ARM嵌入式开发基础实践.docx

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ARM嵌入式开发基础实践

XXXX学院

综合性实践报告

实践项目名称

ARM嵌入式开发基础实践

所属课程名称

ARM工程实践

实践日期

班级

学号

姓名

成绩

电气与信息工程学院实践基地

ARM实践1：

汇编程序设计1

【实践目的】

1．熟悉ADS1.2软件开发环境；

2．掌握ARM920T汇编指令的用法，并能编写简单的汇编程序；

3．掌握指令的条件执行和使用LDR/STR指令完成存储器的访问。

【实践内容】

1．使用LDR指令读取0x30003100上的数据，将数据加1，若结果小于10，则使用

STR指令把结果写回原地址，若结果大于等于10，则把0写回原地址。

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（ProcessorRegisters）监视R0，R1的值，打开存储器观察窗口（Memory）监视0x30003100上的值。

【实践设备】

硬件：

PC机一台。

软件：

Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境。

【实践过程】（实践步骤、记录、数据、分析）

1．启动ADS1.2，使用ARMExecutableImage工程模板建立一个工程arm1.mcp。

2．建立汇编源文件arm1.s，编写实验程序，然后添加到工程中。

3．设置工程连接地址ROBase为0x30000000，RWBase为0x30003000，设置options

中的调试口地址Imageentrypoint为0x30000000。

4．编译连接工程，选择Project|Debug，启动AXD进行软件仿真调试。

5．打开寄存器窗口（ProcessorRegisters），选择Current项监视R0，R1的值。

打开存储器观察窗口（Memory），设置观察地址为0x30003100，显示方式Size为32Bit，监视0x30003100地址上的值。

说明：

在Memory窗口中点击鼠标右键，Size项中选择显示格式为8bit，16bit，32bit。

设置寄存器显示格式与之类似。

使用鼠标左键选择某一个寄存器，然后点击鼠标右键，

Format项中选择显示格式Hex，Decimal等等。

6．可以单步运行程序，可以设置/取消断点，或者全速运行程序，停止程序运行。

这

时观察寄存器和0x30003100地址上的值。

【实践程序分析】

COUNTEQU0x30003100；定义变量COUNT的基地址

AREAExample1,CODE,READONLY；声明代码段Example1为只读

ENTRY；标识程序入口

CODE32；声明32位ARM指令

STARTLDRR1,=COUNT；将0X30003100赋给R1

MOVR0,#0；执行R0=0

STRR0,[R1]；存储R0寄存器的数据到R1指向的存储单元

LOOPLDRR1,=COUNT；将0X30003100赋给R1

LDRR0,[R1]；将R1中的数值作为地址，取出此地址中的数据保存到R0中

ADDR0,R0,#1；执行R0=R0+1

CMPR0,#10；将R0与10进行比较

MOVHSR0,#0；若R0大于等于10，则R0=0

STRR0,[R1]；存储R0寄存器的数据到R1指向的地址单元

BLOOP；跳转到LOOP

END；汇编文件结束

【实践小结】

通过本实践，我熟悉了ADS1.2软件开发环境，掌握了ARM920T汇编指令的用法，并能编写简单的汇编程序，还掌握了指令的条件执行和使用LDR/STR指令完成存储器的访问。

ARM实践2：

汇编程序设计2

【实践目的】

1．掌握ARM乘法指令的使用方法；

2．了解子程序编写及调用。

【实践内容】

使用STMFD/LDMFD，MUL指令编写一个整数乘方的子程序，然后使用BL指令调

用子程序计算Xn的值。

【实践设备】

硬件：

PC机一台。

软件：

Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境。

【实践过程】（实践步骤、记录、数据、分析）

1．启动ADS1.2，使用ARMExecutableImage工程模板建立一个工程arm2.mcp。

2．建立汇编源文件arm2.s，编写实验程序，然后添加到工程中。

3．设置工程连接地址ROBase为0x30000000，RWBase为0x30003000，设置调试口地址Imageentrypoint为0x30000000。

4．编译连接工程，选择Project|Debug，启动AXD进行软件仿真调试。

5．打开寄存器窗口（ProcessorRegisters），选择Current项监视寄存器R0，R1，R13（SP）和R14（LR）的值。

6．打开存储器观察窗口（Memory），设置观察地址为0x30003EA0，显示方式Size为

32Bit，监视从0x30003F00起始的满递减堆栈区。

7．单步运行程序，跟踪程序执行的流程，观察寄存器值的变化和堆栈区的数据变化，

判断执行结果是否正确。

8．调试程序时，更改参数X和n来测试程序，观察是否得到正确的结果。

例如：

先

复位程序，接着单步执行到“BLPOW”指令，在寄存器窗口中将R0，R1的值进行修改，然后继续运行程序。

说明：

用鼠标双击寄存器窗口的寄存器，即可修改寄存器的值。

输入数据可以是十进

制数（如136，198），也可以是十六进制数（如0x123，0xF0），输入数据后回车确定。

【实践程序分析】

XEQU9；初始化X为9

NEQU8；初始化N为8

AREAExample3,CODE,READONLY；生明代码段Example3为只读

ENTRY；标识程序入口路

CODE32；声明32位ARM指令

STARTLDRSP,=0x30003F00；把0x30003F00赋给SP（R13）

LDRR0,=X；把9赋给R0

LDRR1,=n；把8赋给R1

BLPOW；跳转到POW，并把下一条指令地址存入到R14中

HALTBHALT；等待跳转

POWSTMFDSP!

{R1-R12,LR}；将R1-R12入栈，满递减堆栈

MOVSR2,R1；将R1赋给R2，并影响标志位

MOVEQR0,#1；若Z=1,则R0=1

BEQPOW_END；若Z=1,跳转到POW_END

MOVR1,R0；将R0中值赋给R1

SUBSR2,R2,#1；将R2-1的只赋给R2

BEQPOW_END

POW_L1BLDO_MUL；跳转到DO-MUL，并把下一条指令地址存入R14中

SUBSR2,R2,#1；将R2-1的值赋给R2，并影响标志位

BNEPOW_L1；若Z=0,跳转到POW_L1

POW_ENDLDMFDSP!

{R1-R12,PC}；数据出栈，存入到R1-R12,PC中

DO_MULMULR0,R1,R0；把R1*R0的值赋给R0

MOVPC,LR；LR中的值赋给PC

END；汇编结束

【实践小结】

通过本实践，我掌握了ARM乘法指令的使用方法，了解了子程序的编写及调用。

ARM实践3：

C语言程序设计1

【实践目的】

通过实验了解使用ADS1.2编写C语言程序,并进行调试。

【实践内容】

编写一个汇编程序文件和一个C程序文件,汇编程序的功能是初始化堆栈指针和初始化C程序的运行环境,然后跳转到C程序运行,这就是一个简单的启动程序.C程序使用加法运算来计算1+2+3+…+（N-1）+N的值（N>0）。

【实践设备】

硬件：

PC机一台。

软件：

Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境。

【实践过程】（实践步骤、记录、数据、分析）

1．启动ADS1.2，使用ARMExecutableImage工程模板建立一个工程c1.mcp。

2．建立汇编源文件Startup.s和c1.c，编写实验程序，然后添加到工程中。

3．设置工程连接地址ROBase为0x30000000，RWBase为0x30003000，设置调试口地址Imageentrypoint为0x30000000。

4．设置位于开始位置的起始代码段。

5．编译连接工程，选择Project|Debug，启动AXD进行软件仿真调试。

6．在Startup.s的”BMain”处设置断点,然后全速运行程序。

7．程序在断点处停止,单步运行程序,判断程序是否跳转到C程序中运行。

8．选择ProcessorViews|Variables打开变量观察窗口,观察全局变量的值,单步/全速运行程序，判断程序的运算结果是否正确。

【实践程序分析】

#defineuint8unsignedchar；定义一个无符号字符常量uint8

#defineuint32unsignedint；定义一个无符号整形常量unint32

#defineN100；定义一个常量N=100（宏定义，100用N代替）

uint32sum；；定义sum为无符号整型常量（声明一个unsignedint型的变量sum）

voidMain（void）；主函数

{uint32i；；定义无符号整型常量i（声明一个unsignedint型的变量i）

sum=0；；sum初始值为0

for（i=0;i<=N;i++）；i在N内自增加1（i从0开始，i<=N时循环成立）

{sum+=i；}；把sum+i赋给sum

while

（1）；；为真循环

}

IMPORT|Image$$RO$$Limit|；R0输出段存储区域界限

IMPORT|Image$$RW$$Base|；RW输出段运行时起始地址

IMPORT|Image$$ZI$$Base|；ZI输出段运行时起始地址

IMPORT|Image$$ZI$$Limit|；ZI输出段存储区域界限

IMPORTMain；主函数

AREAStart,CODE,READONLY；声明代码段start，为只读

ENTRY；程序入口

CODE32；声明32位ARM指令

ResetLDRSP,=0x40003f00；将0x40003f00赋给SP

LDRR0,=|Image$$RO$$Limit|；将R0输出段存储区域界限赋给R0

LDRR1,=|Image$$RW$$Base|；将RW输出段运行时起始地址赋给R1

LDRR3,=|Image$$ZI$$Base|；将ZI输出段运行时起始地址赋给R3

CMPR0,R1；比较R0和R1，相等Z=1，反之Z=0

BEQLOOP1；若Z=1，则跳到LOOP1

LOOP0CMPR1,R3；比较R1和R3，若R1

LDRCCR2,[R0],#4；若C=0,读取R0地址单元内容并且存入R2，且R0=R0+4

STRCCR2,[R1],#4；若C=0，读取R2中的数据存入R1，且R1=R1+4

BCCLOOP0；若C=0，跳转到LOOP0

LOOP1LDRR1,=|Image$$ZI$$Limit|；将ZI输出段存储区域赋给R1

MOVR2,#0；把0赋给R2

LOOP2CMPR1,R3；比较R1和R3，若R1

STRCCR2,[R3],#4；若C=0，将R2中数据保存到内存单元R3中，且R3=R3+4

BCLOOP2；若C=0，跳转到LOOP2

BMain；跳转到主程序

END；汇编结束

【实践小结】

通过本实践，我了解了如何使用ADS1.2编写C语言程序,还学会了如何进行调试。

ARM实践4：

C语言程序设计2

【实践目的】

掌握在C语言程序中调用汇编程序,了解ATPCS基本规则。

【实践内容】

在C程序调用汇编子程序,实现两个整数的加法运算。

汇编子程序的原型为：

unit32Add（unit32x,unit32y）其中,unit32已定义为unsignedint。

【实践设备】

硬件：

PC机一台。

软件：

Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境。

【实践过程】（实践步骤、记录、数据、分析）

1．启动ADS1.2，使用ARMExecutableImage工程模板建立一个工程c2.mcp。

2．建立汇编源文件Startup.S,Add.S和c2.c，编写实验程序，然后添加到工程中。

3．设置工程连接地址ROBase为0x30000000，RWBase为0x30003000，设置调试口地址Imageentrypoint为0x30000000。

4．设置工程连接选项,位于开始位置的起始代码段设置为Startup.o的Start段。

5．编译连接工程，选择Project|Debug，启动AXD进行软件仿真调试。

6．在c1.c文件中的调用Add（）的代码处设置断点,然后全速运行程序。

7．程序在断点处停止,使用StepIn单步运行程序,观察程序是否跳转到汇编程序中

Add.s运行。

8．选择ProcessorViews|Variables打开变量观察窗口,观察全局变量的值,单步/全速运行程序,判断程序的运算结果是否正确。

【实践程序分析】

#defineuint8unsignedchar；定义一个无符号字符常量uint8

#defineuint32unsignedint；定义一个无符号整型常量uint32

externuint32Add（uint32x,uint32y）；声明子程序Add为一个无符号整型常量，它为2个无符号整型常量x,y的和

uint32sum；；定义sum为无符号整型常量

voidMain（void）；无返回主程序

{sum=Add（555,168）；；sum等于555+168

while

（1）；；为真循环

}

EXPORTAdd；声明子程序Add方便调用

AREAStart,CODE,READONLY；声明代码段start,为只读

ENTRY；程序入口

CODE32；声明32位ARM指令

AddADDR0,R0,R1；将R0+R1值赋给R0

MOVPC,LR；将LR值赋给PC

END；汇编结束

【实践小结】

通过本实践，我掌握了在C语言程序中如何调用汇编程序,了解了ATPCS的基本规则。

ARM实践5：

无仿真器下载运行

【实践目的】

1．熟悉ADS软件的基本配置；

2．通过实验掌握无仿真器时程序下载及运行的方法。

【实践内容】

1．学习如何在ADS集成开发环境中编译生成二进制（BIN）文件；

2．掌握如何利用超级终端在无仿真器的情况下进行程序的下载及运行。

【实践设备】

1．ARM2410嵌入式开发板；

2．软件：

PC机操作系统Win98、Win2000或WinXP，ADS1.2集成开发环境，超级

终端通讯程序。

【实践过程】（实践步骤、记录、数据、分析）

1.打开项目“LEDARY”，单击DebugrelSetting按钮。

2.在DebugrelSettings中包括6个面板，这里我们选择如下面板设置相关的生成选项。

（1）设置生成目标的基本选项（TargetSettings）；

（2）连接器的选项设置（Linker）在TargetSettingsPanels列表中选择Linker选项，再在其下选择ARMLinker，即可得到连接器的选项设置对话框；

（3）在TargetSettingsPanels列表中选择Linker选项，再在其下选择ARMfromELF，即可得到连接器的选项设置对话框。

这里outputformat选择Plainbinary，Outputfilename输入相应的路径即文件名：

D:

\ProgramFiles\ARM\ADSv1_2\Examples\LEDARY\2410LEDARY.bin。

修改完一项设置的时候，需要按一下APPLY，这样在下面显示栏里面看到更新过的设置。

至此已经完成了DebugRelSettings的所有设置，点击OK保存。

3．点击Make按钮，即可在所设置的文件夹下面得到2410LEDARY.bin文件。

如果有

ERROR提示2410init.o的路径不正确，可以在PROJECT选项里面单击RemoveObjectCode…。

还可以修改代码，以显示不同的灯闪效果，保持其他设置不变，单击Make

重新生成.bin文件，注意.bin文件的路径。

至此，我们已经详细介绍了如何编译得到可以下载到开发板上RAM并且运行的BIN文件。

4.连接好实验箱电源，并将计算机的串口接到开发板的UART0上，将SW1拨至R，

SW4拨至LEFT。

5．运行超级终端，选择正确的串口号，并将串口设置为：

波特率（115200）、奇偶校

验（None）、数据位数（8）和停止位

（1），无流控，打开串口。

6．启动实验箱，在超级终端出现“按ENTER键进入BIOS...2”提示，按照提示按ENTER进入BIOS，选择――“下载文件到RAM运行”这一项，键入回车，提示输

入下载地址，直接按回车以使用默认地址（ROBase）[0x31000000]，按回车，出现提示“请使用超级终端（XMODEM）发送文件。

开始下载...”。

7．点击超级终端的“传送”菜单，在下拉菜单中选择“发送文件”，选择我们刚刚编

译好的2410LEDARY.bin进行发送，其中传输协议选择1KXmodem。

8．当出现是否运行下载的程序的提示时，敲入Y键，即可看到开发板上8×8发光二极管跑马灯。

【实践程序分析】

voidMain（void）

{inti；

Port_Init（）；//初始化I/O

while

（1）

{Led_Display（0x0f）；//灯亮

for（i=0;i<0xfffff;i++）；//延迟

Led_Display（0x00）；//灯灭

for（i=0;i<0xfffff;i++）；//延迟

}

}

【实践小结】

通过本实践，我熟悉了ADS软件的基本配置，掌握了无仿真器时程序下载及运行的方法。

【实践总结】

在这次工程实践中，我学会了关于ARM的许多知识。

与同学的配合下，我们实现了许多在原有程序上的变化，在学习中得到了乐趣。

同时我们要感谢老师与学校给我们这次实践的机会，这在我们以后的学习和生活中的用处是无穷的。

最后，感谢同学们在这几天当中对我的帮助及老师对我耐心的辅导，让我再这次工程实训中受益匪浅

指导教师评语及成绩：

评语：

实践目的是否明确：

明确□基本明确□一般□较差□

实践原理阐述是否准确：

准确□基本准确□一般□较差□

实践方案设计是否合理：

合理□基本合理□一般□较差□

实践过程记录是否详细：

详细□较详细□一般□较差□

小结内容是否充实：

充实□较充实□一般□较差□

成绩：

优□良□中□及格□不及格□

教师签字：

批阅日期：