嵌入式实训指导书

嵌入式系统设计实训指导书

实训任务：复习、实践、巩固在《嵌入式系统设计》课程中学习的嵌入式系统开发技术的主要思想、方法和流程，深入学习8051系列器件的功能和应用，在仿真嵌入式环境下学习C语言的应用程序设计。通过本次实训，使学生掌握嵌入式技术的主要设计流程，掌握主要内核接口的原理和使用方法，掌握简单嵌入式系统的设计原理和方法。

实训环境：

1、 系统设计环境：Proteus 系统开发环境

2、 软件设计环境：Keil开发环境

实训项目一：跑马灯设计

要求：设计以AT89C51单片机为核心的硬件系统，编写C程序驱动与P1 口连接的8个LED灯按照以下规则进行工作：1：所有LED每隔一秒进行一次亮灭转换，

2：所有LED依次被点亮，维持时间1秒。3:自己设计一种闪烁方案。

操作步骤：

1、 在Proteus环境中设计硬件系统

1、首先点击File-》new design，建立一个新的设计；

2、点击挑选原件按钮 “P”，弹出原件选择界面（见下图），在关键字“Keywords”栏输入‘AT89C51’，选择单片机；

2、 点击确定后将单片机安放在设计界面合适的位置，然后继续在期间选择窗口选择LED以及地线（在Terminal Mode中选择Ground）并进行连线，生成完整电路原理图。

3、将设计文件保存在以自己名字命名（字母或数字）的文件夹里。

二、在Keil环境中进行软件设计

1、打开keil软件，点击Project->New Project 建立新的项目，该项目保存在Proteus项目的keil子文件夹中，例如，Proteus设计保存在D:/exp1文件夹下，则Keil项目保存在D:/exp1/keil文件夹下，两个项目采用同样的名称，均为exp1。

2、选择目标器件：在CPU选择界面选择“ATMEL-AT89C51”;点击两次确定后完成项目新建；

3、 新建文件，编写C代码；点击’File->New’生成代码设计界面，编写完代码后将其保存在’keil’文件夹，

4、 将代码文件加入工程：在工程管理窗口点击‘source group 1 ’处点击右键，选择‘Add file to……’在该工程中新建代码文件，注意文件名要与工程名相同，且后缀

为’c’,保存在’keil’子文件夹;

5、 编译代码；点击’Project->Build Target’编译工程；

三、联调设置

1、 在Keil环境工程管理窗口中右击’Target 1’->Options for target 1,;

2、选择‘Output’对话框，选择‘Create HEX File ’

3、 选择‘Debug对话框，选中‘Use Remote……’，在下拉菜单中选择‘Proteus VSM Simulator‘

4、 点击确定，再次编译工程。

5、 在Proteus环境中，双击89C51单片机，弹出属性界面，在‘Program File‘栏，加入’Keil‘文件夹中的*.hex文件，并设置时钟频率；

6、 在Keil环境中点击‘Debug->Start/Stop debug‘或点击然后点击

,按钮启动调试，

按钮开始调试，在Proteus环境中查看整个系统运行状况。停止调试点击按钮；

实训项目二、交通灯设计：设计一个交通信号灯的控制系统，南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮。延时60秒。

南北方向和东西方向均为黄灯亮。延时3秒。

南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。延时60秒。

南北方向和东西方向均为黄灯亮。延时3秒。

周而复始，循环不止。

实训项目三、带左转灯的交通灯系统设计：在以上设计基础上各个路口增加左转灯，所有路口仅设红绿灯，去除黄灯。

设计规则与上例类似。

实训项目四：用单片机来控制十字路口的交通，在紧急状况下能让特殊车辆优先通行。正常情况下，东西路口和南北路口交替通行，有特殊车辆需通行时，通过中断程序使东西路口和南北路口均禁止通行，保证特殊车辆的优先通行。

实训项目四：中断嵌套实验

实验中使用了三套数码管显示系统，分别为正常显示系统（使用P0口）、低优先级中断显示系统（使用P1口）和高优先级中断显示系统（使用P2口）。正常显示系统将循环显示0-9的数字，发出中断请求后，低响应优先级的显示系统将打断正常显示系统的显示，转到P1口进行显示一次0-9的数字，显示完毕后关闭显示返回到主程序。若在显示期间

有高响应优先级的中断请求来到，则低响应优先级的显示系统将被打断，转到P2口进行显示一次0-9的数字，显示完毕后关闭显示返回到低响应优先级的中断服务程序。

实训项目五：使用定时器T1以工作方式1进行50ms精确定时。P1口的P1.0 – P1.7分别接八个发光二极管L0 – L7。编写程序模拟一个时序控制装置：开机后第一秒钟L0、L2亮，第二秒钟L1、L3亮，第三秒钟L4、L6亮，第四秒钟L5、L7亮，第五秒钟L0、L2、L4、L6亮，第六秒钟L1、L3、L5、L7亮，第七秒钟全亮，第八秒钟全灭，之后又从头开始，一直循环下去。

实训项目六：使用T1作为定时器，T0作为计数器，均按方式1工作，测试P3.4（T0）引脚上每50ms来了多少脉冲，将其数值按二进制数在LED灯上显示出来，每隔3秒测试显示一次。

实训项目七：使用定时器实现实训项目二。（取消黄灯）

实训项目八：使用单片机实现多功能数字钟功能（取消报时功能），要求与EDA实训相同。要求使用两种方法：1、定时器驱动模式，2、计数器驱动模式。