2017年6月計算機專業大學生實習報告

　　一、嵌入式系統開發與應用概述

　　在今日，嵌入式arm 技術已經成為了一門比較熱門的學科，無論是在電子類的什么領域，你都可以看到嵌入式arm 的影子。如果你還停留在單片機級別的學習，那么實際上你已經落下時代腳步了，arm 嵌入式技術正以幾何的倍數高速發展，它幾乎滲透到了幾乎你所想到的領域。本章節就是將你領入arm 的學習大門，開始嵌入式開發之旅。以嵌入式計算機為技術核心的嵌入式系統是繼網絡技術之后，又一個it領域新的技術發展方向。由于嵌入式系統具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高以及面向行業具體應用等突出特征， 目前已經廣泛地應用于軍事國防、消費電子、信息家電、網絡通信、工業控制等各個領域。嵌入式的廣泛應用可以說是無所不在。

　　嵌入式微處理器技術的基礎是通用計算機技術�，F在許多嵌入式處理器也是從早期的pc 機的應用發展演化過來的，如早期pc 諸如trs-80、apple ii 和所用的z80 和6502 處理器，至今仍為低 端的嵌入式應用。在應用中，嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優點。嵌入式處理器目前主要有am186/88、386ex、sc-400、power pc、68000、mips、arm 等系列。

　　在早期實際的嵌入式應用中，芯片選擇時往往以某一種微處理器內核為核心，在芯片內部集成必要的rom/eprom/flash/eeprom、sram、接口總線及總線控制邏輯、定時/計數器、watchdog、i/o、串行口、脈寬調制輸出、a/d、d/a 等各種必要的功能和外設。

　　二、實習設備

　　硬件：embest edukit-iv實驗平臺、ulink2仿真器套件、pc機

　　軟件：μvision ide for arm集成開發環境、windows 98//nt/xp

　　三、實習目的

　　1.初步掌握液晶屏的使用及其電路設計方法;掌握s3c2410x處理器的lcd控制器的使用;掌握通過任務調用的方法把液晶顯示函數添加到uc/os-ii中;通過實驗掌握液晶顯示文本及圖形的方法與程序設計。

　　2.了解s3c2410x處理器uart相關控制寄存器的使用; 熟悉arm處理器系統硬件電路中uart接口的設計方法：掌握arm處理器串行通信的軟件編程方法。

　　3.掌握有關音頻處理的基礎知識;通過實驗了解iis音頻接口的工作原理;通過實驗掌握對處理器s3c2410x中iis模塊電路的控制方法;通過實驗掌握對常用iis接口音頻芯片的控制方法。

　　4.了解μc/os-ii移植條件和內核基本結構;掌握將μc/os-ii內核移植到arm9處理器上的方法和步驟。

　　四、實習要求

　　通過對μc/os-ii移植實驗、μc/os-ii lcd顯示實驗、串口通信實驗、iis音頻實驗、液晶顯示實驗的學習，并將各部分內容合并，最終得出實習結果，實習要求在鍵盤上輸入學號，在液晶顯示屏上顯示相應的學生信息。學生信息包括顯示每個人的照片和姓名系別等，并用鍵控設置學生輸出的順序，輸入學號就顯示那個學生的信息，然后過一段時間就順序循環播放。

　　移植μc/os-ii內核到arm處理器s3c2410,在ide中觀察其運行狀況編寫s3c2410x處理器的串口通信程序;監視串行口uart1動作;將從uart1接收到的字符串回送顯示。將從uart1接收到的字符串回送顯示。

　　通過使用embest edukit-iv實驗板的彩色液晶屏(800*480)進行電路設計，掌握液晶屏作為人機接口界面的設計方法，并編寫任務函數在uc/os-ii系統中實現位圖顯示。在uc/os-ii中建立五個任務tast1和tast2，其中tast1順序熄滅四個led，延遲一會在順序點亮四個led。tast2在lcd屏幕上循環顯示三幅圖片，并打印一些文字信息和背景音樂。過使用embest edukit-iii實驗板的256 色彩色液晶屏(320x240)進行電路設計，掌握液晶屏作為人機接口界面的設計方法，并編寫程序實現：畫出多個矩形框;顯示ascii字符;顯示漢字字符;顯示彩色位圖。

　　五、實習步驟

　　1. 準備實驗環境

　　使用ulink2仿真器連接embest edukit-iv實驗平臺的主板jtag接口;使用embest edukit-iv實驗平臺附帶的交叉串口線，連接實驗平臺主板上的com2和pc機的串口(一般pc只有一個串口，如果有多個請自行選擇，筆記本沒有串口設備的可購買usb轉串口適配器擴充);使用embest edukit-iv實驗平臺附帶的電源適配器，連接實驗平臺主板上的電源接口。

　　2. 串口接收設置

　　在pc機上運行windows自帶的超級終端串口通信程序，或者使用實驗平臺附帶光盤內設置好了的超級終端，設置超級終端：波特率115200、1位停止位、無校驗位、無硬件流控制，或者使用其它串口通信程序。(注：超級終端串口的選擇根據用戶的pc串口硬件不同，請自行選擇，如果pc機只有一個串口，一般是com1)

　　3. 打開實驗例程

　　1)打開實驗程序

　　2)運行μvision ide for arm軟件

　　3)默認打開的工程在源碼編輯窗口會顯示實驗例程的說明文件readme.txt，詳細閱讀并理解實驗內容。

　　4)工程提供了兩種運行方式：一是下載到sdram中調試運行，二是固化到nor flash中運行。用戶可以在工具欄select target下拉框中選擇在ram中調試運行還是固化flash中運行。下面實驗將介紹下載到sdram中調試運行，所以我們在select target下拉框中選擇uart_test in ram。

　　5)接下來開始編譯鏈接工程，在菜單欄“projiet”選擇“build target”或者“rebuild all target files”編譯整個工程。

　　6編譯完成后，在輸出窗口可以看到編譯提示信息，比如“".\sdram\uart_test.axf" - 0 error(s), 1 warning(s).”，如果顯示“0 error(s)”即表示編譯成功。

　　7)撥動實驗平臺電源開關，給實驗平臺上電，單擊菜單欄debug->start/stop debug session項將編譯出來的映像文件下載到sdram中，或者單擊工具欄按鈕來下載。

　　8)下載完成后，單擊菜單欄debug->run項運行程序，或者單擊工具欄按鈕來全速運行程序。用戶也可以使用進行單步調試程序。

　　9)全速運行后，用戶可以在超級終端看到程序運行的信息。

　　10)用戶可以stop程序運行，使用μvision ide for arm的一些調試窗口跟蹤查看程序運行的信息。 注：如果在第4)步用戶選擇在flash中運行，則編譯鏈接成功后，單擊菜單欄flash->download項將程序固化到norflash中，從實驗平臺的主板拔出jtag線，給實驗平臺重新上電，程序將自動運行。

　　部分程序圖：

　　串口通信實驗：

　　iis音頻實驗：

　　六、實習體會

　　在嵌入式系統中，除了課本上的基礎知識外，還學會了軟件編程的基本思路，掌握了液晶屏的使用及其電路設計方法;掌握有關音頻處理的基礎知識;掌握液晶顯示文本及圖形的方法與程序設計。

　　通過這次設計，掌握了液晶顯示實驗、μc/os-ii移植、μc/os-iilcd顯示的工作原理及串口通信實驗的工作過程，學會了使用仿真軟件embest edukit-iv實驗平臺及ulink2仿真器套件，并學會通過應用軟件仿真來實現各種通信系統的設計，對以后的學習和工作都起到了一定的作用，加強了動手能力和學業技能。雖然花了很長時間編寫軟件程序設計，但這一切還是理論上的。希望學校能提供機會和條件，讓我們能夠去真正地將理論和實踐相結合。通過這次程序，感覺自己所掌握的知識是那么的有限，還有許多需要改進和不足的地方，同時也幫助了我怎樣學好這門課程，增加了我對這門學科的興趣�？傮w來說，這次實習我受益匪淺。在摸索該如何設計電路使之實現所需功能的過程中特別有趣，培養了我的設計思維，增加了實際操作能力。在讓我體會到了設計電路的艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。通過這次實習通信系統的設計，使我更加清楚以后的發展及學習的方向。

　　最后感謝老師這個學期的指導和幫助!

　　七、參考文獻

　　《arm9嵌入式系統設計與開發應用》熊茂華、楊震倫編著 清華大學出版社

　　《arm9嵌入式系統設計與開發教程》于明編著 電子工業出版社

　　《linux嵌入式系統教程》馬忠梅 北京航空航天大學出版社