嵌入式系统ARM试验报告

1、南京邮电大学通信与信息工程学院实验报告实验名称：实验一 基于ADS开发环境的设计实验二嵌入式Linux交叉开发环境的建立 实验三 嵌入式Linux环境下的程序设计课程名称嵌入式系统B_班级学号B13010711_姓 名马俊民_开课时间2015/2016学年 第1学期实验一 基于ADS开发环境的程序设计一、 实验目的1、学习ADS开发环境的使用；2、学习和掌握ADS环境下的汇编语言及C语言程序设计；3、学习和掌握汇编语言及C语言的混合编程方法。二、 实验内容1、编写和调试汇编语言程序；2、编写和调试C语言程序；3、编写和调试汇编语言及C语言的混合程序；4、编写程序测试多寄存器传送指令的用法。三、

2、 实验原理ADS全称为ARM Developer Suite，是ARh公司推出的新一代ARM 集成开发 工具。现在常用的ADS版本是ADS1.2,它取代了早期的ADS1.1和ADS1QADS用于无操作系统的ARM系统开发，是对裸机 （可理解成一个高级单片机）的开发。ADS具有极佳的测试环境和良好的侦错功能，它可使硬件开发工作者更 深入地从底层去理解ARM处理器的工作原理和操作方法，为日后自行设计打基 础，为BootLoader的编写和调试打基础。1. ADS软件的组成ADS由命令行开发工具、ARM!行时库、GUI开发环境（CodeWarrior和AXD、 实用程序、支持软件等组成。2. GUI

3、开发环境ADS GUI开发环境包含CodeWarrior和AXD两种，其中Code Warrior是集 成开发工具，而AXD是调试工具。使用汇编语言进行编程简单、方便，适用于初始化硬件代码、启动代码等。汇编语言具有一些相同的基本特征：1.一条指令一行。2.使用标号（label、给内存单元提供名称，从第一列开始书写。3.指令必须从第二列或能区分标号的地方开始书写。4.注释必须跟在指定的注释字符后面，一直书写到行尾。在ARME编程序中，每个段必须以AREA乍为段的开始，以碰到下一个AREA作为该段的结束，段名必须唯一。程序的开始和结束需以ENTR郴END来标识。嵌入式C语言设计是利用基本的C语言知

4、识，面向嵌入式工程实际应用进行 程序设计。为了使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为 子程序之间的调用规定一定的规则。ATPCSft是ARM程序和Thumb程序中子程序 调用的基本规则。四、 实验过程与关键代码分析1.创建项目工程在File菜单中选择New命令，打开一个新建工程对话框。 在Project选 项卡下，选择ARM Executable Image,然后在Project name文本框里输入项目名称，点击确定。弹出工程窗口。选择File菜单中的New命令， 选择File中输入要创建的文件名。 汇编程序以.s结尾， 文本框中指定文件的存放位置，选中Add to标签页，

5、在File name文本框c程序以.c结尾。 在LocationProject，在Targets中选中DebugRel,单击确定关闭窗口。2.用汇编语言设计程序实现10的阶乘AREA EXAMPLE, CODE, READONLYENTRY startMOV R0, #10MOV R1, #1LOOPMUL R0, R0, R1SUB R0, R0, 1CMP R0, #1BHI LOOPEND在这个程序中，我们首先对R0和R1赋值，将R0作为一个变量，而R1作为一个存贮阶乘值的寄存器。在每进行一次乘法之后，将R0减1。同时在做完减法后进行判断，如果此时R0大于1,贝U返回继续乘法，否则结束程

6、序，输出结果3.用调用子程序的方法实现1!+2!+3!+10!，代码如下：asmp.sAREA JC, CODE, READONLYEXPORT JCPENTRYJCPADDR3, R0, #1MOVR2, #1MOVR1, #1LOOP MULR0, R1, R2MOVR1, R0ADDR2, R2, #1CMPR2, R3 BNELOOP NOPNOP MOVPC, LRENDPROGC.c#include Extern int JCP(int N) int main()int res=0;int m=10;int i;for (i=1;iTEXT2=“OLLEH”AREA invstri

7、ng, CODE,READONLY startADRR1，TEXT1ADRR2，TEXT2MOVR3,#0LOOPLDRBR0，R1, #1ADDR3，R3，#1CMPR0，#0BNELOOPSUBR1，R1，#2LOOP1LDRB R0，R1, #-1STRB R0，R2, #1SUBR3，R3,#1CMPR3，#1BNELOOP1MOVR5，#&55NOPTEXT1=“HELLO”，0ALIGNTEXT2=“OELLH”END五、实验小结在这次实验中，学会了如何使用汇编程序进行编程。对汇编程序编程一些基本的要求有了一定的了解，学习了C语言的语法和在其中调用汇编程序的方 法。学会了利

8、用CodeWarrior IDE开发C和ARM匚编代码。学会了在AXD中进行 代码调试的方法和过程，对AXD的调试有初步的了解。实验二 嵌入式Linux交叉开发环境的建立一、实验目的1、掌握嵌入式Linux交叉开发环境的建立方法2、学习和掌握Linux常用命令3、学习和掌握vi编辑器的使用二、实验内容1、搭建嵌入式Linux交叉开发环境2、熟悉Linux的常用命令3、熟悉vi编辑器的常用命令 三、实验原理Linux系统是UNIX系统的分支，是UNIX的微机版。Linux具有异常丰富的 驱动程序资源，支持各种主流的硬件设备与技术。Linux包含了现代的UNIX操作系统的所有功能特性，这些功能包括

9、多任务、虚拟内存、虚拟文件系统、进程 间通信、对称所处理器、多用户支持等。Vi编辑器是所有UNIX和Linux下的标准编辑器。它包含3种工作模式。 嵌入式系统是专用的计算机系统，它对系统的功能、可靠性、成本、体积、 功耗等有严格的要求。 大部分嵌入式系统没有大容量存储设备， 一般不能安装大 型开发软件，系统的开发需要采用交叉开发模式。四、实验过程与关键代码分析实验用的是UP-NetARM2410-S试验箱，里面配有三星的芯片S3c2410X打开电脑上VMWar软件，在Windows系统下启动虚拟机里的Linux系统。1.宿主机的环境搭建下载并运行VMWar，e根据向导创建一台新虚拟机并选择Li

10、nux作为客户操 作系统，再根据向导安装RedHat Linux 9.0。2.虚拟机中启动Linux操作系统使用root登陆，用户名为root，密码为123456。之后对共享文件设置进 行调整：打开settings界面，打开shared folders功能，同时将路径设置到有课前下载的软件的目录下接着 需要3.开发工具软件的安装(1)安装gcc打开Linux后，打开终端窗口，在共享的目录下找到install.sh并运行， 命令如下：ls. / install.sh安装程序将自动建立/arm2410s目录， 并将所有的开发软件包安装到/arm2410s目录下， 同时自动配置编译环境， 建立合适的

11、符号链接。 安装完 成后在目录/opt/host/armv4l/bin/下应该能看到主编译器。(2)配置PATH路径vi .file将里面PATH变量改为PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv41/bin/;存盘后执行source .bash_profile以后armv4l-unknown-linux-gcc将被自动搜索到4.宿主机上的开发环境配置(1)配置IP地址ifconfig eth0 21命令配置了宿主机的IP地址。然后打开网络配置窗口，重新探测MAC地址。重新激活。(2)关闭防火墙单击“Red菜单一“系统设置安全级

12、别” 一打开“安全级别配置”窗 口，选择“无防火墙选项。 ”(3)配置NFS。单击“Red菜单一“系统设置服务器设置服务”，在“服务配 置”窗口中勾选nfs，单击“开始”(4)NFS设置单击“Red菜单一“系统设置服务器设置NFS服务器”,打开 “NFS服务器配置”窗口，设置NFS共享。然后在NFS服务器中增加主机IP地址的链接许可和目录。完成配置。5.目标机的信息输出Windows系统下，“开始所有程序附件通讯超级 终端，新建一个通信终端。区号、电话号码随意输入。设置每秒位数为 “115200，数据位为“8，无奇偶校验，停止位为“1，无数据流控制。单 击“确定。6.程序的运行 打开超级终端，

13、启动Linux，屏幕显示：/mnt/yaffs在超级终端上执行挂载命令：/mnt mount-t nfs 21:/arm2410s /mnt/nfs挂载成功后可执行程序。五、实验小结在这次实验中， 学会建立Linux交叉开发环境， 学会了ls和vi，cd等常用 的Linux命令，并掌握了Vi编辑器的使用方法。同时知道了如何在搭建失败时 寻找错误进行排错。实验三 嵌入式Linux环境下的程序设计一、实验目的1、掌握嵌入式Linux环境下的程序设计方法2、学会编写Makefile文件 二、实验内容1、熟悉嵌入式教学实验箱的使用2、编写C程序和Makefile文件3、编译程序产

14、生可执行程序4、完成主机的挂载和程序的执行三、实验原理在嵌入式Linux环境下的程序设计方法有一下几个步骤：1.编写源程序2.编写Makefile文件3.编译程序4.运行和调试程序5.将生产的可执行文件加入文件系统。 前三个步骤在宿主机上完成，后面的步骤在目标机上完成四、实验过程与关键代码分析1.建立工作目录mkdir hello cd hello2.编写源程序用vi编辑器编辑Hello.c文件vi Hello.c在Vi中输入源程序如下：#include main()printf(“hello world n”);3编写Makefile文件vi Makefile在vi中编辑Makefile文件

15、如下：CC= armv4l-unknown-linux-gccEXEC = helloOBJS = hello.o CFLAGS += LDFLAGS+= -static all: $(EXEC) $(EXEC): (OBJS)$(CC) $(LDFLAGS)-o $ $(OBJS)clean：-rmf $(EXEC) *.elf *gdb *.o4.编译程序在hello目录下运行“make来编译程序。make cleanmake编译成功后，生成可执行文件Hello.o。5.下载调试在宿主机上启动nfs服务，并将/arms2410s设置为共享目录。 接下来启动超 级终端，建立通讯，挂载。/mnt mount-t nfs 21:/arm2410s /mnt/nfs挂载成功后，进入/mnt/nfs,再进入/mnt/nfs/hello,直接运行刚刚编译生成的可执行文件Hello.o，查看运行结果cd hello . /hello可以看见“Hello world 只需要挂载一次便可，只要实验箱没有重启，就可以一直保持连接。反复修 改、编译、调试，直至程序调试通过。6.可执