重慶大學(xué)2016年嵌入式系統(tǒng)實驗報告.doc

重慶大學(xué)光電工程學(xué)院系列課程實 驗 報 告 本課程名稱 嵌入式系統(tǒng) 實驗學(xué)期 2015 年至 2016 年 第 二 學(xué)期學(xué)生所在學(xué)院 光電工程學(xué)院 年級 2015級 專業(yè)班級 儀器科學(xué)與技術(shù)3班 學(xué)生姓名 學(xué)號 20150802000 指導(dǎo)教師簽名 實驗最終成績 重慶大學(xué)光電工程學(xué)院教學(xué)實驗中心 制實驗題目嵌入式系統(tǒng)實驗實驗時間2016年4月19日實驗地點主教1205實驗成績實驗性質(zhì)驗證性 設(shè)計性 綜合性教師評語：出勤率好 原理正確 方案合理實驗結(jié)果正確 回答問題正確 報告規(guī)范一、實驗?zāi)康?、了解微控制器LM3S9B96的性能。2、掌握LM3S9B96 IO口輸入輸出編程方法。3、了解 Eclipse 軟件的使用。4、掌握簡單的安卓應(yīng)用編寫步驟, 熟悉 android 軟件開發(fā)流程。二、實驗原理實驗1：LM3S9B96 是 TI 公司的基于 ARM Cortex-M3 的 32 位 MCU，具有先前 8 位和 16 位MCU 的價格成本，CPU 工作頻率 80MHz，100DMIPS 性能，ARM Cortex SysTick 定時器，片內(nèi)具有高達 50MHz 的 256KB 單周期閃存和 96KB 單周期 SRAM，內(nèi)部 ROM 加載了StellarisWare 軟件，具有擴展的外設(shè)接口和串行接口。程序用到以下寄存器：（1）運行模式時鐘門控控制寄存器；（2）GPIO方向寄存器；（3）GPIO數(shù)字使能寄存器；（4）GPIODATA數(shù)據(jù)寄存器；（5）上拉電阻選擇寄存器；（6）驅(qū)動選擇寄存器。默認2mA驅(qū)動。其中IO口為輸入需要設(shè)置（1）、（2）、（3）、（5）、（6）這5個寄存器；IO口為輸出需要設(shè)置（1）、（2）、（3）、（4）這4個寄存器。SYSCTL_RCGC2_R |= 0x00000020 ;/使能PF口，位5為“1”GPIO_PORTF_DIR_R|= 0x08;/設(shè)置PF3為輸出GPIO_PORTF_DEN_R|= 0x08;/使能PF3的數(shù)字功能GPIO_PORTF_DATA_R |= 0x08;/PF3寫1實驗二：Android 是Google開發(fā)的基于Linux平臺的、開源的、智能手機操作系統(tǒng)。Android包括操作系統(tǒng)、中間件和應(yīng)用程序，由于源代碼開放，Android可以被移植到不同的硬件平臺上。Eclipse 是一個開放源代碼的、 基于Java的可擴展開發(fā)平臺。 通過使用 Android Eclipse 插件，可以在Eclipse 環(huán)境中構(gòu)建 Android 應(yīng)用程序。三、使用儀器、材料PC 機，示波器，LM3S9B96 實驗評估板，USB A型公口轉(zhuǎn)Mini B型5Pin 數(shù)據(jù)線1 條，5VDC 電源，Eclipse 軟件，一臺 android平臺的手機。四、實驗步驟實驗1：1.連接實驗設(shè)備。2.點擊“開始-程序-IAR Systems-Embedded Workbench for ARM 5.40- Embedded Workbench） ，運行 IAR 軟件。3. 點擊 file-new-workspace4. 點擊 project-Create new project，選擇 C 下的 main;5.保存到自己創(chuàng)建的文件夾下后6.創(chuàng)建好 main()函數(shù)后，添加自己編寫的代碼。由于該工程缺少啟動代碼，拷貝startup_ewarm.c 到 該 工 程 目 錄 下 ， 右 鍵 單 擊 工 程 如 led_Debug-add-add Files將startup_ewarm.c 添加到工程下7.單擊Debug-Make，再點擊窗口右上角編譯按鈕下載程序。8.點擊 Go 按鈕來執(zhí)行程序9.斷開5V電源，將連接PF3與LED的跳線拔下，為便于連接示波器探頭，用杜邦線連接PF3與LED。10. 觀察運行結(jié)果，并用示波器觀察PF3輸出波形，并記錄波形頻率。實驗2：1. 創(chuàng)建工作文件夾：在E盤下創(chuàng)建名為workspace的文件夾，在此文件夾下創(chuàng)建名為activity_01的文件夾2. 打開Eclipse開發(fā)工具并創(chuàng)建工程：選擇FileNewandroid application project。在Application Name，Project Name中填寫Activity_01，點擊Next。3. 去掉 Create Project in Workspace 前面的勾選，選擇之前創(chuàng)建的文件夾，點擊 Next。4. 不更改應(yīng)用軟件圖標(biāo)操作，點擊 Next。5. 不更改應(yīng)用軟件主題操作，點擊 Next。6.設(shè)置工程名稱，如圖進行修改后，點擊 Finish。7. 點擊最左側(cè)窗口中的“Restore”按鈕，打開 src 中的 Activity_01，右鍵 com.example.activity_01，選擇 NewClass，在 Name 中輸入 ResultActivity，點擊 finish。8. 右鍵 com.example.activity_01，選擇 NewClass，在 Name 中輸入 ResultActivity，點擊 finish。9. 雙擊打開 ResultActivity.java，在 public class ResultActivity 語句后面輸入 extends Activity。10. 打開左側(cè)瀏覽窗口中的 resvaluesstrings.xml，修改 strings.xml，輸入主要用到“名字，性別，國籍，籍貫，學(xué)校等信息”。11. 編輯布局文件：打開 reslayoutmain.xml，添加一個 Button控件。12. 建立第二個布局文件。選擇左側(cè)窗口中的reslayout，右鍵layoutnewfile，在File name中輸入 result.xml 點擊finish。這里主要用到了五個 TextView 控件。13. 在result.xml中添加控件布局。14. 打開activity01.java輸入private Button calculate對四個控件進行聲明。15.編寫程序。對按鈕設(shè)置監(jiān)聽器，在activity01中輸入以下代碼：class CalculateListener implements OnClickListener16. 對按鈕綁定監(jiān)聽器。在Activity01.java中輸入：calculate.setOnClickListener(new CalculateListener();17. 在Activity01.java中獲得兩個EditText控件的值， 并且將這兩個值存放Intent對象當(dāng)中，使用Intent對象來啟動resultActivity。輸入如下代碼：Intent intent = new Intent();intent.setClass(Activity01.this, ResultActivity.class);Activity01.this.startActivity(intent);18. 在Activity01工程上單擊右鍵，選擇Run As1 Android Application。等待約30s后虛擬機啟動完畢。點擊程序中的按鈕，觀察是否能夠跳轉(zhuǎn)到另一個界面。五、實驗過程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計算等）#includelm3s9b96.hvoid delay(int a) for(a;a400000;a+) int main()int aa=0; SYSCTL_RCGC2_R =SYSCTL_RCGC2_GPIOJ|SYSCTL_RCGC2_GPIOF; GPIO_PORTF_DIR_R |=0X08; GPIO_PORTF_DEN_R |=0X08; GPIO_PORTJ_DEN_R |=0X80; while (1) if(GPIO_PORTJ_DATA_R=0) delay(1000); if(GPIO_PORTJ_DATA_R=0) aa+; ; if(aa%2)=0) GPIO_PORTF_DATA_R=0X08; delay(0); GPIO_PORTF_DATA_R=0X00; delay(0); else GPIO_PORTF_DATA_R=0X08; delay(200000); GPIO_PORTF_DATA_R=0X00; delay(200000); 六、實驗結(jié)果及分析總結(jié)實驗一結(jié)果：將程序下載到開發(fā)板之后，用SW1 按鍵可以實現(xiàn)兩種閃爍模式的切換，按奇數(shù)次按鍵可以使得LED 燈閃爍的頻率變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的二倍，按偶數(shù)次可以恢復(fù)到初始閃爍狀態(tài)。用示波器觀察了兩種不同閃爍狀態(tài)的波形。如下圖所示：圖1 模式1時PF1輸出波形圖圖2 模式2時PF1輸出波形圖實驗一分析總結(jié)：在模式1下測得PF1輸出頻率為3.32Hz，在模式2下測得PF1輸出頻率為6.65Hz。設(shè)計的延時子程序的延時時間是模式1是模式2的2倍。所以模式1的頻率是模式2的一半，和示波器測得的結(jié)果一致。實驗二結(jié)果：將編寫好的運行程序在安卓模擬器中啟動后，可以正常運行。將按鍵名字設(shè)計為“胡永山 王杰”，點擊這個按鍵后，程序成功跳轉(zhuǎn)到另一個界面，正常顯示出姓名、性別、國籍、籍貫、學(xué)校等基本信息。程序截圖如下：圖3 程序界面1圖4 程序界面2思考題：驗證性實驗中的布局文件和字符串資源文件分別是哪個文件？設(shè)置按鈕的單擊事件監(jiān)聽器是哪些語句？答：布局文件在reslayout文件夾下的