原创 基于ARM单片机的流水灯

基于ARM单片机的流水灯<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

在很多人的心中以及出版的中文图书中，都给ARM冠以微处理器（或微控制器）。“单片机”在很多人的心目中是指“51单片机”，这是错误的。因为单片机是很宽泛的概念，有51单片机、PIC单片机、AVR单片机、华邦单片机、Motorola单片机等等。所以在具体说到某个芯片时，应该在单片机这三个字前面加上定语，给予明确。本人使用的周立功公司出产的Easy ARM1138开发板，板上含有基于Cortex-M3内核的LM3S1138，我把它称为：ARM单片机。它使用、调试都非常方便，不愧为高性能、低价格的开发板，是广大单片机爱好者、研发工程师的首选。

⒈    硬件设计

基于ARM单片机的流水灯的硬件电路非常简单，其电原理图如下所示。

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在实验板上焊接八只发光二极管、一只排阻和一个九针单排插针，然后将其用九根杜邦线与1138开发板相连即可。

⒉    软件设计

在Easy ARM1138开发板上内嵌有USB仿真器，故程序一开始要防止其失效。同时要进行系统初始化，另外为了节能，所有的端口在使用前要先使能，并确定其方向（输入或输出）。

流水灯的详细流程图如下所示。

由于具有驱动库软件包，因此我们完全可以拚弃晦涩难懂的汇编语言，也不需要掌握底层寄存器的操作细节。只要懂C语言就能轻松玩转LM3S系列ARM。

流水灯的详细C程序如下所示。

//  基于《Stellaris外设驱动库》的流水灯

//  包含必要的头文件

#include  <hw_types.h>

#include  <hw_memmap.h>

#include  <hw_sysctl.h>

#include  <hw_gpio.h>

#include  <sysctl.h>

#include  <gpio.h>

//  将较长的标识符定义成较短的形式

#define  SysCtlPeriEnable       SysCtlPeripheralEnable

#define  SysCtlPeriDisable      SysCtlPeripheralDisable

#define  GPIOPinTypeIn          GPIOPinTypeGPIOInput

#define  GPIOPinTypeOut         GPIOPinTypeGPIOOutput

#define  GPIOPinTypeOD          GPIOPinTypeGPIOOutputOD

//  定义KEY

#define  KEY_PERIPH             SYSCTL_PERIPH_GPIOG

#define  KEY_PORT               GPIO_PORTG_BASE

#define  KEY_PIN                GPIO_PIN_5

//  防止JTAG失效

void  JTAG_Wait(void)

{

    SysCtlPeriEnable(KEY_PERIPH);            //使能KEY所在的GPIO端口

    GPIOPinTypeIn(KEY_PORT , KEY_PIN);       //设置KEY所在管脚为输入

if ( GPIOPinRead(KEY_PORT , KEY_PIN)  ==  0x00 )  

//如果复位时按下KEY，则进入

    {

        for (;;);                        //死循环，以等待JTAG连接

    }

    SysCtlPeriDisable(KEY_PERIPH);      //禁止KEY所在的GPIO端口

}

//  定义全局的系统时钟变量

unsigned long  TheSysClock  =  12000000UL;

//  延时

void  Delay(unsigned long  ulVal)

{

    while ( --ulVal  !=  0 );

}

//  系统初始化

void  SystemInit(void)

{

    SysCtlLDOSet(SYSCTL_LDO_2_50V);      //设置LDO输出电压

    SysCtlClockSet(SYSCTL_USE_OSC |      //系统时钟设置，采用主振荡器

                   SYSCTL_OSC_MAIN |

                   SYSCTL_XTAL_6MHZ |

                   SYSCTL_SYSDIV_1);

    TheSysClock  =  SysCtlClockGet();    //获取系统时钟，单位：Hz

}

//  主函数（程序入口）

int  main(void)

{

    unsigned char i;

    JTAG_Wait();                       //防止JTAG失效，重要！

    SystemInit();                      //  系统初始化

    SysCtlPeriEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);    //使能LED所在的PF口

    GPIOPinTypeOut(GPIO_PORTF_BASE, 0Xff);    //PF全为输出

    GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,0xff,0xff);  //PF全出1

    for (;;)

    {

       for(i=0;i<8;i++)

       {

          GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,0x01<<i,0);    //点亮第i个LED

          Delay(300 * (TheSysClock / 4000));          //延时约300ms

          GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,0xff,0xff);    //熄灭

       }

    }

}

本人使用的是IAR EWARM（IAR Embedded Workbench for ARM）集成开发环境，利用周立功公司提供的工程模板，输入以上的源程序，点击菜单“Project”→“Mark”进行编译，或按F7键，根据提示修改错误，再进行编译直至无错误为止 。

3  软件调试

编译无误后即可点击菜单“Project”→“Dbuge”下载源程序的机器码至开发板(或按Ctrl+D)，同时在桌面上出现了几个调试用的快捷按钮——运行（go）、运行到光标处（Run to Cursor）、步出（Step Out）、步入（Step Into）、步越（Step Over）、停止（Break）、复位（Reset）等。通过选择上述不同的快捷按钮，以及观察变量的值（点击菜单“View”→“Watch”在Expression中输入变量名，即可在Value中看到该变量的值；或将光标悬停在某变量上，即可看到该变量的值），来调试程序，直至一切无误后即可全速运行了（点击快捷按钮go）。

    我的邮箱：txxyc104.163.com，欢迎来信讨论。