嵌入式课程设计实验报告.docx
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嵌入式课程设计实验报告
《嵌入式系统开发技术》
——课程设计（实习）报告
信息工程学院编制
任务项目2按键中断控制串口3
1.目的3
2.内容3
3.要求3
任务项目3PWM控制蜂鸣器以及通过串口控制其频率6
1.目的6
2.内容6
3.要求6
任务项目4看门狗定时器编程9
1.目的9
2.内容9
3.要求9
任务项目5u-boot源码详细分析12
1.目的12
2.内容12
3.要求12
4.附录12
5.代码注释15
心得体会18
任务项目2按键中断控制串口
1.目的
（1）熟悉裸机按键中断的发生及通过串口输出字符过程。
2.内容
独立编写程序实现：
（1）当按下按键SW7时发生中断，设计中断服务函数使得蜂鸣器鸣响同时串口输出SW7。
（2）当按下按键SW8时发生中断，设计中断服务函数使得蜂鸣器结束鸣响同时串口输出SW8；
3.要求
请将实验过程截图黏贴到下面的空白处。
任务项目3PWM控制蜂鸣器以及通过串口控制其频率
1.目的
（1）熟悉裸机下PWM定时器、串口程序的编写。
2.内容
（1）参照课本程序调试运行使得PWM定时器能控制蜂鸣器；
（2）加入串口程序使得当在串口输入“A”和“B”时蜂鸣器能以不同的频率鸣响。
提示：
可参看教材中断这一章编写程序。
3.要求
请将实验过程截图黏贴到下面的空白处。
任务项目4看门狗定时器编程
1.目的
（1）熟悉裸机下看门狗定时器程序的编写、测试及运行。
2.内容
（1）参看课本程序，调试运行，实现通过定时器精确控制蜂鸣器延时1秒钟；
（2）控制蜂鸣器鸣响使之模仿简单歌曲《读书郎》。
提示：
参看系统时钟和定时器这一章编写程序。
3.要求
请将实验过程截图黏贴到下面的空白处。
任务项目5u-boot源码详细分析
1.目的
（1）熟悉u-boot工程的总体结构。
（2）熟悉u-boot的流程、主要的数据结构、内存分配。
（3）熟悉u-boot的重要细节，主要分析流程中各函数的功能。
2.内容
S5PV210u-boot源码分析
3.要求
请添加u-boot源码注释，查看相关数据手册，添加代码注释，以实验台为基数，每组完成i部分的50行代码。
注释添加示例：
Start.S中一段程序：
.globl_start
_start:
b reset //b是跳转指令，即跳转到reset标签处。
接着返回到此处。
ldr pc,_undefined_instruction//设置中断向量表 0x00x4.....0x80xc
ldr pc,_software_interrupt
ldr pc,_prefetch_abort
ldr pc,_data_abort
ldr pc,_not_used
ldr pc,_irq
ldr pc,_fiq
4.附录
1.u-boot启动流程
1.1启动阶段分为3个，bl0，bl1，bl2。
下面只是就功能方面对它们做说明，实际设计的时候，也许会对其具体功能做出调整，也就是说，这几个阶段的划分是就功能而言的，不能看得太死。
bl0：
出厂的时候就固化在irom中一段代码，主要负责拷贝8kb的bl1到s5pv210的一个96kb大小内部sram（InternalSRAM）中运行。
值得注意的是s5pv210的InternalSRAM支持的bl1的大小可以达到16kb，容量的扩增是为了适应bootloder变得越来复杂而做的。
虽然如此，但目前我们制作出来的bl1的大小仍然可以保持在8kb以内，同样能满足需求。
bl1：
u-boot的前8kb代码（s5pv210也支持16kb大小，原因上一点提过了），除了初始化系统时钟和一些基本的硬件外，主要负责完成代码的搬运工作（我设计成搬运bl1+bl2，而不仅仅是bl2），也就是将完整的u-boot代码（bl1+bl2）从nandflash或者mmcSD等的存储器中读取到内存中，然后跳转到内存中运行u-boot。
bl2：
完成全面的硬件初始化和加载OS到内存中，接着运行OS。
上述几个阶段的流程描述在s5pv210_irom_application手册中有详细描述。
见下图1：
图1
1.2首先把启动部分的代码分为3部分，以start.S为主，另外还有lowlevel_init.S，mem_setup.S，ctr0.S。
其中lowlevel_init.S主要是一部分硬件的初始化，尤其是系统时钟和DRAM的初始化。
如果u-boot一旦被搬运到内存中运行，那么是必须要跳过时钟和DRAM的初始化的，因为这在搬运之前已经做过了。
并且如果代码在内存中运行的时侯你却去初始化DRAM，那必然导致崩溃！
mem_setup.S：
DRAM初始化代码和MMU相关代码放在这个文件中。
ctr0.S：
u-boot自带的代码文件，存放汇编函数main。
1.3启动代码相关的几个文件在u-boot中的路径
start.S：
/arch/arm/cpu/armv7/start.S（需要自己修改）
lowlevel_init.S：
/board/samsung/zsy210/ lowlevel_init.S （需要自己修改）
mem_setup.S:
/board/samsung/zsy210/ mem_setup.S （u-boot没有，需要自己添加）
ctr0.S：
/arch/arm/lib/ctr0.S （u-boot自带,一般不需要修改）
2.启动过程原理
必须要明白的一点是，当代码从存储介质（nandflash，SD，norflash，onenand等）中搬运到了DRAM中后随即会跳转到内存中运行u-boot，接着会有一个重定位（relocate_code）的过程，relocate_code子函数在start.S中，而给relocate_code子函数传参数的是crt0.S中的main子函数。
当判断到当前u-boot在内存的低地址处，那么relocate_code就会工作，把u-boot代码从低地址处再搬运到内存地址的顶端，然后跳转到新的位置去继续运行u-boot。
而搬运的目标地址是在board_init_f（）函数（此函数在/arch/arm/lib/board.c中）中计算出来的，见图2。
图2
下面，以start.S为主线，画出了其程序流程图，图中同样也表现出启动的整个流程和启动代码文件间的组织关系。
所以后面直接贴出start.S的完整代码，大家结合流程图相信都可以看明白，至于逐句汇编的分析不是本文的重点。
见图3.
图3
5.代码注释
relocate_done:
//搬迁完成
1.
2.
3.bxlr//即跳转到lr中存放的地址处。
4.
5._rel_dyn_start_ofs:
/* r2 <- rel dyn start ofs */ //r2=0x64854（反汇编）
6..word__rel_dyn_start-_start /* r2 <- rel dyn start ofs */ //r2=0x64854（反汇编）
7._rel_dyn_end_ofs:
/* r3 <- rel dyn end ofs */ //r3=0x6d104（反汇编）
8..word__rel_dyn_end-_start
9._dynsym_start_ofs:
/* r10 <- sym table ofs */ //r10=0x6d104（反汇编）
10..word__dynsym_start-_start
11.ENDPROC（relocate_code）
12.
13.#endif//预编译
14.
15.ENTRY（c_runtime_cpu_setup）//进入CPu启动
16./*
17.*IfI-cacheisenabledinvalidateit
18.*/
19.#ifndefCONFIG_SYS_ICACHE_OFF//结束预编译
mcrp15,0,r0,c7,c5,0@invalidateicache//ARM的协处理命令
20.
mcrp15,0,r0,c7,c10,4@DSB//ARM的协处理命令
21.
mcrp15,0,r0,c7,c5,4@ISB//ARM的协处理命令
22.
23.#endif//预编译
24./*
25.*Movevectortable//移动向量表
26.*/
27.#if!
defined（CONFIG_TEGRA20）//结束预编译
28./*SetvectoraddressinCP15VBARregister*/
29.ldrr0,=_start//从内存中读出
30.addr0,r0,r9//三项相加
31.mcrp15,0,r0,c12,c0,0@SetVBAR//协处理
32.#endif/*!
Tegra20*///结束预编译
33.
34.bxlr//跳转到lr
35.
36.ENDPROC（c_runtime_cpu_setup）//cpu开始
37.
38./*************************************************************************
39.*
40.*voidsave_boot_params（u32r0,u32r1,u32r2,u32r3）//无效启动参数保存
41.*__attribute__（（weak））;
42.*
43.*Stackpointerisnotyetinitializedatthismoment//堆栈指针尚未初始化
44.*Don'tsaveanythingtostackevenifcompiledwith-O0//不保存任何堆栈即使编译
45.*
46.*************************************************************************/
47.ENTRY（save_boot_params）//
48.bxlr@backtomycaller
49.ENDPROC（save_boot_params）//保存引导
50..weaksave_boot_params//
51.
52./************************************************************
心得体会
这次实验让我认识到了自己的不足。
还有许多可以改进。
看门狗定时器编程播放儿歌小二郎，对音乐节拍的把控不足，还有对程序延时的理解，使我走了很多弯路，但是也让我学习到了很多新东西。
按键中断控制串口因为SW7，SW8的地址不知道，尝试了很久才成功运行。
以上便是我在这次嵌入式技术与应用课程设计中国的心得体会。
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