基于飞利浦ARM7利用芯片LPC2132设计的十字路口智能交通灯 毕业设计论文.doc

目 录 引言 2 1 ARM概述 3 1.1 ARM微处理器的应用领域及特点 3 1.1.1应用领域 3 1.1.2ARM微处理器特点 3 1.2 ARM微处理器系列 3 1.3 LPC2132芯片介绍 4 2 交通灯系统分析 4 2.1 软件系统启动过程 5 2.2 方案确定 5 2.3 交通灯工作原理 5 3 主要函数分析及程序流程 6 3.1 主要函数寄存器分析 6 3.2 程序流程图 7 4 调试步骤 9 5 总结 9 谢 辞 11 参考文献 12 附 录 13 引言 纵观单片机的发展和应用， 51 单片机越来越无法满足用户的需求， ARM 高速 32位单片机的出现，缔造了嵌入式系统的新纪元ARM的应用已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场ARM7利用芯片LPC2132设计的十字路口智能交通灯。本文一开始就对ARM进行了一个较清晰的介绍，然后对本方案的确定，设计思路，十字路口智能交通灯的原理进行了系统化的阐述，并说明了所用到的主要函数的功能，同时对于本设计中所涉及到的算法也做了一一讲解。 1 ARM概述 究竟什么是ARM呢，他是英国一家电子公司的名字，全名的意思是Advanced RISC Machine。该公司成立于1990年11月，是苹果电脑，Acorn电脑集团和VLSI Technology的合资企业。Acorn曾推出世界上首个商用单芯片RISC处理器，而苹果电脑当时希望将RISC技术应用于自身系统，ARM微处理器新标准因此应运生到目前为止,ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域：1、工业控制领域2、无线通讯领域3、网络应用4、消费类电子产品5、成像和安全产品除此以外,ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域,并会在将来取得更加广泛的应用。采用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点：(1)体积小、低功耗、低成本、高性能;(2)支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集,能很好的兼容8位/16位器件;(3)大量使用寄存器,指令执行速度更快;(4)大多数数据操作都在寄存器中完成;(5)寻址方式灵活简单,执行效率高;(6)指令长度固定;ARM微处理器目前包括下面几个系列,以及其它厂商基于ARM体系结构的处理器,除了有ARM体系结构的共同特点以外,每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。－ARM7系列－ARM9系列－ARM9E系列－ARM10E系列－SecurCore系列－Inter的Xscale－Inter的StrongARMARM7系列微处理器包括如下几种类型的核：ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM720T、ARM7EJ。其中,ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器,属低端ARM处理器核。TDMI的基本含义为：T：支持16压缩指令集Thumb;D：支持片上Debug;M：内嵌硬件乘法器（Multiplier）I：嵌入式ICE,支持片上断点和调试点;ARM处理器共有37个寄存器,被分为若干个组（BANK）,这些寄存器包括：－31个通用寄存器,包括程序计数器（PC指针）,均为32位的寄存器。－6个状态寄存器,用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态,均为32位,目前只使用了其中的一部分。同时,ARM处理器又有7种不同的处理器模式,在每一种处理器模式下均有一组相应的寄存器与之对应。即在任意一种处理器模式下,可访问的寄存器包括15个通用寄存器（R0～R14）、一至二个状态寄存器和程序计数器。在所有的寄存器中,有些是在7种处理器模式下共用的同一个物理寄存器,而有些寄存器则是在不同的处理器模式下有不同的物理寄存器。LPC2132微控制器是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU，并带有32kB、64kB、128kB、256kB和512kB嵌入的高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却很小。LPC2132ARM7TDMI-SCPU、与片内存储器控制器接口的ARM7局部总线、与中断控制器接口的AMBA 高性能总线（AHB）和连接片内外设功能的VLSI外设总线（VPB，ARMAMBA总线的兼容超集）。LPC2131/2132/2138将ARM7TDMI-S配置为小端（little-endian）字节顺序。 2 交通灯系统分析 本组成员用了3天的时间分析了交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。随着社会经济的发展，城