嵌入式系统原理及应用.pdf

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1、 1 嵌入式系统原理及应用嵌入式系统原理及应用 实实 验验 指指 导导 书书 现代通信技术重点实验室现代通信技术重点实验室 编编 2 实验一：实验一：ARM汇编指令实验汇编指令实验 一、实验目的一、实验目的 1、初步学会使用ADS1.2 开发环境，学会ARM 仿真器的使用。2、通过实验掌握简单的ARM指令。二、实验内容二、实验内容 1、熟悉开发环境的使用，并使用LDR、STR和MOV等指令访问寄存器或存储单元。2、使用基本的ADD、SUB、LSL、AND等指令完成基本的数学与逻辑运算。三、实验设备及工具（包括软件调试工具）三、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

2、ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以上、串口线。软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序。四、实验步骤四、实验步骤 1、建立一个工程项目 运行ADS1.2 集成开发环境（CodeWarrior for ARM Developer Suite）。选择FileNew菜单，在对话框中选择Project，如图1-1 所示，新建一个工程文件。图中示例的工程名为Exp1.mcp。点set按钮可为该工程选择路径如图1-2 所示，选中CreatFolder 选项后将以图1-1中的Pr

3、ojectName 或图1-2中的文件名为名创建目录，这样可以将所有与该工程相关的文件放到该工程目录下，便于管理工程。图1-1 新建工程 图1-2 保存工程 3 2、建立一个源文件 (1)运行ADS1.2 集成开发环境（CodeWarrior for ARM Developer Suite）。选择FileNew菜单，在对话框中选择File，如图1-3 所示。图1-3 新建文件（2）单击Text File选项，建立一个文本文件。（3）在File name文本框中输入要建立的的文件名称。一定要注意文件的扩展名，汇编语言的扩展名是S，C语言的文件扩展名是C，C+语言的扩展名是CPP。（4）在Loca

4、tion中确定文件的路径，然后单击确定，新文件建立完毕。3、编辑如下的新文件，并保存 AREA StrCopy,CODE,READONLY ENTRY start LDR r1,=srcstr LDR r0,=dststr BL strcopy stop MOV r0,#0 x18 LDR r1,=0 x20026 SWI 0 x123456 strcopy LDRB r2,r1,#1 STRB r2,r0,#1 CMP r2,#0 BNE strcopy MOV pc,lr AREA Strings,DATA,READWRITE srcstr DCB First string-source,

5、0 dststr DCB Second string-destination,0 END 4、把源文件加入到工程项目中（1）打开Code Warior IDE,单击FileOpen,打开工程项目管理文件,如图1-3.4 图1-3 打开工程项目文件 (2)右击窗口,弹出如图1-4所示的窗口，单击Add Files将建立的源文件加入到工程项目中。Add Files 把已经建立的源文件加入到工程项目中。Create Group 创建一个文件组。图1-4工程项目窗口 5、编译 执行ProjectBring UP to Data命令。执行ProjectMake 命令。执行ProjectRun 命令。6、

6、执行ProjectDebug命令。(1)打开菜单项DebugRemote Connect,连接软件仿真器，执行Download命令下载程序，并打开寄存器窗口。（2）打开存储区窗口，观察地址0 x804E0 x8064的内容，以及地址0 x80380 x804E的内容。（3）单步执行程序并观察和记录寄存器与存储器值的变化。结合实验内容和相关资料，观察程序运行，通过实验加深理解ARM指令的使用。五、练习题五、练习题 编写程序将R0和R1的内容相加的结果放入R2，将R0和R1的内容相减的结果放入R3，将R0*2和R1的内容相加的结果放入R4。5 实验二：实时时钟实验实验二：实时时钟实验 一、实验目的

7、一、实验目的 1、了解实时钟的硬件控制原理及设计方法。2、掌握S3C44B0X处理器的RTC模块程序的设计方法。3、了解S3C44B0X处理器的LCD控制器的使用。4、掌握CPU利用串口的通讯方法 二、实验内容二、实验内容 学习和掌握S3C44B0X处理器的RTC模块和UART模块的使用，编写应用程序，修改时钟日期及时间设置，并使用ARM教学系统的串口在超级终端上显示当前系统的时间,同时在LCD上显示当前时间;编写程序获得键盘的值，并可以在LCD和超级终端上显示。三、实验设备及工具（包括软件调试工具）三、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J

8、TAG 仿真器、PC 机Pentium100 以上、串口线。软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或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。四、实验原理四、实验原理 1、S3C44B0X实时时钟单元是处理器集成的片内外设，由开发板上的后备电池供电，可以在系统电源关闭的情况下运行。RTC发送8位BCD码数据到CPU。传送的数据包括秒、分、小时、星期、日期、月份和年份。1）读/写寄存器 访问RTC模块寄存器，首先要设RTCCON的位0为1.CPU通过读模块中的寄存器BCDSEC、BCDMIN、BCDHOUR、BCDDAY、B

9、CDDATE、BCDMON和BCDYEAR的值，得到当前的相应时间值 2）后备电池 RTC单元可以使用通过后备电池通过引脚RTCVDD供电。当系统关闭电源以后，CPU和RTC的接口电路被阻断，后备电池只需要驱动晶振和BCD计数器，从而达到最小功耗。2、LCD控制器支持4位单扫描、4位双扫描和8位单扫描工作方式。处理器使用内部的RAM区作为显示缓存，并支持屏幕水平和垂直滚动显示。可以根据硬件的实际水平和垂直象素点数传送数据位数、时间线和帧速率方式等进行编程，以支持多种类型的液晶显示。3、UART控制器 1）UART行控制寄存器ULCONn.2)UART控制寄存器UCONn 3)发送寄存器UTXH

10、和接收寄存器URXH 4）波特率分频寄存器UBRDIV 4、键盘动作由芯片ZLG7289A检测，ZLG7289的CLK与DIO与ARM的同步串口连接；KEY与外部中断4相连接。下载数据且按方式0 译码指令，其指令与数据格式如表2-1所示：表2-1 下载数据具按方式0 译码的指令与数据格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DP X X X d3 d2 d1 d0 1 0 0 0 a3 a2 a1 a0 其中X 表示无影响。命令由二个字节组成，前半部分为指令，其中a2，a1，a0 为位地址，具体分配如表 2-2 所示：6 表2-2 位地址 2 1 0 显示位 0 0 0 1 0 0

11、 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 8 d0 d3 为数据，收到此指令时，ZLG7289A 按以下规则（译码方式0）进行译码，如 表2-3 所示：表2-3 译码方式0 d0 d3（十六进制）d3 d2 d1 d0 7段显示 00H 0 0 0 0 0 01H 0 0 0 1 1 02H 0 0 1 0 2 03H 0 0 1 1 3 04H 0 1 0 0 4 05H 0 1 0 1 5 06H 0 1 1 0 6 07H 0 1 1 1 7 08H 1 0 0 0 8 09H 1 0 0 1 9 0AH 1 0 1 0-0BH

12、 1 0 1 1 E 0CH 1 1 0 0 H 0DH 1 1 0 1 L 0EH 1 1 1 0 P 0FH 1 1 1 1 无显示 小数点的显示由DP 位控制，DP=1 时，小数点显示，DP=0，时小数点不显示。五、实验步骤五、实验步骤 1、准备实验环境 1）使用Jtag仿真器连接目标板，使用UP-NETARM3000附带的串口连接线连接实验板上的UART0和PC机的串口。2）打开UarmJtag界面。3）在PC机上运行ARM教学系统的超级终端串口通信程序。2、新建工程 3、编写主程序（main.c）。主函数流程图如图2-1.7 开发版初始化ARMTargetInit()在超级终端上显示“Arm Target Init OK”zlg7289复位Zlg7289_Reset()LCD320*240 初始化转换LCD显示模式为文本显示模式LCD清屏分别在超级终端和LCD上显示“LCD is initialized OK”RTC 初始化分别在超级终端和LCD上显示当前的日期和时间查询有无键按下有无ZLG7289_ENABLE发送“下载数据且按方式0 译码”指令WriteSDIO(ZLG7289_CMD_DATA0|i)显示时间的第(i)位i=6延时i=i+1YesZLG7289_DISABLE分别在超级终端和LCD上显示键值键值为14吗？YesNoNo 图2-1主函数流程图