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1、0嵌入式系统设计实验指导书沈阳大学信息工程学院1实验一 CPU 通用 IO输入输出实验一 实验目的1 进一步了解 AT91M40800 处理器的编程方法。2熟悉 AT91R40800 处理器 GPIO 模块的输入输出原理和编程方法。3熟悉最基本的编译、连接、运行、调试的方法。二 实验设备1 ELMUL III 实验箱（台） 。2 AT91M40800 CPU 模块。三 实验内容逻辑电平开关的状态输入到 CPU 的 IO 口，然后通过另外一组 IO 口输出到 LED 口，利用 LED 显示电路作为输出的状态显示。四 实验原理AT91M40800 处理器有三十二个可编程的 IO 口，其中六个可以被
2、用作通用目的IO（P16 、P17 、P18、P19 、 P23、P24） ，而其他的 IO 则是和外设模块复用的。用户可以设置 PIO_OER 和 PIO_ODR 寄存器设置每一个 IO 的输出使能，而输出的状态可以由 PIO_OSR 寄存器看到。输出信号的高低是由 PIO_SODR 和 PIO_CODR 寄存器决定的，此时，IO 口的输出值可以由 PIO_ODSR 寄存器读出。五 实验电路六实验步骤1 实验接线：CPU 扩展模块上的 P0 口连接到实验箱上的 K1 口；CPU 扩展模块上的 P1 口连接到实验箱上的 K2 口；CPU 扩展模块上的 P2 口连接到实验箱上的 K3 口；CPU
3、 扩展模块上的 P3 口连接到实验箱上的 K4 口；CPU 扩展模块上的 P4 口连接到实验箱上的 K5 口；CPU 扩展模块上的 P5 口连接到实验箱上的 K6 口；2CPU 扩展模块上的 P6 口连接到实验箱上的 K7 口；CPU 扩展模块上的 P7 口连接到实验箱上的 K8 口；CPU 扩展模块上的 P16 口连接到实验箱上的 LED1 口；CPU 扩展模块上的 P17 口连接到实验箱上的 LED2 口；CPU 扩展模块上的 P18 口连接到实验箱上的 LED3 口；CPU 扩展模块上的 P19 口连接到实验箱上的 LED4 口；CPU 扩展模块上的 P20 口连接到实验箱上的 LED5
4、 口；CPU 扩展模块上的 P21 口连接到实验箱上的 LED6 口；CPU 扩展模块上的 P22 口连接到实验箱上的 LED7 口；CPU 扩展模块上的 P23 口连接到实验箱上的 LED8 口；2 打开文件 EL-MUT-III-ARM7-AT91adsproject InputOutputOnGIO.mcp，编译、调试程序，单步运行和全速运行，观察实验结果。七 实验结果可以看到随着开关状态的改变，相对应的数码管的状态也跟随改变。程序全速运行后，逻辑电平开关的状态随之改变应能在 LED 上显示出来。例如：K2 置于 L（低电平输入）位置，则对应的 LED2 应该点亮。八练习对原程序分析后进
5、行修改，使开关输出高电平时相应的发光二极管点亮。实验二 CPU 外部中断实验一 实验目的1 进一步了解 AT91R40800 处理器的编程方法。2 进一步熟悉 AT91R40800 处理器外部 IRQ 和 AIC 模块的原理和编程方法。3 了解外部 IRQ 中断的原理以及编程方法。4 了解 AT91R40800 的 AIC 的原理以及编程方法。5熟悉最基本的编译、连接、运行、调试的方法。二 实验设备1 ELMUL III 实验箱。2AT91R40800 核心模块。三 实验内容当按下按键使 IRQ 中断发生后，外部 LED 发光管点亮。四 实验原理外部 IRQ 都能够作为高电平或者低电平触发的中
6、断口， PIO_IER 和 PIO_IDR 寄存器控制外部 IRQ 中断的使能。无论外部 IRQ 被用作标准的 IO 口，还是被用作外设模块，当位于 PIO 口的电平发生改变后，相应的位在 PIO_ISR 寄存器中都会被置为 “1”。如果3PIO_IMR 寄存器中的相应位使能，那么外部 IRQ 中断就会得到响应。当 PIO_ISR 寄存器被读后，该寄存器的值自动清零。五 实验电路六 实验步骤1 实验连线：CPU 扩展模块上的 P9 口连接到实验箱上的 Pulse 按键的 P口；CPU 扩展模块上的 P16 口连接到实验箱上的 LED1 口；CPU 扩展模块上的 P17 口连接到实验箱上的 LE
7、D2 口；CPU 扩展模块上的 P18 口连接到实验箱上的 LED3 口；2打开文件 EL-MUT-III-ARM7-AT91adsproject InterruptOnIRQ.mcp，编译、调试程序，单步运行和全速运行，观察实验结果。七 实验结果当没有按键时，LED1 和 LED2 分别闪烁，此时 LED3 为亮，当按下按键 Pulse 时，LED3 熄灭，当再一次按下按键 Pulse 时，LED3 又重新变亮，至此，每次按下按键 Pulse时，LED3 的状态随之改变。八 练习将 P9 改为 P11 与按键相连，对原程序分析后进行修改，使当按下按键 Pulse 时，LED3 点亮，抬起按键
8、 Pulse 时，LED3 又重新熄灭。实验三 CPU 定时器计数器溢出中断实验一 实验目的1 进一步了解 AT91R40800 处理器的编程方法。2 进一步熟悉 AT91R40800 处理器定时器中断和 AIC 模块的原理和编程方法。3 了解定时器中断的原理以及编程方法。4 了解 AT91R40800 的 AIC 的原理以及编程方法。5熟悉最基本的编译、连接、运行、调试的方法。二 实验设备1 ELMUL III 实验箱。2AT91R40800 核心模块。三 实验内容4编写程序使定时器每隔一段时间发生中断，从而控制外部的 LED 使之闪烁。四 实验原理定时器计数器溢出就是当设定的计数值发生溢出
9、时所发生的中断。PIO_IER 和PIO_IDR 寄存器控制定时器中断的使能。当定时器发生中断后，在 PIO_ISR 寄存器中相应位就会被置为“1” 。如果 PIO_IMR 寄存器中的相应位使能，那么定时器中断就会得到响应。当 PIO_ISR 寄存器被读后，该寄存器的值自动清零。五 实验电路六 实验步骤1 实验接线：CPU 扩展模块上的 P16 口连接到实验箱上的 LED1 口；CPU 扩展模块上的 P17 口连接到实验箱上的 LED2 口；CPU 扩展模块上的 P18 口连接到实验箱上的 LED3 口；2打开文件 EL-MUT-III-ARM7-AT91adsproject Interrup
10、tOnTimer.mcp，编译、调试程序，单步运行和全速运行，观察实验结果。七 实验结果程序运行后，LED1 和 LED2 分别闪烁，Timer0 在设定的时间内，发生中断，LED3 随之闪烁一次。八 练习对原程序分析后进行修改，使 LED3 闪烁的频率有明显的改变。实验四 8279 键盘显示器接口实验一 实验目的1 进一步了解 8279 键盘、显示电路的工作原理和编程方法。2 进一步了解键盘电路工作原理及编程方法。3 学习 LED 显示器的使用方法。4 熟悉 8279 的接口方法。5进一步巩固 CPU 的编程方法。二 实验设备51 ELMUL III 实验箱。2AT91R40800 核心模块
11、。三 实验内容利用实验箱上提供的 8279 接口电路、数码管显示电路，在六位 LED 数码管上循环显示 0、1、2、3、4、5、E、F。四 实验原理显示器的段选码由 OUTA 口和 OUTB 口输出，经过 74LS244 驱动后送给共阴极LED。显示器的位扫描经 74LS138 译码。75451 驱动后提供给 LED 的公共极。五 实验电路参照附录EL-MUT-III 实验箱原理图中的 8279 部分。六 实验步骤1 实验接线：本实验无需连线2打开文件 EL-MUT-III-ARM7-AT91adsproject 8279Display.mcp，编译、调试程序，单步运行和全速运行，观察实验结果。七 实验结果可以看到 LED 循环显示 0、1、2、3、4、5、E、F。八 实验提示1. LED 是共阴的，其七段 LED 的段选码为：字符 段选码0 3FH1 06H2 5BH3 4FH4 66H5 6DH6 7DH7 07H8 7FH9 6FHA 77HB 7CHC 39HD 5EHE 79HF 71H2. LED 显示的方法为动态显示。九 练习6对原程序分析后进行修改，使数码管由中间向两侧显示上述字符。
