clearIntFlag（myPwm1）;//清零PWM中断标志位

PIE_clearInt（myPie,PIE_GroupNumber_3）;//清零PIE中断标志位

mycmp=5000;//将比较点初值设为5000

}

interruptvoidMY_ADC_isr（void）//ADC中断服务函数

{MY_ADC=ADC_readResult（myAdc,ADC_ResultNumber_0）;

//获取ADC转换的数字量

MY_ADC=ADC_getTemperatureC（myAdc,MY_ADC）;

//将数字量转换为温度值

ADC_clearIntFlag（myAdc,ADC_IntNumber_1）;

//清除中断标志位

PIE_clearInt（myPie,PIE_GroupNumber_10）;

}

interruptvoidKEY_xint1_isr（void）//按键中断服务函数

{

SET_TEMP++;

if（SET_TEMP>40）

{

SET_TEMP=10;

}

PIE_clearInt（myPie,PIE_GroupNumber_1）;

}

interruptvoidMY_CAP_isr（void）//CAP中断服务函数

{

uint32_tCapEvent1Count=0,CapEvent2Count=0,CapEvent3Count=0;

floatfPwmDuty=0.0;

CapEvent1Count=CAP_getCap1（myCap）;

CapEvent2Count=CAP_getCap2（myCap）;

CapEvent3Count=CAP_getCap3（myCap）;

fPwmDuty=（float）（CapEvent2Count-CapEvent1Count）/（CapEvent3Count-CapEvent1Count）;//计算PWM占空比

fPwmDuty=fPwmDuty*100;

NOW_PWM=（int）fPwmDuty;

CAP_clearInt（myCap,CAP_Int_Type_CEVT3）;

CAP_clearInt（myCap,CAP_Int_Type_Global）;

//Acknowledgethisinterrupttoreceivemoreinterruptsfromgroup4

PIE_clearInt（myPie,PIE_GroupNumber_4）;

}

//redefinedinIsr.h

//endoffile

①/*F2802x_Device.h*/

#include"F2802x_Component/include/adc.h"

#include"F2802x_Component/include/clk.h"

#include"F2802x_Component/include/flash.h"

#include"F2802x_Component/include/gpio.h"

#include"F2802x_Component/include/pie.h"

#include"F2802x_Component/include/pll.h"

#include"F2802x_Component/include/timer.h"

#include"F2802x_Component/include/wdog.h"

#include"F2802x_Component/include/sci.h"

#include"F2802x_Component/include/cap.h"

①/*Key.c*/

//theincludes

#include"User_Component/Key/Key.h"

//**************************************************************************

//thedefines

//**************************************************************************

//theglobals

//**************************************************************************

//thefunctions

//thefunctionprototypes

//!

\briefKEYinitail

//!

\param[in]None

//!

\param[out]None

voidKEY_initial（void）

{

}

//

//!

\briefKEYconfigure

//!

\param[in]None

//!

\param[out]None

voidKEY_config（void）

{//按键为GPIO12设置为输入口

//1.mode

GPIO_setMode（KEY_obj,KEY1,GPIO_12_Mode_GeneralPurpose）;

//2.direction

GPIO_setDirection（KEY_obj,KEY1,GPIO_Direction_Input）;

//3.pullup

GPIO_setPullUp（KEY_obj,KEY1,GPIO_PullUp_Disable）;

//4.qualification

GPIO_setQualification（KEY_obj,KEY1,GPIO_Qual_Sync）;

}

//!

\briefScanKeyAPI

//!

\param[in]key

//!

\param[out]thestateofKEY

uint16_tScanKey（constGPIO_Number_ekey）

{

returnGPIO_getData（KEY_obj,key）;

}

//!

\param[in]None

//!

\param[out]None

voidKEY_INT_config（void）

{//（3）.registerPIRvector

PIE_registerPieIntHandler（myPie,PIE_GroupNumber_1,PIE_SubGroupNumber_4,（intVec_t）&KEY_xint1_isr）;

//（4）.moduleinterruptconfigure

PIE_setExtIntPolarity（myPie，CPU_ExtIntNumber_1,PIE_ExtIntPolarity_FallingEdge）;

GPIO_setExtInt（myGpio,GPIO_Number_12,CPU_ExtIntNumber_1）;

//（5）.enablemoduleIE

PIE_enableExtInt（myPie,CPU_ExtIntNumber_1）;

//（6）.enablePIEIERx.y

PIE_enableInt（myPie,PIE_GroupNumber_1,PIE_InterruptSource_XINT_1）;

//（7）enableCPUIERx

CPU_enableInt（myCpu,CPU_IntNumber_1）;

}

//

//!

\briefInterruptServiceRoutine

//!

\param[in]None

//!

\param[out]None

TARGET_EXTinterruptvoidKEY_xint1_isr（void）;//redefinedinIsr.h

//endoffile

/*Key.h*/

#ifndef_KEY_H_

#define_KEY_H_

//theincludes

#include

//driver

#include"F2802x_Component/F2802x_Device.h"

#include"User_Component/User_Mcu/User_System.h"

#ifdef__cplusplus

extern"C"{

#endif

#ifndefTARGET_GLOBAL

#defineTARGET_EXTextern

#else

#defineTARGET_EXT

#endif

/*-------hardwaredescriptionoftheexamplemodule-------------*/

//Forexample

//ThemodulederivedfromGPIO

#defineKEY_objmyGpio//heremyGpioisdefinedinSystem.h

#defineKEY1GPIO_Number_12//pin

TARGET_EXTvoidKEY_initial（void）;

TARGET_EXTvoidKEY_config（void）;

TARGET_EXTvoidKEY_INT_config（void）;

TARGET_EXTinterruptvoidKEY_xint1_isr（void）;//redefinedinIsr.h

/*-------endofhardwaredescription-------------*/

TARGET_EXTuint16_tScanKey（constGPIO_Number_ekey）;

/*-------endofAPIdescription-------------*/

#defineKEYPressed1

/*-------endofdefines-------------*/

#ifdef__cplusplus

}

#endif//extern"C"

#endif//endof_EXAMPLE_H_definition

②/*LED_PWM.c*/

//theincludes

#include"User_Component/LED_PWM/LED_PWM.h"

//thefunctions

voidLED_PWM_initial（void）

{

mycmp=0;

}

voidLED_PWM_config（void）

{

//GPIO的配置

GPIO_setMode（myGpio,GPIO_Number_0,GPIO_0_Mode_EPWM1A）;

GPIO_setPullUp（myGpio,GPIO_Number_0,GPIO_PullUp_Disable）;

//PWM的配置

CLK_disableTbClockSync（myClk）;

//PWM模块使能

CLK_enablePwmClock（myClk,PWM_Number_1）;

//设置PWM的时钟

//PWM_setClkDiv（myPwm1,PWM_ClkDiv_by_1）;

PWM_setHighSpeedClkDiv（myPwm1,PWM_HspClkDiv_by_6）;

//计数器的设置

PWM_setCounterMode（myPwm1,PWM_CounterMode_Up）;

//PWM周期设置

PWM_setPeriod（myPwm1,10000）;

//设置周期加载模式

PWM_setPeriodLoad（myPwm1,PWM_PeriodLoad_Shadow）;

//比较点的设置

PWM_setCmpA（myPwm1,5000）;

//PWM装载模式

PWM_setLoadMode_CmpA（myPwm1,PWM_LoadMode_Period）;

//动作

PWM_setActionQual_CntUp_CmpA_PwmA（myPwm1,PWM_ActionQual_Set）;

PWM_setActionQual_Period_PwmA（myPwm1,PWM_ActionQual_Clear）;

//时钟同步

CLK_enableTbClockSync（myClk）;

}

voidLED_PWM_INT_config（void）

{

PIE_registerPieIntHandler（myPie,PIE_GroupNumber_3,PIE_SubGroupNumber_1,（intVec_t）&（LED_PWM_isr））;

//模块中断配置

PWM_setIntMode（myPwm1,PWM_IntMode_CounterEqualPeriod）;

PWM_setIntPeriod（myPwm1,PWM_IntPeriod_FirstEvent）;

//PWM中断使能

PWM_enableInt（myPwm1）;

//PIE开关的允许

PIE_enableInt（myPie,PIE_GroupNumber_3,PIE_InterruptSource_EPWM1）;

//CPU全局中断

CPU_enableInt（myCpu,CPU_IntNumber_3）;

}

//endoffile

/LED_PWM.h*/

#ifndef_LED_PWM_H_

#define_LED_PWM_H_

//theincludes

#include

//driver

#include"F2802x_Component/F2802x_Device.h"

#include"User_Component/User_Mcu/User_System.h"

#ifdef__cplusplus

extern"C"{

#endif

#ifndefTARGET_GLOBAL

#defineTARGET_EXTextern

#else

#defineTARGET_EXT

#endif

/*-------hardwaredescriptionoftheexamplemodule-------------*/

TARGET_EXTvoidLED_PWM_initial（void）;

TARGET_EXTvoidLED_PWM_config（void）;

TARGET_EXTvoidLED_PWM_INT_config（void）;

TARGET_EXTinterruptvoidLED_PWM_isr（void）;//redefinedinIsr.h

/*-------endofhardwaredescription-------------*/

TARGET_EXTuint16_tmycmp;

#ifdef__cplusplus

}

#endif//extern"C"

#endif//endof_EXAMPLE_H_definition

③/*MY_ADC.c*/

//theincludes

#include"User_Component/MY_ADC/MY_ADC.h"

//thefunctions

voidMY_ADC_initial（void）

{

SET_TEMP=30;//初始设定温度为30摄氏度

}

voidMY_ADC_config（void）

{//ADC时钟使能

CLK_enableAdcClock（myClk）;

//初始化ADC模块

ADC_setVoltRefSrc（myAdc,ADC_VoltageRefSrc_Int）;

ADC_powerUp（myAdc）;

ADC_enableBandGap（myAdc）;

ADC_enableRefBuffers（myAdc）;

ADC_enable（myAdc）;

//温度转换使能

ADC_enableTempSensor（myAdc）;

//soc配置

ADC_setSocChanNumber（myAdc,ADC_SocNumber_0,ADC_SocChanNumber_A5）;

ADC_setSocSampleWindow（myAdc,ADC_SocNumber_0,ADC_SocSampleWindow_7_cycles）;

ADC_setSocTrigSrc（myAdc,ADC_SocNumber_0,ADC_SocTrigSrc_EPWM1_ADCSOCA）;

//PWM配置

PWM_setSocAPulseSrc（myPwm1,PWM_SocPulseSrc_CounterEqualZero）;

PWM_setSocAPeriod（myPwm1,PWM_SocPeriod_FirstEvent）;

PWM_enableSocAPulse（myPwm1）;

}

voidMY_ADC_INT_config（void）

{

PIE_registerPieIntHandler（myPie,PIE_GroupNumber_10,PIE_SubGroupNumber_1,（intVec_t）&（