完整ARM嵌入式系统实验报告Word文件下载.docx
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实验一 ARM体系结构与编程方法
一、实验目的
了解ARM9S3C2410A嵌入式微处理器芯片的体系结构,熟悉ARM微处理器的工作模式、指令状态、寄存器组及异常中断的概念,掌握ARM指令系统,能在ADS1.2IDE中进行ARM汇编语言程序设计。
二、实验内容
1.ADS1.2IDE的安装、环境配置及工程项目的建立;
2.ARM汇编语言程序设计(参考附录A):
(1)两个寄存器值相加;
(2)LDR、STR指令操作;
(3)使用多寄存器传送指令进行数据复制;
(4)使用查表法实现程序跳转;
(5)使用BX指令切换处理器状态;
(6)微处理器工作模式切换;
三、预备知识
了解ARM嵌入式微处理器芯片的体系结构及指令体系;
熟悉汇编语言及可编程微处理器的程序设计方法。
四、实验设备
1.硬件环境配置
计算机:
Intel(R)Pentium(R)及以上;
内存:
1GB及以上;
实验设备:
UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台,J-LinkV8仿真器;
2.软件环境配置
操作系统:
MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2;
集成开发环境:
ARMDeveloperSuite(ADS)1.2。
五、实验分析
1.安装的ADS1.2IDE中包括和两个软件组件。
在ADS1.2中建立类型的工程,工程目标配置为;
接着,还需要对工程进行、及链接器设置;
最后,配置仿真环境为仿真方式。
2.写出ARM汇编语言的最简程序结构,然后在代码段中实现两个寄存器值的加法运算,给出运算部分相应指令的注释。
;
文件名:
3.列写出使用LDR、STR指令的汇编程序,并在关键语句后面给出相应的注释。
4.“使用多寄存器传送指令进行数据复制”汇编程序分析。
LDRR0,=SrcData;
执行后,R0的值是
LDRR1,=DstData;
执行后,R1的值是
LDMIAR0,{R2-R9};
LDMIA中的指令后缀IA表示
;
STMIAR1,{R2-R9};
执行后,程序实现的功能是
;
5.在“使用查表法实现程序跳转”的汇编程序中,指令LDRPC,[PC,R2]采用的是什么寻址方式?
作为基址的寄存器PC的值是多少?
作为指令指针的PC又指向哪条指令?
这个指令与流水线执行的关系是什么?
(选做)
6.通过运行及观察“使用BX指令切换处理器状态”汇编程序实验,回答ARM指令与Thumb指令之间是如何实现状态切换的?
AXDDebugger调试环境中的哪个寄存器指示了ARM微处理器当前的指令状态?
同时,在程序中添加从Thumb指令切换到ARM指令的代码。
7.观察“微处理器工作模式切换”程序的运行,按顺序写出ARM工作模式切换过程中依次出现的工作模式,同时,通过观察回答ARM微处理器是否能从用户模式切换到特权模式?
六、遇到的问题及解决方法
实验二 VMWARE虚拟机与Linux环境的建立
熟悉嵌入式系统开发环境的建立,掌握VMWARE-Linux环境的安装步骤;
能够配置Samba服务、设置VMWARE虚拟机共享功能,学会Windows系统环境与Linux系统环境共享资源的基本方法。
1.在Windows系统环境中安装VMWARE7.0虚拟机软件;
2.在VMWARE7.0虚拟机中安装LinuxRHELAS4操作系统;
3.设置VMWARE虚拟机提供的共享功能;
4.在Linux系统中建立Samba服务;
了解VMWARE、VirtualBox、VirtualPC等虚拟机软件的相关知识;
了解Linux操作系统的安装方法及基本操作方法。
Intel(R)Pentium(R)及以上
1GB及以上
UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台,J-LinkV8仿真器
MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2
虚拟机:
VMwareWorkStation7
Linux系统:
RedHatEnterpriseLinuxAS4(2.6.9-5.EL)
1.查看实验设备中配备的PC机,将下列硬件型号填写正确:
●CPU型号:
●内存大小:
●硬盘空间:
根据实验的实际操作,将下列软件版本号填写正确:
●VMWARE:
●Linux系统:
●Windows系统:
2.在VMWARE软件中安装RHEL4虚拟机时,出现网络连接方式的设置界面,如下图,提供了四个选项:
桥接(bridgednetworking)、NAT(NetworkAddressTranslation)、host-only及无需连接。
应该选择哪种方式?
并解释其他方式的特点。
图设置网络连接方式
3.根据在Linux系统中的实际操作方法,按实验步骤简要说明Samba服务的设置与测试过程。
4.参考教材中的实践指导部分,在Linux系统环境中安装VMWARETools软件,观察安装过程中的交互提示。
安装成功后,系统给出了什么提示信息?
怎样从VMWARE的VM菜单中设置Windows-Linux共享功能?
六、遇到的问题及解决办法
实验三 LinuxRHELAS4开发基础
熟悉Linux操作系统开发环境,掌握Linux操作系统中的基本操作命令;
掌握Vi编辑器的使用;
掌握GCC工具的使用;
掌握make及Makefile文件的使用。
掌握建立嵌入式交叉编译环境的方法。
1.在Linux操作系统中执行常用的文件命令、目录命令、多用户命令与安全性命令以及其它常用命令;
2.使用Vi编辑器建立一个hello.c源文件,并存放在指定目录中;
3.使用GCC工具编译hello.c源文件,并在计算机上执行得到的hello可执行程序;
4.使用Vi编辑器建立一个Makefile文件,存放在指定目录中。
使用make命令重新编译hello.c源文件;
5.建立嵌入式交叉编译环境;
6.使用嵌入式交叉编译工具重新编译hello.c源文件,并使用readelf命令查看得到的hello可执行程序的文件头信息;
了解Linux操作系统的基本操作方法;
了解嵌入式系统基本的开发方法。
五、实验步骤
1.Shell指令练习
打开Terminal窗口,使用su指令切换到root用户,使用echo指令在屏幕上显示“Experiment1onmyARMCoursefromdztx,zzia.\nNow,GoGoGo!
”。
使用pwd指令查看当前路径,使用cd指令切换到/home目录下,再使用ls指令浏览该目录,使用mkdir指令在当前路径下建立zcnet目录及zzia目录,随即使用rmdir指令删除zzia目录。
将当前路径下的readme.txt使用cp指令复制到/home/zcnet目录中,然后,使用cd指令切换进入/home/zcnet目录中,使用ls指令查看readme.txt是否存在。
使用mv指令将readme.txt重命名为demo.txt,再使用cat指令查看,然后,使用rm指令将demo.txt删除。
使用who指令、finger指令查看当前用户的登陆信息,使用time指令、data指令显示系统的时间、日期。
将上面指令练习中用到的指令进行分类。
文件命令:
目录命令:
多用户命令与安全性命令:
其它常用命令:
2.使用VI编辑器编写hello.c源代码,并存放在/home/zcnet目录中。
然后,使用GCC编译hello.c源代码,并在计算机上运行得到的相应可执行程序。
hello.c源代码
用到的相关操作指令
3.使用VI编辑器编写编译上述hello.c的Makefile源代码,并存放在/home/zcnet目录中。
然后,使用make指令编译hello.c源代码,并在计算机上运行得到的相应可执行程序。
Makefile源代码
4.用Shell指令依次列出实验中嵌入式交叉编译环境的建立步骤,并写出测试安装效果的指令。
使用嵌入式交叉编译工具重新编译hello.c源文件,并使用readelf命令查看得到的hello可执行程序的文件头信息。
使用chmod指令设置hello为可执行程序,在PC机上再次运行hello程序,观察执行情况,并给出相关的分析。
实验四 嵌入式系统仿真软件SKYEYE的应用
熟悉使用嵌入式系统仿真软件SKYEYE开发嵌入式系统的方法。
1.安装嵌入式系统仿真软件SKYEYE-1.2.4版本;
2.安装SKYEYE的测试工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2;
3.使用SKYEYE的配置文件skyeye.conf并测试SKYEYE的执行;
了解电路专业相关的仿真软件;
了解SKYEYE软件基本的应用方法。
1.根据实际的实验操作过程,列出在安装嵌入式系统仿真软件SKYEYE-1.2.4时用到的各个指令。
~]#cd/home
home]#cdzxnet
zxnet]#ls
skyeye-1.2.4skyeye-1.2.4_Rel.tar.gzskyeye-testsuite-2.3.tar.bz2
zxnet]#tarxzvfskyeye-1.2.4_Rel.tar.gz
解压的最终结果如下:
skyeye-1.2.4/arch/mips/common/icache.c
skyeye