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1、嵌入式系统设计实验指导书沈阳大学信息工程学院实验一 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 ELMULIII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，其中六个可以被用作通用目的IO（P16、P17、P18、P19、
2、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
3、验箱上的K6口；CPU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-AT91ad
4、sproject 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
5、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 ELMULIII实验箱。2 AT91R40800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PIO_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
6、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 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
7、，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 ELMULIII实验箱。2 AT91R40800核心模块。三
8、实验内容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
9、文件EL-MUT-III-ARM7-AT91adsproject InterruptOnTimer.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1 ELMUL
10、III实验箱。2 AT91R40800核心模块。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03FH106H25BH34FH466H56DH67DH707H87FH96FHA77HB7CHC39HD5EHE79HF71H2. LED显示的方法为动态显示。九 练习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。
