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嵌入式课程设计
北京科技大学
嵌入式课程设计
班级：
姓名：
学号：
分工：
指导教师：
2014年7月
摘要
本次课程设计利用GX-PXA270EP（ExperimentPlatform）平台，通过嵌入式控制系统课程的学习和实验，了解嵌入式系统的开发方法和流程。
利用PlatformBuilder定制平台并编译，并能针对INTELXSCALEPXA270硬件平台、应用需求优化WinCE操作系统。
采用编程软件eMbeddedVisualC++，独立编写可在INTELXSCALEPXA270硬件嵌入式设备上运行的应用程序。
最终实现WindowsCE计算器和滑动条颜色控制的设计任务，能够实现加、减、乘、除和小数计算以及报错，并且利用对红色、绿色、蓝色三色的控制实现屏幕颜色的控制。
关键词：
嵌入式系统，计算器，滑动条，WindowsCE
Abstract
ThedesignusesGX-PXA270EP（ExperimentPlatform）platform,embeddedcontrolsystemscoursesofstudyandexperimentation,tounderstandthedevelopmentofmethodsandprocessesembeddedsystems.UsePlatformBuildertocustomizetheplatformandcompiler,andcanfocusonINTELXSCALEPXA270hardwareplatform,theapplicationneedstooptimizeWinCEoperatingsystem.UsingprogrammingsoftwareeMbeddedVisualC++,canberunindependentlywrittenonINTELXSCALEPXA270hardwareembeddeddeviceapplications.UltimatelydesigntasksWindowsCEcalculatorandcolorcontrolslidercanadd,subtract,multiply,divideandcalculatedecimalsanderror,andtheuseofred,green,bluethree-colorscreencolorcontroltoachievecontrol.
Keywords:
Embeddedsystems,calculator,slider,WindowsCE
目录
一、实验报告4
1、实验一：
建立并编译WinCE平台4
2、实验二：
定制增强型内核5
3、实验三：
定制SDK并建立EVC下的开发环境6
4、实验五：
建立宿主机与实验箱的连接6
5、实验六：
USBDevice建立宿主机与试验箱之间的连接8
6、实验七：
在试验箱的WinCE平台上的HelloWorld实验9
7、实验八：
数码管驱动10
8、实验九：
GPIOLed数码管程序11
二、课程设计报告13
1、课程目的13
2、设计题目与功能13
2.1计算器13
2.2滑动条颜色控制14
3、开发工具14
3.1PlatformBuilder5.014
3.2EmbeddedVisualC++14
4、设计过程15
4.1计算器设计15
4.1.1设计思路15
4.1.2控件15
4.1.3代码分析16
4.1.4数码管显示20
4.2滑动条设计21
4.2.1设计思路21
4.2.3代码分析21
4.3测试与调试23
4.3.1计算器测试23
4.3.2滑动条测试24
5、总结与体会25
一、实验报告
实验概述：
GX-PXA270EP（ExperimentPlatform）是一款基于处理器，针对高校嵌入式系统教学和实验科研的平台。
通过嵌入式控制系统课程的学习结合试验，了解嵌入式系统的开发方法和流程，熟悉INTELXSCALEPXA270硬件平台及其应用处理机的使用方法，熟悉WindowsCE嵌入式系统的基本原理、概念。
利用PlatformBuilder定制平台并编译，并能针对INTELXSCALEPXA270硬件平台、应用需求自行控制、优化WinCE操作系统，并采用编程软件eMbeddedVisualC++，独立编写可INTELXSCALEPXA270硬件嵌入式设备上运行的应用程序。
图1
1、实验一：
建立并编译WinCE平台
1.1实验目的：
掌握PB下WinCE平台定制
1.2实验内容：
开始利用PlatformBuilder定制平台并编译。
1.3实验流程：
1、安装好PlatformBuilder平台以后，为平台安装PXA270配套的IntelBSP；2、对于嵌入式操作系统，不同的硬件设备，它的操作系统镜像是不同的，但是基本的操作过程及环境是相同的，所以定制一个系统镜像文件NK.bin。
1.4实验结果：
构建映像，如果构建成功，那么会得到操作系统运行时映像，默认的名字是NK.bin。
1.5实验小结：
构建平台的运行时映像，如下图所示。
选择PlatformBuilder主界面中的BuildOS菜单，确保CopyFiletoReleaseDirectoryAfterBuild和MakeRun-timeImageAfterBuild两项被选中，然后选择BuildOS|Sysgn开始构建。
图2
2、实验二：
定制增强型内核
2.1实验目的：
1.熟悉PlatformBuilder集成开发环境以及相关配置。
2.利用PlatfoermBuildr定制一个增强型内核。
2.2实验内容：
定制一个Word，图片浏览等并能从设备接口进行宿主机与目标板通信的内核。
2.3实验流程：
1、在实验3.1的基础上，打开已经创建好的PlatformBuilder（PB），在PB右边的Catalog中添加其他组件；2、对工程进行配置，并编译，当所有设置完成，开始编译定制好的增强型平台。
编译的结果，生成了Eboot和NK.bin映象文件；3、完成之后，在终端进行相应配置；4、启动烧录有Eboot的实验箱，在超级终端按空格键，进入Eboot设置选项；5、在超级终端中按6，将ProgramRAMimageintoFLASH项由ENABLED切换到DISABLED；6、当完成Eboot的配置后，键入D，准备下载内核的映象文件NK.bin到实验箱上。
7、映像文件的下载。
2.4实验结果：
试验一和实验二结果见文件夹中NK.bin文件。
2.5实验小结：
当找到相应在PB右边的Catalog中添加其他组件困难时，可采用找到相应的组后单击右键，利用“find“找到所需的组件。
3、实验三：
定制SDK并建立EVC下的开发环境
3.1实验目的：
熟悉SDK，配置EVC下的开发环境。
3.2实验内容：
生成SDK并安装，配置EmbeddedVisualC++的开发环境。
3.3实验流程：
1、利用PlatformBuilder平台建立向导，建立平台；2、编译，下载和运行平台；3、使用PlatformBuilder定制SDK（软件开发工具包）；4、安装此SDK后，即可实现在此模拟器上运行开发好的应用程序。
3.4实验结果：
实验三结果见文件夹Emulator。
3.5实验小结：
找到SDK保存地址，保存，在在安装SDK后，即可实现在此模拟器上运行开发好的应用程序。
4、实验五：
建立宿主机与实验箱的连接
4.1实验目的：
学习掌握利用SMSC91C111网口建立宿主机与试验箱的连接。
4.2实验内容：
利用利用SMSC91C111网口建立宿主机与试验箱的连接。
4.3实验流程：
（1）在弹出的对话框“DeviceProperties”中如下图所示设置，然后单击“Transport”下拉框右边的“Configue…”按钮。
图3
（2）在弹出的对话框“TCP/IPTransportConfiguration”中可以设置超时值、端口号、主机IP，点击Test便可出现模拟器环境
图4
4.4实验结果：
图1显示为为利用网口建立宿主机与试验箱连接上传和下载图。
图5
4.5实验小结：
测试连接成功以后，如下图所示，根据需要依次选择我们所需的SDK、CPU和设备，才能保证正常运行模拟器。
图6
5、实验六：
USBDevice建立宿主机与试验箱之间的连接
5.1实验目的：
学习掌握利用USBDevice网口建立宿主机与试验箱的连接。
5.2实验内容：
学习掌握利用USBDevice网口建立宿主机与试验箱的连接。
5.3实验流程：
1、ActiveSync安装；2、用USB延长线连接试验箱和PC，当PC发现新设备时安装附带的驱动，安装完成以后，打开MicrosoftActiveSync窗口进行连接；3、在上图我的电脑中双击“我的设备”将打开WINCE同步目录，可以拷贝文件到该目录或将文件从该目录拷贝到PC机。
5.4实验结果：
下图显示为通过USBDevice建立宿主机和试验箱连接后，WinCE显示从电脑上下载的歌曲。
图7
图8WinCE显示下载的歌曲
6、实验七：
在试验箱的WinCE平台上的HelloWorld实验
6.1实验目的：
1.熟悉EVC集成开发环境以及相关配置
2.利用EVc编写WinCE的应用程序
6.2实验流程：
（1）在机器已安装实验箱所附带的SDK的基础上，启动MSeMbeddedVisualC++4.0，利用EVC的工程建立向导，建立一个新的工程；
（2）建立宿主机与试验箱之间的连接；（3）测试连接成功以后，依次选择SDK、CPU和设备；（4）在EVC环境下点击RUN即可在液晶显示屏上看到程序运行的结果，而在“我的电脑”里也可以看到下载到系统里的.exe文件，双击该文件，亦可运行程序。
6.3实验结果：
下图为利用EVC便携，编译并运行HelloWorld程序在WinCE上的显示。
图9WinCE显示HelloWorld
7、实验八：
数码管驱动
7.1实验目的：
1.熟悉EVC集成开发环境以及相关配置
2.利用EVc编写一个针对实际硬件的驱动程序
7.2实验内容：
编写一个针对LED的驱动程序。
7.3实验流程：
（1）在3.2节定制好的平台基础上添加LED驱动，在ThirdParty中找到我们安装的BSP中的驱动，将其加入内核，并编译；
（2）启动MSeMbeddedVisualC++4.0，利用EVC的工程建立向导，建立一个新的工程；（3）在ID为IDD_LED_DIALOG对话框上，编辑如下控件，包括两个：
编辑控件，其ID为IDC_EDIT_NUM，Caption为“显示”的button控件，其ID为IDC_BUTTON_SET。
（4）编写程序；（5）Build->RebuildAll，生成可执行文件：
（6）建立连接，传输，运行；
7.4实验结果：
图10利用EVC编写LED数码管驱动的程序，并在WinCE上显示。
图10WinCE上显示“4555”
7.5实验小结：
在测试时，中文出现乱码。
在ResourceView里面的IDD_LED_DIALOG右键选择properties，将弹出如下图所示对话框，Language中选择Chinese（P.R.C）。
只有这样，在以后的对话框中写入中文才不会出现乱码的情况。
8、实验九：
GPIOLed数码管程序
8.1实验目的：
1．熟悉EmbeddedVisualC++集成开发环境以及相关配置。
2．利用EmbeddedVisualC++编写一个GPIO的LED应用程序。
8.2实验内容：
参照本实验指导书的步骤，编写一个通过GPIO控制LED的应用程序。
8.3实验流程：
（1）在3.2节定制好的平台基础上添加GPIOLED驱动，在ThirdParty中找到我们安装的BSP中的GPIOLED的驱动，将其加入内核，并编译；
（2）在机器已安装实验箱所附带的SDK的基础上，启动MSeMbeddedVisualC++4.0，利用EVC的工程建立向导，建立一个新的工程；（3）在D_GPIOLED_DIALOG对话框上，编辑如下控件，包括三个：
Caption为“亮”的button控件，其ID为IDC_BUTTON_ON；Caption为“灭”的button控件，其ID为IDC_BUTTON_OFF；Caption为“闪烁”的button控件，其ID为IDC_BUTTON_FLASH。
（5）Build->RebuildAll，生成可执行文件：
（6）建立连接，传输，运行。
8.4实验结果：
图11利用EVC编写GPIOLed数码管的程序，并在WinCE上显示。
图11WinCE上显示“LED数码管”
8.5实验小结：
在测试时，中文出现乱码。
在ResourceView里面的IDD_LED_DIALOG右键选择properties，将弹出如下图所示对话框，Language中选择Chinese（P.R.C）。
只有这样，在以后的对话框中写入中文才不会出现乱码的情况。
二、课程设计报告
1课程目的
通过嵌入式控制系统课程的学习并结合本次实验，了解嵌入式系统的开发方法和流程，熟悉IntelXScale硬件平台及其应用处理机的使用方法，熟悉WindowsCE嵌入式系统的基本原理、概念。
并能针对IntelXScale硬件平台、应用需求自行定制、优化WinCE操作系统，并独立编写可在IntelXScale嵌入式设备上运行的应用程序。
1、对嵌入式程序开发在课堂教学的基础上有进一步的认识。
2、了解WindowsCE下编程，掌握EVC的使用。
3、熟悉PXA270-EP实验设备。
2设计题目与功能
2.1计算器
在本次嵌入式实训，我们做的题目是用嵌入式知识做个模拟计算器，主要功能是模拟简单计算器的加减乘除功能。
要求系统启动后，先清屏，再在显示屏上自动显示个简易计算器的界面，然后输入数字即可进行简易的整数四则运算。
首先构建嵌入式计算器的整体概念，了解操作系统的引导程序以及装载原理，了解键盘扫描的原理以及理解运算的相应处理过程，多次调试驱动程序和应用程序，最终完成计算器的设计。
设计WinCE计算器主要是四个个功能：
基本运算，清零，错误识别，数码管显示。
1.基本运算：
主要实现加减乘除运算，通过调用EVC的函数实现相关功能。
2.清零：
初始化程序，使各个变量为初始值。
3.错误识别：
输入的值是字符型，通过Wcstod函数转换为双精度浮点型，对错误的输入进行纠正。
4.LED数码管显示：
增强内核，添加数码显示驱动，并在程序里添加相关显示程序。
2.2滑动条颜色控制
在本次嵌入式实训，我们在实现计算器的同时，加入了滑动条控制显示红、绿、蓝三色的功能，功能如下：
1）滑动条是一种交互式的、直观的控件。
它包括一个沿着控件长度滑动的滑
块框和用于显示值的范围的可选刻度标志。
2）在对话框中放置了三个滑动条控件，分别显示红色、绿色、蓝色
3开发工具
3.1PlatformBuilder5.0
PlatformBuilder是微软公司提供给WindowsCE开发人员进行基于WindowsCE平台下嵌入式操作系统定制的集成开发环境。
它提供了所有进行设计、创建、编译、测试和调试
WindowsCE操作系统平台的工具。
它运行在桌面Windows下，开发人员可以通过交互式的环境来设计和定制内核、选择系统特性，然后进行编译和调试。
同时，开发人员还可以利用PlatformBuilder来进行驱动程序开发和应用程序项目的开发等等。
PlatformBuilder的强大功能，已使其成为WindowsCE平台下嵌入式操作系统开发和定制的必备工具。
其SDK输出模板可以将特定系统的SDK导出，这可以是应用程序开发人员使用EVC就可以为特定的系统开发软件。
EVC调试的是应用程序软件，而PlatformBuilder往往要编译整个内核再调试，两者的开发效率是不同的。
3.2EmbeddedVisualC++
EmbeddedVisualc++4.0是微软公司提供的开发嵌入式应用软件的平台，它是VisualC++的子集，EVC和Windows下的VC在界面、语法和开发流程基本一样，EVC的编程也是WINN32的编程，支持WIN API中的大部分函数，熟悉VC的人很快就会使用EVC进行开发。
EVC和PlatformBuilder的不同之处在于 PlatformBuilder针对的是操作系统的定制，编译目标是整个的内核，虽然 PlatformBuilder也能开发应用程序，但是这些应用程序是作为整个系统的一部分而存在，编译时还是以一个操作系统为单位；EVC针对的是应用软件开发，特定操作系统的SDK就已经为它提供了系统的运行环境，因此它编译的单位是一个应用程序。
因此，针对于应用程序的开发、编译和测试，在EVC中完成往往是高效合理的。
4设计过程
4.1计算器设计
4.1.1设计思路
首先，新建一个窗体，并在其中放置相应的控件，之后根据具体情况，编写相应代码。
对于每个按钮的的代码段中，分别添加事件触发的相应代码。
分别设四个编辑框，第一个编辑框作为第一个操作数的输入框，第二个编辑框作为操作符的输入框，第三个编辑框则作为第二个操作数的输入框，第四个编辑框则作为计算结果显示框。
同时设立0-9数字的输入键，用来输入相应数字，设立小数计算功能。
四则运算时直接采用计算表达式。
所以，优先级和运算规则皆宜考虑在内。
在进行除法运算时，若遇到除数为0，则运用条件语句执行，并在输出显示屏上输出“E”。
当无运算符输入时，出现错误，显示“Pleasechooseoperator”的提示。
考虑到计算器的操作简便性，所以加入清屏键。
加入数码管驱动程序，实现数码管显示计算结果的功能。
4.1.2控件
计算器的每一个控件的名称如下：
名称
Name
名称
Name
0~9
OnButton0~9
.
OnButtonPoint
+
OnButtonAdd
CLC
OnButtonClear
—
OnButtonSub
=
OnButtonEqu
×
OnButtonMul
edit
OnChangeEdit1
╱
OnButtonDev
表1
4.1.3代码分析
（1）数字键0~9（以1为例）：
voidCCalculatorDlg:
:
OnButton1（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
UpdateData（TRUE）;//刷新数据
CStringstr;//建立CString类的对象
if（select_flag==1）//选中第一个文本框EDIT1
{
GetDlgItem（IDC_EDIT1）->GetWindowText（str）;
//GetDlgItem返回窗口中指定参数ID的子元素的句柄，可以通过返回的句柄对窗口内的子元素进行操作
//GetWindowText该函数将指定窗口的标题条文本（如果存在）拷贝到一个缓存区内。
GetDlgItem（IDC_EDIT1）->SetWindowText（str+_T（"1"））;//将按键值输出到对话框
}
elseif（select_flag==2）//第二个文本框EDIT2
{
GetDlgItem（IDC_EDIT2）->GetWindowText（str）;
GetDlgItem（IDC_EDIT2）->SetWindowText（str+_T（"1"））;
}
UpdateData（FALSE）;//刷新失败
}
（2）四则运算键（以加法为例）：
voidCCalculatorDlg:
:
OnBUTTONAdd（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
UpdateData（TRUE）;
GetDlgItem（IDC_EDIT4）->SetWindowText（_T（"+"））;//把“+”输出到EDIT4
sign=1;//"+"标志
UpdateData（FALSE）;
}
（3）小数点键：
voidCCalculatorDlg:
:
OnBUTTONPoint（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
UpdateData（TRUE）;
CStringstr;
if（select_flag==1）
{
GetDlgItem（IDC_EDIT1）->GetWindowText（str）;
GetDlgItem（IDC_EDIT1）->SetWindowText（str+_T（"."））;//将“.”输出到EDIT1
}
elseif（select_flag==2）
{
GetDlgItem（IDC_EDIT2）->GetWindowText（str）;
GetDlgItem（IDC_EDIT2）->SetWindowText（str+_T（"."））;//将“.”输出到EDIT2
}
UpdateData（FALSE）;
}
（4）清零CLC：
voidCCalculatorDlg:
:
OnBUTTONClear（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
UpdateData（TRUE）;
GetDlgItem（IDC_EDIT1）->SetWindowText（_T（""））;//EDIT1清零
GetDlgItem（IDC_EDIT2）->SetWindowText（_T（""））;//EDIT2清零
GetDlgItem（IDC_EDIT3）->SetWindowText（_T（""））;//EDIT3清零
GetDlgItem（IDC_EDIT4）->SetWindowText（_T（""））;//EDIT4清零
UpdateData（FALSE）;
}
（5）等号“=”：
voidCCalculatorDlg:
:
OnBUTTONEqu（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
UINTfinal;//定义一个32位无符号整数。
BYTEdata[4];//定义一个4位的数组
DWORDbytes;//bytes为双字
//B
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