基于ARM的數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)完整

1、武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課程名稱 嵌入式技術(shù) 題 目基于ARM9的數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 成 績 _2015_年_ 月_日（注：為設(shè)計(jì)報(bào)告完成的日期）目錄第1章 功能及原理.1 1.1實(shí)現(xiàn)的功能.1 1.2軟件硬件平臺(tái).11.3硬件原理分析及原理圖.11.4硬件驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)步驟及分析.1第2章 代碼設(shè)計(jì).42.1相關(guān)寄存器定義.42.2實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng).42.3編寫驅(qū)動(dòng).52.4修改兩個(gè)Makefile.6第3章 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行步驟.83.1啟動(dòng)串口調(diào)試.83.2運(yùn)行H-JTAG.83.3運(yùn)行Eclipse工程.93.4調(diào)試工程.9第4章 調(diào)試及結(jié)果分析.114.1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

2、114.2總結(jié)體會(huì).12第1章 功能及原理1.1實(shí)現(xiàn)的功能通過S3C2410X(ARM9)的ADC采集實(shí)驗(yàn)箱電位器的值，旋轉(zhuǎn)電位器時(shí)可在屏幕上看到當(dāng)前采集值的變化。中斷功能：按下中斷按鍵觸發(fā)中斷，中斷時(shí)三個(gè)LED燈閃爍一次，且屏幕上打印正在中斷的提示。報(bào)警功能：設(shè)定一個(gè)臨界值（如500），當(dāng)采集的值超過此臨界值時(shí)，燈閃爍報(bào)警，三個(gè)電位器可與三個(gè)燈一一對(duì)應(yīng)。1.2軟件硬件平臺(tái) 硬件平臺(tái)為博創(chuàng)經(jīng)典UP-NETARM2410實(shí)驗(yàn)箱（S3C2410處理器）。 軟件平臺(tái)為eclipse+keil+PUTTY（串口調(diào)試助手）。1.3硬件原理分析及原理圖 由底板文件夾中第10章10-AD-DA-CAN文件中

3、可得電位器原理圖如下：圖1 硬件原理圖 S3C2410的ADC是8路復(fù)用的，開發(fā)平臺(tái)上的3個(gè)ADC電位器對(duì)應(yīng)AIN0-2，觸摸屏電路使用AIN5和AIN7。ADC電路的參考電壓VERF固定為3.3V電壓，輸入電壓范圍是0到3.3V。 A/D轉(zhuǎn)換器是模擬信號(hào)和CPU之間聯(lián)系的接口，它將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以供計(jì)算機(jī)和數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)、控制和顯示。1.4硬件驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)步驟及分析1.4.1 muxed通過在09章IO ports章節(jié)搜索AIN0、AIN1、AIN2，沒有找到，因此，不是多功能引腳。1.4.2 clk 開啟時(shí)鐘在07-clock power managemen

4、t一章中搜索ADC，發(fā)現(xiàn)：表1 clock power management設(shè)置使能設(shè)置為使能狀態(tài)，CLKCON15=0b1。時(shí)鐘分頻在16-ADC & touch screen一章中的寄存器中配置，發(fā)現(xiàn)：表2 ADC & touch screen寄存器配置A/D轉(zhuǎn)換器預(yù)分頻器使能 ADCCON14=0b1。A/D轉(zhuǎn)換器預(yù)分頻器數(shù)值為256分頻 ADCCON13：6=0xFF。1.4.3參數(shù)設(shè)置查看表2可知：ADC通道選擇：輸入通道選擇AIN2，ADCCON5：3=0b010。模式選擇：模式選擇為正常模式，ADCCON2=0b0。設(shè)置啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換的方式：讀啟動(dòng)，ADCCON1=

5、0b1。啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換：ADCCON0=0b1。1.4.4功能判斷采樣轉(zhuǎn)換完成： if (ADCCON15 = 0b1)則轉(zhuǎn)換完成，可讀取采樣值，否則繼續(xù)等。讀取采樣值(整數(shù))：data = ADCDAT00:11。啟動(dòng)ADC：tmp = ADCDAT00:11。第2章 代碼設(shè)計(jì)2.1相關(guān)寄存器定義在工程中新建include文件夾，在include文件夾中新建tao（adc）文件夾，在tao文件夾中新建tao.h文件，在tao.h中添加如下代碼：#define TAOCON (*(volatile unsigned int *)0x58000000)/TAO控制寄存器#define TAOTSC

6、 (*(volatile unsigned int *)0x58000004)/TAO觸摸屏控制寄存器#define TAODLY (*(volatile unsigned int *)0x58000008)/TAO啟動(dòng)延時(shí)寄存器#define TAODAT0 (*(volatile unsigned int *)0x5800000C)/TAO轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器0#define TAODAT1 (*(volatile unsigned int *)0x58000010)/TAO轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器1#define CLKCON (*(volatile unsigned int *)0x4C00000C)

7、/時(shí)鐘寄存器int tao_read(void);void tao_init01(void);void tao_init02(void);void tao_init03(void);表3 相關(guān)寄存器定義2.2實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)在工程中新建drivers文件夾，在drivers文件夾中新建tao文件夾，在tao文件夾中新建tao.c文件，在tao.c中添加如下代碼：#include "tao/tao.h"void tao_init01(void)CLKCON |= 0x1 << 15; /時(shí)鐘配置,CLKCON15 = 0b1,表示使能TAOCON|=0x1<<

8、14;TAOCON|=0xFF<<6; /時(shí)鐘分頻TAOCON14=0b1,TAOCON13:6=0xFF;TAOCON&=(0x7<<3); /通道選擇，選擇通道0，TAOCON5：3=010;TAOCON&=(0x1<<2); /模式選擇：選擇正常模式 TAOCON2=0;TAOCON&=(0x1<<1); /設(shè)置啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換的方式：讀啟動(dòng)TAOCON|=0X1; /啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換void tao_init02(void) CLKCON |= 0x1 << 15; /時(shí)鐘配置,CLKCON15 = 0b1,表

9、示使能TAOCON|=0x1<<14; TAOCON|=0xFF<<6; /時(shí)鐘分頻TAOCON14=0b1,TAOCON13:6=0xFF;TAOCON&=(0x7<<3); TAOCON|=0x3<<4; /通道選擇，選擇通道1，TAOCON5：3=010;TAOCON&=(0x1<<2); /模式選擇：選擇正常模式 TAOCON2=0;TAOCON&=(0x1<<1); /設(shè)置啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換的方式：讀啟動(dòng)TAOCON|=0X1; /啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換void tao_init03(void) CLKC

10、ON |= 0x1 << 15; /時(shí)鐘配置,CLKCON15 = 0b1,表示使能TAOCON|=0x1<<14; TAOCON|=0xFF<<6; /時(shí)鐘分頻TAOCON14=0b1TAOCON13:6=0xFF;TAOCON&=(0x7<<3);TAOCON|=0x1<<4; /通道選擇，選擇通道2，TAOCON5：3=010;TAOCON&=(0x1<<2); /模式選擇：選擇正常模式 TAOCON2=0;TAOCON&=(0x1<<1); /設(shè)置啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換的方式：讀啟動(dòng)TAO

11、CON|=0X1; /啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換int tao_read(void) int data;TAOCON|=0X1; /啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換while(!(TAOCON&(1<<15); /判斷采樣轉(zhuǎn)換完成data=TAODAT0&0xFFF;TAOCON|=0X1; /啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換return data;2.3編寫驅(qū)動(dòng)common文件夾-> main.c，在main.c中添加：#include "tao/tao.h"#include "uart/uart.h"#include "key/key.h"#incl

12、ude "gpio/led.h"int main(void) uart_init(); /屏幕打印驅(qū)動(dòng) led_init(); /led燈驅(qū)動(dòng) key_init(); /中斷驅(qū)動(dòng) int t1,t2,t3; while(1) /讀寫采樣值 tao_init01(); t1=tao_read(); if(t1>500) *(volatile unsigned int *)0x56000024) |= 0x1<<5;/燈0滅 for(i=0;i<1000000;i+); *(volatile unsigned int *)0x56000024) &

13、;= (0x1<< 5);/燈0亮 for(i=0;i<1000000;i+); tao_init02(); t2=tao_read(); if(t2>500) *(volatile unsigned int *)0x56000024) |= 0x1<<6;/燈1滅 for(i=0;i<1000000;i+); *(volatile unsigned int *)0x56000024) &= (0x1<<6);/燈1亮 for(i=0;i<1000000;i+); tao_init03(); t3=tao_read(); if

14、(t3>500) *(volatile unsigned int *)0x56000024) |= 0x1<<7;/燈2滅 for(i=0;i<1000000;i+); *(volatile unsigned int *)0x56000024) &= (0x1<<7);/燈2亮 for(i=0;i<1000000;i+); printf("t1=%4d,t2=%4d,t3=%4dn",t1,t2,t3); return 0;void do_irq(void) /中斷采樣值部分 int src = INTOFFSET; int

15、 i; printf("do_irqtaon"); /打印中斷switch (src) case 4: Key_isr(); led_off();for(i=0;i<1000000;i+);led_on();for(i=0;i<1000000;i+); break; INTPND |= 1 << src;24修改兩個(gè)Makefile復(fù)制工程中common文件夾中的Makefile文件到drivers->tao中， 在drivers-> tao下的Makefile中找到：“COBJS:=”改為：COBJS:= tao.o /即將tao.c編

16、譯成tao.o 找到“LIB=” 改為：LIB= libtao.a /將tao.o生成庫文件libtao.a 找到工程中的Makefile文件，在其中添加：LIBS += drivers/tao/libtao.a /將libtao.a 鏈接到工程中第3章 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行步驟3.1啟動(dòng)串口調(diào)試 雙擊桌面程序PUTTY.EXE，出現(xiàn)PUTTY Configuration 界面，選擇Serial，將Speed改為115200，點(diǎn)擊左邊樹形列表中的“Serial”， 將右邊最后一項(xiàng)改為“None”， 點(diǎn)擊“Open”按鈕，出現(xiàn)串口調(diào)試界面，撥動(dòng)實(shí)驗(yàn)箱電源開關(guān)，串口調(diào)試界面中有如下顯示，表示串口通了，配置好了

17、。按電腦鍵盤的任意鍵，光標(biāo)停在vivi處，等待eclipse程序運(yùn)行。圖2 PUTTY程序圖3.2啟動(dòng)H-JTAG先確定實(shí)驗(yàn)箱電源打開，并口線連接好，單擊“開始->所有程序->H-JTAG->H-JTAG”。圖3 H-JTAG程序圖33 運(yùn)行Eclipse工程331創(chuàng)建Eclipse工程 雙擊桌面程序eclipse，選擇工作空間（存放源代碼及工程文件的地方D:eclipse_project_cyg），點(diǎn)擊OK按鈕。進(jìn)入主界面后，單擊FileNewC Project菜單項(xiàng)，eclipse將打開一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)話框，輸入project_s3c2410，單擊Finish即可創(chuàng)建一個(gè)新的工

18、程，建議對(duì)每個(gè)新建工程使用獨(dú)立的文件夾。332創(chuàng)建Keil工程 點(diǎn)擊Vision->Create/Update Vision Project，進(jìn)入Vision Project界面，將Compiler設(shè)置為GCC,點(diǎn)擊Next->S3C2410A->Finish，這時(shí)會(huì)打開Keil軟件，關(guān)閉Keila工程。333 添加文件到工程 拷貝project_s3c2410(uart實(shí)驗(yàn)完成版)文件夾到eclipse project_s3c2410文件夾中，替換掉新建的project_s3c2410，在Eclipse軟件下，按F5刷新工程目錄。在include文件夾中新建tao文件夾，在

19、tao文件夾中新建tao.h文件，在tao.h中添加tao.h的代碼；在drivers文件夾中新建tao文件夾，在tao文件夾中新建tao.c文件，在tao.c中添加tao.c的代碼；在common文件夾里的main.c里添加代碼；復(fù)制工程中common文件夾中的Makefile文件到drivers->tao中， 在drivers tao下的Makefile中找到：“COBJS:=”改為：COBJS:= tao.o /即將tao.c編譯成tao.o 找到“LIB=” 改為：LIB= libtao.a /將tao.o生成庫文件libtao.a 找到工程中的Makefile文件，在其中添加：

20、LIBS += drivers/tao/libtao.a /將libtao.a 鏈接到工程中34 調(diào)試工程點(diǎn)擊RUN->Debug Configurations，出現(xiàn)Debug Configurations界面，右鍵單擊Vision Project，點(diǎn)擊New，單擊Browse-> protect_s3c2410->OK；單擊File的Browse，選中protect_s3c2410.uvproj->OK，點(diǎn)擊Target Options按鈕，選擇Output ->Select Folder for Objects按鈕，點(diǎn)擊向上按鈕，然后點(diǎn)擊OK按鈕；點(diǎn)擊Debug標(biāo)簽，選擇H-J