嵌入式系统实验内容.docx

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嵌入式系统实验内容

实验一、ARMSDT2.5开发环境

一、实验目的

熟悉ARMSDT2.5开发环境，学会ARM并行口仿真器的使用。

使用SDT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

本次试验使用ARMSDT2.5集成开发环境。

新建一个基于操作系统的工程文件，并编译这个工程。

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，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嵌入式开发板、用于ARM7TDMI的JTAG仿真器、PC机Pentumn100以上

软件：

PC机操作系统win2000、ARMSDT2.51集成开发环境、仿真器驱动程序

五、实验步骤

1、运行ARMSDT2.5集成开发环境（ARMProjectManager）。

选择File｜New菜单，在对话框中选择Project，并在如图1-1所示，新建一个工程文件（work1.apj）。

图1-1“新建工程”对话框

2、在新建的工程中，如图1-2所示，选中工程树的“根部”。

使用菜单Project|ToolConfigurationforwork1.apj|=armasm|Set，对整个工程的汇编进行设置。

图1-2

3、因为开发板上的嵌入式处理器ARM7TDMI没有浮点处理器，所以，如图1-3所示，在弹出的对话框中设置FloatingPointProcessor为none。

保持其它的设置不变。

图1-3

4、选中工程树的“根部”，通过菜单Project|ToolConfigurationforwork1.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EntryBase选项卡，如图1-4所示，设置连接的Read-Only（只读）和Read-Write（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。

也就是说，在0xC000000—0xC5ffffff之间是只读区域，存放程序的代码段，在0xC600000开始是程序的数据段。

图1-4

6、选择LinkerConfiguration的ImageLayout选项卡，如图1-5所示，设置程序的入口模块。

指定在生成的代码中，程序是从44binit.s开始运行的。

图1-5

7、选中工程树中DebugRel子树，用Delete键删除，同样，选中工程树中Release子树，用Delete键删除，

提示：

在系统工程树中Debug子树是下面生成的是应用程序的调试版本，在生成的目标代码中，包含了系统的调试信息。

Release子树是应用程序的发行版本，生成的代码中不包括调试信息，而且编译器还针对速度和代码的大小进行优化。

DebugRel子树是一个折衷版本，通常用不到，本实验中均只考虑Debug子树。

8、按以下步骤步骤使编译器输出bios.bin文件。

1）选择工程树的“根部”，选择Project—>EditVariablesforwork1.apj…弹出图1-6的窗口，将变量build_target的值<$projectname.axf>改为<$projectname.bin>，单击ok。

图1-6

2）选择Project—>EditProjectTemplate…弹出图1-7，单击EditDetails…将标题改为Rom。

单击New…新加一个CreateRome构建过程。

如图1-8所示。

图1-7

图1-8

3）选择Project—>EditVariablesforwork1.apj…在Name和Value项中如图1-9填写，点击OK；在下图窗口中，将$$Projectname的值改为bios。

图1-9

9、至此，工程文件设置完毕。

因为设置过程比较繁琐，可以保存此工程，下次新建项目的时候复制即可。

提示：

可以使用File|SaveasTamplete菜单把当前工程的设置保存为模板，比如，Rom.apj文件。

把此文件复制到ARMSDT编译器的\ARM251\Template目录下，以后创建工程的时候，就可以直接选择使用此模板了。

模板文件也是一个工程文件（*.apj），但是，模板文件中不包括工程中文件的信息，只有编译器环境的设置。

10、把\bsp及其子目录和main.c复制到work1的目录下。

如图1-10所示。

选中工程树中Debug子树的Sources选项。

通过菜单Project|AddFilestoSources，把bsp\bspinit.c，bsp\cpu\44binit.s，bsp\cpu\44blib.c，bsp\uart\uart.c和main.c文件加入工程的源文件中，如图1-10所示。

图1-10

11、选中工程树中Debug子树，通过Project|Buildwork1.apj“Debug”菜单（或者工具

栏中的相应按钮）编译整个工程。

12、把ARM的JTAG仿真器连接到PC机的并行口和开发板上，打开开发板的电源，将光盘中jtag目录拷贝到C:

\下，按照“C:

\jtag\SDT251在线调试方法.pdf”中的要求安装仿真器的驱动程序，然后在开始->运行中输入cmd命令，在弹出窗口中输入cdc:

\jtag，和winntjtag起动仿真器连接程序。

13、使用Project|Debugwork1.apj“Debug”菜单（或者工具栏中的相应按钮）启动ARMDebugger软件调试程序。

14、在ARMDebugger中，通过Options|ConfigureDebugger菜单设置仿真器。

如图1-9所示，在弹出的对话框中，设置TargetEnvironment为Remote_A

图1-11

15、单击Configure按钮，按照如图1-10所示，设置仿真器，添加本机的IP地址。

图1-12

16、出现如下提示以后，请先按开发板复位按钮，然后点YES，ARMDebbuger开始通过仿真器装载程序。

如图1-11所示。

图1-13

17、装载完毕以后，通过Option|Addsearchpath设置工程文件路径，然后点击View|Sourcefiles,会看到工程中的文件信息，如图1-14所示。

图1-14

18、通过Execute|Go菜单（或者工具栏中的相应按钮）运行程序。

程序运行的时候，可以使用Execute|Stop菜单（或者工具栏中的相应按钮）暂停运行程序。

如图1-12所示，在Execute窗口中将显示出程序暂停的位置。

图1-15

19、通过Execute|Step菜单（或者工具栏中的相应按钮）可以单步运行程序。

也可以使用StepIn、StepOut菜单命令进入或者跳出函数的调用。

20、在源文件列表中打开Main.c文件。

选择源文件中的某一行，右击鼠标，如图1-14所示，用ToggleBreakpoint快捷菜单命令可以设置断点，使程序运行到这里停下来。

图1-16

21、使用在View菜单下的Registers、Variables和Memory命令可以查看工作寄存器或者内存变量。

读者可以逐一的尝试，为以后调试程序打下基础。

实验二：

开发基本的嵌入式应用程序

一、实验目的

学习使用UltraEditC代码文本编辑器。

掌握Uart_Printf（）函数的用法。

学会使用ppcboot，tftp和超级终端进行嵌入式应用开发。

二、实验内容

使用UltraEditC代码文本编辑器，编写一段程序，在串口显示“Helloworld”等文本。

利用ppcboot与tftp将程序下载到ARM板。

三、预备知识

用ARMSDT2.5集成开发环境，编写和调试程序的基本过程。

四、实验设备及工具（包括软件调试工具）

硬件：

ARM嵌入式开发板、用于ARM7TDMI的JTAG仿真器、PC机Pentumn100以上,串口线。

软件：

PC机操作系统win2000、ARMSDT2.51集成开发环境、仿真器驱动程序、UltraEdit、tftp。

五、实验步骤

1、在ARMSDT2.51中，打开实验一中创建好的工程work1。

2、启动UltraEdit，通过UltraEdit的Files|Open菜单（或者相应的工具栏按钮）打开eg1\main.c。

可以看到，UltraEdit是一个很方便的C代码阅读和编辑工具，它会自动区分C语言的语法，把变量、函数和宏定义等都特殊的显示出来便于阅读。

很适合于编辑大型软件。

花20分钟熟悉一下UltraEdit，同时阅读main.c文件的代码。

3、重点分析Main函数中的代码，了解系统的启动过程。

Main函数的代码如下：

voidMain（void）

{

Bsp_Init（）;

while

（1）

{

Uart_Printf（"HelloWorld!

\n"）;

Delay（10000）;

}

}

4、系统从bsp\cpu\44binit.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（注意系统任务都是死循环形式，没有返回）。

Uart_Printf（）的格式可以参看bsp\uart\uart.h。

5、读者可以将Uart_Printf（）中的内容变更，看运行后超级终端有什么不同。

6、编译并下载程序，调试程序。

开启tftp服务程序，设置bios.bin（此即为将要下到ARM板运行的映象文件）的路径，如图2-1

图2－1

7、运行windows系统下的超级终端（HyperTerminal）应用程序，如图2-2所示新建一个终端通讯，取名为arm。

单击确定按钮。

图2-2

8、选择终端的连接的串口（比如：

串行口1），如图2-3所示，设置通讯的格式和协议。

图2-3

9、设置完成超级终端以后，就可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tftpc000000，终端显示下载完毕，再输入goc000000开始程序运行。

如图2-4。

关于ppcboot的详细使用可参看“ppcboot的移植与使用”。

实验三、μCOSII在ARM上的移植

一、实验目的

1．了解UC/OS-II内核的主要结构。

2．掌握将UC/OS-II内核移植到ARM7处理器上的基本方法。

二、实验内容

1．将UC/OS-II内核移植到ARM7处理器上。

2．按键盘上的任意键，在超级终端上显示对应的键值。

三、预备知识

1．掌握在ARMSDT2.5集成开发环境中编写和调试程序的基本过程。

2．会使用UltraEdit编辑C语言源程序。

3．了解ARM7处理器的结构。

4．了解利用ppcboot和tftp进行下载文件的方法。

5．了解UC/OS-II系统结构。

四、实验设备及工具

硬件：

ARM嵌入式开发板、用于ARM7TDMI的JTAG仿真器、PC机Pentumn100以上,串口线。

软件：

PC机操作系统win2000、ARMSDT2.51集成开发环境、仿真器驱动程序、UltraEdit、tftp。

五、实验原理