最新嵌入式控制系统实验-第1讲EmbestARM实验教学系统介绍与实验一PPT课件.ppt

嵌入式控制系统实验嵌入式控制系统实验-第第1 1讲讲EmbestARMEmbestARM实验教学系统介绍实验教学系统介绍与实验一与实验一1.mbest 实验教学系统介绍 Embest ARM 教学系统包括Embest IDE集成开发环境，Embest JTAG仿真器，Flash编程器，Embest EduKit-III开发板、各种连接线、电源适配器以及实验指导书等。1.2 Embest IDE 主要特征 Embest IDE可在Windows 98、2000、NT及XP等操作系统上运行，主要支持ARM系列处理器。对于ARM系列处理器，Embest IDE 目前支持ARM7以及ARM9系列。Embest IDE for ARM于2001年正式发行，目前的版本为Embest IDE Pro for ARM。Embest IDE for ARM 主要特性如下：支持开发语言：C 和汇编。界面友好，使用方便：类似MS Visual Studio 的用户界面。工程管理器：图形化的工程管理工具，负责应用源程序的文件组织和管理，提供编译、链接、库文件的设置窗口，可在一个工作区中同时管理多个应用软件和库工程。源码编辑器：标准的文本编辑功能，支持语法关键字、关键字色彩显示等。IDE同时提供了高效的Find in Files引擎，可迅速查找定位指定的字符串信息。编译工具：集成著名优秀自由软件GNU的GCC编译器，并经过优化和严格测试，运行在Win32 环境；同时兼容ARM SDT2.51编译器，可以方便ARM SDT及ADS的用户在Embest IDE 下编译工程代码。IDE提供了图形化的编译器开关设置界面，用户可以简单、直观、快捷地完成工程编译选项设置。编译信息的输出，条理清晰，可迅速定位产生语法错误的源文件行。调试器：提供对ARM AXD 调试器的支持，可以方便使用Embest JTAG 仿真器调试ARMSDT及ADS 境的工程代码。源码级调试，提供了图形和命令行两种调试方式，可进行断点设置、单步执行、异常处理，可查看修改内存、寄存器、变量等，可查看函数栈，可进行反汇编等。支持ARM/Thumb 指令调试。调试设备：Embest JTAG仿真器，连接到主机的通信接口可以是DB25的LPT口、USB接口或Ethernet接口，另外一端是IDC插头，连接到目标板的JTAG 接口。用户可以使用Embest IDE配合Embest JTAG仿真器进行应用软件的开发，Embest IDE同时也支持一些国内外常用的Jtag Cable线。脱机调试：Embest IDE for ARM带ARM指令集模拟器，用户可以在PC上模拟调试ARM应用软件。丰富的例程：提供ADI、Atmel、Samsung、Cirrus Logic、OKI、Philips、Sharp 等多家公司ARM 处理器的调试程序示例和使用说明。联机帮助：中、英文两种版本的在线帮助文档。在嵌入式软件开发时，完成设计和编码后，即开始调试程序，这是软件开发的第三步。一个几千行的程序，其编译可达到没有一个警告，然而在运行时却可能达不到正常的设计需求、甚至系统无法运行起来而崩溃，更为难以查找的是系统运行只是在偶然的情况下出现问题或崩溃。当程序不能顺利运行，而又不能简单、直观的分析、知道问题的症结所在时，就该使用调试器来监视此程序的运行了。Embest IDE 调试器提供程序装载、执行、运行控制和监视所需要的强大的窗口调试环境，支持源码显示和调试，同时可以观察各类调试信息。Embest IDE 的调试功能包括：断点功能：断点设置、断点屏蔽、断点取消、条件断点、查看断点列表。程序的单步执行。变量监视功能：随程序运行同步更新变量，变量值即时修改。寄存器即时查看与修改。提供外围寄存器编辑器，可查看编辑ARM处理器的外围寄存器定义 存储器查看与修改，存储器内容显示格式定制。Flash编程器编程器 当程序编完后，需把程序生成的二进制执行文件烧写到开发板的Flash存储器中观察实际运行结果。实验系统提供了一套完善的Flash编程器，配合Embest JTAG仿真器，对开发板上的Flash进行读写。图2-1-3是Flash Programmer软件界面。串口接收设置 先使用Embest EduKit-III实验板附带的串口线，连接实验板上的UART0和PC机的串口。然后在PC机上运行windows自带的超级终端串口通信程序（波特率 115200、1 位停止位、无校验位、无硬件流控制）；或者使用其它串口通信程序 联机下载程序联机下载程序 当采用联机调试时，需要将集成环境与JTAG仿真器连接，点击Debug Remote Connect菜单项可激活连接，然后点击Download菜单将目标文件下载到目标系统的指定存储区中。然后利用Debug工具条进行调试，左侧为调试程序命令，右侧为调试观察窗口。调试结束后点击Debug Disconnect退出。实验一：ARM串行口实验实验类型：设计 1实验目的 了解S3C44B0X处理UART相关控制寄存器的使用；熟悉ARM处理器系统硬件电路中UART接口的设计方法；掌握ARM处理器串行通信的软件编程方法。实验一：ARM串行口实验 2实验设备 硬件：Embest EduKit-III实验台，仿真器，PC机。软件：Embest IDE集成开发环境，Windows 98/2000/NT/XP。3实验内容通过串口进行上下位机通讯。由上位机控制实验台小灯以不同方式亮和灭。前提：(1)熟悉和掌握S3C44B0 x的I/O口控制LED灯程序；(2)熟悉和掌握串口通信程序。3实验内容通过串口进行上下位机通讯。由上位机控制实验台小灯以不同方式亮和灭。前提：(1)熟悉和掌握S3C44B0 x的I/O口控制LED灯程序；(2)熟悉和掌握串口通信程序。S3C44B0X芯片上共有71个多功能的输入输出管脚，它们分为7组I/O端口。两个9位的输入/输出端口（端口 E 和 F）；两个8位的输入/输出端口（端口 D 和 G）；一个16位的输入/输出端口（端口 C）；一个10位的输出端口（端口 A）；一个11位的输出端口（端口 B）。每组端口都可以通过软件配置寄存器来满足不同系统和设计的需要。在运行主程序之前，必须先对每一个用到管脚的功能进行设置，如果某些管脚的复用功能没有使用，可以先将该管脚设置为I/O口。4实验原理(1)S3C44B0 x的I/O口控制LED灯I/O口口 端口控制寄存器（端口控制寄存器（PCONA-G）在S3C44B0X芯片中，大部分管脚是多路复用的，所以在使用前要确定每个管脚的功能。对复用I/O管脚功能的配置，可以通过配置寄存器PCONn（端口控制寄存器）来定义。如果PG0-PG7作为掉电模式下的唤醒信号，则这些端口必须配置成中断模式。端口数据寄存器（端口数据寄存器（PDATA-G）如果端口定义为输出口，则输出数据可以写入PDATn中相应的位；如果端口定义为输入口，则输入的数据可以从PDATn相应的位中读入。端口上拉寄存器（端口上拉寄存器（PUPC-G）通过配置端口上拉寄存器可以使该组端口和上拉电阻连接或断开。当寄存器中相应的位配置0时，该管脚接上拉电阻；当寄存器中相应的位配置1时，该管脚不接上拉电阻。外部中断控制寄存器（外部中断控制寄存器（EXTINT）通过不同的信号方式可以使8个外部中断被请求，EXTINT寄存器可以根据外部中断的需要将中断触发信号配置为低电平触发、高电平触发、下降沿触发、上升沿触发和边沿触发几种方式。LED灯灯 发光二极管D1204D1207正极与VDD33连接，VDD33可以输出3.3V的电压，负极通过限流电阻R1212R1215和芯片的108脚（GPC8）、107脚（GPC9）、30脚（GPF4）、31脚（GPF3）连接。这4个管脚分属于端口C和F，配置为输出口。通过向PDATC和PDATF寄存器中相应的位写入0或1可以使管脚108、107、30、31输出低电平或高电平。当这些管脚输出低电平时，LED点亮；当这些管脚输出高电平时，LED熄灭。调调试试实实验验例例程程。打打开开实实验验例例程程目目录录led_test目目录录下下例例程程，编编译译链链接接工工程程Remote Connect进进行行连连接接软软件件仿仿真真器器Download下下载载程程序序Debug工工具具条条start命命令令(F5快快捷捷键键)执执行行程程序序观观察察led的的运运行行结结果果Disconnect退退出出调调试状态。试状态。void Main(void)/44binit.s#jump to Main()sys_init();/Initial 44B0Xs Interrupt,Port and UART uart_printf(nr Led Test Examplen);for(;)led_test();void led_test()leds_off();delay(3000);led1_on();delay(3000);led1_off();/.void leds_off()led_display(0 x0);int f_nLedState;/全局变量全局变量 LED statusvoid led1_on()f_nLedState=f_nLedState|0 x4;led_display(f_nLedState);void led_display(int nLedStatus)f_nLedState=nLedStatus;if(nLedStatus&0 x01)=0 x01)rPDATC&=0 xFEFF;/GPC8:LED1(D1204)on else rPDATC|=(18);/off if(nLedStatus&0 x02)=0 x02)rPDATC&=0 xFDFF;/GPC9:LED2(D1205)on else rPDATC|=(19);/off S3C44B0X串行通讯（串行通讯（UART）单元）单元 S3C44B0X UART单元提供两个独立的异步串行通信口，最高波特率达115.2Kbps。每一个UART单元包含一个16字节的FIFO，用于数据的接收和发送。波特率的产生波特率的产生 波特率由一个专用的UART波特率分频寄存器（UBRDIVn）控制，计算公式如下：UBRDIVn=(round_off)(MCLK/(bps x 16)-1其中：MCLK是系统时钟。UBRDIVn的值必须在1到（216-1）之间。例如：在系统时钟为40MHz，当波特率为115200时：UBRDIVn=(int)(40000000/(115200 x 16)+0.5)-1=(int)(21.7+0.5)-1=21 4实验原理(2)串口通信UART控制寄存器控制寄存器 UART行控制寄存器包括UART行控制寄存器ULCONn、UART控制寄存器UCONn、发送寄存器UTXH、接收寄存器URXH和波特率分频寄存器 UBRDIV。UART0只采用二根接线只采用二根接线RXD和和TXD，因此只能进行简，因此只能进行简单的数据传输及接收功能。单的数据传输及接收功能。UART0 串口接收设置。在串口接收设置。在PC机上运行机上运行windows自自带的超级终端串口通信程序（波特率带的超级终端串口通信程序（波特率115200、1位停止位、无校验位、无硬件流控制）；或者位停止位、无校验位、无硬件流控制）；或者使用其它串口通信程序。使用其它串口通信程序。调试实验例程。打开实验例程目录调试实验例程。打开实验例程目录uart_test目录下例程，编译链接工程目录下例程，编译链接工程Remote Connect进行连接软件仿真器进行连接软件仿真器Download下载下载程序程序Debug工具条工具条Go命令命令(F5快捷键快捷键)观察观察超级终端的串口显示结果超级终端的串口显示结果Disconnect退出调试退出调试状态。状态。实验内容 通过串口进行上下位机通讯。由上位机控制实验台小灯以不同方式亮和灭。思考题思考题 下位机如何采用中断方式接收上位机传递的数据。结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！31