嵌入式实验报告计算机专业类课程

计算机专业类课程试验汇报日期：

电子科技大学实验报告一、试验室名称：计算机学院软件试验室二、试验项目名称：试验系统介绍及入门汇编程序实现stycopy复制学号三、试验课时：4课时四、试验原理NUC951开发板介绍：NUC951开发板MCU为基于ARM企业ARM926EJS关键32位低功耗RISC处理器，带MMU，提供8K-byte指令Cache和8K-byte数据Cache，内置10/100M以太网控制器。NUC951开发板外观如图所表示。ADS1.2集成开发环境介绍：ADS是ARM企业集成开发环境软件，他前身是SDT，SDT是ARM企业曾经开发环境软件，现在SDT早已经不再升级。ADS包含了四个模块分别是：SIMULATOR；C编译器；实时调试器；应用函数库。ADS编译器调试器较SDT都有了非常大改观，ADS1.2提供完整WINDOWS界面开发环境。C编译器效率极高，支持c以及c++，使工程师能够很方便使用C语言进行开发。提供软件模拟仿真功效，使没有Emulators学习者也能够熟悉ARM指令系统。ADS1.2提供强大实时调试跟踪功效,片内运行情况尽在掌握。ADS1.2需要硬件支持才能发挥强大功效。ADS由命令行开发工具，ARM实时库，GUI开发环境(CodeWarrior和AXD),适用程序和支持软件组成。有了这些部件，用户就能够为ARM系列RISC处理器编写和调试自己开发应用程序了。uC/OS-II介绍：uC/OS-II是一个抢占式实时多任务内核。uC/OSuC/OSuC/OS-II是用ANSIANSIANSIC语言编写，语言编写，包含一小部分汇编语言代码，使之能够提供给不一样架构微处理器用。至今从8位到64位，uC/OSuC/OSuC/OS-II已经在40多个不一样架构微处理器上使用。在各个领域中使用uC/OSuC/OSuC/OS-II，这些领域包含：摄影机行业、航空医疗器械、网络设备自动提款机以及工业人等。uC/OSuC/OSuC/OS-II全部以源代码方式提供给读者，大约有550055005500行。CPU相关部分使用相关部分使用是针对ARMCortexARMCortexARMCortexARMCortexARMCortex-M0关键代码。即使关键代码。即使uC/OSuC/OSuC/OSuC/OS-II能够在PC机上开发和测试，不过能够很轻易地移植到不一样架构嵌入式微处理器上。五、试验目标1.经过此试验系统，读者能够了解嵌入式实时操作系统uC/OS-II内核机制和运行原理。本试验系统展示了uC/OS-II各方面管理功效，包含信号量、队列、内存、时钟等。在各个试验中详细介绍了uC/OS-II相关函数。读者在做试验同时能够结合理论知识加以分析，了解各个函数作用和嵌入式应用程序设计方法，最终对整个uC/OS-II和嵌入式操作系统应用有较为清楚认识。掌握嵌入式软件开发环境建立过程；初步掌握嵌入式程序编译和调试过程。2.编写一个完整汇编函数，实现strcopy复制学号，并在以上搭成环境上运行，达成现学现用目标。六、试验内容将嵌入式软件开发环境搭建起来，并运行试验提供用例程序；编写一个完整汇编函数，实现strcopy复制学号，并在以上搭成环境上运行。七、试验器材（设备、元器件）NUC951开发板、ADS1.2、J-Link调试器、BSP、PC一台八、试验步骤ADS工程建立：在CodeWarrior工具栏"File"菜单中选择"New"菜单。这么就会打开一个对话框，如图所表示。选择默认标签project下第一个选项ARMExecutableImage，在Projectname中填写工程名称，Location中填写工程保留路径，点击“确定”即可创建对应工程。创建工程文件完成后，会在CodeWarrior窗口中打开创建工程*.mcp，有三个标签，默认第一个标签file，如图所表示。单击工具栏NewTextFile按钮，能够新建文件，编写试验代码，如图。试验代码编辑完成后，选择File-Save或者单击工具栏上图标保留为指定格式，如图。此时在*.mcp窗口中点击右键，选择AddFiles„选项，在弹出框中选择保留程序文件，然后单击确定添加，在弹出对话框中勾选DebugRel选项，如图所表示。配置、编译和链接工程：在进行编译和链接前，首先进行生成目标配置。选择Edit\DebugRelSettings命令或直接单击工具栏上DebugRelSettings图标，弹出DebugRelSettings窗口，能够对生成目标文件进行配置，如图所表示。TargetSetting选项：在这个选项中，我们仅需要将Post-Linker选项设置为ARMfromELF。选择在链接完成后，还要对输出文件进行操作。通常情况下，希望生成一个能够烧写到Flash中去二进制代码（bin文件），所以在这里选择ARMfromELF，表示在链接生成映像文件后，再调用FromELF命令将含有调试信息ELF格式映像文件转换成包含但不限于plainbinary(BIN格式映像文件)格式文件。LanguageSettings选项：在本工程源代码中，使用到了ARM汇编语言和C语言，而这些源代码在编译过程中，都必须与对应处理器型号对应。所以，需要将ARMAssembler和ARMCCompiler这两个选项中Target下ArchitecutreorProcessor选择为ARM926EJS。其余保持为默认值即可。Linker选项：在TargetSettingPanels列表框中选择Linker选项，再选择其下ARMLinker,即可得到连接器设置选项对话框。如图1-17所表示，该对话框中选项较多，而且对最终生成目标文件有直接影响。选择Simple模式，ROBase默认值为0x8000，采取默认设置。R0Base地址是开发板上SDRAM真实地址，是由系统硬件决定。在Options选项卡中，需要注意是Imageentrypoint文本框，它指定了映像文件初始入口点地址值，当映像文件被加载程序加载时，加载程序会跳转到该地址处开始执行。这里填入值与ROBase中地址值相同0x8000。ARMfromELF选项：在该对话框中，我们能够指定经过ARMfromELF工具将.AXF文件转化为那种格式文件，以及转化后得到文件名称及保留路径。在outputformat下拉列表框中，我们使用默认值Plainbinary，表示生成二进制格式可执行文件；在Outputfilename文本框中，我们能够重新指定生成二进制文件名称及保留路径，假如不填写，表示默认生成在工程路径下..\*_Data\DebugRel中。到此，工程文件设置完成，点击OK保留设置。接下来单击Project下make即可完成对工程编译和链接，如图所表示。在工程Demo所在目录下，会生成一个名为Demo_data目录，在这个目录下不一样类别目标对应不一样目录。在本例中因为我们使用是DebugRel目标，所以生成最终文件都应该在该目录下。进入到DebugRel目录中去，读者会看到编译链接后生成映像文件和二进制文件，映像文件用于调试，二进制文件能够直接烧写到FLASH中运行。调试运行工程：将J-Link调试器一端经过USB线连接到PC，另一端连接到NUC951开发板JTAG口。在CodeWarrior工程窗口中单击debug按钮开启AXD进行调试，如图所表示。（注意：因为Win7系统兼容性问题，可能会报错误“errorstartingexternalprocess,Processerrorcode87(0x57)”（参数错误），此时需要设置ADS兼容模式）首次使用AXD+J-LINK调试时，需要对AXD进行以下配置。单击AXD窗口Options-ConfigureTarget选项，弹出一个TargetEnvironment选项窗口。这个窗口中有几个系统加载选项，如图所表示。单击右上角Add按钮，在弹出对话框中选择J-Link驱动安装文件夹下JLinkRDI.dll文件，在默认安装路径情况下，JLinkRDI.dll文件在C:\ProgramFiles\SEGGER\JLinkARM_V434文件夹。此时单击右侧Configure按钮，在弹出对话框中选择CPU标签进行配置，其余标签选择默认配置。CPU标签配置如图所表示。配置完成后，即可在AXD环境下进行调试运行。调试时，能够单击上对应按钮选择单步运行、设置断点等操作。而且能够经过存放器窗口和内存窗口查看对应存放器值和内存值。九、试验数据及结果分析试验提供实例运行部分截图：实现strcopy复制学号汇编程序：AREASCopy,CODE,READONLY EXPORTSTART ENTRYSTART LDRr0,=str LDRr1,=str1strcopy LDRBr2,[r1],#1 STRBr2,[r0],#1 CMPr3,#0 BNEstrcopy MOVpc,lr END strDCB"" str1DCB"0"下面是程序运行截图：学号能够在ASCII码中很直观看出来，依照存放器r1地址，也能够查出来学号对应八进制表示。十、试验结论经过几个实例程序和自己写strcopy程序，发觉ADS集成开发环境加上NUC951开发板硬件支持，能够提供强大实时调试跟踪功效，能够很清楚看出片内存放器等运行情况，做到了很真实地模拟仿真。十一、总结及心得体会了解了嵌入式软件开发环境建立过程；初步掌握了嵌入式程序编译和调试过；对整个uC/OSuC/OSuC/OS-II和嵌入式操作系统应用有了初步认识。对于strcopy复制学号试验，观察存放器地址改变时要仔细点，最好使用单步调试，一步步观察。十二、对本试验过程及方法、伎俩改进提议Strcopy复制学号试验不够通常化，只能针对这个试验，而且试验结果不易发觉，代码需要做深入优化。汇报评分：指导教师签字：电子科技大学实验报告学生姓名：宋林锐学号：指导教师：丁旭阳试验地点：主楼A2-412试验时间：.5.10一、试验室名称：计算机学院软件试验室二、试验项目名称：UART串口通讯试验三、试验课时：4课时四、试验原理UARTUARTUART英文全称为UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，即通用异，即通用异步收发传输器，是一个通用串行数据总线，简称串口，用于异步通信。该总线双向通信，能够实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间通信，与PC机通信包含与监控调试器和其余器件，如EEPROM通信。串口通信概念非常简单，串口按照位bit发送和接收字节，经管比按字节并行通信慢，不过串口能够在使用一根发送数据同时用另一根线接收数据。他很简单而且能够实现远距离通信。比如IEEE4888定义并行通行状态时，要求设备线总长不得超出20米，而且任意两个设备间长度不得超出2米，而对于串口而言，长度可达1200米。经典地，串口用于ASCII码字符传输。通信使用3根线完成：(1)地线，（2）发送，（3）接收。因为串口通信是异步，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其余线用于握手，不过不是必须。串口通信最主要参数是波特率、数据位、停顿位和奇偶校验位。五、试验目标能够在开发板上一个无操作系统简单程序；握基于轮询模式串口通讯程序编写；六、试验内容本试验经过使用试验系统提供串口操作函数，完成初始化、数据发送以及接收完整通信过程。经过将目标机串口与开发宿主机串口进行连接，修改目标机端串口驱动软件所使用参数，主机端完成串口通信参数设置，就能够实现二者串口通信过程，了解和掌握参数含义及设置方法，以深入掌握串口初始化函数编写。串口数据发送和接收可主要采取两种方式：轮询或中止。在轮循工作方式下，设备操基本步骤如：1）查询设备接口状态存放器；2）依照数接收或发送要求，检验状态存放器中对应标识是否满足数据传输条件；3）假如状态标识不满足工作条件，回到第1）步继续查询；4）假如状态标识满足工作条件，则由处理器从设备接口数据存放器读数据或写数据，完成单次数据接收或发送，并将对应状态标识去除，以准备好下一次传输；5）判断是否满足传输结束条件，假如满足则退出，假如不满足则回到第1步进行下一次数据传输。七、试验器材（设备、元器件）NUC951开发板、ADS1.2、J-Link调试器、BSP、PC一台八、试验步骤调试运行及观察存放器：按照本试验手册第一部分所描述方法建立应用项目并完成编译。打开PC超级终端或者SecureCRT程序，将波特率设置为115200，连接到对应com口。将开发板经过调试器与PC连接，单击Run按钮经过调试器运行程序。或者将编译好bin文件经过文件经过USB下载到开发板运行。详细过程以下，将开发板上JP1JP1跳线帽设置为跳线帽设置为H，JP2JP2跳线帽设置为L，即选择USBISP模式，然后将开发板miniusb口连接到口连接到PC，将UART0经过串口线连接到PC。打开PC超级终端或者SecureCRT程序，将波特率设置为115200，连接到对应com口。运行turbowriter.exe，点击窗口右上角Re-Connect按钮，将开发板与PC连接，连接成功会在Re-Connect按钮左边窗口中显示：：Connected。单击。单击Choosefile右侧Browse按钮，选择编译生成二进制bin文件，默认路径为…Experiment5\Experiment5_Data\DebugRel\Experiment5.bin。Option选项中择Downloadandrun选项。配置完成后，选项。配置完成后，turbowriter.exe窗口如图所表示。此时单击Download按钮，turbowriter.exe程序会自动将编译连接好bin文件下载到开发板上运行，下载过程中因为版本兼容问题可能会弹出Ackerror!错误，能够忽略不论。Download完成后，程序开始运行。开始运行时，在串口输出字符提醒能够输入20个字符保留在内存，输入完成后会提醒按“Enter”输出保留在内存中字符。运行结果经过串口显示结果，如图所表示。九、试验数据及结果分析UART串口程序：#include<stdio.h>#include<string.h>#include”wblib.h”#include”nuc900-uart.h”#defineuartprintfsysprintf#defineuartgetcharsysGetChar#defineSIZE20//设置接收字符数量StaticUINT8RX-Testt[500];StaticUART-Tparam;INTmain(VOID){Intrectal,ch;/*configureUART*/Param.uFreq=15000000;Param.uBaudRate=115200;Param.ucUartNo=0;Param.ucDataBits=DATA_BITS_8;Param.ucStopBits=STOP_BITS_1;Param.ucParity=PARITY_NONE;param.ucRxTriggerLevel=LEVEL_1_BYTE;retval=uartOpen(¶m);if(rectal!=0){Uartprintf(“OpenUARTerror!\n”);Return0;}/*setTXpollmode*/Retval=uartloctl(0,UART_IOC_SETTXMODE,UARTPOLLMODE,0);if(retval!=0){Uartprintf(“SetTXpollmodefail!\n”);Return0;}/*setRXpollmode*/Retval=uartloctl(0,UART_IOC_SETRXMODE,UARTPOLLMODE,0);If(retval!=0){Uartprintf(“SetTXpollmodefail!\n”);Return0;}While(1){/*RXtest*/Uartprintf(“\nPressAnykeystarttoRX