嵌入式软件开发基础实验报告 存储器及IO接口.docx

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嵌入式软件开发基础实验报告存储器及IO接口

上海电力学院

嵌入式软件开发基础实验报告

题目：

【ARM】存储器实验4.1及I/O接口实验4.2

专业：

电子科学与技术

年级：

姓名：

学号：

4.1存储器实验

一、实验目的

（1）通过实验熟悉ARM的内部存储空间分配；

（2）掌握对存储区域进行访问的方法。

（3）熟悉用寄存器配置存储空间的方法。

二、实验设备

硬件：

EmbestEduKit-III实验平台，EmbestARM标准/增强型仿真器套件，PC机。

软件：

EmbestIDEProARM集成开发环境，Windows98/2000/NT/XP。

三、实验内容

掌握S3C44B0X处理器对存储空间的配置和读写访问的方法，

熟练使用命令脚本文件对ARM存储控制寄存器进行正确配置；

使用汇编编程，对RAM按字、半字和字节读写；

C语言编程，对RAM按字、半字和字节读写。

四、实验原理

1.存储控制器

S3C44B0X处理器的存储控制器可以为片外存储器访问提供必要的控制信号，它主要包括以下特点：

支持大、小端模式（通过外部引脚来选择）地址空间。

包含8个地址空间，每个地址空间的大小为32M字节，总共有256M字节的地址空间。

所有地址空间都可以通过编程设置为8位、16位或32位对准访问。

8个地址空间中，6个地址空间可以用于ROM、SRAM等存储器，2个用于ROM、SRAM、FP/EDO/SDRAM等存储器。

7个地址空间的起始地址及空间大小是固定的。

1个地址空间的起始地址和空间大小是可变的。

所有存储器空间的访问周期都可以通过编程配置。

提供外部扩展总线的等待周期。

支持DRAM/SDARM自动刷新。

支持地址对称或非地址对称的DRAM。

2.电路设计

EmbestEduKit-III实验板上的存储系统包括一片1M×16bit的Flash（SST39VF160）和一片4M×16bit的SDRAM（HY57V65160B）。

如图4-2Flash连接电路所示，处理器是通过片选nGCS0与片外Flash芯片连接。

由于是16bit的Flash，所以用CPU的地址线A1-A20来分别和Flash的地址线A0-A19连接。

Flash的地址空间是从0x00000000～0x00200000

五、实验操作步骤

1.准备实验环境

使用Embest仿真器连接目标板，使用EmbestEduKit-III实验板附带的串口线，连接实验板上的UART0和PC机的串口。

2.串口接收设置

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。

3.打开实验例程

1）拷贝光盘CD1\Software\EduKit44b0文件夹到EmbestIDE\Examples\Samsung\目录下；

2）使用EmbestIDE通过EmbestJTAG仿真器连接实验板，打开实验例程目录4.1_memory_test子目录下的memory_test.pjf例程，编译链接工程；

3）点击IDE的Debug菜单，选择RemoteConnect项或F8键，远程连接目标板；

4）点击IDE的Debug菜单，选择Download下载调试代码到目标系统的RAM中；

5）打开Memory窗口，点击Memory1在地址输入栏中输入0x0c010000，点击Memory2在地址输入栏中输入0x0c020000；

6）在工程管理窗口中双击main.c就会打开该文件，分别在s_ram_test（）;以及c_ram_test（）;设置断点后，点击Debug菜单Go或F5键运行程序；

7）当程序停留到断点后点击Debug菜单下的Stepinto或F11键，进入函数体程序，再点击Stepover或F10键执行程序，并在Memory窗口观察地址单元0x0c010000和0x0c020000内容的变化；

六、实验参考程序

/*******************************************************************

*名称:

sRWramtest

*功能:

使用汇编语言读/写已初始化的ARM区

********************************************************************/

sRWramtest:

LDRr2,=0x0C010000/*字长读*/

LDRr3,=0x55AA55AA

STRr3,[r2]/*字长写*/

LDRr2,=0x0C010004

LDRHr3,[r2]/*半字读*/

LDRr3,=0x55AA

STRHr3,[r2],#2/*半字写*/

STRHr3,[r2],#2

LDRr2,=0x0C010008

LDRBr3,=0xAA/*字节读*/

STRBr3,[r2],#1/*字节读*/

LDRBr3,=0x55

STRBr3,[r2],#1

LDRBr3,=0xAA

STRBr3,[r2],#1

LDRBr3,=0x55

STRBr3,[r2]

/*********************************************************************************************

*名称:

cRWramtest

*功能:

使用高级语言读/写已初始化的ARM区

*********************************************************************************************/

//RAM访问示例

#defineRWram（*（unsignedlong*）0x0C010200）

voidcRWramtest（void）

{

unsignedlong*ptr=0x0C010200;//R/WRAM

unsignedshort*ptrh=0x0C010200;//R/WRAM

unsignedchar*ptrb=0x0C010200;//R/WRAM

chari

unsignedlongtmpb;

unsignedshorttmph;

unsignedchartmpw;

*ptr=0x55AA55AA;

tmpw=*ptr;//字长读

*ptr=tmpw+1;//字长写

tmph=*ptrh;//半字读

*ptrh=tmph+1;//半字写

tmpb=*ptrb;//字节读

*ptrb=tmpb+1;//字节写

}

七、实验小结

这是第一次在ARM实验课上运用到试验箱的操作，第一次接触这个软件，但通过前几次实验有初步的了解，而如今又是第一次接触试验箱，对其上的每个模块也都有了新的认识。

通过摸索与了解，本次实验也较为简单，通过实验熟悉了ARM的内部存储空间分配，也较为肤浅地掌握对存储区域进行访问的方法。

熟悉用寄存器配置存储空间的方法。

I/O接口实验4.2

一、实验目的

（1）掌握S3C44B0X芯片的I/O口控制寄存器的配置。

（2）通过实验掌握ARM芯片使用I/O口控制LED显示。

（3）了解ARM芯片中复用I/O口的使用方法。

二、实验设备

硬件：

EmbestEduKit-III实验平台，EmbestARM标准/增强型仿真器套件，PC机。

软件：

EmbestIDEProARM集成开发环境，Windows98/2000/NT/XP。

三、实验内容

编写程序，控制实验平台的发光二极管LED1206和LED1207，使它们有规律地点亮和熄灭：

LED1206亮->LED1206关闭->LED1207亮->LED1206和LED1207全亮->LED1207关闭->LED1206关闭

四、实验原理

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，必须对每一个用到的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。

1.S3C44B0XI/O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（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（PUPC-G）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（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。

以下为EmbestEduKit-III实验板上各个端口的管脚定义。

在端口B的表中可以看到，管脚PB9和PB10被设置为输出口，并且分别和LED1206、LED1207连接。

五、实验操作步骤

1.准备实验环境

使用Embest仿真器连接目标板，使用EmbestEduKit-III实验板附带的串口线，连接实验板上的UART0和PC机的串口。

2.串口接收设置

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。

3.打开实验例程

1）拷贝光盘CD1\Software\EduKit44b0文件夹到EmbestIDE\Examples\Samsung\目录下；

2）使用EmbestIDE通过EmbestJTAG仿真器连接实验板，打开实验例程目录4.2_led_test子目录下的led_test.pjf例程，编译链接工程

3）点击IDE的Debug菜单，选择RemoteConnect项或F8键，远程连接目标板；

4）点击IDE的Debug菜单，选择Download下载调试代码到目标系统RAM中；

5）在工程管理窗口中双击led.c就会打开该文件，在“leds_off（）;”设置断点后，点击Debug菜单Go或F5键运行程序；

6）当程序停留到断点后，观察当前led1206、led1207的状态，点击Debug菜单下的Stepover或F10键执行程序，观察led1206、led1207的变化；

7）结合实验内容和实验原理部分，掌握ARM芯片中复用I/O口的使用。

4.观察实验结果

在PC机上观察超级终端程序主窗口，可以看到如下界面：

程序正确运行后，可以看到实验系统上LED1206和LED1207进行以下循环：

LED1206亮->LED1206关闭->LED1207亮->LED1206和LED1207全亮->LED1207关闭->LED1206关闭

六、实验参考程序

/*定义全局变量led_state*/

intled_srate;/*--LED的状态-*/

/*---定义函数名----*/

voidLed_Test（）;/*LED测试-*/

voidleds_on（）;/*两个LED一起亮*/

voidleds_off（）;/*两个LED一起灭*/

voidled1_on（）;/*LED1点亮*/

voidled1_off（）;/*LED1熄灭*/

voidled2_on（）;/*LED2点亮*/

voidled2_off（）;/*LED2熄灭*/

voidLed_Display（intLedStatus）;/*LED显示控制*/

/*********************************************************************************************

*名称：

Led_Test

*功能：

循环点亮发光二级管LED1和LED2

*********************************************************************************************/

voidLed_Test（）

{

/*1on->2on->allon->2off->1off*/

leds_off（）;

Delay（1000）;

led1_on（）;

Delay（1000）;

led1_off（）;

led2_on（）

Delay（1000）;

leds_on（）;

Delay（1000）;

Led2_off（）;

Delay（1000）;

led1_off（）;

}

/*********************************************************************************************

*名称：

leds_on

*功能：

LED1和LED2同时点亮

*********************************************************************************************/

voidleds_on（）

{

Led_Display（0x3）;

}

/*********************************************************************************************

*名称：

leds_off

*功能：

LED1和LED2同时熄灭

*********************************************************************************************/

voidleds_off）

{

Led_Display（0x0）;

}

/*********************************************************************************************

*名称：

led1_on

*功能：

LED1点亮

*********************************************************************************************/

voidled1_on（）

{

Led_state=led_state|0x1;

Led_Display（led_state）;

}

/*********************************************************************************************

*名称：

led1_off

*功能：

LED1熄灭

*********************************************************************************************/

voidled1_off（）

{

Led_state=led_state&0xfe;

Led_Display（led_state）;

}

/*********************************************************************************************

*名称：

led2_off

*功能：

LED2点亮

*********************************************************************************************/

voidled2_on（）

{

Led_state=led_state|0x2;

Led_Display（led_state）;

}

/*********************************************************************************************

*名称：

led2_off

*功能：

LED2熄灭

*********************************************************************************************/

voidled2_off（）

{

Led_state=led_state&0xfd;

Led_Display（led_state）;

}

/*********************************************************************************************

*名称：

Led_Display

*功能：

LED的显示控制

*参数：

LedStatus——输入，LED的当前状态

*********************************************************************************************/

voidLed_Display（intLedStatus）

{

if（（LedStatus&0x01）==0x01）

rPDATB=rPDATB&0x5ff;

else

rPDATB=rPDATB|0x200;

if（（LedStatus&0x02）==0x02

rPDATB=rPDATB&0x3ff;

else

rPDATB=rPDATB|0x400;

}

七、实验小结

通过这次实验我掌握S3C44B0X芯片的I/O口控制寄存器的配置。

掌握ARM芯片使用I/O口控制LED显示。

了解ARM芯片中复用I/O口的使用方法。

，本次实验也较为简单，通过实验熟悉了ARM的内部存储空间分配，也较为肤浅地掌握对存储区域进行访问的方法。

熟悉用寄存器配置存储空间的方法。