1、 成绩 _ 重庆邮电大学移通学院 嵌入式系统课程 设计报告 题 目 交通灯设计 系 别 自动化 专业名称 自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 重庆邮电大学移通学院实训中心制 二 一四 年 十二 月 嵌入式系统课程设计任务书 供 11 级自动化系学生用 引言：嵌入式系统课程设计是自动化专业的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，又不同于课堂教学。它需要学生统筹运用所学各个专业的基本理论、基本方法对现实生活中的实际问题进行设计和调试。 一、 设计题目：基于 ARM的交通灯设计 掌握嵌入式系统设计的基本方法，熟悉 S3C24X0 的开发环境及软硬件的调试 过程， 了解 S3C24X0 芯片各 个
2、引脚功能，工作方式，计时 /定时， I/O 口，中断等的相关原理，根据控制要求进行编程，解决十字路口交通灯控制的问题。巩固和加深对理论课中知识的理解，提高对所学知识的综合运用能 力。 二、 系统工作过程说明 车辆遇到红灯停绿灯行的行走情况，红绿灯时间均为 60s，切换时间为 10s，最后 5s 为黄灯闪烁。 利用 S3C24X0 ARM 芯片实现单路交通灯的控制： 实现红、绿、黄灯的循环控制。使用红、黄、绿三种不同颜色的 LED 灯实现此功能，人行道用红、绿两个灯控制，用软件控制灯的亮与灭来控制车辆和行人的通行。 用数码管显示 倒计时。可以利用动态显示或静态显示， 串行并出或者并行并出实现。
3、南北方向控制车辆的绿灯熄灭的同时， 控制蜂鸣器响 2 秒来作为警报。 ARM9 2440 芯片原理图： 交通路口示意图如下图： 设计内容： （ 1）完成 S3C24X0 最小系统的硬件电路设计，并用 Protel DXP 设计电路原理图； （ 2）完成交通指示灯控制程序代码设计，在实验箱上调试并且能正常工作。 三、 设计步骤： （ 1）对系统进行需求分析； （ 2）初始化配置（各种寄存器）； （ 3）编写各种相关的中断程序并在主函数中调用这些程序； （ 4）编译 程序； （ 5）使用仿真器进行调试 。 摘要 . 1 一、绪论 . 2 1、设计目的 . 2 2、 设计内容 . 2 3、 要实现的
4、目标 . 2 二、系统分析及硬件设计 . 3 1、 S3C24X0 芯片介绍 . 3 （ 1） S3C2410X 概 述 . 3 （ 2） 主要特性 . 3 （ 3） 系统结构 . 4 2、 系统电路设计 . 5 （ 1）总体设计框图 . 5 （ 2） 系统电源电路 . 6 （ 3）蜂鸣器设计 . 6 3、 电路原理图 . 7 三、系统软件设计 . 8 1、 系统流程图 . 8 2、 系统程序设计 . 9 四、 系统调试 . 11 1、 硬件调试 . 11 2、 程序调试 . 11 3、 软硬联调 . 11 总结 .12 参考文献 .13 附录 .14 一、 源程序 .14 1 摘要 随着社会
5、经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着嵌入式系统的飞速发展，通过嵌入式的设计解决了交通的拥堵问题。 关键词： ARM 交通灯 控制 With the development of society and economy, city traffic problem has attracted more and more attention. Coordination of human,
6、vehicle, road, the relationship between the three, has become one of the important problems of traffic management departments to solve the. City traffic control system for city traffic data monitoring,traffic signal control and traffic management computer system, it is the most important part of the
7、 modern city traffic control system.With the rapid development of embedded system, the embedded design to solve the traffic congestion problems. Keywords: ARM;Traffic light ;Control 2 一、绪论 1、设计目的 通过设计，培养自己综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练，加深对 ARM 芯片的了解；熟悉 ARM 芯片各个引脚的功能，工作方式，计数 /定时， I/
8、O 口，中断等相关原理，巩固学习嵌入式的相关内容知识。 2、 设计内容 通过设计，培养自己综合 运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练，加深对 ARM 芯片的了解；熟悉 ARM 芯片各个引脚的功能，工作方式，计数 /定时， I/O 口，中断等相关原理，巩固学习嵌入式的相关内容知识。 3、 要实现的目标 车辆遇到红灯停绿灯行的行走情况，红绿灯时间均为 60s，切换时间为 10s，最后 5s 为黄灯闪烁。 利用 S3C24X0 ARM 芯片实现单路交通灯的控制： 实现红、绿、黄灯的循环控制。使用红、黄、绿三种不同颜色的 LED 灯实现此功能，人
9、行道用红、绿两个灯控制，用软件控制灯的亮 与灭来控制车辆和行人的通行。 用数码管显示倒计时。可以利用动态显示或静态显示， 串行并出或者并行并出实现。 南北方向控制车辆的绿灯熄灭的同时， 控制蜂鸣器响 2 秒来作为警报。 3 二、系统分析及硬件设计 1、 S3C24X0 芯片介绍 （ 1） S3C2410X 概述 S3C2410X 是韩国三星公司推出的 16/32 位 RISC 微控制器，其 CPU 采用的是 ARM920T 内核，加上丰富的片内外设，为手持设备和其它应用，提供了低价格、低功耗、高性能微控制器的解决方案。 （ 2） 主要特性 具有 16KB 指令 Cache、 16KB 数据 C
10、ache 和存储器管理单元 MMU。 外部存储器控制器，可扩展 8 组，每组 128MB，总容量达 1GB；支持从Nand flash 存储器启动。 56（ 60）个中断源。 4通道的 DMA，并且有外部请求引脚。 3 个通道的 UART，带有 16（ 64） 字节的 TX/RX FIFO，支持 IrDA1.0 功能。 具有 2 通道的 SPI、 1 个通道的 IIC 串行总线接口和 1 个通道的 IIS 音频总线接口。 有 2 个 USB 主机总线的端口， 1 个 USB 设备总线的端口。 有 4 个具有 PWM 功能的 16 位定时器和 1 个 16位内部定时器。 8 通道的 10 位 A
11、/D 转换器，最高速率可达 500kB/s；提供有触摸屏接口。 2440 有一个 AC97 音频解码器接口，一个数字摄像头接口 。 具有 117(130)个通用 I/O 口和 24 通道的外部中断源。 兼容 MMC的 SD 卡接口（ 2410 于 2440 的 SD 卡的波特率计算公式不同）。 具有电源管理功能，可以使系统以普通方式、慢速方式、空闲方式和掉电方式工作。 看门狗定时器。 具有日历功能的 RTC。 有 LCD控制器，支持 4K 色的 STN 和 256K 色的 TFT，配置有 DMA 通道。 具有 PLL 功能的时钟发生器， 2410 时钟频率高达 203MHz， 2440 正常时
12、钟平率为 400MHz。 4 双电源系统： 2410 电源管理： 1.8/2.0V 内核供电， 3.3V 存储器和 I/O 供电。 2440 电源管理： 1.2V 内核供电 。 1.8V/2.5V/3.3V 存储器和 3.3VI/O 供电。 （ 3） 系统结构 主要由两大部分 构成： ARM920T 内核及片内外设。 图 2-1 ARM920T 内核及片内外设 ARM920T 内核 由三部分： ARM9 内核 ARM9TDMI、 32KB 的 Cache、 MMU。 图 2-2 ARM920T 内核 5 片内外设 分为高速外设和低速外设，分别用 AHB 总线和 APB 总线。 图 2-3 片内外设 2、 系统电路设计 （ 1）总体设计框图 用 ARM9 系列 S3C24X0 芯片作为系统的主控芯片，控制交通灯的循环点亮并显示灯亮时间（采用倒计时显示），当定时时间到的时候控制蜂鸣器响来提醒人们注意红绿灯的状态。
