物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板

大連民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目：IMX6綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)之八段數(shù)碼管實(shí)驗(yàn)課程名稱：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論實(shí)驗(yàn)類型：□演示性□驗(yàn)證性□操作性■設(shè)計(jì)性□綜合性實(shí)驗(yàn)日期：2017年11月8日實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室F209實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4指導(dǎo)教師簽字：2017年月日小組成員及分工（最多三人）專業(yè)專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名組長(zhǎng)分工成績(jī)計(jì)科2015-1542015081416石德超是具體操作計(jì)科2015-1542015081505單俊華否觀察結(jié)果 實(shí)驗(yàn)一1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釯MX6平臺(tái)下數(shù)碼管的用法及控制。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)IMX6項(xiàng)目的數(shù)據(jù)管原理與程序控制3實(shí)驗(yàn)環(huán)境硬件：imx6教學(xué)平臺(tái)，PC機(jī)酷睿i3以上,硬盤120G以上,內(nèi)存2G以上軟件：VmwareWorkstation+ubuntu14.044實(shí)驗(yàn)原理4.1硬件接口原理1.簡(jiǎn)介led數(shù)碼管（LEDSegmentDisplays）由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)。這些段分別由字母a,b,c,d,e,f,g,dp來表示。發(fā)光二極管的陽極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽數(shù)碼管，發(fā)光二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱為共陰數(shù)碼管。驅(qū)動(dòng)方式編輯LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。靜態(tài)顯示靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。動(dòng)態(tài)顯示LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低2．原理圖4.2軟件接口介紹1.EIM概述EIM可擴(kuò)展處理芯片外部的接口設(shè)備,包括芯片選擇、時(shí)鐘和控制外部設(shè)備與內(nèi)存。它提供了異步訪問設(shè)備SRAM-like接口和同步訪問設(shè)備與NOR-Flash-like或PSRAM-like接口。2.工作原理本數(shù)碼管是arm通過16位EIM地址總線與cpld通信，cpld轉(zhuǎn)換后控制數(shù)碼管工作。EIM總線選擇接法：3.imx6系統(tǒng)內(nèi)存映射圖如下4.下圖為cpld偏移地址：4.代碼解析#include<stdio.h>#include<fcntl.h>#include<sys/types.h>#include<sys/time.h>#include<unistd.h>#include<string.h>#include<sys/mman.h>#include<stdlib.h>Unsignedchartube[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x7f,0xff};unsignedcharaddr[]={0x11,0x22,0x44,0x88};intmain(intargc,char*argv[]){intnum=0;inti=0,j=0;intmem_fd;unsignedchar*cpld;mem_fd=open("/dev/mem",O_RDWR);cpld=(unsignedchar*)mmap(NULL,(size_t)0x10,PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,MAP_SHARED,mem_fd,(off_t)(0x8000000));if(cpld==MAP_FAILED)return;while(1){for(j=0;j<245*4;j++){switch(i){case0:*(cpld+(0xe6<<1))=addr[i];//數(shù)碼管地址(0xe6<<1)為地址*(cpld+(0xe4<<1))=tube[num%10];//數(shù)碼管個(gè)位(0xe4<<1)為地址break;case1:*(cpld+(0xe6<<1))=addr[i];//數(shù)碼管地址*(cpld+(0xe4<<1))=tube[(num%100)/10];//數(shù)碼管十位break;case2:*(cpld+(0xe6<<1))=addr[i];//數(shù)碼管地址*(cpld+(0xe4<<1))=tube[(num%1000)/100];//數(shù)碼管百位2break;case3:*(cpld+(0xe6<<1))=addr[i];//數(shù)碼管地址*(cpld+(0xe4<<1))=tube[num/1000];//數(shù)碼管千位break;default:break;}usleep(1000);if((++i)==4)i=0;}if((++num)==10000)num=0;}munmap(cpld,0x10);close(mem_fd);return0;}5、實(shí)驗(yàn)步驟5.1驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)1.啟動(dòng)imx6型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，連好網(wǎng)線、串口線。通過串口終端掛載宿主機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)夸洝Ｊ紫仍谔摂M機(jī)終端上運(yùn)行ifconfig來查看主機(jī)的ip，例如10.203.67.90.接下來，在超級(jí)終端上，通過ifconfigeth010.203.67.88將試驗(yàn)箱網(wǎng)卡ip設(shè)置為何主機(jī)網(wǎng)卡一個(gè)網(wǎng)段。接下來，就可以通過：mount-tnfs10.203.67.90:/IMX6/mnt/命令，將主機(jī)上的IMX6目錄和試驗(yàn)箱的mnt連接起來。2.進(jìn)入串口終端的NFS共享實(shí)驗(yàn)?zāi)夸?。[root@imx6dlsabresd:/mnt]#cd/mnt/exp/module/01_ledSegmentDisplays/[root@imx6dlsabresd:01_ledSegmentDisplays]#lsMakefiledemodemo.cdemo.o[root@imx6dlsabresd:01_ledSegmentDisplays]#ps-e|grepimx6_V1_0[root@imx6dlsabresd:01_ledSegmentDisplays]#killallimx6_V1_03.執(zhí)行程序[root@imx6dlsabresd:01_ledSegmentDisplays]#./demo4.運(yùn)行截圖：6、實(shí)驗(yàn)總結(jié)在實(shí)驗(yàn)之前，我們先將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書仔細(xì)閱讀了一遍，理解實(shí)驗(yàn)原理和工作原理，分析代碼，接下來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。由于是第一次通過自己的理解來完成實(shí)驗(yàn)，并且之前跟老師共同完成的實(shí)驗(yàn)過程中還有許多地方不太理解，所以在本次試驗(yàn)中，出錯(cuò)的時(shí)候比較多。在超級(jí)終端上，將試驗(yàn)箱網(wǎng)卡ip設(shè)置為和主機(jī)網(wǎng)卡一個(gè)網(wǎng)段這個(gè)步驟出錯(cuò)，導(dǎo)致無法將主機(jī)上的IMX6目錄和試驗(yàn)箱的mnt連接起來。經(jīng)過我們排查錯(cuò)誤，解決之后可以繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。盡管我們?nèi)说牟僮鞫加悬c(diǎn)跟不上，中間可能會(huì)有斷線的時(shí)候，但是好在有同學(xué)的幫助，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的還算順利。同時(shí)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中了解了秒表的生成原理，感覺我們進(jìn)行的還不錯(cuò)。實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釯MX6平臺(tái)下點(diǎn)陣的用法及控制。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)IMX6項(xiàng)目的點(diǎn)陣原理與程序控制3實(shí)驗(yàn)環(huán)境硬件：imx6教學(xué)平臺(tái)，PC機(jī)酷睿i3以上,硬盤120G以上,內(nèi)存2G以上軟件：VmwareWorkstation+ubuntu4實(shí)驗(yàn)原理LED點(diǎn)陣顯示屏作為一種現(xiàn)代電子媒體，具有靈活的顯示面積(可分割、任意拼裝)、高亮度、長(zhǎng)壽命、數(shù)字化、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛LED點(diǎn)陣內(nèi)部原理圖如圖所示，從LED點(diǎn)陣內(nèi)部原理圖如圖所示，從7-2圖上可以看出來，其實(shí)點(diǎn)陣LED點(diǎn)亮原理還是很簡(jiǎn)單的。左側(cè)的8個(gè)引腳是接的內(nèi)部LED的陽極，上側(cè)的8個(gè)引腳接的是內(nèi)部LED的陰極。那從圖上可以看出來，我們的9腳如果是高電平，13腳是低電平的話，最左上角的那個(gè)LED小燈就會(huì)亮5實(shí)驗(yàn)步驟5.1操作性實(shí)驗(yàn)步驟?啟動(dòng)imx6實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，連好網(wǎng)線、串口線。通過串口終端掛載宿主機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)夸?。[root@imx6dlsabresd:~]#ifconfigeth10.203.67.88 [root@imx6dlsabresd:~]#mount-tnfs10.203.67.90:/imx6/mnt/進(jìn)入串口終端的NFS共享實(shí)驗(yàn)?zāi)夸?。[root@imx6dlsabresd:/mnt]#cd/mnt/exp/module/02_Matrix/[root@imx6dlsabresd:02_Matrix]#lsMakefiledemodemo.cdemo.o[root@imx6dlsabresd:02_Matrix]#執(zhí)行程序。[root@imx6dlsabresd:02_Matrix]#./demo5.2創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)步驟，創(chuàng)新性源碼修改說明及運(yùn)行結(jié)果拍照截圖。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)?zāi)夸洠篬uptech@uptech/]#cd/imx6/exp/module/02_Matrix/[uptech@uptech:01_ledSegmentDisplays]#lsMakefiledemodemo.cdemo.o清除中間代碼，重新編譯[uptech@uptech:01_ledSegmentDisplays]$source/opt/poky/1.7/environment-setup-cortexa9hf-vfp-neon-poky-linux-gnueabi[uptech@uptech:01_ledSegmentDisplays]#makecleanrm-f../bin/demo./demo*.elf*.elf2flt*.gdb*.o[uptech@uptech:01_ledSegmentD