单片机实验指导书.docx

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单片机实验指导书

实验一：

GPIO输出控制实验

1实验目的

掌握LPC2000系列ARM,7微控制器GPIO输出控制。

2实验设备

硬件：

PC机一台

SmartARM2200教学实验开发平台一台

软件：

Windows98/2000系统，ADS1.2集成开发环境

3实验内容

使用GPIO抠控制4个LED流水灯显示。

4实验预习要求

（1）仔细阅读《ARM嵌入式系统基础教程》5.7节LPC2000引脚连接模块的相关内容，以及5.9节GPIO的相关内容。

（2）仔细阅读《ARM嵌入式系统实验教程》第1章的内容，了解SmartARM2200教学实验开发平台的硬件结构，注意键盘及LED显示电路。

（3）仔细阅读相关资料，了解ADS1.2集成开发环境、LPC2200专用工程模板以及EasyJTAG仿真器的应用。

5实验步骤

（1）安装ADS1.2，安装方法与一般软件的安装方法相同。

（2）启动ADS1.2,使用ARMExecutableImageforlpc2200工程模板建立一个工程LedDisp_C。

（3）由于ADS安装后默认字体是CourierNew，对于中文支持不完善，因此建议修改字体，选择Edit→Preferences，弹出如图1所示对话框，在Font选项设置字体为Fixedsys，Script为CHINESE_GB32,由于Tab在不同文本编辑器解释不同，建议在TabInsertsSpaces前打勾，使Tab键插入的是多个空格。

（4）选择Edit→DebugRelsettings，在DebugRelsettings对话框的左边选择ARMLinker项，然后在Output页设置工程链接地址ROBase为0x40000000，RWBase为0x40003000。

设置调试入口地址Imageentrypoint为0x40000000。

（5）进入AXD调试环境，打开【Options】→【ConfigureTarget…】，弹出ChooseTarget窗口，点击“ADD”添加仿真器的驱动程序，在添加文件窗口打开EasyJTAG.dll文件（在H-JTAG安装目录下）。

说明：

点击【开始】→【程序】→【ARMDeveloperSuitev1.2】→【AXDDebugger】可以直接运行AXD软件。

注意：

若在添加文件窗口中没有显示dll文件，设置文件浏览窗口的“文件夹选项（0）…”，将查看页中的“隐藏文件”项选用“显示所有文件”。

（6）安装H-JTAG软件：

在PC上运行安装文件H-JTAG..EXE，根据安装提示完成安装。

（7）配置H-JTAG软件：

将计算机并口与EasyJTAG-H仿真器相连，然后再将EasyJTAG-H仿真器的JTAG接口连接到开发板上，然后给开发板上电。

1H-JTAG设置

H-JTAG设置较简单，只要进行以下两步操作，其它采用默认设置即可。

a单击任务栏的H提示图标，将看见H-JTAG的主窗口，如图1所示。

单击放大镜图标按钮后应能看见调试代理发现ARM7处理器。

图1H-JTAG主窗口

b选择【Flasher】→【AutoDownload】选择自动下载项，如图2所示。

图2打开自动下载功能

2H-Flasher配置

H-Flasher配置有两种方法，直接加载配置文件与手动配置。

a加载配置文件配置

单击任务栏的F提示图标将看见H-Flasher的主窗口，单击Load菜单装在目标板配置文件LPC2200_ram.hfc，配置H-Flasher如图3所示。

图3装载配置文件

b手动配置

第一步：

单机任务栏的F提示图标，确认目标板的Flasher型号后，打开H-Flasher的FlashSelection选项，选择正确的Flash型号即可。

在本实验中，H-Flasher的配置根据LPC2200_ram.hfc进行配置，Flash型号为SST39VF1601.

第二步：

打开MemoryConfig选项，设置Flash与RAM的起始地址，如：

开发板的Bank0接Flash，Bank1接RAM，则设置如图4所示。

图4存储器地址配置

第三步：

打开InitScript选项，添加初始化命令，如：

开发板的Bank0接Flash，Bank1接RAM，初始化命令如图5所示。

图5初始化命令配置

3验证并启用配置

验证调试代理配置事否正确，打开H-Flasher的Programming选项单击Check按钮，如果正确，看看到所使用的Flash新票的型号如图6所示。

单击Check按钮时，H-Flasher就会起用当前新的配置值。

图6Flash编程选项

到此配置完成。

（8）启动ADS1.2,使用ARMExecutableImageforlpc2200工程模板建立一个工程LedDisp_C。

（9）由于ADS安装后默认字体是CourierNew，对于中文支持不完善，因此建议修改字体，选择Edit→Preferences，弹出如图1所示对话框，在Font选项设置字体为Fixedsys，Script为CHINESE_GB32,由于Tab在不同文本编辑器解释不同，建议在TabInsertsSpaces前打勾，使Tab键插入的是多个空格。

（10）选择Edit→DebugRelsettings，在DebugRelsettings对话框的左边选择ARMLinker项，然后在Output页设置工程链接地址ROBase为0x40000000，RWBase为0x40003000。

设置调试入口地址Imageentrypoint为0x40000000。

（11）在user组中的main.c中编写主程序代码。

（12）选用debugInExram生成目标，然后编译连接工程。

（13）将SmartARM2200教学实验开发平台上的跳线器JP12全部短接，JP9设置为OUTSIDE，JP10跳线器设置为Bank0-RAM、Bank1-FLASH。

（14）选择Project→Debug，启动AXD进行JTAG仿真器调试。

（6）单步运行程序，通过LED1~LED4的显示判断输出是否正确。

全速运行程序，观察的LED1~LED4显示。

图7字体和Tab设置

图8工程连接地址设置

6实验参考程序

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

*文件名：

main.c

*功能：

LED显示控制。

*通过GPIO直接控制4个LED产生流水灯效果

*说明：

将跳线器JP12全部短接

*这个警告可忽略，C2892E:

signedconstantoverflow

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

#include"config.h"

#defineLEDCON0xf0000000

constuint32DISP_TAB[8]={0x1fffffff,0x2fffffff,0x4fffffff,0x8fffffff,0xffffffff,0x0fffffff,0xffffffff,0x0fffffff};

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

*名称：

DelayNS（）

*功能：

长软件延时

*入口参数：

dly延时参数，值越大，延时越久

*出口参数：

无

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

voidDelayNS（uint32dly）

{uint32i;

for（;dly>0;dly--）

{

for（i=0;i<5000;i++）;

}

}

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

*名称：

main（）

*功能：

根据表DISP_TAB来控制LED显示。

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

intmain（void）

{uint8i;

/*PINSEL2使用启动代码的默认配置，切勿任意配置PINSEL2，否则总线会受到干扰*/

IO2DIR=LEDCON;//配置LED控制I/O方向

while

（1）

{

for（i=0;i<8;i++）

{

IO2CLR=DISP_TAB[i];//输出LED显示数据

DelayNS（10）;//延时

IO2SET=0xffffffff;

}

}

return（0）;

}

实验二：

定时器实验

1实验目的

掌握LPC系列ARM7微控制器中定时器0的基本设置及应用。

2实验设备

硬件：

PC机一台

SmartARM2200教学实验开发平台一台

软件：

Windows98/2000系统，ADS1.2集成开发环境

3实验内容

使用定时器0实现1s定时，控制蜂鸣器蜂鸣。

采用软件查询方式等待定时时间到达。

4预习要求

仔细阅读《ARM嵌入式系统基础教程》5.14节有关定时器0和定时器1的说明。

5实验步骤

（1）启动ADS1.2，使用ARMExecutableImageforlpc2200工程模板建立一个工程TimeBeep_C。

（2）在use组中的main.c中编写主程序代码。

（3）选用DebugInExaram生成目标，然后编译连接工程。

（4）将SmartARM2200教学实验平台上的JP4跳线短接，JP7跳线断开，JP9设置为OUTSIDE，JP10跳线设置为Bank0-RAM，Bank1-FLASH。

（5）选择Project→Debug，启动AXD方针调试。

可以全速运行程序，蜂鸣器就会响1s，停1s，依次循环。

6实验参考程序

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

*文件名：

main.c

*功能：

使用定时器0实现1秒定时,控制蜂鸣器蜂鸣。

（查询方式）

*说明：

JP4跳线短接，JP7跳线断开。

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

#include"config.h"

#defineBEEPCON1<<7//P0.7引脚控制B1，低电平蜂鸣

/*********************************************************************名称：

Time0Init（）

*功能：

初始化定时器0，定时时间为1S。

*入口参数：

无

*出口参数：

无

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

voidTime0Init（void）

{/*Fcclk=Fosc*4=11.0592MHz*4=44.2368MHz

Fpclk=Fcclk/4=44.2368MHz/4=11.0592MHz

*/

T0PR=99;//设置定时器0分频为100分频，得110592Hz

T0MCR=0x03;//匹配通道0匹配中断并复位T0TC

T0MR0=110592;//比较值（1S定时值）

T0TCR=0x03;//启动并复位T0TC

T0TCR=0x01;

}

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

*名称：

main（）

*功能：

初始化I/O及定时器，然后不断的查询定时器中断标志。

当定时时*间到达时，取反BEEPCON控制口。

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

intmain（void）

{

PINSEL0=0x00000000;//设置管脚连接GPIO

IO0DIR=BEEPCON;//设置I/O为输出

Time0Init（）;//初始化定时器0

while

（1）

{

while（（T0IR&0x01）==0）;//等待定时时间到

T0IR=0x01;//清除中断标志

if（（IO0SET&BEEPCON）==0）

{

IO0SET=BEEPCON;

}

else

{

IO0CLR=BEEPCON;

}

}

return（0）;

}

实验三：

模/数转换器实验

1实验目的

掌握模/数转换器得应用设置，进行电压信号的测量。

2实验设备

硬件：

PC机一台

SmartARM2200教学实验开发平台一台

软件：

Windows98/2000系统，ADS1.2集成开发环境

EasyARM软件

3实验内容

使用AIN0和AIN1测量两路直流电压，并将测量结果通过UART0想PC机发送。

4实验预习要求

（1）仔细阅读《ARM嵌入式系统基础教程》5.16节A/D转换器的相关说明。

（2）了解SmartARM2200教学实验开发平台的硬件结构，注意ADC部分的电路。

5实验步骤

（1）启动ADS1.2，使用ARMExecutableImageforlpc2200工程模板建立一个工程ADC_C。

（2）在user组的main.c中编写主程序代码，在config.h中添加代码“#include”。

（3）选用DebugInExram生成目标，然后编译链接工程，

（4）将SmartARM2200教学实验开发平台上的JP9设置为OUTSIDE,JP10设置为Bank0-RAM、Bank1-FLASH。

（5）使用串口延长线吧SmartARM2200教学实验开发平台的CZ2（UART0）与PC机的COM1连接。

PC机运行EasyARM软件，设置串口为COM1,波特率为115200。

（6）选择JProject→Debug，启动AXD进行JTAG仿真调试。

（7）全速运行程序，PC机上的EasyARM软件会不断的显示AIN0和AIN1的电压值。

（8）调整SmartARM2200教学实验开发平台的W1或W2，观察AIN0或AIN1测量值的变化。

6实验参考程序

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

*文件名：

main.c

*功能：

使用ADC模块的通道0、1进行电压的测量，然后将转换结果从*串口输出，上位机使用EasyARM软件全仿真的DOS字符窗口观察。

*说明：

由W1、W2调节测量电压值；

*通讯格式：

8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，波特率为115200。

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

#include"config.h"

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

*名称：

DelayNS（）

*功能：

长软件延时

*入口参数：

dly延时参数，值越大，延时越久

*出口参数：

无

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

voidDelayNS（uint32dly）

{

uint32i;

for（;dly>0;dly--）

{

for（i=0;i<5000;i++）;

}

}

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

*名称：

UART0Init（）

*功能：

初始化串口0。

设置为8位数据位，1位停止位，无奇偶校验

*入口参数：

bps通讯波特率

*出口参数：

无

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

voidUART0Init（uint32bps）

{

uint16Fdiv;

PINSEL0=（PINSEL0&（~0x0F））|0x05;//不影响其它管脚连接,设置I/O连//接到UART0

U0LCR=0x83;//DLAB=1，可设置波特率

Fdiv=（Fpclk/16）/bps;//设置波特率

U0DLM=Fdiv/256;

U0DLL=Fdiv%256;

U0LCR=0x03;

}

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

*名称：

UART0SendByte（）

*功能：

向串口发送字节数据，并等待发送完毕。

*入口参数：

data要发送的数据

*出口参数：

无

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

voidUART0SendByte（uint8data）

{

U0THR=data;//发送数据

while（（U0LSR&0x40）==0）;//等待数据发送完毕

}

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

*名称：

UART0SendStr（）

*功能：

向串口发送一字符串

*入口参数：

srt要发送的字符串的指针

*出口参数：

无

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

voidUART0SendStr（char*str）

{

while

（1）

{

if（*str=='\0'）break;

UART0SendByte（*str++）;//发送数据

}

}

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

*名称：

PCDispChar（）

*功能：

向PC机发送显示字符。

*入口参数：

x显示位置的纵坐标，0-79

*y显示位置的横坐标，0-24

*chr显示的字符，不能为0xff

*color显示的状态包括前景色、背景色、闪耀位。

它与dos的字*符显示状态一样。

*即0~3位：

前景色，4~6位：

背景色，7位：

闪耀位。

*出口参数：

无

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

voidPCDispChar（uint8x,uint8y,uint8chr,uint8color）

{

UART0SendByte（0xff）;//发送起始字节

UART0SendByte（x）;//发送字符显示坐标（x,y）

UART0SendByte（y）;

UART0SendByte（chr）;//发送显示字符

UART0SendByte（color）;

}

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

*名称：

ISendStr（）

*功能：

向PC机发送字串，以便显示。

*入口参数：

x显示位置的纵坐标，0-79

*y显示位置的横坐标，0-24

*color显示的状态包括前景色、背景色、闪耀位。

它与dos的字*符显示状态一样。

即0~3位：

前景色，4~6位：

背景色，*7位：

闪耀位。

*str要发送的字符串，字串以'\0'结束

*出口参数：

无

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

voidISendStr（uint8x,uint8y,uint8color,char*str）

{

while

（1）

{

if（*str=='\0'）break;//若为'\0'，则退出

PCDispChar（x++,y,*str++,color）;//发送显示数据

if（x>=80）

{

x=0;

y++;

}

}

}

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

*名称：

main（）

*功能：

进行通道0、1电压ADC转换，并把结果转换成电压值，然后发*送到串口。

*说明：

在CONFIG.H文件中包含stdio.h。

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

intmain（void）

{

uint32ADC_Data;

charstr[20];

UART0Init（115200）;//初始化UART0

PINSEL1=0x01400000;//设置P0.27、P0.28连接到AIN0、AIN1

/*进行ADC模块设置，其中x<

ADCR=（1<<0）|//SEL=1，选择通道0

（（Fpclk/1000000-1）<<8）|//CLKDIV=Fpclk