嵌入式系统实验2已做.docx
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嵌入式系统实验2已做
实验一ADS下简单ARM汇编程序实验
实验目的：
1、熟悉ADS1.2下进行汇编语言程序设计的基本流程；
2、熟悉在ADS中创建工程及编写、编译和运行汇编语言程序的方法；
3、熟悉AXD中各种调试功能。
实验环境：
1、硬件：
PC机。
2、软件ADS1.2。
实验内容：
1、在ADS中新建工程，并设置开发环境。
2、在CodeWarrior环境中编辑、编译和链接汇编语言程序，并生成可执行文件。
3、在AXD中调试汇编程序；
4、使用命令行界面编辑、编译和链接汇编程序。
实验过程：
本实验要求在ADS环境下，编写一个汇编程序，计算S＝1+2+3……+n的累加值。
把累加结果S存入到存储器的指定位置；在AXD中调试该程序，使用ARMulator模拟目标机。
1、新建工程。
打开CodeWarrior，选择File->New（project）选项，使用ARMExecutableImage模版新建一个工程。
2、设置编译和链接选项。
由于我们使用的是模拟机，设置汇编语言编译器的模拟处理器架构为Xscale；在ARMLinker中，选择output选项卡并选择Linktype为Simple类型，确认ROBase为0x8000，修改RWBase为0x9000，如下图所示。
3、为当前工程添加源程序文件。
ARM汇编程序源文件后缀名为S大小写均可。
确保添加入当前工程复选框选上。
4、编辑源程序代码。
参考程序add.s：
;armadd源程序
NEQU7;累加次数
；定义名为Adding的代码段
AREAAdding,CODE,READONLY
ENTRY
MOVR0,#0
MOVR1,#1
REPEATADDR0,R0,R1
ADDR1,R1,#1
CMPR1,#N
BLEREPEAT
LDRR2,=RESULT
STRR0,[R2]
HEREBHERE
；定义名为Dataspace的数据段
AREADataspace,DATA,READWRITE
RESULTDCD0
END
5、编译汇编源代码文件。
右击add.S文件，选择Compile，如果没有成功会弹出错误和警告窗口。
生成.O目标代码文件。
6、编译整个工程。
选择ProjectMake进行整个工程的编译。
可以在目录空间查看是否生成了映像文件add.axf。
7、确认调试目标设置。
设置目标处理器型号。
8、运行映像文件。
选择如图所示按钮运行映像文件，运行结果如下
9、调试准备
在AXD中，打开各个观察窗口，做调试准备。
选择ProcessorViewsRegisters选项，打开ARM寄存器显示窗口。
调整窗口大小，使得Corrent节点的R0~R2寄存器可见。
选择ProcessorViewsMemory选项，打开ARM存储器显示窗口。
在StartAddress输入框中输入准备查看的内存区域首地址0x9000。
10、调试映像文件。
点击鼠标所指图标
打开调试窗口。
为了便于调试，观察各个寄存器和存储器的变化情况，推荐调试窗口布局如图所示：
11、单步运行程序，观察并记录结果。
在AXD中，选择ExecuteStep选项，或者F10键，单步运行程序，查看相关寄存器和存储器相应地址上的变化，请把每一步的结果填入下表中。
运行结果如图所示：
分析源程序可以看出，我们的程序仅对少数几个寄存器进行了读写操作，所以观察时应注意红色框中的内容变化。
序号
执行指令
执行后的变化情况
寄存器（十六进制）
存储器（十六进制）
R0
R1
R2
PC
0x9000
1
MOVR0,#0
0x00000000
0x00000000
0x00000000
0x00008004
1000FFE700E800E81000FFE700E800E8
2
MOVR1,#1
0x00000000
0x00000001
0x00000000
0x00008008
1000FFE700E800E81000FFE700E800E8
3
REPEATADDR0,R0,R1
0x00000001
0x00000001
0x00000000
0x0000800C
1000FFE700E800E81000FFE700E800E8
4
ADDR1,R1,#1
0x00000001
0x00000002
0x00000000
0x00008010
1000FFE700E800E81000FFE700E800E8
5
CMPR1,#N
0x00000001
0x00000002
0x00000000
0x00008014
1000FFE700E800E81000FFE700E800E8
6
BLEREPEAT
0x00000001
0x00000002
0x00000000
0x00008008
1000FFE700E800E81000FFE700E800E8
7
LDRR2,=RESULT
0x0000001C
0x00000008
0x00009000
0x0000801C
1000FFE700E800E81000FFE700E800E8
8STRR0,[R2]0x0000001C0x000000080x000090000x000080201C00000000E800E81000FFE700E800E8
注意：
如果错过记录的时机可以选择FileReloadCurrentImage重新加载映像文件。
实验思考：
1、有没有办法让AXD中寄存器和存储器单元的值直接显示为十进制？
修改显示方式如下图：
2、程序分析
AREACOPYBS,CODE,READONLY；定义一个代码段
ENTRY；程序入口
LDRRO,=SRC；取得原数据表的表头
LDRR1,=DST；取得目标数据表的表头
MOVR2,#20；R4作为循环控制
BCOPYMOVSR3,R2,LSR,#3；R3=R2<<3逻辑右移3位
BEQCWORD；若Z=1,跳转到CWORD
OCOPYLDMIAR0!
{R4-R11}；加载R0指向的地址上的多字数据，保存到R4~R11中，R0值更新
STMIAR1!
{R4-R11}；将R4-R11的数据存储到R1指向的地址上，R1值更新
SUBSR3,R3,#1；R3=R3-1
BNEOCOPY；若Z=0,跳转到OCOPY
CWORDANDR2,R2,#7；R2=R2&7
BEQSTOP；若Z=1，跳转到STOP
WCOPYLDRR3,{R0},#4；将R3中的字数据读入以R0为地址的存储器中，并将新地址R0+4写入R1
STRR3,{R1},#4；将R3中的字数据写入以R1为地址的存储器中，并将新地址R1+4写入R1
SUBSR2,R2,#1；R2=R2-1
BNEWCOPY；若Z=0,跳转到WCOPY
STOP……
……
3、程序分析
AREAJump，CODE，READONLY；设置本程序的名称及属性
NUMEQU2；跳转表中的子程序个数
ENTRY；程序执行的入口点
StartMOVR0,#0；设置3个参数，R0选择调用哪个子程序
MOVR1,#3；R1为子程序要用的参数
MOVR2,#2；R2为子程序要用的参数
BLFunc；调用子程序Func，进行算术运算
StopMOVR0,#0x18；本条与下条指令的作用是参数传递
LDRR1,=&20026
SWI0x123456；将CPU的控制权交给调试器
FuncCMPR0，#NUM；判断R0是否在有效范围之内
MOVHSPC，LR；如果超出范围则程序返回
ADRR3，JTable；读取跳转表的基地址
LDRPC，【R3，R0，LSL#2】；根据参数R0的值跳转到相应的子程序
JTableDCDDoAdd；当参数R0为0时上面的代码将选择DoAdd
DCDDoSub；当参数R0为1时上面的代码将选择DoSub
DoAddADDR0，R1，R2；子程序DoAdd执行加法操作
MOVPC，LR；子程序返回
DoSubSUBR0，R1，R2；子程序DoSub执行减法操作
MOVPC，LR；子程序返回
END；结束汇编
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