ARM嵌入式课程设计.docx
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ARM嵌入式课程设计
中南林业科技大学
课程名称：
ARM嵌入式课程设计
学院：
计算机与信息工程学院
专业班级：
电子信息工程一班
设计者：
学号：
一、课程设计题目及其要求：
3
二、设计方案分析：
4
三、参考文献：
5
四、总体流程设计图：
5
五、设计流程图如下6
六、生产控制软件7
1、定时器7
2、A/D转换7
3、LCDYM12864I液晶显示模块8
七、小组体会11
八、附录12
一、课程设计题目及其要求：
某化学反应过程的装置如下图，它由4个容器组成，容器之间用泵连接，以此进行化学反应。
每个容器都有检测容器空和满的传感器，2#容器还有加热器和温度传感器，3#容器还有搅拌器。
化学反应流程如下：
按启动按钮后，1#、2#容器分别用泵P1、P2抽入碱和聚合物，抽满后各自的传感器发出信号，P1、P2关闭。
2#容器在P2启动后10s开始启动加热器，当2#容器中的聚合物加热到60℃时，温度传感器发出信号，关闭加热器。
当加热器关闭后，P3和P4启动，分别将1#、2#容器中的溶液送到3#反应器中，同时启动搅拌器，当3#满或1#、2#空，则P3、P4停止，P3、P4停止后搅拌器继续搅拌60s后，P5启动将混合液抽到产品池4#容器，直到4#满或3#空。
成品将用P6抽走。
为了提高生产效率，如果4#池没有满，当P3关闭时P1启动；P4关闭时P2启动，使1#、2#与3#并行工作。
当按下停止按钮后，应该完成一个完整的生产流程，即把1#、2#容器中的反应物用完，把3#容器所有混合液抽空到4#池，最终1#、2#、3#池处于空状态，然后才停止所有工作。
综合题目设计要求，由于只需要用程序来控制反应流程，因而P1、P2、P3、P4、P5、P6以及加热器、搅拌器都用LED灯来同等代替，LED亮则表示开启，灭则表示关闭。
用按键来表示容器的传感器以及开始键，按键按下则表示容器已满，反之则没有满。
二、设计方案分析：
当该化学反应装置开始键S1按下时，LED1和LED2开始点亮，表明开始向容器1和容器2开始分别注入碱和聚合物。
与此同时在通过定时器的10秒定时后工作容器2的加热器开始工作，当容器1和容器2满状态时，由各自的传感器即按键S2和S3按下，表明容器已满，则P1和P2停止工作即LED1和LED2同时熄灭。
在开始注入液体时容器2中相对应的代表加热器工作的LED3开始点亮，由于容器2内有温度传感器，因此可以通过A/D转换把对应的温度模拟量转换成数字量，如果温度超过60摄氏度，P3和P4代表的LED4和LED5开始点亮，搅拌器对应的LED6也开始工作即点亮。
把容器1和容器2的液体装入容器3的反应池中。
当容器3满之后，P3和P4停止工作，即LED4和LED5熄灭，通过定时器0定时60秒来控制搅拌器工作即LED6再点亮60秒。
之后待反应充分后把液体装入容器4中即LED7点亮，P5工作。
当容器4中液体装满即按键S5按下时，使P6开始工作即LED8开始点亮，如果容器4中液体未满时，将返回到刚开始状态继续注入液体使得继续工作。
三、参考文献：
1）周立功主编，ARM嵌入式系统基础教程，北京航空航天大学出版社，2008.9
2）开发板电路图，Y1_LPC229X_V30.pdf
四、总体流程设计图：
LED3和LED6控制的加热器和A/D转换器
LED3熄灭
五、设计流程图如下
各个模块对应关系如下：
LED1—P1按键S1—装置开始键
按键S5—#4满传感器
按键S3—#2满传感器
按键S4—#3满传感器
按键S2—#1满传感器
LED7—P5
LED2—P2
LED3—加热器
LED4—P3
LED5—P4
LED6—搅拌器
LED8—P6
六、生产控制软件：
1、定时器：
定时器0和1初始化工作：
T0TC=0;
T1TC=0;
T0PR=0;
T1PR=0;
T0MCR=0X03;
T1MCR=0X03;
T0MR0=Fpclk/5;
T1MR0=Fpclk/5;
VICIntSelect=VICIntSelect&（~（3<<4;
VICVectCntl0=0x20|4;
VICVectCntl1=0x20|5;
VICVectAddr0=（uinttimer0_isr;
VICVectAddr1=（uinttimer1_isr;
T0IR|=0x01;
T1IR|=0x01;
VICIntEnable|=（3<<4;
2、A/D转换：
初始化工作程序如下：
voidADC_Init（void
{
ADCR=（1<<0|//SEL=1，选择通道0
（（Fpclk/1000000-1<<8|//CLKDIV=Fpclk/1000000-1，即转换时钟为1MHz
（0<<16|//BURST=0，软件控制转换操作
（0<<17|//CLKS=0，使用11clock转换
（1<<21|//PDN=1，正常工作模式（非掉电转换模式
（0<<22|//TEST1:
0=00，正常工作模式（非测试模式
（0<<27;//EDGE=0（CAP/MAT引脚下降沿触发ADC转换
VICIntEnable&=~（1<<18;
}
3、LCDYM12864I液晶显示模块：
程序如下：
voidLcd_Command_Left（U8a
{
while（（Lcd_Left_Status_Read&0x80==0x80;//busywait
Lcd_Left_Command_Write=a;//writecommandbyte
}
voidLcd_Command_Right（U8a
{
while（（Lcd_Right_Status_Read&0x80==0x80;//busywait
Lcd_Right_Command_Write=a;//writecommandbyte
}
voidLcd_Data_Left_WR（U8a
{
while（（Lcd_Left_Status_Read&0x80==0x80;//busywait
Lcd_Left_Data_Write=a;//writedata
}
voidLcd_Data_Right_WR（U8a
{
while（（Lcd_Right_Status_Read&0x80==0x80;//busywait
Lcd_Right_Data_Write=a;//writedata
}
voidLcd_Clear（void
{
U8a,b;
for（a=0;a<8;a++//ClearRAMspaceofdisplay
{
Lcd_Command_Left（0xb8|a;//Setrowaddressofthelefthalfindisplayarea
Lcd_Command_Right（0xb8|a;//Setrowaddressofthelefthalfindisplayarea
Lcd_Command_Left（0x40;//Settieraddressofthelefthalfindisplayarea
Lcd_Command_Right（0x40;//Settieraddressofthelefthalfindisplayarea
b=64;
while（b
{
Lcd_Data_Left_WR（0x00;//Write0onthelefthalfofdisplayarea
Lcd_Data_Right_WR（0x00;//Write0ontherighthalfofdisplayarea.
b=b-1;
}
}
}
voidLcd_Init（void
{
inttimeout=30000;//overtimecontrol
Lcd_Command_Left（0xC0;//Setthestartrowaddressonthelefthalf
Lcd_Command_Right（0xC0;//Setthestartrowaddressontherighthalf
do
{
Lcd_Command_Left（0x3F;
timeout--;
}
while（（（Lcd_Left_Status_Read&0x20==0x20&&（timeout!
=0;//ifdisplayandovertiemisnot,wait
timeout=30000;
do
{
Lcd_Command_Right（0x3F;//Opentheleftandrighthalfofdisplayarea.
timeout--;
}
while（（（Lcd_Right_Status_Read&0x20==0x20&&（timeout!
=0;//ifdisplayandovertiemisnot,wait
}
voidLcd_Display_s（U8*S,uintx,uinty
{
U8a,b;U32c=0;
if（y<8
for（a=2*x;a<2*x+2;a++
{
Lcd_Command_Left（0xb8|a;
Lcd_Command_Left（0x40+8*y;
for（b=0;b<8;b++
{
Lcd_Data_Left_WR（S[c];c=c+1;
}
}
else
for（a=2*x;a<2*x+2;a++
{
Lcd_Command_Right（0xb8|a;
Lcd_Command_Right（0x40+8*（y-8;
for（b=0;b<8;b++
{
Lcd_Data_Right_WR（S[c];c=c+1;
}
}
}
voidLcd_Display_c（U8*S,uintx,uinty
{
U8a,b;U32c=0;
if（y<4
for（a=2*x;a<2*x+2;a++
{
Lcd_Command_Left（0xb8|a;
Lcd_Command_Left（0x40+16*y;
for（b=0;b<16;b++
{
Lcd_Data_Left_WR（S[c];c=c+1;
}
}
else
for（a=2*x;a<2*x+2;a++
{
Lcd_Command_Right（0xb8|a;
Lcd_Command_Right（0x40+16*（y-4;
for（b=0;b<16;b++
{
Lcd_Data_Right_WR（S[c];c=c+1;
}
}
}
voidLcd_YM12864_Init（void
{
Lcd_Init（;//LCDInit
Lcd_Clear（;//Clearscreen
}
七、小组体会：
对于大多数嵌入式初学者来说，要想学好嵌入式，学习与ARM相关的知识是很有必要的，例如ARM接口技术，然后掌控ARM研发工具Keil，学会使用仿真器，写些接口方面的代码。
其实，ARM的研发工具是初学者最应该花时间掌握的，这好比马车前进的轮子！
这段时间大概需要2个月，因为ARM设计的东西太多了，开发工具也比一般的单片机复杂。
在学习ARM的初级阶段，购买一些相关书籍是少不了的，因为好的书籍一般都比较系统，这对于自己系统掌握ARM来说是很重要的。
系统掌控好ARM接口知识后，接着再进行bootloader的学习,如uboot移植连同系统移植等，这时因为之前已有了ARM接口方面的知识，所以uboot学习及移植就会很快了。
关于bootloader的学习，应该算是ARM里面初学者最难突破的环节，但是这又是必须的（个人认为），因为这是掌握ARM底层原理的最好方法！
接着我们能够再移植kernel、制作自己的文档系统。
这些都做好后，嵌入式研发环境就搭好了。
下面就能够学习Linux系统编程及Linux驱动研发了。
接口的基础会帮助我们更容易的理解驱动原理。
同时，我们能够选择一个kernel里已支持的且您比较熟悉的接口的驱动如RTC等，进行分析和学习，并尝试进行修改或照着自己编写。
按照这样的流程下来能够少走少许弯路，迅速入门，并且以一个比较合理的流程进行学习。
八、附录
#include"LPC2294.H"
#include"def.h"
#include"config.h"
#include"LCD_YM12864I.h"
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
#definepump10x00000004
#definepump20x00000010
#definepump30x00000020
#definepump40x00000040
#definepump50x10000000
#definepump60x20000000
#definejiare0x40000000
#definejiaoban0x80000000
#defineopen0x00010000
#defineclose0x00020000
#definebinf10x00040000
#definebine10x00080000
#definebinf20x00100000
#definebine20x00200000
#definebinf30x00400000
#definebine30x40000000
uintcount=0,sec=0,ms=0,miao=0;
uchartemp,e=0;
uchars[][32]={
{0x10,0x60,0x02,0x8C,0x00,0x00,0xFE,0x92,0x92,0x92,0x92,0x92,0xFE,0x00,0x00,0x00,
0x04,0x04,0x7E,0x01,0x40,0x7E,0x42,0x42,0x7E,0x42,0x7E,0x42,0x42,0x7E,0x40,0x00,},
{0x00,0x00,0xFC,0x24,0x24,0x24,0xFC,0x25,0x26,0x24,0xFC,0x24,0x24,0x24,0x04,0x00,
0x40,0x30,0x8F,0x80,0x84,0x4C,0x55,0x25,0x25,0x25,0x55,0x4C,0x80,0x80,0x80,0x00,},
{0x10,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x50,0x20,0xD8,0x17,0x10,0x10,0xF0,0x10,0x10,0x00,
0x00,0x7F,0x21,0x21,0x21,0x7F,0x80,0x40,0x21,0x16,0x08,0x16,0x21,0x40,0x80,0x00,},
{0x00,0xFE,0x02,0x22,0xDA,0x06,0x10,0xD2,0x56,0x5A,0x53,0x5A,0x56,0xD2,0x10,0x00,
0x00,0xFF,0x08,0x10,0x08,0x07,0x10,0x17,0x15,0x15,0xFD,0x15,0x15,0x17,0x10,0x00,},
};
uchard[][16]={
{0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,},
{0x00,0x10,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,},
{0x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00,},
{0x00,0x30,0x08,0x88,0x88,0x48,0x30,0x00,0x00,0x18,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,},
{0x00,0x00,0xC0,0x20,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x07,0x04,0x24,0x24,0x3F,0x24,0x00,},
{0x00,0xF8,0x08,0x88,0x88,0x08,0x08,0x00,0x00,0x19,0x21,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,},
{0x00,0xE0,0x10,0x88,0x88,0x18,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,},
{0x00,0x38,0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,},
{0x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x1C,0x22,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00,},
{0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x31,0x22,0x22,0x11,0x0F,0x00,},
{0x00,0x00,0x00,0xC0,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,}
};
voidLcd_Command_Left（U8a
{
while（（Lcd_Left_Status_Read&0x80==0x80;//busywait
Lcd_Left_Command_Write=a;//writecommandbyte
}
voidLcd_Command_Right（U8a
{
while（（Lcd_Right_Status_Read&0x80==0x80;//busywait
Lcd_Right_Command_Write=a;//writecommandbyte
}
voidLcd_Data_Left_WR（U8a
{
while（（Lcd_Left_Status_Read&0x80==0x80;//busywait
Lcd_Left_Data_Write=a;//writedata
}
voidLcd_Data_Right_WR（U8a
{
while（（Lcd_Right_Status_Read&0x80==0x80;//busywait
Lcd_Right_Data_Write=a;//writedata
}
voidLcd_Clear（void
{
U8a,b;
for（a=0;a<8;a++//ClearRAMspaceofdisplay
{
Lcd_Command_Left（0xb8|a;//Setrowaddressofthelefthalfindisplayarea
Lcd_Command_Right（0xb8|a;//Setrowaddressofthelefthalfindisplayarea
Lcd_Command_Left（0x40;//Settieraddressofthelefthalfindisplayarea
Lcd_Command_Right（0x40;//Settieraddressofthelefthalfindisplayarea
b=64;
while（b
{
Lcd_Data_Left_WR（0x00;//Write0onthelefthalfofdisplayarea
Lcd_Data_Right_WR（0x00;//Write0ontherighthalfofdisplayarea.
b=b-1;
}
}
}
voidLcd_Init（void
{
inttimeout=30000;//overtimecontrol
Lcd_Command_Left（0xC0;//Setthestartrowaddressonthelefthalf
Lcd_Command_Right（0xC0;//Setthestartrowaddressontherighthalf
do
{
Lcd_Command_Left（0x3F;
timeout--;
}
while（（（Lcd_Left_Status_Read&0x20==0x20&&（timeout!
=0;//ifdisplayandovertiemisnot,wait
timeout=30000;
do
{
Lcd_Command_Right（0x3F;//Opentheleftandrighthalfofdisplayarea.
timeout--;
}
while（（（Lcd_Right_Status_Read&0x20==0x20&&（timeout!
=0;//ifdisplayandovertiemisnot,wait
}
voidLcd_Display_s（U8*S,uintx,uinty
{
U8a,b;U32c=0;
if（y<8
for（a=2*x;a<2*x+2;a++
{
Lcd_Command_Left（0xb8|a;
Lcd_Command_Left（0x40+8*y;
for（b=0;b<8;b++
{
Lcd_Data_Left_WR（S[c];c=c+1;
}
}
else
for（a=2*x;a<2*x+2;a++
{
Lcd_Command_Right（0xb8|a;
Lcd_Command_Right（0x
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