嵌入式系统实验报告.docx
《嵌入式系统实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入式系统实验报告.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
嵌入式系统实验报告
《嵌入式系统》
实验报告
班级___________________
姓名___________________
学号___________________
王新华编写
信息与电子工程学院
2008年4月
实验1S3C2410启动程序实验
一、试验目的：
1、熟悉ADS软件的使用。
2、熟悉汇编语言程序结构和C语言程序结构。
3、掌握ARM的异常向量表和堆栈定义。
3、掌握ADS环境中代码的调试方法。
二、实验仪器及设备：
安装有ADS软件的PC机一台。
三、实验步骤：
1.点击D盘“Embeddedsystemexp\EXP1”文件夹下的工程文件exp1.mcp，打开工程进入“MetrowerksCodeWarriorforARMDeveloperSuitev1.2”调试界面。
2.找到Startup.s文件并打开，阅读汇编语言代码，理解其中的向量定义语句和各常量及变量定义语句。
3.按图1-1所示点击Make按钮编译工程，之后点击Debug按钮启动AXD调试界面，运行调试该代码，采用单步和设断点的方式，观察各指令的运行结果。
图1-1
4.进入AXD调试环境后，在代码区域点击鼠标右键，显示图1-2的菜单项，选择其中的Disassembly项，进入反汇编状态，可以查看各异常向量的向量地址、各程序标号的地址值、去除伪指令后的实际代码。
以后每执行一条语句会自动切换回源代码状态，如果需要查看地址要按同样的方法重新切换到反汇编状态。
5.选择菜单ProcessorViews中的Registers项，打开寄存器窗口，如图1-3所示，在代码执行过程中观察寄存器的值。
图1-2
图1-3
6.选择菜单ProcessorViews中的Memory项，如图1-4所示，打开存储器窗口，如图1-5所示，该窗口将显示在界面的下端。
如果想观察某一个存储地址的值，在地址栏输入地址（十六进制）后回车即可。
注意存储器值的存放格式。
7.如果想关闭某一个窗口，只要在相应的窗口中点击鼠标右键，选择Close即可。
8.在代码调试时采用单步step（F10）、单步进入stepin（F8）及设置断点（F9）几种方式。
在某一行代码位置设置断点时，用鼠标点击该行代码然后按F9即可，该行将显示红色标记，再按F9将取消断点。
图1-4
图1-5
9.参考Starup.s程序代码，调试时完成所要求的内容。
四、Starup.s参考代码
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;SomeARM920CPSRbitdiscriptions
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;Pre-definedconstants
USERMODEEQU0x10
FIQMODEEQU0x11
IRQMODEEQU0x12
SVCMODEEQU0x13
ABORTMODEEQU0x17
UNDEFMODEEQU0x1b
MODEMASKEQU0x1f
NOINTEQU0xc0
I_Bit*0x80
F_Bit*0x40
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;MMURegisterdiscription
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;p15CP15
;c0CN0
;c1CN1
;c2CN2
;c3CN3
CtrlMMU*1
CtrlAlign*2
CtrlCache*4
CtrlWBuff*8
CtrlBigEnd*128
CtrlSystem*256
CtrlROM*512
;initializationL0isMMUFULL_ACCESS,DOMAIN,SECTION
TLB_L0_INIT*0x0C02
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;Starthere
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
AREAInit,CODE,READONLY
IMPORT__use_no_semihosting_swi
IMPORTEnter_UNDEF
IMPORTEnter_SWI
IMPORTEnter_PABORT
IMPORTEnter_DABORT
IMPORTEnter_FIQ
ENTRY
bColdReset
bEnter_UNDEF;UndefinedInstruction
bEnter_SWI;syscall_handlerorSWI
bEnter_PABORT;PrefetchAbort
bEnter_DABORT;DataAbort
b.;ReservedHandler
bIRQ_Handler;IRQHandler
bEnter_FIQ;FIQHandler
;dealwithIRQinterrupt
EXPORTIRQ_Handler
IRQ_Handler
IMPORTISR_IrqHandler
STMFDsp!
{r0-r12,lr}
BLISR_IrqHandler
LDMFDsp!
{r0-r12,lr}
SUBSpc,lr,#4
;=======
;ENTRY
;=======
EXPORTColdReset
ColdReset
ldrr0,=WTCON;watchdogdisable
ldrr1,=0x0
strr1,[r0]
ldrr0,=INTMSK
ldrr1,=0xffffffff;allinterruptdisable
strr1,[r0]
ldrr0,=INTSUBMSK
ldrr1,=0x7ff;allsubinterruptdisable,2002/04/10
strr1,[r0]
;****************************************************
;*Initializestacks*
;****************************************************
blInitStacks;StackSetupforeachMODE
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;copyexcptiontabletosramat0x0
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
IMPORT|Load$$EXCEPTION_EXEC$$Base|
IMPORT|Image$$EXCEPTION_EXEC$$Base|
IMPORT|Image$$EXCEPTION_EXEC$$Length|
ldrr0,=|Load$$EXCEPTION_EXEC$$Base|;sourcedata
ldrr1,=|Image$$EXCEPTION_EXEC$$Base|;placeexceptiontalbeat0x0
ldrr2,=|Image$$EXCEPTION_EXEC$$Length|
exception_cploop
subr2,r2,#4
ldmiar0!
{r3}
stmiar1!
{r3}
cmpr2,#0
bgeexception_cploop
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;startmainfunctioninClanguage
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
IMPORT__main
BL__main;Don'tusemain（）because......
B.
;****************************************************
;*Thefunctionforinitializingstack*
;****************************************************
IMPORTUserStack
IMPORTSVCStack
IMPORTUndefStack
IMPORTIRQStack
IMPORTAbortStack
IMPORTFIQStack
InitStacks
;Don'tuseDRAM,suchasstmfd,ldmfd......
;SVCstackisinitializedbefore
;Undertoolkitver2.50,'msrcpsr,r1'canbeusedinsteadof'msrcpsr_cxsf,r1'
mrsr0,cpsr
bicr0,r0,#MODEMASK
orrr1,r0,#UNDEFMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;UndefMode
ldrsp,=UndefStack
orrr1,r0,#ABORTMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;AbortMode
ldrsp,=AbortStack
orrr1,r0,#IRQMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;IRQMode
ldrsp,=IRQStack
orrr1,r0,#FIQMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;FIQMode
ldrsp,=FIQStack
;bicr0,r0,#MODEMASK|NOINT
orrr1,r0,#SVCMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;SVCMode
ldrsp,=SVCStack
;USERmodeisnotinitialized.
movpc,lr;TheLRregistermaybenotvalidforthemodechanges.
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;EndofStartup.c
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
END
五、试验要求及纪录：
1、写出各异常向量地址
30008000[0xea00000a]bColdReset
30008004[0xea0000c1]bEnter_UNDEF
30008008[0xea0000d3]bEnter_SWI
3000800c[0xea0000e2]bEnter_PABORT
30008010[0xea0000f4]bEnter_DABORT
3000801c[0xea000103]bEnter_FIQ
2、说明标号Enter_UNDEF、Enter_SWI、Enter_PABORT、Enter_DABORT、Enter_FIQ的来源文件，说明汇编程序的标号与C语言的函数名称之间的关系。
UHAL.c
汇编程序的标号与C语言的函数名称相同。
3、说明WTCON、INTMSK、INTSUBMSK几个常量的来源文件，写出其定义语句。
2410addr.s
WTCONEQU0x53000000;Watch-dogtimermode
WTDATEQU0x53000004;Watch-dogtimerdata
WTCNTEQU0x53000008;Eatch-dogtimercount
4、单步执行汇编语言程序，同时打开Registers和memory窗口，纪录以下每行语句执行完毕后各寄存器的数值。
写在各语句的右面。
ColdReset
ldrr0,=WTCON；写出该语句执行后r0的值0x53000000
ldrr1,=0x0；写出该语句执行后r1的值0x00000000
strr1,[r0]；写出该语句执行后存储器的值00000000
ldrr0,=INTMSK；写出该语句执行后r0的值0x4A000008
ldrr1,=0xffffffff；写出该语句执行后r1的值0xFFFFFFFF
strr1,[r0]；写出该语句执行后存储器的值FFFFFFFF
ldrr0,=INTSUBMSK；写出该语句执行后r0的值0x4A00001C
ldrr1,=0x7ff；写出该语句执行后r1的值0x000007FF
strr1,[r0]；写出该语句执行后存储器的值000070FF
5、关闭AXD调试环境，在CodeWarrior环境下修改main.c函数，在其中输入下面的代码并重新编译。
unsignedlong*ptrw;
unsignedshort*ptrh;
unsignedchar*ptrb;
unsignedchartempb;
unsignedshorttemph;
unsignedlongtempw;
ptrw=（unsignedlong*）0x10000000;
ptrh=（unsignedshort*）0x10000000;
ptrb=（unsignedchar*）0x10000000;
*ptrw=0x12345678;
（1）
tempw=*ptrw;
（2）
*ptrw=tempw+1;（3）
temph=*ptrh;（4）
*ptrh=temph+1;（5）
tempb=*ptrb;（6）
*ptrb=tempb+1;（7）
6、说明ptrw、ptrh、ptrb是什么类型的变量。
指针类型
7、再次运行程序，代开AXD调试环境，在运行到main.c程序时，打开并观察memory窗口中地址0x10000000中的数值，写出上述代码中编号
（1）～（7）语句执行后tempw、temph、tempb及存储器地址0x10000000中的值。
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
8、说明上述C语言的代码完成了什么功能。
实验2S3C2410堆栈初始化程序实验
一、试验目的：
1、熟悉ADS软件的调试方法。
2、熟悉汇编语言启动程序的定义，了解ARM的体系结构。
3、分析了解初始化代码Startup.s中对堆栈的结构定义。
二、实验步骤：
1.点击D盘“Embeddedsystemexp\EXP2”文件夹下的工程文件exp2.mcp，打开工程进入“MetrowerksCodeWarriorforARMDeveloperSuitev1.2”调试界面。
2.找到Startup.s文件并打开，阅读汇编语言代码，理解其中的堆栈定义语句。
3.按照实验1的方法打开寄存器窗口，采用单步和设断点的方式，观察各指令的运行结果。
4.调试时完成以下所要求的内容。
三、试验要求及纪录：
1、在初始化代码中运行分析和堆栈相关的以下代码，查找其中用到的常数定义数值，运行代码，确定并记录每种模式堆栈区域的起始地址和大小。
InitStacks
movr2,lr
mrsr0,cpsr
bicr0,r0,#MODEMASK
orrr1,r0,#UNDEFMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;UndefMode
ldrsp,=UndefStack
orrr1,r0,#ABORTMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;AbortMode
ldrsp,=AbortStack
orrr1,r0,#IRQMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;IRQMode
ldrsp,=IRQStack
orrr1,r0,#FIQMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;FIQMode
ldrsp,=FIQStack
orrr1,r0,#SVCMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1;SVCMode
ldrsp,=SVCStack
orrr1,r0,#USERMODE|NOINT
msrcpsr_cxsf,r1
movpc,r2
记录结果：
SVC模式堆栈起始地址：
大小：
IRQ模式堆栈起始地址：
大小：
FIQ模式堆栈起始地址：
大小：
ABORT模式堆栈起始地址：
大小：
UNDEF模式堆栈起始地址：
大小：
2、问题
1）系统复位后处于哪种工作模式？
2）堆栈初始化完成以后系统处于什么模式？
3）堆栈初始化完成后FIQ中断和IRQ中断是否打开？
3、修改程序
1）将InitStacks后面的第3条语句改成以下黑体显示的语句，然后重新编译调试。
InitStacks
movr2,lr
mrsr0,cpsr
bicr0,r0,#MODEMASK
orrr1,r0,#USERMODE|NOINT
2）观察运行结果，此时的结果和程序修改之前有何不同，为什么？
4、现在要把各堆栈的大小改为8192字节，如何修改，写出具体的定义语句，然后重新编译运行程序，验证修改是否正确。
5、分析各寄存器的值，回答以下问题
1）BANK0和BANK1的数据总线宽度各是多少？
2）BANK0和BANK1的存取周期各是多少？
3）BANK6和BANK7的存储器类型各是什么？
4）BANK6和BANK7的存储区大小各是多少？
实验3S3C2410的串行口实验
一、试验目的：
1、掌握ARM的串行口工作原理。
2、学习编程实现ARM的UART通讯。
3、掌握CPU利用串口通讯的方法。
二、实验仪器及设备
1、安装有ADS软件的PC机一台。
2、UP-NETARM2410试验箱一套。
三、实验步骤：
1、按指导老师要求连接好试验箱的电源线、JTAG仿真器及串口线，用鼠标点击桌面上的图标arm9.ht，打开超级终端界面，然后开启实验箱电源，此时在超级终端界面中将出现试验箱返回的信息，按下除回车键外的任意键，这时在超级终端界面将会看到下面图3-1的提示，在vivi>后键入loadflashucosx然后回车。
图3-1超级终端界面I
2、这时将会进入图3-2的界面。
图3-2超级终端界面Ⅱ
3、然后打开超级终端上方的“传送”菜单并选择“发送文件”，弹出如图3-3所示窗口，点击浏览按键，查找D:
\Embeddedsystemexp\exp3\system.bin文件，点击选择该文件.然后在发送文件对话框中的协议栏选择Xmodem，最后选择发送。
发送结束后，映象文件即下载到flash中。
图3-3
4、然后，如图3-4键入bootucos命令再回车运行程序，此时程序已经下载到了试验箱中并且开始运行。
此后在整个实验过程中都不要关闭超级终端，它将于调试环境同时使用。
5、点击运行桌面的UarmJtag.exe图标，运行后该界面马上会缩到桌面右下角，如图3-5，用鼠标指针找到该缩小的图标（鼠标指向它时提示ARMJTAG仿真器），点击打开“ARMflash下载程序”界面如图3-6，然后选择点击其中的“初始化配置”按钮，打开初始化地址设置界面，如图3-7所示，在“处理器类型”选项中选择“ARM9”，点击确定。
之后最下化（注意不要关闭，否则需要重复第7步）“ARMflash下载程序”。
图3-4
图3-5
图3-6
图3-7
6、点击D盘“Embeddedsystemexp\EXP3”文件夹下的工程文件exp3.mcp，打开工程进入“MetrowerksCodeWarriorforARMDeveloperSuitev1.2”调试界面。
7、阅读main.c文件，熟悉该文件中关于UART的函数及定义语句。
8、运行调试相关代码，采用单步和设断点的方式，同时打开存储器窗口，观察各指令的运行结果。
9、首先在AXD运行环境中全速运行程序（按F5），在超级终端界面中输入任意的字符，将会看到该字符的显示，实际上是试验箱中的程序运行时接收超级终端发送的字符，然后送回该字符，超级终端再将收到的字符显示出来。
10、调试时完成以下所要求的内容。
三、试验要求及纪录：
1、在编辑环境中找到Uart_Init函数，阅读其中的代码，说明在该函数中对哪些寄存器做了初始化，同时说明这些寄存器的功能和在该系统中的实际定义是怎样的。
2、记录以下变量及寄存器的数值：
PCLK=MHz
rUBRDIV0=
3、回答以下问题：
（1）RdURXH0（）是函数吗？
写出它的定义语句。
（2）WrUTXH0（ch）是一条什么样的语句？
写出它的定义语句。
（3）UART0的接收\发送状态寄存器是哪一个？
在代码main.c中哪一条语句中使用的了它？
写出该语句并分析该语句的功能。
（4）UART0的波特率是多少？
串口接收和发送采用了中断还是查询方式？
（5）在超级终端中输入了一个字符，但想让它显示另外的字符，在调试环境中如何实现？
（提示：
单步运行到发送函数时修改要发送的字符）
实验4S3C2410的AD转换实验
一、试验目的：
1．熟悉ARM本身自带的八路十位A/D控制器及相应寄存器。
2．编程实现ARM系统的A/D功能。
二、实验内容
学习A/D接口原理，了解实现A/
升级会员 