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arm嵌入式实验报告完整版

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篇一：

ARM嵌入式系统实验报告1

　　郑州航空工业管理学院

　　嵌入式系统实验报告

　　第

　　赵成，张克新

　　院姓专学

　　系：

名：

业：

号：

电子通信工程系周振宇物联网工程121309140

　　电子通信工程系

　　XX年3月制

　　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中包括两个软件组件。

在ADS1.2中建立ARMExecutableImage（ARM可执行映像）类型的工程，工程目标配置为Debug；接着，还需要对工程进行目标设置、语言设置及链接器设置；最后，配置仿真环境为ARMUL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：

AREAXTF,CODE,READONLY

　　声明32位ARM指令R0arm嵌入式实验报告完整版）

　　ADD

　　R0,R1,R2

　　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。

AREAXTF,CODE,READONLY;声明代码段XTFENTRY;标示程序入口CODE32;声明32位ARM指令STARTLDRR0,=1;加载数据LDRR1,=2LDRR3,=ADDR_1;载符号地址ADDR2,R0,R1;R2[R3]

　　;数据空间定义AREAData_1,DATA,ALIGN=2

　　ADDR_1DCD0END;结束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表示传送后地址加4，[R0]-->R2,[R0+4]-->R3,?

[R0+28]-->R9STMIAR1,{R2-R9};执行后，程序实现的功能是?

[R1+28]　　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）

　　答：

1）基址加变址寻址；2）PC　　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。

（选做）

　　答：

1）BX指令使用寄存器作为参数，当32位操作数寄存器的第0位的值为1时，执行BX指令后，ARM处理器从16位半字节对齐ARM指令状态切换到32位字对齐Thumb指令状态；当32位操作数寄存器的第0位为0时，ARM处理器从Thumb指令状态切换到32位ARM指令状态。

　　2）CPSR的value值为nzcvqIFt_SVC时为ARM32指令状态；为nzcvqIFT_SVC时

　　为Thumb16指令状态

　　3）AREA

　　XTF,CODE,READONLY;声明代码段XTF

　　ENTRY;标识程序入口CODE32;声明32位ARM指令SARTMOVR1,#1;设置参数MOVR2,#2ADDR0,R1,R2;R0　　Into_ThumbMOVR5,#3MOVR6,#4ADDR4,R5,R6LDRR3,=Bach_to_ARM;将Back_to_ARM地址值赋给R3;产生字对齐的跳转地址，最低位被清除，即bit0为0BXR3;BranchExchange返回到ARM状态，此时运行在ARM指令集环境里CODE32;ARM状态下的子函数Bach_to_ARMMOVR8,#3MOVR9,#4ADDR7,R8,R9END

　　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？

（选做）

　　答：

　　1）Usr（用户）?

Sys（系统）?

Fiq（快中断）?

Svc（管理）?

Abt（终止）?

Irq（中断）?

Und（未定义）

　　2）用户模式不能直接切换到其他处理模式（特权模式），特权模式可以自由切换到其他处理器模式。

　　程序：

AREAWork_mode_switch,CODE,READONLY;

　　ENTRYCODE32

　　;入口

　　;**************************************************;now_in_svc_mode

　　;ARM处理器默认工作在SVC模式M=10011

　　;切换原理：

CPSR最低8位I、F、T、M位用作控制位，当异常出现时改变控位。

;;

　　其中，中断标志位I、F；指令状态标志T；工作模式位M[4:

0]通过软件控制模式位M即可控制ARM工作状态。

　　;************************************************;into_Sys_mod

　　;系统模式下可运行具有特权的操作系统任务，与用户模式类似，但可以直接切换到其他模式。

　　MRSR0,CPSR

　　;复制CPSR到R0

　　;into_Fiq_mode

　　;用于高速数据传输或通道处理，Fiq异常响应时进入此模式

　　MRSR0,CPSRBICR0,R0,#0x1FORRR0,R0,#0x11MSRCPSR_c,R0MOVR13,#2

　　;复制CPSR到R0;清楚R0的后5位

　　;设定R0的最后5位为10001

　　;把R0装在到CPSR，切换到快中断模式;对快中断模式下的R13赋值（R8-R14）

　　BICR0,R0,#0x1FORRR0,R0,#0x1FMSRCPSR_c,R0MOVR13,#1

　　;清除R0的后5位

　　;设定R0的最后5位为11111

　　;把R0装在到CPSR，切换到系统模式;对系统模式下的R13赋值（R0-R14）

　　;into_Svc_mode

　　;操作系统使用的保护模式，系统复位和软件中断响应时进入此模式（R13-R14）

　　;into_Abt_mode

　　;可用于虚拟存储及存储保护，当数据或指令预取终止时进入该模式

　　MRSR0,CPSRBICR0,R0,#0x1FORRR0,R0,#0x17MSRCPSR_c,R0MOVR13,#4

　　;复制CPSR到R0;清楚R0的后5位

　　;设定R0的最后5位为10111

　　;把R0装在到CPSR，切换到数据访问终止模式;对快数据访问终止模式下的特有缓冲器R13赋

　　MRSR0,CPSRBICR0,R0,#0x1FORRR0,R0,#0x13MSRCPSR_c,R0MOVR13,#3

　　;复制CPSR到R0;清楚R0的后5位

　　;设定R0的最后5位为10011;把R0装在到CPSR，切换到管理模式;对快管理模式下的特有缓冲器R13赋值

　　值（R13-R14）

　　;into_Irq_mode

　　;用于通用的中断处理，Irq异常时进入此模式（R13-R14）

　　;into_Und_mod

　　;可用于支持硬件协处理器的软件仿真，当未定义的指令执行时进入该模式（R13-R14）

　　MRSR0,CPSRBICR0,R0,#0x1FORRR0,R0,#0x1bMSRCPSR_c,R0MOVR13,#6

　　;复制CPSR到R0;清楚R0的后5位

　　;设定R0的最后5位为11011

　　;把R0装在到CPSR，切换到未定义模式;对未定义模式下的特有缓冲器R13赋值

　　MRSR0,CPSRBICR0,R0,#0x1FORRR0,R0,#0x12MSRCPSR_c,R0MOVR13,#5

　　;复制CPSR到R0;清楚R0的后5位

　　;设定R0的最后5位为10010

　　;把R0装在到CPSR，切换到外部中断模式;对快外部中断模式下的特有缓冲器R13赋值

篇二：

XX完整ARM嵌入式系统实验报告

　　郑州航空工业管理学院

　　嵌入式系统实验报告

　　（修订版）

　　20第

　　赵成，张克新编著

　　院姓专学

　　系：

名：

业：

号：

　　电子通信工程系

　　XX年3月制

　　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。

（选做）

　　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？

（选做）

　　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

　　一、实验目的

　　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。

　　二、实验内容

　　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；

　　三、预备知识

　　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。

　　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虚拟机：

VMwareWorkStation7

　　Linux系统：

RedHatEnterpriseLinuxAS4（2.6.9-5.EL）

　　五、实验分析

　　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

篇三：

ARM嵌入式实验报告完整篇

　　《ARM嵌入式系统》

　　实验报告

　　学

　　班

　　学

　　生姓名级号刘宝雨测控1002班10401600244

　　电气与信息工程学院

　　XX年4月20日

　　目录

　　目

　　录………………………………………………………………….1

　　实验一ARM汇编指令实验1...............................2

　　一、实验目的…………………………………………………………………………….………2

　　二．实验设备……………………………………………………………………………….……2

　　三．实验内容…………………………………………………………………………………….2

　　四．实验原理…………………………………………………………………………………….2

　　五．实验操作步骤……………………………………………………………………………….2

　　六．实验报告………………………………………………………………………………………………………………….10实验二ARM汇编指令实验2……………………………10

　　一、实验目的………………………………………………………………………...…………10

　　二．实验设备……………………………………………………………………………………10

　　三．实验内容……………………………………………………………………………..…….10

　　四．实验原理………………………………………………………………………….………..10

　　五．实验操作步骤………………………………………………………………………………11

　　六．实验报告…………………………………………………………………………………………………………..……..18实验三会编与C语言的相互调用实验…………………18

　　一、实验目的……………………………………………………………………………,……..18

　　二．实验设备…………………………………………………………………………,,,,,,…….18

　　三．实验内容…………………………………………………………………………,,,,,,,……18

　　四．实验原理……………………………………………………………………………,,,……19

　　五．实验操作步骤………………………………………………………………………,,,,,,….20

　　六．实验报告………………………………………………………………………,,,,,,……….22

　　实验一ARM汇编指令实验1

　　一、实验目的

　　1．初步学会使用EmbestIDEforARM开发环境及ARM软件模拟器；

　　2．通过实验掌握简单ARM汇编指令的使用方法。

　　二．实验设备

　　1．硬件：

PC机；

　　2．软件：

EmbestIDEXX集成开发环境。

Windows98/XX/NT/XP。

　　三．实验内容

　　1．熟悉开发环境的使用，并使用LDR/STR和MOV等指令访问寄存器或存储单元。

　　2．使用ADD/SUB/LSL/LSR/AND/ORR等指令，完成基本数学/逻辑运算。

　　四．实验原理`

　　ARM处理器共有37个寄存器：

31个通用寄存器，包括程序计数器（PC），这些寄存器都是32位；6个状态寄存器，这些寄存器也是32位，但只使用了其中的12位。

　　1．ARM通用寄存器

　　通用寄存器（R0~R15）可分为3类，即不分组寄存器R0~R7．分组寄存器R8~R14．程序计数器R15。

　　2．存储器格式

　　ARM体系结构将存储器看作是从零地址开始的字节的线性组合。

字节0~3存放第一个字，字节4~7存放第2个字，以此类推。

　　ARM体系结构可以用两种方法存储字数据，分别称为大端格式和小端格式。

　　3．GNU基础知识

　　EmbestIDE集成了GNU汇编器as、编译器gcc和链接器ld。

因此，编写程序要符合CNU的语法和规则。

关于as．gcc和ld的具体使用，请参照EmbestIDE所带的电子文档ProgRef.chm。

　　五．实验操作步骤

　　1.实验A

（1）新建工程：

先建立一个实验文件夹，如E\DK07101\001_asm1。

运行EmbestIDE集成开发环境，选择File→NewWorkspace菜单项，弹出一个对话框，按照图1.1输入工程名asm1_a等相关内容。

单击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。

　　图1.1新建工作区

（2）建立源文件：

选择File→New菜单项，弹出一个新的、没有标题的文本编辑窗口，输入光标位于窗口中第一行，按照实验参考程序编辑输入源文件代码。

编辑完后，保存文件asml_a.s。

　　（3）添加源文件：

选择Project→AddToProject→File项，或单击工程管理窗口中的相应右键快捷菜单命令，打开文件选择对话框，在工程目录下选择刚才建立的源文件asml_a.s。

　　图1.2新的工作区处理器设置

　　（4）基本设置：

选择Project→Settings…菜单项，或按下快捷键Alt+F7，弹出工程设置对话框。

在工程设置对话框中，选择Processor属性页，按照图1.2对目标板所用处理器进行设置。

　　（5）生成目标代码：

选择Build→Buildasm_a菜单项，或按下快捷键F7，生成目标代码。

也可以单击工具栏上相应按钮来完成。

　　（6）调试设置：

选择选择Project→Settings…菜单项，或按下快捷键Alt+F7，弹出工程设置对话框。

在工程设置对话框中，选择Remote页面，按照图1.3所示对调试设备模块进行设置。

　　图1.3新工作区仿真器设置

　　选择Debug页面，按照图1.4所示进行调试模块设置。

　　（a）连接相关设置（b）下载相关设置

　　图1.4新工作区调试器配置

　　（7）选择Debug→RemoteConnect连接软件仿真器，执行Download命令下载程序，并打开寄存器窗口。

　　（8）打开存储器窗口，观察地址0x8000~0x801F的内容，以及地址

　　0xFF0~0xFFF的内容。

　　（9）单步执行程序并观察和记录寄存器与存储器值的变化。

　　（10）结合实验内容和相关资料，观察程序运行，通过实验加深理解ARM指令的使用。

　　实验A参考程序

　　areablock,code,readonly

　　entry

　　xequ45;定义变量x,并赋值为45

　　yequ64;定义变量y,并赋值为

　　equstack_top,0x1000;定义栈顶0x1000

　　globalstart

　　text

　　_start;程序代码开始标志

　　MOVsp,#stack_top

　　MOVr0,#x;x的值放入R0

　　STRr0,[sp];R0的值保存到堆栈

　　MOVr0,#y;y的值放入R0

　　LDRr1,[sp];取堆栈中的数到R1

　　ADDr0,r0,r1

　　STRr0,[sp]

　　stop

　　Bstop;程序结束，进入死循环

　　End

　　实验A上机操作及其仿真茹下图所示：