Cortex-M3(CM3)是ARM公司推出的高性能32位嵌入式微控制器,它采用3級流水線哈佛結構,支持的Thumb 2指令集。同時還具有嵌套矢量中斷控制器(NVIC)、支持嵌入式操作系統移植、功耗低、實時性強等眾多優點。一經推出就在工業控制、消費類產品、汽車電子等領域得到廣泛應用,是傳統8/16位單片機的良好升級換代產品。
該系統采用2顆美國德州儀器公司(TI)生產的Cortex-M3內核高端微控制器芯片,構成雙CPU系統。系統外擴豐富的接口與實驗模塊,還可以移植μCOS II/III等多種嵌入式實時操作系統(RTOS),適合單片機、微控制器以及嵌入式系統等多門課程的實驗教學。
值得一提的是該系統不但可以采用傳統的C、匯編等指令行式的語言進行實驗開發,還可以LabVIEW圖形化語言進行編程,讓學生體驗到一種全新的微控制器、嵌入式程序開發手段——無需文本代碼,只需用連線將各種功能的圖形控件連接即可完成復雜的程序與應用,此種形式大大降低實驗教學與開發的難度,拓展了新的實驗應用領域。LabVIEW圖形化編程語言在實際工業生產、科研開發等領域也已經得到了廣泛的應用。
LabVIEW語言程序 C語言程序
兩種語言程序實現同樣的功能
系統特色:
l 采用雙32位高性能Cortex-M3內核處理器,可完成雙CPU通信實驗;
l 支持LabVIEW圖形化編程開發,讓用戶體驗C、匯編等指令行語言之外的全新嵌入式開發手段;
l 雙核心模塊設計且核心模塊可獨立使用(USB供電)、提供用戶擴展實驗區與擴展接口,是學生完成開放性實驗、課程設計、電子競賽等創新活動的理想平臺;
l 既可以作為新型微控制器教學實驗平臺,也可以移植μCOS II等嵌入式實時操作系統,作為嵌入式系統實驗教學平臺使用;
l 系統擴展多種傳感器模塊等外設,豐富了實驗內容,拓展了實驗領域;
l 隨機配置ULINK 2高性能通用仿真開發系統,可以調試開發ARM Cortex-M3全系列處理器,方便用戶二次開發;
系統資源:
u 核心板資源:
l 處理器:1. TI Stellaris LM3S8962
2. TI Stellaris LM3S2110
l 顯示屏:OLED圖形顯示器
l 通用接口:2個CAN總線接口、10/100M網絡接口、MicroSD卡接口、USB接口(供電、Debug)、2個JTAG接口;
l 擴展接口:60-pin+66-pin 擴展IO接口;
l 其他資源:7個可編程按鍵、1個可編程LED、揚聲器、4路ADC輸入、6路PWM輸出、Debug-out功能;
u 底板資源:
l 電源模塊:+3.3V、+5v、+12v、-12V、0-3V可調;
l 信號源模塊:正弦/方波/三角波,頻率:0-100KHz,幅值:0-20V;
l 控制模塊:直流電機、步進電機;
l 數字IO模塊:4×4矩陣鍵盤、8個撥動開關、8個雙色LED、6個8段數碼管;
l 模擬IO接口:2路ADC輸入、1路傳感器輸入;
l 傳感器模塊:雙向力、溫度傳、聲音、光強、磁場強度……
l 其他資源:CPLD、CPLD JTAG接口、CPU擴展接口、用戶實驗擴展區
部分實驗項目:
l 預備實驗: |
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| RealView MDK開發環境實驗 | LabVIEW開發環境實驗 |
l 內核資源實驗: |
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| 內存檢測實驗 | 通用定時器實驗 |
| 中斷處理實驗 | 看門狗定時器實驗 |
l 數字IO實驗: |
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| LED指示燈實驗 | 狀態指示燈實驗 |
| 矩陣鍵盤實驗 | 數碼管顯示實驗 |
| GPIO端口實驗 |
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l 模擬IO實驗: |
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| ADC轉換實驗 | 模擬量輸入顯示實驗 |
| 傳感器實驗 |
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l 圖像與音頻實驗: |
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| OLED屏字符顯示實驗 | OLED屏圖形顯示實驗 |
| 波形產生與顯示實驗 | 揚聲器實驗 |
l 電機控制實驗: |
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| 直流電機控制實驗 | 步進電機控制實驗 |
| PID算法實驗 |
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l 端口通信實驗: |
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| CPU1串口通信實驗 | CPU2串口通信實驗 |
| 虛擬串口實驗 | CAN端口通信實驗 |
| 網口通信實驗 | MicroSD卡讀寫實驗 |
l 綜合實驗: |
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| 秒表實驗 | 流水燈實驗 |
| 人機交換游戲實驗 | 實驗系統自檢實驗 |
l 嵌入式操作系統實驗: |
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| μCOS II系統移植實驗 | μCOS II系統消息郵箱使用實驗 |
| μCOS II多任務通信實驗 | μCOS II多任務調度實驗 |
系統配置:
l 硬件:實驗底箱、核心板(2塊)、傳感器模塊、ULINK 2仿真器、連接線(電源線、串口線、USB連接線、CAN連接線、網線……);
l 軟件:實驗所需軟件開發環境及程序代碼;
l 文檔:《RealView MDK開發環境實驗指導書》、《LabVIEW開發環境實驗指導書》
推薦參考書:
l 《ARM Cortex-M3權威指南》 Joseph Yiu著 宋巖譯 北京航空航天大學出版社
l 《ARM開發工具RealView MDK使用入門》 李寧 編著 北京航空航天大學出版社
l 《LabVIEW 8.20程序設計從入門到精通》 陳錫輝 張銀鴻 編著 清華大學出版社