LINUX系统的嵌入式LED显示的设计

*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年秋季学期嵌入式系统课程设计题目：基于LINUX系统的嵌入式LED显示的设计专业班级：2XX姓名：XX学号：XX指导教师：XXX成绩：I目录摘要--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1前言-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2一实验平台------------------------------------------------------------------------------------------------------------21.1嵌入式系统简介--------------------------------------------------------------------------------------------21.2认识博创经典实验箱-------------------------------------------------------------------------------------31.3建立开发环境-----------------------------------------------------------------------------------------------31.4给下位机烧写软件系统----------------------------------------------------------------------------------4二基本原理------------------------------------------------------------------------------------------------------------52.1LED显示控制原理------------------------------------------------------------------------------------------52.1.17段（或8段）LED-------------------------------------------------------------------------------52.1.2点阵式LED------------------------------------------------------------------------------------------62.274HC273在开发板上的连接-----------------------------------------------------------------------------72.2.17段（或8段）LED的连接---------------------------------------------------------------------72.2.2点阵式LED的连接-------------------------------------------------------------------------------72.3LED编程-------------------------------------------------------------------------------------------------------82.3.17段LED的段码表---------------------------------------------------------------------------------82.3.2点阵式LED的显示缓冲区----------------------------------------------------------------------9三系统分析与设计------------------------------------------------------------------------------------------------103.1设计需求---------------------------------------------------------------------------------------------------103.2LED点阵显示与C语言编程--------------------------------------------------------------------------103.2.1LED点阵显示-------------------------------------------------------------------------------------103.2.2C语言编程----------------------------------------------------------------------------------------113.3Makefile文件的编写------------------------------------------------------------------------------------133.4实验环境的连接------------------------------------------------------------------------------------------15四运行结果----------------------------------------------------------------------------------------------------------17五总结----------------------------------------------------------------------------------------------------------------19致谢---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------20参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------------------21附录一------------------------------------------------------------------------------------------------------------------22附录二------------------------------------------------------------------------------------------------------------------24附录三------------------------------------------------------------------------------------------------------------------28嵌入式系统课程设计1摘要本文通过上位机编程控制下位机，在LED灯驱动程序设计的过程中，从零开始做起，到最后完成LED驱动程序设计并成功驱动LED灯，编写本文档有助于巩固实训所学。设计该LED灯驱动程序主要是为了完成在Linux下设计LED灯驱动程序并成功驱动LED显示相应的图案。关键词：嵌入式makefile点阵LED超级终端嵌入式系统课程设计2前言嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可定制，适用于不同应用场合，对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器，外围硬件设备，嵌入式操作系统，用户应用程序4个部分组成。用于实现对其他设备的控制，监视或管理等功能。嵌入式系统已经广泛应用于科学研究，工业控制，军事技术，交通通信，医疗卫生，消费娱乐等领域，人们常用的手机，PDA，汽车，智能家电，GPS等均是嵌入式系统的典型代表。本课程设计要求学生利用实验室提供的ARM2410实验箱进行相应的设计，主要包括理解LED原理，掌握在LINUX下常用编辑器的使用,掌握MAKEFILE的编写和使用,掌握LINUX下的程序编译与交叉编译过程,有一定的数字电路的知识,能够设计出新颖的显示图样,最后通过上下位机实现结果的显示一实验平台1.1嵌入式系统简介嵌入式系统是基于单片机的一种升级版,它是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。我们可从几方面来理解嵌入式系统：1、嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。2、嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式系统课程设计33、嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。4、嵌入式系统本身不具备自主开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。实际上，凡是与产品结合在一起的具有嵌入式特点的控制系统都可以叫嵌入式系统。现在人们讲嵌入式系统时，某种程度上指近些年比较热的具有操作系统的嵌入式系统。1.2认识博创经典实验箱博创经典UP-TECH-S2410/P270-DVP实验箱是由北京博创兴业科技有限公司推出的一款嵌入式实验箱。它的核心模块为S2410或P270，当它安装S2410核心模块时为S2410实验箱，安装P270核心模块时为P270实验箱。1.3建立开发环境1．在下位机断电的情况下，利用实验箱中自带的串口线将上位机的com1口与下位机的RS232-0口进行连接。2．利用实验箱中自带的直连网线将上位机与下位机进行连接。3．根据下位机中安装的核心模块，选择相应的嵌入式系统开发软件光盘。4．将选择好的嵌入式系统开发软件光盘放入上位机的光驱中，在终端命令窗口中挂载该光盘。mount–oiocharset=gb2312/dev/cdrom/mnt5．进入光盘的Linux工具软件目录。执行该目录下的shell文件“install.sh”，Linux工具软件会自动安装完成。对于S2410，会将程序安装在目录“arm2410cl”下，交叉编译器安装在目录“/opt/host”下。用户可以通过使用命令“armv41-unknown-