微机原理与嵌入式系统基础实验文档格式.docx
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第1章ADS1.2IDE工具简介
1.1ADS1.2简介
ARMADS全称为ARMDeveloperSuite，是由ARM公司提供的专门用于ARM处理器
应用开发和调试的综合性工具软件。
目前使用的ADS1.2版本是一款功能强大的开发工具和
易于使用的集成开发环境（IntegratedDevelopmentEnvironment，IDE）。
它可以安装在Windows
NT4，Windows2000，Windows98，Windows95，WindowsXP和WindowsMe等操作系统。
ADS主要包含CodeWarriorIDE、AXD两部分；
①CodeWarriorIDE工具主要用于工程的管理配置、源程序的编辑、编译和链接；
嵌入
式系统开发人员在此环境中，用C、C++或ARM汇编语言编写ARM和Thumb处理器源程
序，将源代码文件、库文件、其他相关的文件以及编译环境设置等组织在一个工程中，并可
以设置生成在SRAM调试（DebugInSRAM）、在Flash调试（DebugInFLASE）或发布版
（RelInFLASH）等不同的生成目标。
各生成目标在同一个工程中共享源文件、库文件等，
便于用户在不同开发阶段的使用。
工具界面参见图1-1。
图1-1CodeWarriorIDE视窗
②AXD主要用于工程的下载和调试。
嵌入式系统开发人员使用此工具软件可以对用户
程序进行诸如断点的设置与清除、程序运行控制、单步执行、寄存器数据监视和变量的查看
等调试操作。
另外，AXD挂接在CodeWarriorIDE中，用户可在CodeWarriorIDE中直接点
击启动AXD，调试用户程序；
也可以单独启动AXD，加载、调试用户代码。
工具界面参见
图1-2。
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图1-2AXD视窗
1.2ADS1.2集成开发环境练习
1.实验目的
学习ADS1.2集成开发环境的使用方法。
2.实验设备
硬件：
PC机一台
软件：
Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境
3.实验内容
（1）ADS的启动；
（2）使用asmforlpc2131工程模板，建立一个新的工程。
（3）在模板文件main.S文件中，加入用户汇编代码。
（4）编译链接工程。
（5）调试工程。
（6）学习ADS工具的使用。
4.实验预习要求
阅读《ADS集成开发环境及仿真器应用》文档或其它相关资料，了解系统调试技术，
了解ADS、AXD的基本功能。
5.实验步骤
①启动ADS1.2IDE集成开发环境。
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图1-3启动ADS
②在ADS主窗口主菜单选择File->
New，使用asmforlpc2131工程模板建立一个工程
（图例中工程名称为：
ZQL_LIB1），指定工程路径（图例中工程路径为
D:
\ARM_Lib_Bak\ARM_asm）。
图1-4使用模板在ADS中创建工程
③点击确认<
按钮>
，创建工程。
④在ZQL_LIB1工程窗口，双击模板文件main.S，打开该文件。
图1-5ADS工程管理器
⑤可在主窗口菜单选择Edit->
Perferences，设置字体和字号。
⑥在main.S文件编辑窗的“addtheusercodehere.添加用户代码”行下建立用户汇
编程序代码。
可选用的工程模
板列表
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图1-6ADS视窗的主要组成
⑦选择Project->
Make（或快捷键<
F7>
），编译链接整个工程。
若编译成功，则Erros&
Warnings对话框会报告编译错误为0，此时即可对工程进行仿真。
图1-7ADS主菜单
在此处添加用户代码
用户代码编辑窗
用户工程窗
ADS窗口
主菜单
ADS窗口工具条行
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图1-8ADS编译报告窗口
⑧选择Project->
Debug（或快捷键<
F5>
），IDE环境就会启动AXD调试软件。
图1-9从ADS中启动AXD
编译报告窗口
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图1-10AXD工具窗口的主要构成
6.调试方法
①单步运行；
在AXD调试器主窗口，选择Execute->
Step（或快捷键<
F10>
），处理
器执行一行代码；
②设置断点；
在AXD调试器“代码调试窗口”双击目标代码行，若出现红色实心圆
点，则表示断点设置成功；
然后选择Execute->
Go全速运行，处理器执行程序停止
在断点行；
③运行到光标行；
在AXD调试器“代码调试窗口”单击选择目标代码行，然后在AXD
调试器主窗口，选择Execute->
RuntoCursor运行到光标处；
通过断点调试可以观察
ARM寄存器和存储单元的数值变化，具体操作方法在后面的实验中会作详细介绍。
AXD寄存器窗口，
可点击打开各模式
寄存器集
AXD内存显示窗口
蓝色箭头指向当前待执行指令
执行控制工具图标
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图1-11AXD工具调试用户代码与查看内存
7.思考
（1）工程模板有哪些作用？
（提示：
对照VCStudioIDE。
）
（2）如何强行重新编译工程的所有文件？
选择Project->
RemoveObjectCode删
除工程中的*.obj文件。
AXD调试窗口
AXD调试代码窗口
指定显示内存的地址空间
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第2章ARM指令系统及运算基础实验
2.1二进制数加减运算
了解ADS1.2集成开发环境及ARMulator软件仿真。
掌握ARM7TDMI常用汇编指令的用法，并能编写简单的汇编程序。
学习使用LDR/STR/ADD/SUB指令完成存储器的访问及二进制数据加减运算。
领会处理器进行数据处理的方式原理。
（1）使用LDR指令读取Data1、Data2数据，完成两数相加/减，将结果写入到Data3单
元。
（2）使用ADS1.2软件仿真，单步、全速运行程序，设置断点，打开寄存器窗口（Processor
Registers）监视R0和R1的值，打开存储器观察窗口（Memory）监视Data1、Data2和Data3
存储单元的值。
学习ADS工程编辑和AXD调试工具的使用，二进制运算，处理器运行原理。
①启动ADS1.2IDE集成开发环境，选择asmforlpc2131工程模板建立一个工程
TEST2。
②在模板文件main.S中，补加用户代码，编写实验程序，保存。
③选择主窗口菜单Project->
Make（或直接快捷键<
），联编工程；
④联编无错后，选择主窗口菜单Project->
Debug，启动AXD进行软件仿真调试。
⑤注意首次使用AXD时，需要设置AXD仿真环境，AXD主菜单：
选择
Options->
ConfigureTarget…，打开ChooseTarget窗口，并在其中选择：
ARMUL仿
真器；
方法如下图示：
备注：
ARMUL仿真器是AXD环境下的软件仿真器，在PC机上仿真了ARM处理器的
执行情况；
可用于软件算法调试，不能仿真硬件外设系统。
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图2-1为AXD配置仿真环境
图2-2配置AXD使用软件仿真
⑥打开寄存器窗口（Registers），选择Current项，监视R0、R1和R2的值。
打开存储
器观察窗口（Memory）设置观察Data1、Data2和Data3单元值，显示方式Size为
32bit。
6.实验参考程序
Data3=Data1+Data2运算汇编指令实验1的参考程序见程序清单2-1
程序清单2-1汇编指令实验1参考程序
AREAExample1,CODE,READONLY;
声明代码段Example1
配置AXD目标
配置AXD使用
ARMUL软件仿真器
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ENTRY;
标识程序入口
CODE32;
声明32位ARM指令
STARTLDRR11,=Data1;
R11<
=address（Data1）
LDRR0,[R11];
R0<
=Data1
LDRR11,=Data2;
=address（Data2）
LDRR1,[R11];
=Data2
ADDR2,R1,R0
LDRR11,=Data3;
=address（Data3）
STRR2,[R11];
[R1]<
=R2，即设置COUNT为0
HALTBHALT
Data1DCD0x12345678
Data2DCD0x87654321
Data3DCD0x00
END
Data3=Data2－Data1运算汇编指令实验2的参考程序见程序清单2-2。
程序清单2-2汇编指令实验2参考程序
SUBR2,R1,R0
STRR2,[R11];
（1）LDR伪指令与LDR加载指令的功能和应用有哪些区别，举例说明？
LDR
伪指令的形式为“LDRRn，=expr”。
（2）LDR/STR指令的前索引偏移指令应如何编写？
指令是怎样操作的？
（3）在AXD调试是如何复位程序？
选择File->
ReloadCurrentImage重新加载映
像文件。
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2.2带符号数的加减法运算
学习使用LDR/STR/ADD/SUB指令完成存储器的访问及带负号数的加减运算。
领会处理器进行数据处理的方式原理及符号数的表示与运算。
（3）注意观察“CPSR_标志位”的情况，领会CPSR标志位的工作情况与含义；
（4）注意观察符号数的计算机表示方式；
学习ADS工程编辑和AXD调试工具的使用，符号数的表示与运算，处理器运行原理。
（1）启动ADS1.2IDE集成开发环境，选择asmforlpc2131工程模板建立一个工程TEST2。
（2）在模板文件main.S中，补加用户代码，编写实验程序，保存。
（3）选择主窗口菜单Project->
（4）联编无错后，选择主窗口菜单Project->
（5）打开寄存器窗口（Registers），选择Current项，监视R0、R1和R2的值。
器观察窗口（Memory）设置观察Data1、Data2和Data3单元值，显示方式Size为32bit，
注意观察CPSR寄存器中的各标志位的情况。
Data3=Data1+Data2运算汇编指令实验1的参考程序见程序清单2-3。
程序清单2-3汇编指令实验3参考程序
INCLUDELPC2294.INC;
Includetheheadfile引入头文件
;
声明MAIN函数
ExportMAINfuncton
EXPORTMAIN;
MAINFunction主程序
CODE32
AREAmain,CODE,READONLY;
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ENTRY;
MAIN
addtheusercodehere.添加用户代码
LDRR11,=Data1;
ADDSR2,R1,R0
Data1DCD-18
Data2DCD6
Data3DCD0
Data3=Data2－Data1运算汇编指令实验4的参考程序见程序清单2-4。
程序清单2-4汇编指令实验4参考程序
SUBSR2,R1,R0
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Data1DCD0x87654321
Data2DCD0x12345678
（1）模拟32bit处理器对带符号数（63）+（-65）在计算机中的表示与运算。
（2）参考程序清单中关于加减法指令，如果不加S后缀的话，对CPSR会有什么影响？
2.3简单分支程序设计
掌握ARM条件执行指令的使用方法，学习分支程序设计。
加深领会处理器可以自动区分情况进行数据处理的方式原理。
使用条件执行指令编写完成下述C代码功能的分支程序。
if（x==y）z=a+b;
elseif（x<
y）z=a–b;
elsez=b–a;
分支程序设计，ARM指令条件执行等相关知识。
①启动ADS1.2IDE集成开发环境，选择asmforlpc2131工程模板，建立工程TEST3。
②在模板文件main
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