完整ARM嵌入式系统实验报告.docx
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完整ARM嵌入式系统实验报告
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郑州航空工业管理学院
嵌入式系统实验报告
(修订版)
20 –20 第 学期
赵成,张克新编著
院 系:
姓 名:
专 业:
学 号:
电子通信工程系
2014年3月制
实验一 ARM体系结构与编程方法
一、实验目的
了解ARM9S3C2410A嵌入式微处理器芯片的体系结构,熟悉ARM微处理器的工作模式、指令状态、寄存器组及异常中断的概念,掌握ARM指令系统,能在ADS1.2IDE中进行ARM汇编语言程序设计。
二、实验内容
1.ADS1.2IDE的安装、环境配置及工程项目的建立;
2.ARM汇编语言程序设计(参考附录A):
(1)两个寄存器值相加;
(2)LDR、STR指令操作;
(3)使用多寄存器传送指令进行数据复制;
(4)使用查表法实现程序跳转;
(5)使用BX指令切换处理器状态;
(6)微处理器工作模式切换;
三、预备知识
了解ARM嵌入式微处理器芯片的体系结构及指令体系;熟悉汇编语言及可编程微处理器的程序设计方法。
四、实验设备
1.硬件环境配置
计算机:
Intel(R)Pentium(R)及以上;
内存:
1GB及以上;
实验设备:
UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台,J-LinkV8仿真器;
2.软件环境配置
操作系统:
MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2;
集成开发环境:
ARMDeveloperSuite(ADS)1.2。
五、实验分析
1.安装的ADS1.2IDE中包括和两个软件组件。
在ADS1.2中建立类型的工程,工程目标配置为;接着,还需要对工程进行、及链接器设置;最后,配置仿真环境为仿真方式。
2.写出ARM汇编语言的最简程序结构,然后在代码段中实现两个寄存器值的加法运算,给出运算部分相应指令的注释。
;文件名:
3.列写出使用LDR、STR指令的汇编程序,并在关键语句后面给出相应的注释。
4.“使用多寄存器传送指令进行数据复制”汇编程序分析。
LDRR0,=SrcData;执行后,R0的值是
LDRR1,=DstData;执行后,R1的值是
LDMIAR0,{R2-R9};LDMIA中的指令后缀IA表示
;
STMIAR1,{R2-R9};执行后,程序实现的功能是
;
5.在“使用查表法实现程序跳转”的汇编程序中,指令LDRPC,[PC,R2]采用的是什么寻址方式?
作为基址的寄存器PC的值是多少?
作为指令指针的PC又指向哪条指令?
这个指令与流水线执行的关系是什么?
(选做)
6.通过运行及观察“使用BX指令切换处理器状态”汇编程序实验,回答ARM指令与Thumb指令之间是如何实现状态切换的?
AXDDebugger调试环境中的哪个寄存器指示了ARM微处理器当前的指令状态?
同时,在程序中添加从Thumb指令切换到ARM指令的代码。
(选做)
7.观察“微处理器工作模式切换”程序的运行,按顺序写出ARM工作模式切换过程中依次出现的工作模式,同时,通过观察回答ARM微处理器是否能从用户模式切换到特权模式?
(选做)
六、遇到的问题及解决方法
实验二 VMWARE虚拟机与Linux环境的建立
一、实验目的
熟悉嵌入式系统开发环境的建立,掌握VMWARE-Linux环境的安装步骤;能够配置Samba服务、设置VMWARE虚拟机共享功能,学会Windows系统环境与Linux系统环境共享资源的基本方法。
二、实验内容
1.在Windows系统环境中安装VMWARE7.0虚拟机软件;
2.在VMWARE7.0虚拟机中安装LinuxRHELAS4操作系统;
3.设置VMWARE虚拟机提供的共享功能;
4.在Linux系统中建立Samba服务;
三、预备知识
了解VMWARE、VirtualBox、VirtualPC等虚拟机软件的相关知识;了解Linux操作系统的安装方法及基本操作方法。
四、实验设备
1.硬件环境配置
计算机:
Intel(R)Pentium(R)及以上
内存:
1GB及以上
实验设备:
UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台,J-LinkV8仿真器
2.软件环境配置
操作系统:
MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2
虚拟机:
VMwareWorkStation7
Linux系统:
RedHatEnterpriseLinuxAS4(2.6.9-5.EL)
五、实验分析
1.查看实验设备中配备的PC机,将下列硬件型号填写正确:
●CPU型号:
●内存大小:
●硬盘空间:
根据实验的实际操作,将下列软件版本号填写正确:
●VMWARE:
●Linux系统:
●Windows系统:
2.在VMWARE软件中安装RHEL4虚拟机时,出现网络连接方式的设置界面,如下图,提供了四个选项:
桥接(bridgednetworking)、NAT(NetworkAddressTranslation)、7
Linux系统:
RedHatEnterpriseLinuxAS4(2.6.9-5.EL)
五、实验步骤
1.Shell指令练习
打开Terminal窗口,使用su指令切换到root用户,使用echo指令在屏幕上显示“Experiment1onmyARMCoursefromdztx,zzia.\nNow,GoGoGo!
”。
使用pwd指令查看当前路径,使用cd指令切换到7
Linux系统:
RedHatEnterpriseLinuxAS4(2.6.9-5.EL)
五、实验步骤
1.根据实际的实验操作过程,列出在安装嵌入式系统仿真软件SKYEYE-1.2.4时用到的各个指令。
~]#cdicache.c
skyeye-1.2.4archmipscommoncpu.instr.emul.c
skyeye-1.2.4archmipscommoninterrupt.c
skyeye-1.2.4archmipscommonemul.exception.c
skyeye-1.2.4archmipscommoncache.-Iarcharmcommonmmu-Iarcharmmach-Iarchbfincommon-Iarchbfinmach-Iarchcoldfirecommon-Iarchppccommon-Idevice-Idevicenet-Idevicelcd-Ideviceflash-Ideviceuart-Idevicenandflash-Iutils-Iutilsshare-Iutilsmain-Iutilsconfig-Iutilsdebugger-DARM-I.-DNO_LCD-obinaryskyeyebinaryskyeye.o\
--start-group-Lbinary-larm-ldev-lutils-lbfin-lcoldfire-lppc-lmips-lbfd-liberty--end-group-lm
****
****Thebinaryfilelocatedat'binaryskyeye',enjoyit.
****
显示上述现象表示编译已经成功。
2.使用tar指令解压SKYEYE的测试工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2,再使用相关指令进入ARMS3C2410A的测试目录,使用cat指令查看skyeye.conf的内容。
列出上述实验过程的具体指令。
对SKYEYE的测试工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2解压的部分显示过程如下:
~]#cd..
zcnet]#tar-xjvfskyeye-testsuite-2.3.tar.bz2
skyeye-testsuite-2.3linuxep93122.6.x
skyeye-testsuite-2.3linuxep93122.6.xvmlinux
skyeye-testsuite-2.3linuxep93122.6.xskyeye_dbct.conf
skyeye-testsuite-2.3linuxep93122.6.xskyeye.conf
skyeye-testsuite-2.3linuxep93122.6.xinitrd.img
skyeye-testsuite-2.3linuxcs89712
skyeye-testsuite-2.3linuxcs89712vmlinux
skyeye-testsuite-2.3linuxcs89712skyeye_dbct.conf
skyeye-testsuite-2.3linuxcs89712readme
skyeye-testsuite-2.3linuxcs89712skyeye.conf
skyeye-testsuite-2.3linuxcs89712initrd.img
skyeye-testsuite-2.3linuxauto_test
skyeye-testsuite-2.3linuxinitrd.img
进入ARMS3C44B0的测试目录并使用CAT指令查看skyeye.conf的内容如下:
zcnet]#cdskyeye-testsuite-2.3
skyeye-testsuite-2.3]#ls
linuxrtemsu-bootuClinux
skyeye-testsuite-2.3]#cdu-boot
u-boot]#ls
at91rm9200ep7312pxa255s3c44b0smdk2410
u-boot]#cds3c44b0
s3c44b0]#ls
skyeye.confu-boot
s3c44b0]#catskyeye.conf
#skyeyeconfigfileforS3C44B0X
cpu:
arm7tdmi
mach:
s3c44b0x
#physicalmemory
mem_bank:
map=M,type=R,addr=0xsize=0x
mem_bank:
map=M,type=R,addr=0xsize=0x001ff000
mem_bank:
map=M,type=RW,addr=0x0csize=0x
#peripheralsIOmappingarea
mem_bank:
map=I,type=RW,addr=0x01c00000,size=0x
#uart0
uart:
mod=stdio
#uart1
uart:
mod=pipe,desc=devttyS1
#LCD
lcd:
type=s3c44b0x,mod=gtk
#net:
ethmod=tuntap,
3.运行skyeye.exe程序,使用帮助查看常用的参数及相应的格式,在下面写出运行的指令及skyeye.exe的命令行参数格式。
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