光电工程学院学生嵌入式实验报告.docx

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光电工程学院学生嵌入式实验报告

学生实验报告

实验课程名称嵌入式系统

开课实验室创新实验室

学院光电工程学院年级研2012级

专业仪器仪表工程领域

学生姓名学号

开课时间2014至2015学年第1学期

总成绩

教师签名

开课学院、实验室：

光电学院创新实验室实验时间：

2014年4月23日

课程

名称

嵌入式系统实验

实验项目

名称

TiLM3S9B96

开发试验

实验项目类型

验证

演示

综合

设计

其他

指导

教师

成绩

√

一、实验目的

1、了解微控制器LM3S9B96的性能。

2、掌握LM3S9B96IO口输入输出编程方法。

二、实验原理

LM3S9B96是TI公司的基于ARMCortex-M3的32位MCU，具有先前8位和16位MCU的价格成本，CPU工作频率80MHz，100DMIPS性能，ARMCortexSysTick定时器，片内具有高达50MHz的256KB单周期闪存和96KB单周期SRAM，内部ROM加载了StellarisWare软件，具有扩展的外设接口和串行接口。

1、验证性实验

把存在外部RAM里的图像解压缩并显示在320x240的屏幕上，并且实现“拖动”的效果。

验证性实验程序主要分为三个部分：

图像读取，图像解码，图像显示。

工程文件的main（）函数所在文件为showjpeg.c，主要函数的调用与功能如下表所示。

2、设计性实验

下图为LM3S9B96与LED1灯和SW1按键的连接原理图，设计C程序，实现LM3S9B96处理器的PF3口控制评估板上的LED1灯（即为“附1.1LM3S9B96评估板外观”中“UserLED”）的亮灭，并用SW1按键（附1.1评估板上标有“UserSwitch”的按键）实现两种闪烁模式的切换，两种模式的区别是LED灯闪烁的频率不同，并用示波器观察PF3输出的波形，记录波形的频率。

LM3S9B96用户手册为“Datasheet-LM3S9B96-中文版.pdf”，寄存器设置参考该手册，设计程序用到以下寄存器：

（1）运行模式时钟门控控制寄存器；

（2）GPIO方向寄存器；

（3）GPIO数字使能寄存器；

（4）GPIODATA数据寄存器；

（5）上拉电阻选择寄存器；

（6）驱动选择寄存器。

其中IO口为输入需要设置

（1）、

（2）、（3）、（5）、（6）这5个寄存器；IO口为输出需要设置

（1）、

（2）、（3）、（4）这4个寄存器，设置PF3输出为“1”的方法示例：

#defineSYSCTL_RCGC2_R（*（（volatileunsignedlong*）0x400FE108））

//0x400FE108为运行模式时钟门控控制寄存器地址

#defineGPIO_PORTF_DIR_R

为PF口的方向寄存器地址

#defineGPIO_PORTF_DEN_R（*（（volatileunsignedlong*）0x4002551C））

//0x4002551C为GPIO数字使能寄存器地址

#defineGPIO_PORTF_DATA_R（*（（volatileunsignedlong*）0x400253FC））

//0x400253FC为GPIODATA数据寄存器地址

三、使用器材

PC机，示波器，LM3S9B96实验评估板，USBA型公口转MiniB型5Pin数据线1条（即电脑连接MP3等设备的数据线），5VDC电源。

四、实验步骤

1、验证性实验

（1）连接实验设备：

●跳线冒连接“Power”到ICDI，以使用USB接口供电。

●把USBA型公口转MiniB型5Pin数据线的MiniB接口插在J13处，另一端连接计算机的USB接口。

（2）按照如下步骤打开showjpeg例程，下载程序，运行程序。

①点击“开始->程序->IARSystems->EmbeddedWorkbenchforARM5.40->EmbeddedWorkbench），运行IAR软件。

②打开Workspace。

③选择jpeg工程，并打开。

④编译链接工程，选择菜单Project->RebuildAll。

⑤选择窗口中右上角的“DownloadandDebug”绿色按钮，下载目标文件。

选择Debug->go或点击按钮全速运行程序。

观察LM3S9B96实验评估板上液晶屏，若液晶无显示，则需要按一下下开发板上的“RESET”复位键，液晶上便会出现图像，可用手指拖动移动图像

。

五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）

1、下面为设计性实验的主要程序部分。

voidmain（）

{

SYSCTL_RCGC2_R=0x00000120;//设置PF3为输出

GPIO_PORTF_DIR_R=0x08;

GPIO_PORTF_DEN_R=0x08;

GPIO_PORTJ_DEN_R=0x80;

While

（1）

{

if（GPIO_PORTJ_DATA_R==0x00）//读取按键的值

flag++;

if（（flag%2）==0）

{

GPIO_PORTF_DATA_R|=0x08;//点亮LED灯

for（i=0;i<40000;i++）;

GPIO_PORTF_DATA_R=0x00;//灭LED灯

for（i=0;i<40000;i++）;

}

else

{

GPIO_PORTF_DATA_R|=0x08;//点亮LED灯

for（i=0;i<400000;i++）;

for（i=0;i<400000;i++）;

GPIO_PORTF_DATA_R=0x00;//灭LED灯

for（i=0;i<400000;i++）;

for（i=0;i<400000;i++）;

}

}

}

六、实验结果及分析

1、验证性实验：

LM3S9B96实验评估板的液晶屏上出现一副图像，可用手指拖动移动图像。

2、设计性实验：

程序全速运行后，LED灯以一定的频率缓慢地闪动；按下按键SW1后，LED灯又以另外一种频率快速地闪。

若再按一次SW1，则LED灯又按照第一种频率闪，如此循环。

并用示波器观察PF3输出的波形如下图所示。

七、思考题回答

LM3S9B96和51单片机相比，IO口输入输出编程有何区别？

答：

同51单片机相比，LM3S9B96的IO口输入输出编程多了对时钟门控控制寄存器、IO的方向寄存器、数字使能寄存器、上拉电阻使能寄存器和驱动选择寄存器等的编程，而51单片机仅仅只需对一个类似数据寄存器的P#寄存器直接赋值和读取即可。

教师签名：

年月日

开课学院、实验室：

光电学院创新实验室实验时间：

2014年4月30日

课程

名称

嵌入式系统实验

实验项目

名称

Android应用程序

开发实验

实验项目类型

验证

演示

综合

设计

其他

指导

教师

成绩

√

一、实验目的

1、了解Eclipse软件的使用。

2、掌握简单的安卓应用编写步骤,熟悉android软件开发流程。

二、实验原理

Android是Google开发的基于Linux平台的、开源的、智能手机操作系统。

Android包括操作系统、中间件和应用程序，由于源代码开放，Android可以被移植到不同的硬件平台上。

Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。

通过使用AndroidEclipse插件，可以在Eclipse环境中构建Android应用程序。

1、验证性实验

通过Eclipse编写android程序，实现一个计算器功能。

2、设计性实验

创建一个工程，设计一个显示个人基本信息的应用程序。

要求：

创建一个Activity，设置一个以自己名字命名的按键，点击按键后，跳转到另一

个界面，界面显示自己的基本信息。

三、使用器材

android开发平台-------Eclipse软件，一台android手机。

四、实验步骤

1、验证性实验

以下介绍如何使用Eclipse创建一个应用程序，实现计算器功能。

（1）创建工作文件夹：

在E盘下创建名为workspace的文件夹，在此文件夹下创建名为activity01的文件夹。

（2）打开Eclipse开发工具并创建工程：

选择File—New—androidapplicationproject。

在ApplicationName，ProjectName中填写Activity_01（注意首字母最好大写），点击Next。

（3）去掉CreateProjectinWorkspace前面的勾选，选择之前创建的文件夹，点击Next。

（4）此处为更改应用软件图标操作，不做修改，点击Next。

（5）此处为更改应用软件主题操作，不做修改，点击Next。

（6）设置工程名称，如图进行修改后，点击Finish。

（7）点击最左侧窗口中的“Restore”按钮，打开src中的Activity01，可以看到如图所示窗口。

若已经看到左侧的浏览窗口，此步骤忽略。

（8）右键，选择New—Class，在Name中输入ResultActivity，点击finish。

（9）双击打开ResultActivity.java，在publicclassResultActivity语句后面输入extendsActivity。

（10）将鼠标放在报错的Activity之上，选择第一个Import’Activity’（android.app）。

（11）打开左侧浏览窗口中的res—values—strings.xml，点击窗口下面的strings.xml,输入

result

乘以

计算

退出

关于

注：

该步骤的目的是编写字符串，做后续的引用。

（12）编辑布局文件：

打开res—layout—main.xml，删除下图中选中的语句。

输入以下代码：

android:

id="@+id/factorOne"

android:

layout_width="fill_parent"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

layout_alignParentTop="true"

/>

android:

id="@+id/symbol"

android:

layout_width="fill_parent"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

gravity="center_horizontal"

android:

layout_below="@id/factorOne"

/>

android:

id="@+id/factorTwo"

android:

layout_width="fill_parent"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

layout_below="@id/symbol"

/>

android:

id="@+id/calculate"

android:

layout_width="fill_parent"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

layout_below="@id/factorTwo"/>

注释：

android:

id="@+id/factorOne"表示定义该控件的ID，为后续引用

android:

layout_width="fill_parent"表示该控件的宽度为充满屏幕宽度

android:

layout_height="wrap_content"表示该控件的高度为自动匹配

android:

gravity="center_horizontal"表示该控件显示的内容为水平居中android:

layout_alignParentTop="true"表示该控件在父控件的上部

android:

layout_below="@id/factorOne"表示该控件在factorOne控件的下部

（13）建立第二个布局文件。

选择左侧窗口中的res—layout，右键layout—new—file，在Filename中输入result.xml点击finish。

（14）将main.xml中的文本复制到result.xml中后将中间控件部分的代码删除，如下图所示，如有报错，点击保存便会消失。

（15）在result.xml中添加控件布局。

输入以下代码：

android:

id="@+id/result"

android:

layout_width="fill_parent"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

gravity="center_horizontal"

android:

textSize="50sp"

/>

（16）对四个控件进行声明：

打开activity01.java，输入以下代码：

privateEditTextfactorOne;

privateEditTextfactorTwo;

privateTextViewsymbol;

privateButtoncalculate;

输入之后如果报错，就在上面输入：

importandroid.widget.*

（17）根据控件的ID来取得代表控件的对象：

在activity01.java中的publicvoidonCreate内部输入：

如果报错，打开“main.xml”，保存一下main.xml可以解决。

（18）为symbol和calculate设置显示的值，接着上面的位置输入代码：

symbol.setText（R.string.symbol）;

calculate.setText（R.string.calculate）;

（19）最后几行选中的代码和大括号可以删除，也可不删。

对按钮设置监听器，在activity01中输入以下代码：

ClassCalculateListenerimplementsOnClickListener{}

鼠标放在报错处，点击第一个Import，如下图：

鼠标放在另一个报错处CalculateListener点击第一个Add后，得到如下图。

（20）对按钮绑定监听器。

在Activity01.java中输入：

calculate.setOnClickListener（newCalculateListener（））;

（21）在Activity01.java中获得两个EditText控件的值，并且将这两个值存放Intent

对象当中，使用Intent对象来启动resultActivity。

输入如下代码：

StringfactorOneStr=factorOne.getText（）.toString（）;

StringfactorTwoStr=factorTwo.getText（）.toString（）;

Intentintent=newIntent（）;

intent.putExtra（"one",factorOneStr）;

intent.putExtra（"two",factorTwoStr）;

intent.setClass（Activity01.this,ResultActivity.class）;

Activity01.this.startActivity（intent）;

报错后点击Import‘Intent’（android.content）。

（22）打开ResultActivity.java，在publicclass下面一行点击鼠标右键选择source—Override/ImplementMethods。

在如上窗口中选择onCreate（Bundle），点击OK。

（23）在ResultActivity.java中输入下面两段代码，注意位置。

privateTextViewresultView;

setContentView（R.layout.result）;

resultView=（TextView）findViewById（R.id.result）;

Intentintent=getIntent（）;

StringfactorOneStr=intent.getStringExtra（"one"）;

StringfactorTwoStr=intent.getStringExtra（"two"）;

intfactorOneInt=Integer.parseInt（factorOneStr）;

intfactorTwoInt=Integer.parseInt（factorTwoStr）;

intresult=factorOneInt*factorTwoInt;

resultView.setText（result+""）;

有2处报错，分别在报错处点击弹出窗口中选择Import。

（24）对ResultActivity进行声明。

双击打开左侧窗口中的AndroidManifest.xml，然后点击下部最右边的标签AndroidManifest.xml

在

name=".ResultActivity"/>

（25）在Activity01工程上单击右键，选择RunAs—1AndroidApplication

等待约30s后虚拟机启动完毕，看到如上界面：

解锁界面，activity01程序便会自动运行，若不运行，找到该程序双击打开即可。

看到了我们设计的界面，在两个框中输入相应的数字，点击计算后可以得到结果。

2、设计性实验

（1）按照步骤

（1）—（6）建立一个新的工程。

（2）按照步骤（8）（9）（10）新建一个activity，并进行相应的操作。

（3）按照步骤（11）进行字符串的添加，为后续引用做准备，这里主要用到“名字，性别，国籍，籍贯，学校等信息”。

（4）按照步骤（12）的提示进行布局，控件的设置，添加一个Button控件。

（5）按照步骤（13）—（15）建立第二个xml文件，并对布局，控件进行设置，主要用到了五个TextView控件，在xml文件中控件的布局可以参考下图“姓名”的布局，text1为该控件的id，id名称可以更改。

性别、国籍、学校、籍贯控件可以按照此格式进行设计布局。

另外，从第二个控件开始，需要添加android:

layout_below="@id/text1"语句设置控件的位置，该语句表示该控件在id为text1的控件下方。

（6）按照步骤（16）对button控件进行声明。

注意button控件声明语句中的calculate应修改为Button的控件的id。

（7）按照步骤（17）使button控件能够显示。

注意语句中两处的calculate应修改为Button

的控件的id。

（8）按照步骤（18）对button控件显示的内容为“王大锤”。

注意语句中第一个calculate应修改为Button的控件的id，第二个calculate应修改为设计性实验步骤（3）中已经定义的“王大锤”的名称。

（9）按照步骤（19）（20）对button控件设置监听器。

注意calculate应修改为Button的控件的id。

（10）按照步骤（21）设置intent（跳转）命令。

其中中只用到了以下三句（注意Activity01与ResultActivity的名称要分别与第一个java文件的名称和第二个java文件的名称相同）：

Intentintent=newIntent（）;

intent.setClass（Activity01.this,ResultActivity.class）;

（11）按照步骤（22）（23）对新建的activity进行设置。

代码只用到（注意other为第二个布局文件的名称）：

（12）按照步骤（24）对新建的activity进行声明。

注意ResultActivity要与第二个java文件名称相同。

（13）按照后续步骤进行验证。

（14）设计程序运行结果示例：

五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）

FunctionMain:

publicstaticclassPlaceholderFragmentextendsFragment{

privateButtonMybutton;

publicPlaceholderFragment（）{

}

@Override

publicViewonCreateView（LayoutInflaterinflater,ViewGroupcontainer,

BundlesavedInstanceState）{

Mybutton.setOnClickListener（newMybuttonListener（））;

returnrootView;

}

classMybuttonListenerimplementsOnClickListener{

@Override

publicvoidonClick（Viewv）{

Intentintent=newIntent（）;

intent.setClass（getActivity（）,ResultActivity.class）;

startActivity（intent）;

//TODOAuto-generatedmethodstub

}

}

}

File:

result.xml

android:

layout_width="match_parent"

android:

layout_height="match_parent"

android:

paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"

android:

paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin