ARM9報告-基于ARM9的數(shù)據(jù)采集應用程序設計

1、第1章 需求分析1.1實驗設計題目基于ARM9的數(shù)據(jù)采集應用程序設計。1.2 設計目的鞏固、實踐本課程所學理論知識，由于這門課程是理論與實踐相結(jié)合且實踐性很強的課程，該課程的學習目標是培養(yǎng)學生嵌入式開發(fā)的基本能力，通過實驗設計培養(yǎng)學生查閱、合理運用參考資料的能力。1.3 設計任務及要求1.3.1 設計任務通過S3C2410X(ARM9)的ADC采集實驗箱電位器的值，旋轉(zhuǎn)電位器時可在屏幕上看到當前采集值的變化。實驗箱有三個電位器，學生可自選一個或多個。可增功能：(1)中斷功能：按下中斷按鍵觸發(fā)中斷，中斷時三個LED燈閃爍一次，且屏幕上打印正在中斷的提示。(2)報警功能：設定一個臨界值（如500）

2、，當采集的值超過此臨界值時，燈閃爍報警，三個電位器可與三個燈一一對應。、1.3.2 報告要求(1)實現(xiàn)的功能(2)軟硬件平臺(3)硬件原理分析及原理圖(4)硬件驅(qū)動的實現(xiàn)步驟及分析(5)代碼設計：所有需要編寫的代碼（如adc.c、adc.h、main.c、Makefile等）、代碼的注釋。(6)運行及調(diào)試的步驟(7)心得體會1.4 實驗平臺硬件平臺：博創(chuàng)經(jīng)典UP-NETARM2410實驗箱（S3C2410處理器）。軟件平臺：eclipse+keil+PUTTY（串口調(diào)試助手）。第2章 實驗分析2.1硬件原理在ADC這章中相應的硬件原理圖截圖如下：圖1 硬件原理圖2.2設計原理由硬件原理圖可知A

3、D和DA轉(zhuǎn)化與AIN0,AIN1,AIN2三個引腳有關(guān)，在gpio一章中查找可知這三個引腳均不是多功能引腳。在AD和DA轉(zhuǎn)化時也不需要用到時鐘信號。A/D轉(zhuǎn)換器是模擬信號和CPU之間聯(lián)系的接口，它將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以供計算機和數(shù)字系統(tǒng)進行分析、處理、存儲、控制和顯示。在編寫驅(qū)動是可以通過查找數(shù)據(jù)手冊。2.3選擇通道通過底板AD-DA-CAN圖可知三個ADC電位器對應AINO2，所以選擇通道2。ADCCON5：3=010;ADCCON&=(0x7<<3);ADCCON|=0x1<<4;2.4時鐘配置與分頻ADC控制寄存器（ADCCON）地址為0x

4、58000000。 圖2 ADC控制寄存器圖時鐘配置,CLKCON15 = 0b1,表示使能 CLKCON |= 0x1 << 15;時鐘分頻：圖3 時鐘分頻圖A / D轉(zhuǎn)換器當預定標器值N，預定數(shù)據(jù)值是(N + 1)，初始狀態(tài)是0XFF ADCCON14=0b1,ADCCON13:6=0xFF;ADCCON|=0x1<<14;ADCCON|=0xFF<<6;2.5選擇模式（如圖2-3）圖4 選擇模式圖模式選擇：選擇正常模式 ADCCON2=0;ADCCON&=(0x1<<2);2.6設置啟動設置啟動AD轉(zhuǎn)換的方式：讀啟動ADCCON&a

5、mp;=(0x1<<1);啟動AD轉(zhuǎn)換ADCCON|=0X1;2.7實現(xiàn)功能判斷采樣轉(zhuǎn)換完成以及讀取while(!(ADCCON&(1<<15);data=ADCDAT0&0xFFF;2.8列出寄存器列表如下圖ADC控制寄存器：圖5 ADC控制寄存器圖ADC觸摸屏控制寄存器（ADCTSC）如下：圖6 ADC觸摸屏控制寄存器圖ADC啟動延時寄存器(ADCDLY)：圖7 DC啟動延時寄存器圖ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器(ADCDAT0) 如下：圖8 ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器(ADCDAT1) 如下：圖9 ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器2.9相關(guān)寄存器定義圖10

6、 相關(guān)寄存器定義ADC觸摸屏控制寄存器（ADCTSC）地址為0x58000004ADC啟動延時寄存器(ADCDLY) 地址為0x58000008ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器(ADCDAT0) 地址為0x5800000CADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器(ADCDAT1) 地址為0x58000010時鐘寄存器（CLKCON）地址為0x4C00000C2.10查數(shù)據(jù)手冊根據(jù)底板確定與AIN0有關(guān)在gpio中查找AIN0查找結(jié)果如下圖：圖11 在gpio中查找AIN0查找結(jié)果圖第三章 實驗步驟以及相關(guān)程序設計3.1 eclipse工程運行步驟3.1.1啟動串口調(diào)試首先連接串口線，一端連實驗箱的RS232-0，另一端連電腦

7、主機的串口。雙擊桌面的，出現(xiàn)下圖界面：圖12 雙擊后的界面圖選中Serial，如下圖所示：圖13選中Serial后的界面圖將“9600”改為“115200”，如下圖所示：圖14將“9600”改為“115200”后的界面圖點擊左邊樹形列表中的“Serial”:圖15 點擊左邊樹形列表中的“Serial”后的界面圖將右邊最后一項改為“None”:圖16將右邊最后一項改為“None”的界面圖點擊“Open”按鈕，出現(xiàn)如下串口調(diào)試界面：圖17 出現(xiàn)如下串口調(diào)試界面的界面圖撥動實驗箱電源開關(guān)，若串口調(diào)試界面中有如下顯示，表示串口通了，配置好了：圖18撥動實驗箱電源開關(guān)的界面圖按電腦鍵盤的任意鍵，光標停在

8、vivi處，等待eclipse程序運行。3.1.2啟動H-JTAG先確定實驗箱電源打開，并口線連接好，然后單擊“開始->所有程序->H-JTAG->H-JTAG”，可以自動檢測到CPU類型，如下：圖19 自動檢測到CPU類型的界面圖3.1.3運行Eclipse工程以及編寫相關(guān)程序創(chuàng)建Eclipse工程，雙擊桌面的eclipse。圖20 雙擊后的界面圖選擇工作空間（存放源代碼及工程文件的地方），點擊OK按鈕，打開如下界面：圖21選擇工作空間的界面圖進入主界面后，單擊File ->New-> C Project菜單項，Eclipse將打開一個標準對話框，輸入proje

9、ct_s3c2410 (希望新建工程的名字)單擊Finish即可創(chuàng)建一個新的工程，建議對每個新建工程使用獨立的文件夾。創(chuàng)建Keil工程，點擊如下菜單：圖22進入如下界面：圖23進入主界面后的界面圖點擊Next按鈕，如下圖圖24點擊Next按鈕的界面圖選擇S3C2410A設備，點擊Finish按鈕，這時會打開keil軟件，關(guān)閉keil工程。添加文件到工程?？截惱蠋煱l(fā)的工程文件夾“project_s3c2410空”中的所有內(nèi)容到D:eclipse_projects_cygproject_s3c2410工程目錄下，在Eclipse軟件下，按F5刷新工程目錄，再按照上課講的新建文件夾和文件，添加程序，

10、按ctrl+s保存，按ctrl+b編譯工程。調(diào)試工程，點擊下圖菜單：圖25添加程序的界面圖右鍵單擊，下面紅顏色部分：圖26右鍵單擊的界面圖出現(xiàn)如下菜單：圖27 出現(xiàn)的界面圖點擊New菜單，出現(xiàn)如下界面：圖28點擊New菜單后的界面圖點擊Browse.，出現(xiàn)下面界面：圖29點擊Browse.后的界面圖選中l(wèi)ed，點擊OK按鈕，出現(xiàn)如下界面：圖30選中l(wèi)ed點擊OK按鈕的界面圖點擊Browse.，出現(xiàn)下面界面：圖31點擊Browse.后的界面圖選中l(wèi)ed.uvproj，然后點擊OK按鈕，出現(xiàn)如下界面：圖32選中l(wèi)ed.uvproj的界面圖點擊Target Options按鈕，出現(xiàn)如下界面：圖33

11、點擊Target Options按鈕的界面圖選擇Output標簽，界面如下：圖34選擇Output標簽的界面圖點擊Select Folder for Objects按鈕，出現(xiàn)如下界面：圖35 點擊Select Folder for Objects的界面圖點擊向上按鈕，如下圖：圖36點擊向上按鈕的界面圖點擊OK按鈕，出現(xiàn)如下界面：圖37點擊OK按鈕的界面圖點擊Debug標簽，出現(xiàn)如下界面：圖38點擊Debug標簽的界面圖選擇H-JTAG ARM，然后點擊OK按鈕，出現(xiàn)如下界面：圖39選擇H-JTAG ARM的界面圖點擊Debug按鈕，開始調(diào)試程序，如下圖：圖40點擊Debug按鈕的界面圖出現(xiàn)下圖

12、的對話框時，點“Yes”。圖41 出現(xiàn)的界面圖調(diào)試成功時出現(xiàn)下圖的界面：圖42 調(diào)試成功時的界面圖點擊綠色三角“運行”按鈕，看實驗箱上的運行效果。點擊紅色方塊“停止”按鈕，停止運行。3. 2打開軟件新建一個c project工程，將第三次試驗(I/O口，串口，中斷)的文件復制到該工程，并刪除創(chuàng)建的工程，刷新界面，獲取之前的實驗目錄。3.3相關(guān)寄存器定義 工程->include文件夾->adc文件夾->adc.h，在adc.h中添加：#define ADCCON (*(volatile unsigned int *)0x58000000)/adc控制寄存器#define ADC

13、TSC (*(volatile unsigned int *)0x58000004)/adc觸摸屏控制寄存器#define ADCDLY (*(volatile unsigned int *)0x58000008)/adc啟動或間延時寄存器#define ADCDAT0 (*(volatile unsigned int *)0x5800000C)/adc轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)寄存器0#define ADCDAT1 (*(volatile unsigned int *)0x58000010)/adc轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)寄存器1#define CLKCON (*(volatile unsigned int *)0x4C00

14、000C)int adc_read(void);/讀取模擬型號void adc_init(void); /A/D轉(zhuǎn)化初始化3.3.1實現(xiàn)驅(qū)動在工程中新建drivers文件夾，在drivers中新建adc文件夾，在adc中新建adc.c文件，在adc.c中添加如下代碼:#include "adc/adc.h"void adc_init(void)/時鐘配置,CLKCON15 = 0b1,表示使能 CLKCON |= 0x1 << 15;/時鐘分頻ADCCON14=0b1,ADCCON13:6=0xFF;ADCCON|=0x1<<14;ADCCON|=0

15、xFF<<6;/通道選擇，選擇通道2，ADCCON5：3=010;ADCCON&=(0x7<<3);ADCCON|=0x1<<4;/模式選擇：選擇正常模式 ADCCON2=0;ADCCON&=(0x1<<2);/設置啟動AD轉(zhuǎn)換的方式：讀啟動ADCCON&=(0x1<<1);/啟動AD轉(zhuǎn)換ADCCON|=0X1;int adc_read(void) int data;/啟動AD轉(zhuǎn)換ADCCON|=0X1;/判斷采樣轉(zhuǎn)換完成while(!(ADCCON&(1<<15);data=ADCDAT0

16、&0xFFF;/啟動AD轉(zhuǎn)換ADCCON|=0X1;return data;3.3.2編寫main.c common文件夾-> main.c，在main.c中添加：#include "adc/adc.h"#include "uart/uart.h"#include "key/key.h"#include "gpio/led.h"int main(void) uart_init(); led_init(); key_init(); adc_init(); while(1) /讀寫采樣值 int ch,i

17、=0,j=0; ch=adc_read(); printf("%dn",ch); return 0;void do_irq(void) /中斷采樣值部分int src = INTOFFSET;int i;printf("中斷操作中：do irq n");/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;3.3.3修改兩個Makefile

18、復制工程中common文件夾中的Makefile文件到drivers->key中， 在drivers->adc下的Makefile中找到：“COBJS:=”改為：COBJS:= adc.o /即將adc.c編譯成adc.o 找到“LIB=” 改為：LIB= libadc.a /將adc.o生成庫文件libadc.a 找到工程中的Makefile文件，在其中添加：LIBS += drivers/adc/libadc.a /將libadc.a 鏈接到工程中3.3.4保存文件并編譯3.4創(chuàng)建Keil工程打開eclipse中run->debug configurations,右擊Vision project創(chuàng)建New Browse選中adc，點擊Target Options，打開out