嵌入式毕业论文

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1、嵌入式毕业论文目录第一章绪论111嵌入式系统112 ARM微处理器简介 2第二章系统开发环境42.1 ADS1.2 软件4第三章系统设计选型93.1 ARM处理器选型9第四章 系统硬件电路设计 124.1电源电路设计134.3字模函数144.4触摸屏驱动程序 144.5坐标点校准 164.6画线函数算法 174.7系统软件设计18第五章系统测试结果与分析195.1系统概述195.2软件运行截图19第七章设计总结与展望 21参考文献22附录二2第一章绪论1.1嵌入式系统1、什么是嵌入式系统嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不能称之 为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的

2、， 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格 要求的专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软 件与硬件于一体，类似于PC中BIOS的工作方式，具有软件代 码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和 多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、 嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上PDA 、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒 体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、 安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动 化仪表与医疗仪器等。嵌入式系统的硬件部分

3、，包括处理器/微 处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。嵌入式 系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量 的存储介质，而大多使用EPROM、EEPROM或闪存(Flash Memory) 作为存储介质。软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务 操作)和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为；而 操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。2、什么是嵌入式处理器嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式处理器一般就 具备以下4个特点：（1）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有 较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时操作系统的执行 时间减少到最低

4、限度。（2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统 的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交 叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊 断。（3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的 最高性能的嵌入式微处理器。1.2 ARM微处理器简介ARM （Advanced RISC Machines）,既可以认为是一个公司的 名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种 技术的名字。1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片 设计技术的授权。目前，釆用ARM技术知识产权（IP）核的微处 理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工

5、业控制、消费 类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市 场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了 32位RISC微处理 器75以上的市场份额，ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司， 作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许 可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领 域，加入适当的外围电路，从而形成自己的 ARM 微处理器芯片进 入市场。全世界有几十家大的半导体公司都使用 ARM 公司的授 权，因此既使得 ARM 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的 支持，又使整个系统成本降

6、低，使产品更容易进入市场被消费者 所接受，更具有竞争力。1.3电子黑板的概念及功能电子黑板是教师进行课堂辅助教学的场所，是对传统黑板的 一个延伸和补充。传统的黑板是以黑板为场所，通过使用板书、 挂图、标记等教学元素引导学生的学习。电子黑板提可以对标准 的针对课程而设计的教学素材进行快速地组织，摆放到电子黑板 上，达到课件知识的呈现，并可以对这些素材根据教学的需要进 行进一步的调整、标记等，增强与学生交互学习的效果，借助背 景、音乐、时钟营造良好的教学场景和氛围。功能：1、电子笔代替普通笔，直接在电子黑板上进行电子板书；2、不需要粉笔，直接在屏幕上写字、涂抹，3、文件所占空间很小，便于下载、保存

7、、使用、交流；4、使用简单、反应快速、维护方便，性能可靠；5、针对教师的课堂教学提供电子黑板功能，展示教学内容；6、教师可以利用软件所提供的丰富素材，制作个人的电子 讲义，并可保存、交流课件。第二章系统开发环境2.1 ADS1.2 软件ARM ADS全称为ARM Developer Suite,是ARM公司推出的 新一代ARM集成开发工具。现在ADS的最新版本是12,它取代了 早期的 ADS1.1 和 ADS1.0 。它除了可以安装在 WindowsNT4, Windows98 和 Windows95 操作系统下,还支持 Windows XP 和 Windows Me操作系统。ADS由命令行开

8、发工具,ARM时实库，GUI开发环境(Code Warrior和AXD),实用程序和支持软件组成。现在重点介绍GUI 开发环境(Code Warrior 和 AXD)。CodeWarrior for ARM是一套完整的集成开发工具，充分发挥 了 ARM RISC的优势，使产品开发人员能够很好的应用尖端的片上 系统技术。该工具是专为基于ARM RISC的处理器而设计的，这 可加速并简化嵌入式开发过程中的每一个环节,便得开发人员只 需要通过一个集成软件开发环境就能研制出ARM产品，在整个开 发周期中，开发人员无霜离开Code Warrior开发环境，因此节省 了在操做工具上花的时间，使得开发人员有

9、更多的精力投入到代 码编写上来。1、Code Warrior集成开发环境Code Warrior集成开发环境(IDE)为管理和开发项目提供了 简单多样化的图形用户界面。用户可以使用ADS的Code Warrior IDE为ARM和Thumb处理器开发用C,C+,或ARM汇编语言的程序 代码。通过提供下面的功能Code Warrior IDE缩短了用户开发项目代码的周期。CodeWarrior主要负责程序的编写和编译。软件的主界面如图2-1所 示，麹 Mebrowerks CDdeV/arrior fcr ARM Devdcprr SuiteRle Edil View Search Projec

10、t Debug Window HeJp肯生w 町备0 图 2-1 Code Warrior 主界面在Code Warrior中，程序是通过工程管理的，每一个单独的工 程中可以包含若干个程序文件首先得建一个工程文件，用来管理我们所要编写的程序文件，在主界面中，点击File-Open,弹出如图2-2所示界面。图2-2新建工程界面有时根据需要，我们还要对工程进行一定的设置，这时就需 要点Edit-Debug Sett ings,将会弹出如图2-3的界面，我们通 过此进行必要的设置。17 x1* xlSir V I;+1 % C i图2-3 Debug设置界面2、AXD DebuggerAXD ( A

11、RM eXtended Debugger)是 ADS 软件中独立于 CodeWarrior的IDE的图形软件，用来仿真调试ARM组件，即作 为一种常用的调试工具。可以直接点击AXD Debugger图标，打 开AXD软件，默认是打开的目标是ARMulatoar ；也可以选择 CodeWarrior 中的 Project-Debug,并 可以直 接调用 AXD Debugger并将当前编译的镜像文件加载到AXD Debugger中。通 常先要对 AXD 进行一定的设置,Opt ions-Configure Int erface, 会弹出图2-4所示的对话框。然后选择Session File选项，

12、进 行ARM2410文件配置，如图2-4 所示，LXJ虽Con figure Interface取:肖 I帮助I图 2-4 Configure Interface 界面然后再对目标调试器进行配置，即点击Opt ions-ConfigureChoose TargetC-anjc-61M*lpTarget,会弹出如图2-6所示的对话框，选择H-JTAG,点击OK即 可。图 2-5 Configure Target 配置界面3、JIAG仿真调试器JTAG,英文名为Joint Test Action Group，即为联合测试行 动组，它是一种边界扫描标准，由于集成电路的集成度不断提高， 芯片的引脚不断

13、增加，常规的在线仿真方式已经不能满足需要， 而JTAG只需要5根引脚就可以实现在线仿真的功能，该标准被 批准为IEEE-11491标准，它不但能测试各种集成电路芯片，也 能测试芯片内各类宏单元，还能测试相应的印刷电路板。而且JTAG仿真器比较便宜,连接比较方便，通过现有的JTAG边 界扫描口与ARM CPU核通信，属于完全非插入式（即不使用片 上资源 ）调试，它无需目标存储器，不占用目标系统的任何端 口，而这些是驻留监控软件所必需的。我们采用的JTAG电路如图2-7所示。在图中，JTAG接口 U8 上的信号nTRST连接到S3C2410A芯片的TRST引脚，达到控制 S3C2410A内部JTA

14、G接口电路复位的目的。根据S3C2410A数据手 册中说明，Ntrst、TDI、TMS和TCK引脚上需要连接一个10K的第三章系统设计选型3.1 ARM处理器选型1、处理器的分类如前文所述ARM微处理器目前包括下面ARM7, ARM9,ARM9E, ARM10E,SecurCore, Xscale, StrongARM 等几个系列.鉴于当前 电子市场上的情况,在此我主要讨论一下ARM7与ARM9这两种主 流处理器的特点及应用领域。ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器，最适合 用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7微处理器系列 具有如下特点：(1) 具有嵌入式ICE-RT逻

15、辑，调试开发方便。(2) 极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式 产品。(3) 能够提供09MIPS/MHZ的三级流水线结构。(4) 代码密度高并兼容16位的Thumb指令集。对操作系 统的支持广泛，包括Windows CE、Linux、Palm OS等。(5) 指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼 容，便于用户的产品升级换代。(6) 主频最高可达130MIPS,高速的运算处理能力能胜任绝 大多数的复杂应用。2、ARM9微处理器系列ARM9系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能。具有以下特点：(1) 级整数流水线，指令执行效率更高。(2) 提供1.1MIPS/MHZ的哈佛结构。(3) 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。(4) 支持32位的高速AMBA总线接口。(5) 全性能的 MMU，支持 Windows CE、Linux、Palm OS 等 多种主流嵌入式操作系统。(6) MPU支持实时操作系统。支持数据Cache和指令Cache， 具有更高的指令和数据处理能力。3、S3C2410的概述S3C2410是SAMSUNG公司推出的16/32位RISC处理器(ARM9