1、 嵌入式課程設(shè)計報告 設(shè)計題目：電子密碼鎖 、 摘要 隨著科技和人們的生活水平的提高，實現(xiàn)防盜的問題也變得尤為突出，傳統(tǒng)機械鎖構(gòu)造簡單，電子鎖的保密性高，使用靈活性好。根據(jù)需要設(shè)計運用w90p170開發(fā)板，制作一款電子密碼鎖，密碼鎖通過鍵盤輸入密碼，通過在lcd的文字和圖片顯示當前密碼鎖的狀態(tài)。實現(xiàn)設(shè)置密碼，密碼驗證，錯誤密碼自鎖、圖片顯示的功能。目錄一、選題意義及系統(tǒng)功能3二、硬件設(shè)計及描述4三、軟件設(shè)計及描述5四、程序代碼6五、課程設(shè)計體會11六、運行結(jié)果12七、心得體會12八、參考文獻13九、附錄131、 選題意義及功能描述1、選題意義電子密碼鎖是通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而

2、控制機械的開關(guān)閉合、開鎖的電子產(chǎn)品。隨著科技提高和人們生活水平的提高，對電子密碼鎖的需求增加。電子密碼做較傳統(tǒng)的機械鎖安全性能更高。特點如下：(1) 保密性好，編程量大，隨機開鎖的成功率幾乎為零。(2) 密碼可變，用戶可以隨時改變密碼，防止密碼被盜，同時也可以避免人員的更替而使鎖的密級下降。(3) 誤碼輸入保護，輸入密碼多次錯誤是，系統(tǒng)進行自鎖。(4) 無活動零件，不會磨損，壽命長。(5) 使用靈活性好，無需佩戴鑰匙，操作簡單。2、功能描述 基本功能： (1)從鍵盤輸入任意6位數(shù)字作為密碼，將這六位數(shù)字經(jīng)過usi總線存儲到flash芯片中，設(shè)置密碼完成。 (2)從鍵盤輸入密碼，比較鍵盤輸入的密

3、碼與flash中存儲的密碼是否相同。 (3)如果密碼正確，則led燈點亮；如果密碼不正確，則led燈閃爍，而且如果連續(xù)三次輸入密碼錯誤則系統(tǒng)鎖定，不允許再次輸入密碼。 擴展功能： (1)首先顯示“請輸入密碼：”，顯示密碼鎖背景圖片1。 (2)如果密碼正確則顯示“密碼正確”，顯示成功進入系統(tǒng)的背景圖片2。 (3)如果密碼不正確則顯示“密碼不正確，請重新輸入：” (4)如果連續(xù)三次輸入密碼錯誤則顯示“對不起，您已經(jīng)連續(xù)三次輸入密碼錯誤，系統(tǒng)鎖定”，顯示圖片1。3、個人開發(fā)流程 (1)了解開發(fā)板的硬件結(jié)構(gòu)編寫適應其硬件結(jié)構(gòu)的程序。 (2)掌握并編寫lcd顯示文本和圖片程序。 (3)通過ebi對外部l

4、ed燈進行控制。 (4)鍵盤鍵值讀取，及密碼鎖密碼比對，密碼鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換的程序編寫。 2、 硬件設(shè)計及描述1、led燈模塊cpu的數(shù)據(jù)總線低8位連接到鎖存器74hc273的信號輸入端，cpu外部總線接口(ebi)的necs0片選信號連接到鎖存器的鎖存控制信號，當cpu 訪問bank0的任一地址空間是，數(shù)據(jù)總線的低八位的數(shù)據(jù)被鎖存輸出，作為控制8個led等的發(fā)光狀態(tài)的控制信號，當寫入0xff是，8個led燈都滅，寫0x00,8個led燈都亮。硬件連接圖如下。 2、kpi工作模塊 行列式鍵盤以矩陣形式排列，每個鍵有一常開觸點，其兩端分別于輸出掃描線和輸入狀態(tài)線相連，鍵盤中有無鍵按下，是由列線掃描輸出

5、、讀入行線狀態(tài)來判斷。每個鍵都有一個鍵值和鍵號，通常將行、列按二進制順序組合成醬汁，經(jīng)過查表獲得鍵號。硬件連接圖如下 3、lcd工作模塊 該模塊由40個引腳與外界電路相連，由于本身沒有寄存器，需要w90p710提供的lcd控制寄存器來控制選擇對應的液晶類型及顯示形式，fifo的使用，顏色的顯示模式和時序的設(shè)置，并通過配置相應的寄存器就可實現(xiàn)。4、 軟件設(shè)計及描述 1、kpi模塊設(shè)計 實驗中的gpio為鍵盤模式，使用的是gpio_cfg2，查找相應的寄存器進行設(shè)置，打開鍵盤中斷，設(shè)定中斷觸發(fā)方式和優(yōu)先級，掃描功能打開，時間約為100ms。 2、lcd顯示模塊 初始化呢控制寄存器，設(shè)定lcd控制器

6、和中斷服務程序，并寫到aic中斷向量表中。關(guān)閉fifo1和fifo0，關(guān)閉綠的控制器，重置控制器，再講顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到緩存區(qū)中，根據(jù)時序的配置，從緩沖區(qū)中將數(shù)據(jù)讀入液晶。 3、整體模塊設(shè)計及程序流程圖 在主程序中進行按鍵初始化，在中斷程序中實現(xiàn)，按鍵值的讀取和存儲，通過設(shè)定狀態(tài)標志位，數(shù)組。對存儲的密碼和輸入的密碼進行比較，判斷對錯從而改變狀態(tài)標志位，在中短結(jié)束，回到主程序后通過識別狀態(tài)標志位，顯示相應的圖形和文字。 5、 程序代碼（主要程序，函數(shù)部分見附錄）1、main.c#include #include 710defs.h /*頭文件聲明*/#include hb_it.h#includ

7、e main.h#include lcd_pattern.hextern u8 a6;extern int p;extern u32 keyvalue;int main(void) u32 fll; int cnt,i; u8 wchar= 設(shè)置密碼; u8 wchar1= 請輸密碼; u8 wchar2= 密碼正確; u8 wchar3= 密碼錯誤; u8 wchar4= 對不起，您已經(jīng)連續(xù)三次輸入密碼錯誤，系統(tǒng)鎖定; lcd_image_t lcd_size; /*聲明結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體的具體定義在頭文 lcd_location_t lcd_location; 件中*/ lcdshowpara

8、meter lsp; lcd_size.width = 480; /*定義lcd的顯示的長寬像素值*/ lcd_size.height = 240; lcd_location.startx = 0; /*設(shè)定顯示的起始坐標*/ lcd_location.starty = 0; lcd_location.endx = 960; lcd_location.endy = 240; lcdinit(); /*初始化*/ lcdshow(lcd_size, lcd_location); lcdfifobufferset(blackboard); /*將要顯示的圖片存入緩存中，以便顯示*/ lcddisp

9、layon(); /*顯示圖片*/ kpiinit(); /*按鍵初始化*/ printf(please press keys.n); /*并通過串口輸出此時的鍵值*/ usiinit(); /讀器件id /*初始化flash芯片*/ printf(讀器件id:); usiread_id(); /擦除扇區(qū)0 printf(寫使能:n); usiwriteenable(); while(usicheckbusy(); usisectorerease(0x0); ebiledinit(0x0); lsp.startx = 8; lsp.starty = 7; lsp.libplace = 0x40

10、0000; lsp.color = 0x07ff; lsp.letterchar = wchar1; lsp.lcdbuffer = blackboard; lcdoutputshow(lsp,4); ebiledset(0x00); while(1) if(p=6) lcdinit(); lcdshow(lcd_size, lcd_location); lcdfifobufferset(blackboard); lcddisplayon();lsp.startx = 8;lsp.starty = 7;lsp.libplace = 0x400000;lsp.color = 0x07ff;lsp

11、.letterchar = wchar1; /*正確密碼*/lsp.lcdbuffer = blackboard;lcdoutputshow(lsp,4);delay(10000000); if(p=1) lcdinit(); lcdshow(lcd_size, lcd_location); lcdfifobufferset(blackboard); lcddisplayon();lsp.startx = 5;lsp.starty = 5;lsp.libplace = 0x400000;lsp.color = 0x07ff;lsp.letterchar = wchar2; /*正確密碼*/ls

12、p.lcdbuffer = blackboard;lcdoutputshow(lsp,22);delay(10000000); if(p=2) lcdinit(); lcdshow(lcd_size, lcd_location); lcdfifobufferset(blackboard); lcddisplayon(); lsp.startx = 5; lsp.starty = 5; lsp.libplace = 0x400000; lsp.color = 0x07ff; lsp.letterchar = wchar3; /*密碼錯誤*/ lsp.lcdbuffer = blackboard;

13、lcdoutputshow(lsp,4);delay(10000000); if(p=3) lcdinit(); lcdshow(lcd_size, lcd_location); lcdfifobufferset(blackboard); lcddisplayon(); lsp.startx = 5;lsp.starty = 5;lsp.libplace = 0x400000;lsp.color = 0x07ff;lsp.letterchar = wchar4; /*請輸密碼*/lsp.lcdbuffer = blackboard;lcdoutputshow(lsp,22);delay(100

14、00000); return 0;2、 中斷服務程序 void kpi_handler(void)/ u32 keyvalue, tmp; int cnt,sum=0; /int shuru; /int i;tmp = reg_kpistatus; /取按鍵值tmp &= 0x0000000f; /因為硬件連接關(guān)系，需要對按鍵進行處理if(tmp 0x7) & (tmp 0x3) & (tmp 0x8)keyvalue = tmp + 4;elsekeyvalue = tmp;printf(kpi interrupts. %xn, keyvalue);if(c6 & c13) bc-7=key

15、value; /*輸入密碼*/ else if(c=13) usiread(0x0,a); /*將輸入密碼放入在flash芯片中存儲呢*/ for(cnt=0;cnt13 & c20) bc-14=keyvalue;/*繼續(xù)讀取密碼*/ else if(c=20)/*繼續(xù)比對密碼*/ usiread(0x0,a); for(cnt=0;cnt20 & c27) bc-21=keyvalue; else if(c=27)/*第三次比對*/ usiread(0x0,a); for(cnt=0;cnt6;cnt+) if(acnt=bcnt) sum+; if(sum=6) printf(測試成功.

16、%dn,sum); p=1; else printf(測試失敗.%dn,sum); p=4; else/*這之后程序不再允許進行輸入*/ printf(invalid operationsn); c+； 六、實驗結(jié)果截圖 (1)密碼鎖初始狀態(tài)，顯示設(shè)置密碼，顯示圖片1。 (2)設(shè)置密碼后顯示，輸入密碼。 (3)當連續(xù)輸入錯誤的密碼，系統(tǒng)顯示密碼錯誤，并且鎖定系統(tǒng)。 (4)當輸入密碼正確時，顯示圖片2。七、課程設(shè)計體會 經(jīng)過這次課程設(shè)計，我對arm芯片有了更深入的理解，同時在操作w90p710這款芯片開發(fā)板的過程中提高了動手能力。掌握了ads集成開發(fā)環(huán)境及jtag仿真器的使用。通過實踐，不斷更改

17、調(diào)試程序的過程中，我對理論學習長得中斷源程序的編寫、gpio控制寄存器、中斷寄存器的控制、對庫函數(shù)的調(diào)用有了更好的理解和掌握。 同時也意識到自己的不足，學好匯編和c語言基礎(chǔ)是未來面向硬件編程的重要基礎(chǔ)，在c語言部分，指針的知識與應用還需加強。本次課程設(shè)計的過程中體現(xiàn)出了arm系列芯片較傳統(tǒng)mcu的優(yōu)勢，接口豐富，內(nèi)部存儲資源更充裕。但是本次課設(shè)主要是運用了芯片偏向mcu的功能，并沒有在芯片中加載操作系統(tǒng)。arm系列的學習才剛剛開始，僅在入門階段，未來需要深入繼續(xù)學習嵌入式知識，使自己的技能更上一層樓。 八、參考文獻1張毅坤，陳善久，裘雪紅. 單片微型計算機原理及應用.西安電子科技大學出版社.2

18、008年5月2 華成英，童詩白. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社,2007年8月3 唐俊翟等 單片機原理與應用 冶金工業(yè)出版社， 2003.94 劉瑞新等 單片機原理及應用教程 機械工業(yè)出版社， 2003.75 吳國經(jīng)等 單片機應用技術(shù) 中國電力出版社， 2004.16 李全利，遲榮強編著 單片機原理及接口技術(shù) 高等教育出版社，2004.1九、附錄/* function name : lcdinit* description : lcd初始化* input : none* output : none* return : none*/void lcdinit(void) reg_gpio_cf

19、g6 = 0x555555; reg_lcd_lcdcon = 0x30c05; reg_lcd_fifo1prm = 0xa; reg_lcd_f1dreqcnt = 0x1e000f0; reg_lcd_fifo1relacolcnt = 0x1e0; /lcd clk reg_lcd_lcdtcon1 = 0x3b166; reg_lcd_lcdtcon2 = 0x3bf00f1; reg_lcd_lcdtcon3 = 0x105401; reg_lcd_lcdtcon4 = 0x20101; reg_lcd_lcdtcon5 = 0xe;/* function name : lcdsh

20、ow* description : 設(shè)置lcd顯示位置* input : none* output : none* return : none*/void lcdshow(lcd_image_t size, lcd_location_t location) reg_lcd_f1dreqcnt = (size.width 1); reg_lcd_dispwins = (location.starty 16) + location.startx; reg_lcd_dispwine = (location.endy 16) + location.endx;/* function name : lcd

21、fifobufferset* description : 指向lcd緩沖區(qū)存取圖像內(nèi)容* input : 數(shù)組名稱* output : none* return : none*/void lcdfifobufferset(puint8 buffer) reg_lcd_f1saddr = (u32) buffer;/* function name : lcddisplayon* description : 打開lcd* input : none* output : none* return : none*/void lcddisplayon(void) lcdioctl(1, 1, 0);/*

22、function name : lcddisplayoff* description : 關(guān)閉lcd* input : none* output : none* return : none*/void lcddisplayoff(void) lcdioctl(1, 2, 0);/* function name : delay* description : 用于不精確延時* input : 延時時間* output : none* return : none*/void delay(u32 t) do t-; while(t);/* function name : stringshow* des

23、cription : 顯示單個字符* input : lcd顯示字符相關(guān)信息* output : none* return : none*/void stringshow(lcdshowparameter lcdshowpara) /用于取漢字點陣圖 u32 offset = 0, length = 0; u8 pbuffer32 = 0; /用于將漢字點陣圖轉(zhuǎn)化為lcd顯示圖 u32 bitcounter = 8; /8 u32 bytecounter = 0; /32 u32 temp; u8 colorhigh, colorlow; /用于在lcd上顯示漢字 u32 x = 0, y =

24、 0, line = 0, row = 0; u8 lbuffer512 = 0; offset = (lcdshowpara.letterchar0-0xa1) * 0x5e + (lcdshowpara.letterchar1 - 0xa1) 5; for(length = 0; length 8); for(bytecounter = 0; bytecounter 32; bytecounter+) bitcounter = 8; temp = pbufferbytecounter; for(bitcounter = 0; bitcounter 8; bitcounter+) if(te

25、mp & 0x80) = 0x80) lbuffer(bytecounter 4) + (bitcounter 1) = colorhigh; lbuffer(bytecounter 4) + (bitcounter 1) + 1 = colorlow; else lbuffer(bytecounter 4) + (bitcounter 1) = 0x00; lbuffer(bytecounter 4) + (bitcounter 1) + 1 = 0x00; temp = 1; for(row = 0; row 16; row+) for(line = 0; line 32; line+)

26、x = (lcdshowpara.startx 5) + line; y = (lcdshowpara.starty 4)+ row; lcdshowpara.lcdbufferx + 960 * y = lbufferline + (row 5); /* function name : lcdoutputshow* description : 顯示多字符并自動換行* input : lcd顯示字符相關(guān)信息及字數(shù)* output : none* return : none*/void lcdoutputshow(lcdshowparameter lcdshowpara, u32 num) u3

27、2 temp; stringshow(lcdshowpara); for(temp=1; temp 29) lcdshowpara.starty = lcdshowpara.starty + 1; lcdshowpara.startx = 0; lcdshowpara.letterchar = &lcdshowpara.letterchar2; stringshow(lcdshowpara); /* function name : usiinit* description : 初始化usi,設(shè)置gpio口為usi模式，配置sclk串行時鐘* input : none* output : non

28、e* return : none*/void usiinit(void) reg_gpio_cfg5 = 0x000aa000; reg_usi_divider = 0x1; reg_usi_cntrl = 0x00000044; reg_usi_ssr=0x0;/* function name : usicheckbusy* description : 檢測flash狀態(tài)寄存器“忙”位* input : none* output : none* return : none*/u8 usicheckbusy(void) reg_usi_tx0 = 0x05; /讀狀態(tài)寄存器命令 reg_usi

29、_cntrl = 0x00000044; /發(fā)送8位reg_usi_ssr = 0x1;/cs=0reg_usi_cntrl = reg_usi_cntrl | 0x01;/啟動發(fā)送while(reg_usi_cntrl & 0x1);/判斷是否發(fā)送完成while(1)reg_usi_tx0 = 0xff;/發(fā)送ff提供接收時鐘，把狀態(tài)寄存器的數(shù)據(jù)讀回接收寄存器reg_usi_cntrl = 0x00000044;/發(fā)送8位reg_usi_ssr=0x1;/cs=0reg_usi_cntrl =reg_usi_cntrl|0x01;/啟動發(fā)送if(reg_usi_rx0 & 0xff) & 0

30、x01) != 0x01)/等待檢測狀態(tài)寄存器的忙狀態(tài)break;printf(busy=0x%xn,reg_usi_rx0); reg_usi_ssr=0x0; /cs=1 return 0;/* function name : usiwriteenable* description : 寫使能，在寫數(shù)據(jù)到flash存儲器或者擦除操作時前要加上寫使能* input : none* output : none* return : none*/void usiwriteenable(void)reg_usi_tx0 = 0x06;/寫使能命令reg_usi_cntrl = 0x00000044;

31、reg_usi_ssr = 0x1;/cs=0 reg_usi_cntrl = reg_usi_cntrl | 0x01;/啟動發(fā)送 while(reg_usi_cntrl & 0x1);/等待發(fā)送結(jié)束 reg_usi_ssr = 0x0;/cs=1/* function name : usiread* description : 從flash讀一個字節(jié)* input : none* output : none* return : none*/void usiread(u32 r_addr,u8 *read_buff)u32 read_cnt;u8 rx_temp;/傳送8位命令reg_usi

32、_tx0 = 0x03;/讀數(shù)據(jù)命令reg_usi_cntrl = 0x00000044;reg_usi_ssr = 0x1;reg_usi_cntrl = reg_usi_cntrl | 0x01;while(reg_usi_cntrl&0x1);/傳送24位地址reg_usi_tx0 = r_addr;reg_usi_cntrl = 0x000000c4;reg_usi_cntrl = reg_usi_cntrl | 0x01;while(reg_usi_cntrl & 0x1); /讀出flash某一頁的數(shù)據(jù)for(read_cnt = 0; read_cnt 6; read_cnt+)

33、reg_usi_tx0 = 0xff;reg_usi_cntrl = 0x00000044;reg_usi_cntrl = reg_usi_cntrl | 0x01;while(reg_usi_cntrl & 0x1);rx_temp=reg_usi_rx0;*(read_buff+) =rx_temp;printf(addresstt0x%x: tt%dn,read_cnt,rx_temp);reg_usi_ssr=0x0;printf(接收完成.n);/* function name : usiwrite * description : 向flash寫一個字節(jié)* input : none*

34、 output : none* return : none*/void usiwrite(u32 w_addr, u8 *w_buff) u16 write_cnt;/傳送8位命令reg_usi_tx0 = 0x02;/寫命令reg_usi_cntrl = 0x00000044;reg_usi_ssr = 0x1;reg_usi_cntrl = reg_usi_cntrl | 0x01;while(reg_usi_cntrl & 0x1);/傳送24位地址reg_usi_tx0 = w_addr;reg_usi_cntrl = 0x000000c4;reg_usi_cntrl = reg_us

35、i_cntrl | 0x01;while(reg_usi_cntrl & 0x1);/傳送8位數(shù)據(jù)for(write_cnt=0;write_cnt6;write_cnt+) reg_usi_tx0 = *(w_buff+);reg_usi_cntrl = 0x00000044;reg_usi_cntrl = reg_usi_cntrl | 0x01;while(reg_usi_cntrl & 0x1); reg_usi_ssr = 0x0;while(usicheckbusy(); /檢測是否寫完printf(寫數(shù)據(jù)完成.n);/* function name : usiread_id * description : 正確的id=0xef10* input : none* output