摘要
本设计硬件采用ARM系列芯片LPC2124、液晶模块LM016L和模数转换器ADC0804;软件采用ADS1.2编译器、μC/OS-II操作系统和Proteus。移植μC/OS-II到LPC2124并且编写4个用户任务:LCD显示、ADC0804模数转换、ARM自带AD转换和中断清屏点灯。Proteus仿真结果证明:系统实现多任务功能,可以实时将AD转换结果通过LCD显示,具有友好的人机交互功能。非常适用于电压测量、广告展示、信息显示等场合。
关键词:嵌入式操作系统,ARM,μC/OS-II,Proteus
注0:毕业论文的打印与装订【学校规定】
除要检验学生书写规范的专业外,毕业论文(设计)须用计算机打印,一律采用A4纸。论文封面由学校统一印制。
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装订线位置(T):左
其余采取系统默认设置。
(二)排式与用字
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(三)段落设置
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其余采取系统默认设置。
(四)页眉、页脚设置
页眉论文题目(不包括副题目)居中,采用五号宋体字。
页脚需设置页码,页码采用五号黑体字,加粗,居中放置,格式如:1,2,3……
页。
注1:页眉为论文题目(不包括副题目)居中,采用五号宋体字,下面加横线。
注2:页脚需设置页码,页码采用五号黑体字,加粗,居中放置,摘要至目录部分采用罗马字体I,II,III,IV,……,正文部分采用阿拉伯数字1,2,3,……。
注3:摘要:主要内容(内容、方法、结论)+意义(必要性、先进性、实际效果)。摘要和正文都采用第三人称,不要出现“本文、我、作者、文章、我们、本设计”等字眼,不说废话(“随着科学技术的飞速发展……”)
注4:关键词要突出文章的核心内容。
注5:英文摘要与中文摘要之间换页,“插入”→“分隔符”→“分页符”
注6:论文里面所有英文字体用Times New Roman。先选中全文,然后进入“格式”→“字体”→“西文字体”,选择“Times New Roman”。
Design and Simulation of LCD Display Based on Proteus and μC/OS-II
Abstract
The design uses chipset of ARM series LPC2124,LCD module LM016L and AD converter ADC0804.The software adopts ADS1.2 complier,embedded operating system μC/OS-II to LPC_ 2124 and wrote four user tasks LCD display,analog to digital conversion of ADC0804, analog to digital conversion of ARM,clear out display and hold light-on when interrupt occurs.The results of Proteus simulation prove that:this system can carry out multitsasks and display the convert_ ed results of AD through LCD.It has friendly man machine interactive function,and suitable for voltage measurement, advertisement display, information shows and other occasions.
Keywords: Embedded Operating System, ARM, μC/OS-II, Proteus
注7:英语不够好的同学,翻译英文摘要和关键词时,可以借助“cnki翻译助手”
(https://www.wendangku.net/doc/ab7319532.html,/)。使用翻译软件时,不要整段、整句拿去翻译,要以短语的形式拿去翻译,翻译后自己多检查。注意常用术语、器件、人名、公司的翻译。不要闹笑话(“飞思卡尔”公司翻译为“thinks Cull”)。
注8:目录与英文摘要之间换页,“插入”→“分隔符”→“分页符”。
目录
1 前言 (1)
1.1 选题背景 (1)
1.2 相关研究现状及前景 (1)
1.3内容章节概述 (1)
2 嵌入式系统 (2)
2.1 嵌入式系统概念 (2)
2.2 嵌入式系统分类 (2)
2.3 嵌入式系统应用 (3)
3 硬件设计 (4)
3.1 硬件系统框图 (4)
3.2 LPC2124硬件结构 (4)
4 软件设计 (6)
4.1 ARM Developer Suite V1.2程序设计 (6)
4.1.1 ADS1.2的组成部分 (6)
5 实验仿真 (7)
5.1 Proteus仿真软件 (7)
6 总结 (8)
附录 (9)
参考文献 (10)
致谢 (13)
注8:目录使用前三级,自动生成,不要手动生成;“插入”→“引用”→“索引和目录”;文章修改后,目录要更新。
注9:前言与目录之间换页,“插入”→“分隔符”→“分节符”。
1 前言
1.1 选题背景
随着计算机技术的进步,在工业生产及人们的日常生活中很多设备和装置中都内置计算机系统,使这些设备或装置具有很高的自动化性能和某种程度的智能性,从而极大地满足人们生产和生活的需要。这些嵌入式设备多采用32位RISC(精简指令集计算机)嵌入式处理器作为核心器件。其中基于ARM(Advanced RISC Machines,高级精简指令集计算机器件)的嵌入式处理器占据超过75%的市场份额,μC/OS-II是源代码公开的著名实时内核,由于构思巧妙,机构简洁精练,可读性很强,同时由具备实时操作系统的全部功能,非常适合初次接触嵌入式实时系统的学生、嵌入式系统开发人员和爱好者,并且通过适当地扩展之后,还可应用到实际系统中去。
1.2 相关研究现状及前景
目前,对采用μC/OS-II进行ARM的嵌入式系统开发,还有很大的空间。尤其μC/OS-II 在2000年得到美国联邦航空管理局对用于商用飞机的、符合RTCA DO178B标准的认证,从而为μC/OS-II在高科技和大型系统的运用得到的足够的稳定和安全保证[1]。并且Proteus功能强大,非常适合模拟ARM的开发,为产品的开发节省成本,缩短周期,基本实现无硬件化的开发。
1.3内容章节概述
本文主要从嵌入式系统、硬件结构、软件设计和程序设计四个方面阐述“基于ARM 和μC/OS-II嵌入式开发的流程”和“基于Proteus的硬件仿真过程”。开始概述嵌入式系统及其应用;硬件设计介绍本次设计系的统结构框图,简要说明Philips公司的ARM7芯片LPC2124的基本功能、液晶模块LM016L电路、数模转换器ADC0804以及ARM的外部电路等;软件设计主要说明ADS1.2开发流程和编译设置、LPC2124启动代码、μC/OS-II 系统、分析LCD显示子程序;实验仿真主要介绍Proteus仿真软件,说明实验仿真结果。注10:章与章之间要换页,“插入”→“分隔符”→“分页符”。
2 嵌入式系统
2.1 嵌入式系统概念
根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作、机器和设备运行的装置”[2]。这主要是指应用上加以定义的。由图2-1可见,嵌入式系统是软件和硬件的综合体,可以涵盖机械等附属装置。
图2-1嵌入式系统的构架
2.2 嵌入式系统分类
××××××××
一×××××
(一)×××××
(二)×××××
1 ×××××
(1)×××××
①×××××
②×××××
(2)×××××
2 ×××××
二×××××
2.3 嵌入式系统应用
×××××××××
3 硬件设计
3.1 硬件系统框图
本系统主要采用的硬件有LPC2124、LM016L液晶模块、数模转换器ADC0804以及一些外围电路,具体系统框图如图3-1所示。
图3-1 硬件系统框图
3.2 LPC2124硬件结构
×××××
图3-2 芯片复位电路
表3-1是…………
表3-1 引脚功能寄存器
名称描述访问复位值地址
PINSEL1 引脚选择寄存器1 读/写0x15400000 0xE002C004
PINSEL0 引脚选择寄存器0 读/写0x00000000 0xE002C000
表3-2 LM016L 接口说明
编号
符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1
VSS 电源地 9 D2 Data I/O 2
VDD 电源正极 10 D3 Data I/O 3
VL 液晶显示偏压信号 11 D4 Data I/O 4
RS 数据/命令选择端(H/L) 12 D5 Data I/O 5
R/W 读/写选择端(H/L) 13 D6 Data I/O 6
E 使能信号 14 D7 Data I/O 7
D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极 8
D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极
将基极电流I B 、集电极电流Ic 分别用基极电阻Rb 、集电极电阻Rc 转换成电压,用A/D 转换电路对其进行量化,由公式(3-1)(k 为比例系数,由Rc 、Rb 等确定)即可计算并显示三极管的电流放大系数β。
RC C B RB
U I K I U β??=???= (3-1)
4 软件设计
4.1 ARM Developer Suite V1.2程序设计
ARM Developer Suite V1.2(以下称ADS1.2)用来取代ARM公司以前推出的开发工具ARM SDT。ARM ADS起源于ARM SDT,对一些SDT的模块进行了增强并替换了一些SDT的组成部分[9],主要变化的是ADS使用CodeWarrior IDE集成开发环境替代SDT的APM,使用AXD替换ADW,现代集成开发环境的一些基本特性如源文件编辑器语法高亮,窗口驻留等功能在ADS中才得以体现。
4.1.1 ADS1.2的组成部分
本系统中LCD显示模式使用8bit汇流排,显示为两行,5×7字型;显示器开,光标开,光标闪烁;文字不动,光标自动右移一格,具体LCD显示流程图如图4-5所示。
图4-5 LCD显示流程图
5 实验仿真
5.1 Proteus仿真软件
表5-1 电压值比较
VIN输入电压值(V) 电压显示值1(V) AIN0输入电压值(V) 电压显示值2(mV)
0.00049995 0V 3.135 3132.0
0.5 0.500V 2.96999 2968.0
1.5 1.500V
2.63999 2636.0
2.5 2.500V 1.64999 1646.0
4.65 4.640V 0.330003 328.00
6 总结
基于Proteus和μC/OS-II的LCD显示器设计与仿真全面地诠释ARM嵌入式系统的开发流程,μC/OS-II的移植编译、多任务管理和不同的任务切换方式,ADS1.2编译的使用及Proteus的仿真。
本设计从开始到结束都没有真正的采用任何硬件实物,利用Proteus强大的硬件仿真功能可以达到无硬件化的开发,为嵌入式的开发带来极大的便捷,为新产品研发抢占宝贵的时间和节省成本;另一方面也为学生学习嵌入式开发带来便利,不用再花钱去购买昂贵的实验箱同样可以学习ARM,而且功能非常全面,容易上手。
注11:结论部分主要总结论文实现什么,系统有什么优点,有什么理论意义或者实用价值。
总之,在不说自己的东西很好的情况下,让别人看完你的文章,认为你做了很多
工作,做得很好,很有意义。建议不要谈感想,不要谈不足之处、错误之处(让
别人去发现)。
附录
μC/OS-II中使用的数据类型
typedef unsigned char BOOLEAN;
typedef unsigned char INT8U; //8位无符号整数
typedef unsigned char INT8S; //8位有符号整数
typedef unsigned int INT16U; //16位无符号整数
typedef unsigned int INT16S; //16位有符号整数
typedef unsigned long INT32U; //32位无符号整数
typedef unsigned long INT32S; //32位有符号整数
typedef unsigned FP32; //单精度浮点数
typedef unsigned FP64; //双精度浮点数
ADC0804模数转换子程序
/********************************************************************
**函数名:TaskStart()
**功能描述:ADC0804转换主函数,实现数值与字符的转换和在LCD上显示电压值
*********************************************************************/
void TaskStart(void *pdata)
{
uint8 n1,n2; //对应数组位置
float date1,date2,sum; //低四位电压值,高四位电压值,电压总和
uint8 disnum[6]; //电压字符
float voltage; //电压值
PINSEL0=0x00000000; //设置引脚功能
IO0DIR=0x20003F00; //设置引脚方向
pdata=pdata; //避免编译器报错
while(1){
start(); //初始化ADC
OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC/100); //等待ADC初始化,调用系统延时,在此期间
//切换到其他优先级最高的就绪任务disnum[5]='V'; //电压单位
DisplayText(0x80,disnum); //显示电压字符串
}
}
注12:附录部分,插入自己所做的硬件实物照片、设计的电路原理图、编写的主要源程序等,使得文章有说服力。
参考文献
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北京:北京航天航空出版社,2003 :133-136.
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and Physical Layer(PHY) Specifications[S],1999.
[3]Helicomm INC..IP-Link 122X Embedded Wireless Module User Manual(Version
2.2.00)[G],2008-4-18.
[4]软工吧论坛.单片机系统中液晶显示器的接口设计[EB/OL].https://www.wendangku.net/doc/ab7319532.html,/htm_
data/45/0803/11773.html,2008-5-13.
[5]Ian D. Chakeres, Luke Klein-Verndt. AODVjr,AODV Simp lified[J]. Mobile Computing
and Communication Review, 2002, 6 (3) : 100-101.
[6]许微,侯正信.基于扩散率函数的图像放大算法[J].传感技术学报,2006,19(4):
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[7]Q IU F, WANG J M, LENG J. Design and Implementation of a Wireless Personal Area
Network Based on AODVjr RoutingWirelessMobile &MultiMedia Networks ( ICWMMN) Proceedings[C ] / /Beijing: The Institution of Engineering and Technology, London( IET) , 2006: 424-427.
[8]孙利民,李建中,陈渝,等. 无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社,2005.23-25.
注13:参考文献一律放在文后,其书写格式应根据GB3469-83《文献类型与文献载体代码》规定,以单字母方式标识:M专著,C论文集,N报纸文章,J期刊文章,D学位论文,R研究报告,S标准,P专利;对于专著、论文集中的析出文献采用单字母“A”
标识,其他未说明的文献类型,采用单字母“Z”标识。
注14:(1)有些杂志无卷号,只有年和期,如2008年第9期,则为:2008(9);(2)有些论文篇幅只有一页,如第50页,页码范围为:50-50;(3)有些论文出现跳页,如第45至第48
页再跳到第59页,则页码范围为:45-48,59
注15:文献作者3名以内的全部列出;3名以上则列出前3名,后加“等”(英文加“et al"),不必加“主编”、“著”、“编著”等表明责任的词。
注16:参考文献结尾用实心句号,不要用空心句号。
注17:不要为了凑参考文献的数目,没有引用的文献也写上去。凡是在这里罗列的参考文献,在正文都可以找到引用的地方。
(1)专著
[序号]著者.书名[M].出版地:出版者,出版年:起止页码.
[1]郑君里,应启珩,杨为理. 信号与系统(上册)[M].2版.北京:高等教育出版社, 2004:88-92. (2)译著
[序号]原著作者.书名[M].译者,译.出版地:出版社,出版年份:起止页码.
[1]FOURNEY Me. DR-Chord[M].4th ed.胡冰,译.海口:海南出版社.2009.
[2]Jean https://www.wendangku.net/doc/ab7319532.html,brosse.μC/OS-II--源码公开的实时嵌入式操作系统(第二版)[M].劭贝贝,等译.北京:北
京航天航空出版社,2003:133-136.
(3)期刊
[序号]作者.题名[J].刊名,年,卷(期):起止页码.
[1]林金朝,贾浩,李云,等.一种适用于节点功率非对称WSN的改进S-MAC协议[J].重庆邮电大学学报:
自然科学版,2009,21(1):1-5.
[2]ZHAO Qing-yan,TIAN Han,SADLER B M,et al. A survey of dynamic spectrum access [J].IEEE Signal
Processing Magazine, 2007,24(3):79-89.
(4)会议论文集
会议论文的格式较复杂:
三种都可以,第1个是会议论文出版社,第2个是直接网址,第3个是会议析出文章网址,可以根据参考文献完整度选择用其中的一种格式。
[1] EBERHART R C,SHI Y,WU Han-guang. Particle swarm optimization: Developments applications
and resources[C]// Soul. Proceedings of the IEEE Conference on Evolutionary Computation.
New York: IEEE Press,2001:81-86.作者.题名[C]//编者.会议文集名.出版地:出版者,出版年:起止页码.
[2] COMANICIU D, MEER P, XU K, et al. Retrieval performance improvement through low rank
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[3] ZHOU Tong, XIE Xian-zhong. Traffic-demand Dynamic spectrum access[C/OL]//IEEE WiCOM '08.
4th International Conference, Dalian, Oct 12,2008: Wireless Communications, Networking and Mobile Computing [2008-11-01].https://www.wendangku.net/doc/ab7319532.html,/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber= 4678226&isnumber=4677909.其中时间是引用时间,网址是可以上网查到该完整文章的地址。
(5)论文集
[序号]作者.篇名[C].出版地:出版者,出版年份:起始页码.
[1] 伍蠡甫.西方文论选[C].上海:上海译文出版社,1979:12-17.
[2] 别林斯基.论俄国中篇小说和果戈里君的中篇小说[A].伍蠡甫.西方文论选:下册[C].上海:上海译
文出版社,1979.
[3] Spivak,G.“Can the Subaltern Speak?”[A].In C.Nelson & L. Grossberg(eds.).Victory in Limbo:
Imigism [C].Urbana:University of Illinois Press,1988,pp.271-313.
[4] Almarza, G.G. Student foreign language teacher’s knowledge growth [A]. In D.Freeman and
J.C.Richards (eds.). Teacher Learning in Language Teaching [C]. New York: Cambridge University Press. 1996. pp.50-78.
(6)学位论文
[序号]作者.题名[D].保存地:保存单位,年份.
[1]马书惠.无线传感器网络中基于能量的关键算法研究[D].北京:北京邮电大学,2007.
(7)技术标准
[序号]责任者.标准代号,标准名称[S].出版地:出版者,出版年.
[1]NATO. STANAG 5066,Profile for High Frequency Radio Data Communications.v.2.4[S]. UK:
NATO C3 Agency,2007.
(8)专利
[序号]专利申请者.专利题名:专利国别,专利号[P].专利申报日期或公开日期.
[1]田增山.直放站环境下蜂窝网定位方法:中国,ZL200510057365.9[P].2008-06-12.
(9)研究报告
[序号]作者.篇名[R].出版地:出版者,出版年份:起始页码.
[1] 冯西桥.核反应堆压力管道与压力容器的LBB分析[R].北京:清华大学核能技术设计研究院, 1997:
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(10)报纸类
[序号]作者.篇名[N].报纸名,出版日期(版次).
[1] 李大伦.经济全球化的重要性[N].光明日报,1998-12-27(3).
[2] French,W.Between Silences:A Voice from China[N].Atlantic Weekly,1987-8-15(33). (11)条例
[序号]颁布单位.条例名称.发布日期.
[1] 中华人民共和国科学技术委员会.科学技术期刊管理办法[Z].1991-06-05.
(12)电子文献
[序号]主要责任者.题名:其它题名信息[文献类型标志/文献载体标志].出版地:出版者,出版年(更新或修改日期)[引用日期].获取和访问路径.
[1]萧钰.出版业信息化迈入快车道[EB/OL].(2001-12-19)[2002-04-15].https://www.wendangku.net/doc/ab7319532.html,
/news/20011219/200112190019.html.
致谢
大学的学习生涯很快就要结束,回忆以前四年所走过的路程。首先我要感谢嘉应学院为我提供良好的学习和生活环境,使我以较好的状态完成自己的学业,同时也学到许多人生的哲理,让我在个人能力上得到很大的发展,在思想上也成熟很多。
其次要感谢系里的各位老师,正是因为你们的辛勤工作和务实的教导使我掌握了扎实的专业基础知识,也使我对本专业产生更浓厚的兴趣。在此我要特别感谢×××老师,本论文正是在他的悉心指导下完成的,正是他在毕业设计过程中给予我莫大的支持和帮助,使我能顺利地完成了这次毕业设计。
再次我要深深感谢我的同窗好友张俊雄和徐捷钦。在毕业设计的期间,我们一起查阅资料,互相帮助。还有我的堂哥和堂嫂,在论文写作期间,谢谢你们给我提供电脑和指导。
注18:致谢要有感而发,要有一颗感恩的心。
注19:文章的修改方法:
(1)边朗读边修改;(2)热改法和冷却法交替;(3)虚心求教。
注20:其他常见错误:
(1)介绍别人的东西很多,没有多少自己的东西。“包子很大,馅很小”。
(2)一开始就介绍细节,不谈系统的整体,不谈设计方法、思路,不给出总体结构框图等等;让人“只见树木,不见森林”。
(3)表示范围的数字第一个数值不用单位,错误写法:20mv-30mv,3~5V,正确写法:20~30mv、3~5V,-55~+125℃,25%~32%;“Hz”,不要写成“HZ”。
(4)段首不缩进两个汉字,随意换段,随意加入空行,段末不加句号。
(5)在台企实习,毕业论文写实习做的东西。里面出现繁体字,出现“硬体”、“软体”、“程式”、“序列口”等台湾习惯用语。
(6)文章大量使用无作用的口语,如“了”、“用”、“来”等,从网上摘抄资料,出现“您”,“下面,我们就可以……”,“我们来谈谈”等说明书性质的文字。
(7)同一个英文单词,前后文出现的大小写不一致:Proteus、proteus、PROTEUS。
文章不厌百回读!
文章是改出来的!
没有形式就没有内容,没有过程就没有结果!