嵌入式实验报告.docx

1、嵌入式实验报告嵌入式系统实验报告 学生姓名： 专业班级：08级计算机科学与技术二班指导教师： 完成时间： 2011年05月31日 湖南科技大学计算机科学与工程学院实验一 ARM SDT 2.5 开发环境简介和配置一、实验目的熟悉ARM SDT 2.5开发环境，学会ARM并行口仿真器的使用。使用ARM SDT 2.5编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序。了解嵌入式开发的基本思想和过程。二、实验内容本次实验配置ARM SDT 2.5 集成开发环境。新建一个简单的工程文件，并编译这个工程文件。学习ARM并行口仿真器的使用和开发环境的设置。下载已经编译好的文件到嵌入式控制器中运行。学会在程序中设置断点

2、，观察系统内存和变量，为调试应用程序打下基础。三、预备知识C 语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法。四、实验设备及工具（包括软件调试工具）硬件：ARM 嵌入式开发平台、JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以上、串口线。软件： WinXP、ARM SDT 2.5集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。五、实验步骤1、运行ARM SDT 2.5集成开发环境（ARM Project Manager）.选择File | New菜单，在对话框中选择Project，并新建一个工程文件（work1.apj）.2、在新建的工程中，如下图所示，选中工程树的“根部”。使用菜单Project

3、 | Tool Configuration for work1.apj | = armasm | Set，对整个工程的汇编进行配置。3、因为开发板上的嵌入式处理器ARM7TDMI没有浮点处理器，所以在弹出的对话框中设置Floating Point Processor为none。注意，要保持其他的设置不变。4、选中工程树的“根部”，通过菜单Project | Tool Configuration for work1.apj | asmlink | Set，对整个工程的连接方式进行设置。5、在弹出的对话框中，选中Entry Base选项卡，设置连接的Read-Only(只读)和Read-Write

4、(读写)地址。地址0xC000000是开发板上SDRAM的真实地址，是由系统的硬件决定的；0xC600000指的是系统可读写的内存的地址。即，在0xC000000-0xC5fffff之间是只读区域，用于存放程序的代码段，在0xC600000开始是程序的数据段。6、在Linker Configuration的ImageLayout选项卡中，设置程序的入口模块，指定程序从44binit.s开始运行的。7、选中工程树中的DebugRel子树Release子树，用Delete键删除。8、使用编译器输出bios.bin文件：（1）选择工程树的“根部”，选择Project-Edit Variables f

5、or work1.apj在弹出的窗口中，将变量build_target的值改为，单击ok保存并退出。（2）选择Project-Edit Project Template在弹出的窗口中，单击Edit Details将标题改为Rom。单击New新加一个CreateRome构建过程。（3）选择Project-Edit Variables for work1.apj 在Name和Value项中填写，点击OK；在下图窗口中，将$Projectname的值改为bios。9、至此，工程文件设置完毕。为了下次使用方便，所以保存此工程文件，文件名为work1.apj。如下图所示：下面在之前工作的基础上，进一步进

6、行实验：1、导入所需文件，搭建正确的运行环境，在工程中加入工程源文件，如下图所示：2、选中工程中的Debug子树，通过Project | Build work1.apj “Debug”菜单，编译整个工程。3、把ARM的JTAG仿真器连接到PC机地并行口和开发板上，打开开发板的电源，从老师所给的已有材料中找到jtag文件夹，按照“STD251在线调试方法.pdf”中的要求安装仿真器的驱动程序，然后再开始-运行中输入cmd命令，在弹出窗口中输入cd c:jtag，和winntjtag启动仿真器连接程序。过程截图依次如下所示：4、运行Project | Debug work1.apj “Debug”

7、菜单，启动ARM Debugger软件调试程序。在ARM Debugger中，通过Options | Configure Debugger菜单设置仿真器的Target Environment为Remote_A。5、单击Configure按钮，设置仿真器，添加本机的IP地址。6、出现如下提示以后，先按开发板的复位键按钮，然后点击YES，ARM Debuger开始通过仿真器装载程序。7、装载完毕后，通过Option | Add search path 设置工程文件路径，然后点击View | Source files，会看到工程中文件信息，如下图所示：8、至此，基本上完成了ARM SDT 2.5 开

8、发环境的配置工作，为以后的实验做好了充分的准备。六、实验总结环境配置需要足够的细致，稍微又不留意就会导致下一步的配置无法继续。就如下图所示，直到编译的时候错误才呈现。为了排除这个错误，试了很多方法，即使重启集成开发板都没能解决问题，我们不得不回过头去反复检查各个步骤，确保正确无误，从而浪费了很多时间和精力。最终发现计算机的IP地址不是理所当然的192.168.0.48，而是机房中计算机早已配置好的固定IP地址。通过这个基本实验，不仅为接下来的实验打好了基础，而且让我们进一步理解了嵌入式系统的开发、编译的一般过程。实验二 开发基本的嵌入式应用程序一、实验目的在实验一的基础上，学会使用ppcboo

9、t、tftp和超级终端进行嵌入式应用开发。二、实验内容使用VC编辑器编写一段程序，在串口显示“Hello world”等文本。利用ppcboot与tftp将程序下载到ARM板。三、预备知识ARM SDT 2.5集成开发环境、C语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法。四、实验设备及工具（包括软件调试工具）硬件：ARM 嵌入式开发平台、JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以上、串口线。软件：VC 6.0 WinXP、ARM SDT 2.5集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。五、实验步骤1、在ARM SDT 2.5中，打开实验一中创建好的工程work1。2、启动VC 6.0

10、，打开main.c。重点分析Main函数中的代码，可以了解到系统的启动过程。Void main(void) Bsp_Init(); While(1) Uart_Printf(“Hello World!n”); Delay(10000);可以知道，系统从bspcpu44binit.s开始执行，进行简单的初始化后即进入main()函数，Bsp_Init()用于初始化ARM板，然后进行while(1)死循环。3、编译并下载程序，调试程序。开启tftp服务程序，设置bios.bin的路径，如下图：4、运行windows系统下的超级终端（HyperTerminal）应用程序，新建一个终端通讯，取名为ar

11、m。5、选择终端的连接的串口，设置通讯的格式和协议。6、设置完成超级终端后，就可以和嵌入式开发板中固化的ppcboot建立通讯。按嵌入式开发板系统的复位按钮，使系统通过BIOS引导，通过PC机键盘可以和嵌入式开发板通讯，按回车键，此时超级终端等待命令输入。输入tftp c000000，终端显示下载完毕，再输入go c000000开始程序运行。出现乱码，不能正常显示显示的不是所要想到的结果可以看到，初步试验存在错误，不能正常显示“Hello World!”。经过分析，发现文件编译有错误，归根结底是运行环境没有配置好，重新试了几次，最终达到了如下效果：六、实验总结这个试验的编程环节不算太难，关键还

12、在环境配置和搭建。开始不懂为什么要用超级终端，而且让它怎么显示内容等等。通过请教会的同学，我们才慢慢了解到“交叉编译”的实质内容，并在自己的机子上，通过实战实现了相关内容。实验三 ARM 的串行口实验一、实验目的掌握ARM 的串行口工作原理。学习编程实现ARM 的UART 通讯。掌握CPU 利用串口通讯的方法。二、实验内容学习串行通讯原理，了解串行通讯控制器，阅读ARM 芯片文档，掌握ARM 的UART 相关寄存器的功能，熟悉ARM 系统硬件的UART 相关接口。编程实现ARM 和计算机实现串行通讯：ARM 监视串行口，将接收到的字符再发送给串口（计算机与开发平台是通过超级终端通讯的），即按P

13、C 键盘通过超级终端发送数据，开发平台将接收到的数据再返送给PC，在超级终端上显示。三、预备知识用ARM SDT 2.5集成开发环境，编写和调试程序的基本过程。ARM 应用程序的框架结构。了解串行总线。四、实验设备及工具（包括软件调试工具）硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以上、串口线。软件： WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。五、实验原理及说明1异步串行IO异步串行方式是将传输数据的每个字符一位接一位(例如先低位、后高位)地传送。数据的各不同位可以分时使用同

14、一传输通道，因此串行IO 可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字符。为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。在微型计算机中大量使用异步串IO 方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。但是由于每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间，因此效率较低。串行通信字符格式串行接口的物理层标准：EIA RS232C， RS232C 规定了双极性的信号逻辑电平：-3V 到-25V 之间的电平表示逻辑“1”。+3V 到+25V 之间的电平表示逻辑“0实用R

15、S-232C 连线3ARM 自带的串行口寄存器。ARM 自带两个串行口，各带有16 字节的FIFO（先入先出寄存器），最大波特率115.2K。每个UART 有7 种状态：溢出错误、校验错误、帧错误、暂停态、接收缓冲区准备好、发送缓冲区空、发送移位缓冲器空，这些状态可以由相应的UTRSTATn/UERSTATn 表示，并且与发送接收缓冲区相对应的有错误缓冲区。波特率的可以通过控制波特率寄存器（UBRDIVn）控制。六、实验步骤 1新建工程，将“Exp2 ARM 串口实验”中的文件添加到工程中，这些是启动时所需要的文件。 2定义与UART 有关的各个寄存器地址和一些特殊的位命令。3编写串口驱动函数（MyUart.c）4在主函数中实现将从串口0 接收到的数据发送到串口0（Main.c）。 串口初始化 主函数流程图七、实验结果编程实现ARM 和计算机实现串行通讯：ARM 监视串行口，将接收到的字符再发送给串口（计算机与开发平台是通过超级终端通讯的），即按PC 键盘通过超级终端发送数据，开发平台将接收到的数据再返送给PC，在超级终端上显示。实验结果如图所示