第一篇:ARM与嵌入式实验报告
ARM与嵌入式技术
实验报告
专业班级:通信工程
姓名:**** 学号:******
实验日期:2022年6月7日 指导老师:*****
一、实验目的
1.学习使用Embest IDE开发环境及ARM 软件模拟器;
2.掌握简单ARM 汇编指令,进一步加强对嵌入式的熟悉和了解。
二、实验设备
硬件:PC 机
软件:Embest IDE 开发环境
三、实验内容
例3:实现64位加法运算,要求【R1:R0】 【R3:R2】,结果放回【R1:R0】中; 例2:编写程序将R2的高8位传送到R3的低8位(不考虑R3的其它位); 例7:编写一段程序计算10!;
例8:串拷贝(R1指向源数据串的首地址,R0指向目的数据串的首地址)。
四、实验步骤
1)新建工程:
运行Embest IDE 集成开发环境,选择菜单项File → New Workspace,如图一,系统弹出一个对话框,键入文件名“沈”,如图二,点击OK 按钮。将创建一个新工程,并同时创建一个与工程名相同的工作区。此时在工作区窗口将打开该工作区和工程.。
2)建立源文件:
点击菜单项File → New,如图三,系统弹出一个新的文本编辑窗,输入源文件代码。编辑完后,保存文件“沈.s”后缀,如图四。
3)添加源文件:
选择菜单项Project → Add To Project → Files,在工程目录下选择刚才建立的源文件.s后缀文件,如图五,图六。
4)基本配置:
选择菜单项Project → Settings,弹出工程设置对话框。在工程设置对话框中。① 选择Processor 设置对话框,按照图七所示,进行配置:
图七
② 选择Remote设置对话框,按照下图八所示,进行配置:
图八 ③ 选择最右边一个进行编译,显示如图九,则编译成功。
图九
④ 选择Project → Settings → Debug设置对话框,按照图十所示,进行配置:
图十 ⑤
选择
5)选择菜单项Debug →Remote Connect 进行连接软件仿真器,将存储器地址改为0x1000,如图十一,执行Debug →Download 命令下载程序,并打开寄存器窗口。打开memory 窗口,按F10进行单步跟踪,观察寄存器的数据变化并分析。最右边一个进行编译,显示如图九,则编译成功。
图十一
五、各实验的参考程序及运行结果
实验一:(例3)实现64位加法运算,要求【R1:R0】 【R3:R2】,结果放回【R1:R0】中; 1.程序代码如下:
.global _start
.text _start:
mov R0,#11
/*R0=11*/ mov R1,#22
/*R1=22*/ mov R2,#33
/*R2=33*/ mov R3,#44
/*R3=44*/ ADDS R0,R0,R2
/*R0等于低32位相加,并影响标志位*/
ADC R1,R1,R3
/*R1等于高32位相加,并加上低位进位*/ stop:
b stop.end
2.分析调试:
①download下载:
② 读入数据:
③ r0 r2→r0(低32位):
④ r1 r3→r1(带进位的加法):
实验二:(例2)编写程序将R2高8位传送到R3的低8位(不考虑R3的其它位);
1.程序代码如下:
.global _start _start: ldr r2,=0x23453401 ldr r3,=0xabcd1200 and r2,r2,#0xff000000 /*保留R2的高8位,屏蔽低24位*/ and r3,r3,#0xffffff00 /*保留R3的高24位,屏蔽低8位*/
orr r3,r3,r2,lsr #24
/*将R2的高8位传送到R3的低8位*/ stop:
b stop.end
2.分析调试:
①download下载:
②保留r2的高8位,屏蔽低24位:
③保留r3的高24位,屏蔽低8位:
④将R2的高8位传送到R3的低8位:
实验三:(例7)编写一段程序计算10!
1.程序代码如下:
.global _start.text.equ num,10 _start: mov r0,#num mov r1,r0 s1: subs r1,r1,#1
/*把r1-1放入r1*/ mul r0,r1,r0
/*r0*r1放入r0*/ cmp r1,#1
/*比较R1与1的大小*/ beq stop
bne s1 stop: b stop.end
2.分析调试:
① download下载:
② 第一次执行S1,r1=10-1=9,10*9=90,换成16进制是5a。
③ 第二次执行S1,r1=9-1=8,10*9*8=720,换成16进制是2d0。
④ 依次执行S1,到r1=1,停止,10*9*8„„*1=3628800,换成16进制是375f00。
实验四:(例8)串拷贝(R1指向源数据串首地址,R0指向目的数据串的首地址)。1.程序代码如下:.global _start.text.EQU NUM,8 _start:
LDR R0,=srcstr
/*指向源数据串R0*/
LDR R1,=dststr
/*指向目标数据串R1*/
mov R3,#NUM
/*R3=8*/
mov LR,PC
/*返回*/
B strcopy
/*调用串拷贝子程序*/ stop: b stop
strcopy:
LDRB R2,[R0],#1
/*装载字节同时更新地址*/
STRB R2,[R1],#1
/*存储字节同时更新地址*/
SUBS R3,R3,#1
CMP R3,#0
/*判断是否结束*/
BNE strcopy
/*不是,则继续*/
MOV PC,LR
/*返回*/.data
srcstr:.long 1,2,3,4,5,6,7,0
/*定义源数据串*/
dststr:.long 5,3,2,1,4,6,8,0
/*定义目的字符串*/
2.分析调试:
①单步跟踪后的结果及存储器的结果显示:
②寄存器的结果显示:
六、实验心得
今天在实验室里,学习使用Embest IDE开发环境及ARM 软件模拟器,掌握简单ARM 汇编指令,进一步加强了对嵌入式的熟悉和了解。郑老师在兢兢业业的向我们传授实践知识的同时也向我们提问相关理论问题,让我们在学习的过程加深对实践和理论两者之间的联系,知道每一个步骤的发生的原因及产生相应的结果,即对实验的来龙去脉有了更清楚的认识,为今后的学习打下了一定的基础。相信在接下来的实验中,我们会在郑老师的引导下,做起实验来更能得心应手,轻车熟驾!
第二篇:嵌入式系统ARM实验报告
南京邮电大学通信与信息工程学院
实验报告
实验名称:实验一基于ADS开发环境的设计
实验二嵌入式Linux交叉开发环境的建立 实验三嵌入式Linux环境下的程序设计
课程名称嵌入式系统B
班级学号B13010711 姓名马俊民
开课时间 2022/2022学年第1学期
实验一基于ADS开发环境的程序设计
一、实验目的
1、学习ADS开发环境的使用;
2、学习和掌握ADS环境下的汇编语言及C语言程序设计;
3、学习和掌握汇编语言及C语言的混合编程方法。
二、实验内容
1、编写和调试汇编语言程序;
2、编写和调试C语言程序;
3、编写和调试汇编语言及C语言的混合程序;
4、编写程序测试多寄存器传送指令的用法。
三、实验原理
ADS全称为ARM Developer Suite,是ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具。现在常用的ADS版本是ADS1.2,它取代了早期的ADS1.1和ADS1.0。
ADS用于无操作系统的ARM系统开发,是对裸机(可理解成一个高级单片机)的开发。ADS具有极佳的测试环境和良好的侦错功能,它可使硬件开发工更深入地从底层去理解ARM处理器的工作原理和操作方法,为日后自行设计打基础,为BootLoader的编写和调试打基础。
1.ADS软件的组成
ADS由命令行开发工具、ARM运行时库、GUI开发环境(CodeWarrior和AXD)、实用程序、支持软件等组成。
2.GUI开发环境
ADS GUI开发环境包含CodeWarrior和AXD两种,其中Code Warrior是集成开发工具,而AXD是调试工具。
使用汇编语言进行编程简单、方便,适用于初始化硬件代码、启动代码等。汇编语言具有一些相同的基本特征:
1.一条指令一行。
2.使用标号(label)给内存单元提供名称,从第一列开始书写。3.指令必须从第二列或能区分标号的地方开始书写。4.解释必须跟在指定的解释字符后面,一直书写到行尾。
在ARM汇编程序中,每个段必须以AREA作为段的开始,以碰到下一个AREA作为该段的结束,段名必须唯一。程序的开始和结束需以ENTRY和END来标识。嵌入式C语言设计是利用基本的C语言知识,面向嵌入式工程实际应用进行程序设计。为了使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能够相互调用,必须为子程序之间的调用规定一定的规则。ATPCS就是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则。
四、实验过程与关键代码分析
1.创建项目工程
在File菜单中选择New命令,打开一个新建工程对话框。在Project选项卡下,选择ARM Executable Image, 然后在Project name文本框里输入项目名称,点击确定。弹出工程窗口。
选择File菜单中的New命令,选择File标签页,在File name文本框中输入要创建的文件名。汇编程序以.s结尾,c程序以.c结尾。在Location文本框中指定文件的存放位置,选中Add to Project,在Targets中选中DebugRel,单击确定关闭窗口。
2.用汇编语言设计程序实现10的阶乘
AREA EXAMPLE, CODE, READONLY ENTRY start MOV R0, #10 MOV R1, #1 LOOP MUL R0, R0, R1 SUB R0, R0, 1 CMP R0, #1 BHI LOOP END 在这个程序中,我们首先对R0和R1赋值,将R0作为一个变量,而R1作为一个存贮阶乘值的寄存器。在每进行一次乘法之后,将R0减1。同时在做完减法后进行判断,如果此时R0大于1,则返回继续乘法,否则结束程序,输出结果。
3.用调用子程序的方法实现1! 2! 3! „ 10!,代码如下: asmp.s
AREA JC, CODE, READONLY
EXPORT JCP
ENTRY JCP
ADD R3, R0, #1
MOV R2, #1
MOV R1, #1 LOOP MUL R0, R1, R2
MOV R1, R0
ADD R2, R2, #1
CMP R2, R3
BNE LOOP
NOP
NOP
MOV PC, LR
END
PROGC.c #include
int main(){ int res=0;int m=10;int i;for(i=1;i<=m;i )
res=res JCP(i);printf(“The result =%dn”,res);return 0;} 在这个程序中,主程序由c语言完成作求和,子程序由汇编语言写成作阶乘。
5.实现字符串的逆序复制TEXT1=“HELLO”=>TEXT2=“OLLEH”
AREA invstring, CODE, READONLY start
ADR R1,TEXT1
ADR R2,TEXT2
MOV R3, #0 LOOP
LDRB R0,[R1], #1
ADD R3,R3,#1
CMP R0,#0
BNE LOOP
SUB R1,R1,#2
LOOP1
LDRB R0,[R1], #-1
STRB R0,[R2], #1
SUB R3,R3, #1
CMP R3,#1
BNE LOOP1
MOV R5,#&55
TEXT1
TEXT2 NOP =“HELLO”,0 ALIGN =“OELLH” END
五、实验小结
在这次实验中,学会了如何使用汇编程序进行编程。对汇编程序编程一些基本的要求有了一定的了解,学习了C语言的语法和在其中调用汇编程序的方法。学会了利用CodeWarrior IDE开发C和ARM汇编代码。学会了在AXD中进行代码调试的方法和过程,对AXD的调试有初步的了解。,实验二嵌入式Linux交叉开发环境的建立
一、实验目的
1、掌握嵌入式Linux交叉开发环境的建立方法
2、学习和掌握Linux常用命令
3、学习和掌握vi编辑器的使用
二、实验内容
1、搭建嵌入式Linux交叉开发环境
2、熟悉Linux的常用命令
3、熟悉vi编辑器的常用命令
三、实验原理
Linux系统是UNIX系统的分支,是UNIX的微机版。Linux具有异常丰富的驱动程序资源,支持各种主流的硬件设备与技术。Linux包含了现代的UNIX操作系统的所有功能特性,这些功能包括多任务、虚拟内存、虚拟文件系统、进程间通信、对称所处理器、多用户支持等。
Vi编辑器是所有UNIX和Linux下的标准编辑器。它包含3种工作模式。嵌入式系统是专用的计算机系统,它对系统的功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格的要求。大部分嵌入式系统没有大容量存储设备,一般不能安装大型开发软件,系统的开发需要采用交叉开发模式。
四、实验过程与关键代码分析
实验用的是UP-NetARM2410-S试验箱,里面配有三星的芯片S3c2410X。打开电脑上VMWare软件,在Windows系统下启动虚拟机里的Linux系统。接着需要
1.宿主机的环境搭建
下载并运行VMWare,根据向导创建一台新虚拟机并选择Linux作为客户操作系统,再根据向导安装RedHat Linux 9.0。
2.虚拟机中启动Linux操作系统
使用root登陆,用户名为root,密码为123456。之后对共享文件设置进行调整:打开settings界面,打开shared folders功能,同时将路径设置到有课前下载的软件的目录下。
3.开发工具软件的安装(1)安装gcc 打开Linux后,打开终端窗口,在共享的目录下找到install.sh并运行,命令如下: ls./ install.sh 安装程序将自动建立/arm2410s目录,并将所有的开发软件包安装到/arm2410s 目录下,同时自动配置编译环境,建立合适的符号链接。安装完成后在目录/opt/host/armv4l/bin/下应该能看到主编译器。(2)配置PATH路径
vi.bash.profile 将里面PATH变量改为PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv41/bin/;存盘后执行
source.bash_profile 以后armv4l-unknown-linux-gcc将被自动搜索到
4.宿主机上的开发环境配置(1)配置IP地址
ifconfig eth0 192.168.0.121 命令配置了宿主机的IP地址。然后打开网络配置窗口,重新探测MAC地址。重新激活。(2)关闭防火墙
单击“Red”菜单→“系统设置”→“安全级别”→打开“安全级别配置”窗口,选择“无防火墙选项。”(3)配置NFS。
单击“Red”菜单→“系统设置”→“服务器设置”→“服务”,在“服务配置”窗口中勾选nfs,单击“开始”(4)NFS设置
单击“Red”菜单→“系统设置”→“服务器设置”→“NFS服务器”,打开“NFS服务器配置”窗口,设置NFS共享。
然后在NFS服务器中增加主机IP地址的链接许可和目录。完成配置。
5.目标机的信息输出
Windows系统下,“开始”→“所有程序”→“附件”→“通讯”→“超级终端”,新建一个通信终端。区号、电话号码随意输入。设置每秒位数为“115200”,数据位为“8”,无奇偶校验,停止位为“1”,无数据流控制。单击“确定”。
6.程序的运行
打开超级终端,启动Linux,屏幕显示:
[/mnt/yaffs] 在超级终端上执行挂载命令:
[/mnt] mount –t nfs 192.168.0.121:/arm2410s /mnt/nfs 挂载成功后可执行程序。
五、实验小结
在这次实验中,学会建立Linux交叉开发环境,学会了ls和vi,cd等常用的Linux命令,并掌握了Vi编辑器的使用方法。同时知道了如何在搭建失败时寻找错误进行排错。
实验三嵌入式Linux环境下的程序设计
一、实验目的
1、掌握嵌入式Linux环境下的程序设计方法
2、学会编写Makefile文件
二、实验内容
1、熟悉嵌入式教学实验箱的使用
2、编写C程序和Makefile文件
3、编译程序产生可执行程序
4、完成主机的挂载和程序的执行
三、实验原理
在嵌入式Linux环境下的程序设计方法有一下几个步骤:
1.编写源程序
2.编写Makefile文件 3.编译程序
4.运行和调试程序
5.将生产的可执行文件加入文件系统。
前三个步骤在宿主机上完成,后面的步骤在目标机上完成。
四、实验过程与关键代码分析
1.建立工作目录
mkdir hello cd hello
2.编写源程序
用vi编辑器编辑Hello.c文件
vi Hello.c 在Vi中输入源程序如下:
#include
printf(“hello world n”);}
3.编写Makefile文件
vi Makefile 在vi中编辑Makefile文件如下:
CC= armv4l-unknown-linux-gcc EXEC = hello OBJS = hello.o CFLAGS = LDFLAGS =-static all: $(EXEC)$(EXEC):(OBJS)$(CC)$(LDFLAGS)–o $@ $(OBJS)clean:
-rm –f $(EXEC)*.elf *.gdb *.o
4.编译程序
在hello目录下运行“make”来编译程序。
make clean
make 编译成功后,生成可执行文件Hello.o。
5.下载调试
在宿主机上启动nfs服务,并将/arms2410s设置为共享目录。接下来启动超级终端,建立通讯,挂载。
[/mnt] mount –t nfs 192.168.0.121:/arm2410s /mnt/nfs 挂载成功后,进入/mnt/nfs,再进入/mnt/nfs/hello,直接运行刚刚编译生成的可执行文件Hello.o,查看运行结果
cd hello./hello 可以看见“Hello world”
只需要挂载一次便可,只要实验箱没有重启,就可以一直保持连接。反复修改、编译、调试,直至程序调试通过。
6.可执行文件加入文件系统
程序调试通过后,可以把可执行文件拖放到usr/bin目录下,然后使用mkcramfs制作工具生成新的文件系统。当系统启动后,就可以在相应目录下执行可执行程序hello.五、实验小结 在这次实验中,学会了在嵌入式Linux环境下设计程序。同时知道了如何对目标机进行挂载。以及如何在发现挂载不成功寻找错误进行修改。另外在编译文件时需要注意的也都有所了解。
实验四多线程程序设计
一、实验目的1、2、二、实验内容1、2、3、4、三、实验原理
四、实验过程与关键代码分析
五、实验小结
3
第三篇:嵌入式ARM键盘控制LED灯实验报告
实验六 键盘控制LED灯实验 实验目的
(1)通过实验掌握中断式键盘控制与设计方法;(2)熟练编写S3C2410中断服务程序。实验设备
(1)S3C2410嵌入式开发板,JTAG仿真器。
(2)软件:PC机操作系统Windows XP,ADS1.2集成开发环境,仿真器驱动程序,超级终端通讯程序。实验内容
编写中断处理程序,处理一个键盘中断,并在串口打印中断及按键显示信息。实验步骤
(1)参照模板工程,新建一个工程keypad,添加相应的文件,并修改keypad的工程设置;
(2)创建keypad.c并加入到工程keypad中;(3)编写键盘中断程序; 参考代码如下: ①串口初始化程序
void uart_init()/* UART串口初始化 */ {
} GPHCON |= 0xa0;GPHUP = 0x0;ULCON0
//GPH2,GPH3 used as TXD0,RXD0
//GPH2,GPH3内部上拉
//8N1
= 0x03;UCON0 = 0x05;UFCON0 = 0x00;
//查询方式为轮询或中断;时钟选择为PCLK
//不使用FIFO //不使用流控 UMCON0 = 0x00;UBRDIV0 = 26;
//波特率为57600,PCLK=12Mhz ②发送数据
while(!(UTRSTAT0 & TXD0READY));UTXH0 = c;③接收数据
while(!(UTRSTAT0 & RXD0READY));return URXH0;④打印数据
int i = 0;
while(str[i]){ } return i;putc((unsigned char)str[i ]);⑤按键初始化
int key_init()/* 按键初始化 */ {
} ⑥中断初始化
void irq_init()/* 中断初始化 */ {
}(5)编译keypad;
(6)运行超级终端,选择正确的串口号,并将串口设置位:波特率(115200)、奇偶校验(None)、数据位数(8)和停止位数(1),无流控,打开串口; INTMSK &= ~(3<<2);printk(“中断初始化OKrn”);GPFCON = 0x55aa;GPFUP = 0xff;
printk(“按键初始化OKrn”);return 0;(7)运行程序,在超级终端中输入的数据将回显到超级终端上,结果如图5.4所示:
图6.1 初始化运行结果
图6.2 main运行结果 实验总结
通过这次实验我巩固了上次实验的串口的使用方法,串口初始化、发送数据和接收数据,同时也熟悉了中断的处理过程,即保护现场、中断处理、恢复现场并返回。
在实验时花费了很多的时间都没有按照老师的要求将代码修改好,主要是因为对代码的不熟悉和不能很好的灵活运用,最后对老师修改的代码仔细的看了,其实很简单。
第四篇:实习总结-嵌入式ARM
实训总结
班级 卓越1301姓名***
通过这段时间的学习使我学到了很多知识,并且了解到ARM的应用以及对开发板的应用,为以后的学习奠定了一定的基础。
嵌入式系统一般定义为以应用为中心、以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统这是从技术角度。从系统角度上是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。
广义上讲,凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统。如各类单片机和DSP系统。这些系统在完成较为单一的专业功能时具有简洁高效的特点。但由于他们没有操作系统,管理系统硬件核软件的能力有限,在实现复杂多任务功能时,往往困难重重,甚至无法实现。从狭义上讲,我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统,具有自己操作系统,具有特定功能,用于特定场合的嵌入式系统。
嵌入式的应用也比较广泛涉及军事国防、工业控制、消费电子和网络。在家用方面更是数字电视、信息家电、智能玩具、手持通讯、存储设备的核心。
在ARM指令集中了解到ARM的寻址方式以及它的的特性,具有高效、快速的特点,还有Thumb指令集具有灵活、小巧的特点。
在这次实训中做了两个项目,一个是LED灯,实现LED灯的点亮是比较简单的,通过查找手册可以很快的了解到要使用的寄存器和方法,另一个项目是DS18B20这个比较复杂,除了要掌握对寄存器的使用,还要对了解对串口的初始化,读写字节等等。
感谢这次实训,通过这次的实训项目,使我大体了解制作项目的步骤,了解了嵌入式技术的掌握是需要一个过程的。实事求是的说,嵌入式技术的全面掌握是有相当难度的,通过积累和动手总会有收获的,从实验中也明白了一个大的项目并不是一个人可以完成的,团队协作很重要。
姓名:***
年级:卓越1301
2022-7-5
第五篇:嵌入式实验报告
《嵌入式Linux实验开发》
——实验
二、安装和备份Linux 系统
——实验
三、ADS 集成开发环境的使用 ——实验
四、在虚拟机中安装linux ——实验
五、虚拟机和主机数据通信
——实验
六、宿主机和目标机通信
姓名:吉博博
班级:软件1102
学号:1111612022
实验日期:2022年9月28日
心得体会:
今天试验收获挺丰富的,但还有很多的疑问。
第一点、其中试验二,安装和备份linux系统存在的问题最多。我基本上没有搞清楚它的操作原理,感觉糊里糊涂的。怎么给开发板安装linux系统?实验指导上面写的貌似很粗糙,看了好多遍没有明白。就像第一步中有个“把开发板设置为 Nor Flash 启动,系统更新和安装完毕后设置为Nand Flash 启动”。不知道为什么要这样做等。
再就是进入Bios 启动菜单,选择f 对Nand Flash进行分区。不是很清楚„„
还有就是下边有一个安装bootloader,从网上说的来看,这个类似于操作系统的BIOS,总体来说,对开发板怎么安装一个系统这个问题没有滤清。
第二点就是ADS集成开发环境的使用,对于这个工具不熟悉,自己以后应多加练习。
第三点就是Linux 虚拟机与主机之间的数据通信和宿主机与目标机之间的通信不是很了解,先说说我自己认为的:首先是三个系统,PC上的XP系统,虚拟机上的linux系统和开发板上的linux系统,这三个之间进行通信。
PC的XP系统可以通过DOS界面ftp服务,SSH软件或VMware上的共享文件实现相互通信
PC的XP系统可以通过超级终端或ftp服务或Telnet与开发板上的linux系统实现相互通信
我不清楚道虚拟机上的系统是否可以直接与开发板上的系统进行通信以及怎么进行通信等
现在我只理解到这个程度,不知道以上理解是否正确。