"嵌入式MIMO系统设计与比较控制方式"

微机原理大作业1是一个关于嵌入式微处理器设计的实验任务。该任务基于嵌入式MicroBlaze微处理器设计一个同时支持多种并行IO设备工作的嵌入式MIMO系统。该系统的基本输入输出设备有16个独立LED灯，16个独立开关，5个独立按键和4个七段数码管，外设接口电路如图1所示。要求所有外设都通过GPIO连接到MicroBlaze微处理器构成的计算机系统的同一总线上。通过多种IO数据传输控制方式同时实现以下功能：1）16个LED灯走马灯式轮流亮灭，循环速度可通过两个独立按键步进控制；2）4个七段数码管实时显示16位独立开关表示的十六进制数。IO数据传输控制方式分为程序控制方式、普通中断方式和快速中断方式。图1分别设计了接口电路和各种控制方式下的控制程序，并讨论和比较了各种控制方式控制。 操作系统为Windows 10。 在IO接口电路设计中，宏定义和普通中断方式是重点内容。宏定义是为了方便程序的编写和维护，通过宏定义可以提高程序的可读性和可维护性。在该实验中，宏定义起到了定义IO接口的作用，使得程序可以直接使用宏定义的名称来操作IO接口，而无需关心具体的硬件细节。这样一来，不仅简化了程序的编写，还提高了程序的移植性和可移植性。普通中断方式是一种常见的IO数据传输控制方式，通过中断来实现IO设备的数据传输和控制。在该实验中，普通中断方式被用来实现LED灯的走马灯效果和七段数码管的动态显示。通过编写相应的中断服务程序，可以在IO设备状态发生变化时及时响应并进行相应的数据处理和控制，从而实现LED灯的走马灯效果和七段数码管的动态显示。由于普通中断方式具有较高的实时性和灵活性，因此在嵌入式系统中得到了广泛的应用。 在实验过程中，通过设计接口电路和各种控制方式下的控制程序，实现了任务要求的功能。程序框架结构清晰，各个函数之间的关联关系明确，各个函数的执行流程图也得到了详细的说明。通过编写程序源代码，实现了LED灯的走马灯效果和七段数码管的动态显示。同时，通过讨论和比较各种控制方式的控制，我们深入了解了不同控制方式的特点和适用场景。 通过本次实验，我们不仅学习了嵌入式微处理器的设计和应用，还掌握了多种IO数据传输控制方式的实现方法。同时，通过实际操练，我们也提高了自己的程序设计和调试能力。总的来说，本次实验不仅加深了我们对微机原理的理解，还提高了我们的工程实践能力和创新能力。希望通过不断的学习和实践，我们能够在嵌入式系统领域取得更大的进步。