实验备课笔记.doc

实验1 基于ARM处理器的看门狗实验一、实验代码及分析1、实验代码Watchdog_enable.s WTCONEQU0x53000000; 看门狗控制寄存器WTCNTEQU0x53000008; 看门狗计数寄存器AREA WATCHDOG_ENABLE,CODE,READONLYENTRY; 设置看门狗控制寄存器ldr r0, =WTCON; 加载WTCON寄存器地址; 0x4a21 = 15:8=74, 5=1, 0=1;ldr r1, =0x4a21; 将0x4a21保存到r1里ldr r1, =0x4a21; 将0x4a21保存到r1里str r1, r0; 将r1里的值存入r0指向的地址; 设置看门狗计数寄存器，该寄存器的值在上电后被加载，1秒超时ldr r2, = WTCNT; 加载WTCNT寄存器地址ldr r3, =0x186a0; 将0x2710保存到r1里str r3, r2 ; 将r3里的值存入r2指向的地址IMPORT led_on; 引入led_on符号bl led_on; 调用led_on代码loopB loop; 死循环END该文件主要完成看门狗控制寄存器的配置，然后启动看门狗开始工作，并调用led_on控制LED灯的闪烁。 由于看门狗的设置为1秒超时，所以LED灯闪烁1秒后，系统重启。led_on.SWTCONEQU0x53000000GPBCONEQU 0x56000010GPBDATEQU 0x56000014DELAYVALEQU0x8fffPAOMADENG EQU 0x10000000EXPORT led_onAREA LED_INIT,CODE,READONLY ;该伪指令定义代码段LED_INIT，属性只读led_onLDR R2,=PAOMADENGMOV R3,#0xFFSTR R3,R2LDR R0,=DELAYVALBL delayLDR R2,=PAOMADENGMOV R3,#0xEFSTR R3,R2;显示左起第二个LDR R0,=DELAYVALBL delayLDR R2,=PAOMADENGMOV R3,#0xDFSTR R3,R2;显示左起第三个LDR R0,=DELAYVALBL delayLDR R2,=PAOMADENGMOV R3,#0xBFSTR R3,R2;显示左起第四个LDR R0,=0xFFFFFBL delayLDR R2,=PAOMADENGMOV R3,#0x7FSTR R3,R2LDR R0,=0xFFFFFBL delayB led_onmov pc, lrdelaySUB R0,R0,#1CMP R0,#0x0BNE delayMOV PC,LREND ;将控制亮灯数据写入数据寄存器r2 Led_on.s主要控制 Led灯的闪烁实验2基于ARM处理器的实时时钟实验一、实验代码及分析实验代码 (1) 表示日期、时间的数据结构/* 表示日期、时间的数据结构 */typedef struct ST_DATEshort year; / 年charmon; / 月charday; / 日charweek_day; / 星期charhour; / 时charmin; / 分charsec; / 秒 st_date;(2) /*/ Function name: rtc_set_date/ Description : 修改实时时钟当前时间、日期/ Return type: void/ Argument : p_date, 待设置的日期*/void rtc_set_date(st_date* p_date) rRTCCON = 0x01; rBCDYEAR = p_date-year; rBCDMON = p_date-mon; rBCDDAY = p_date-day; rBCDDATE = p_date-week_day; rBCDHOUR = p_date-hour; rBCDMIN = p_date-min; rBCDSEC = p_date-sec; rRTCCON = 0x00;(3) /*/ Function name: rtc_get_date/ Description : 获取实时时钟当前时间、日期/ Return type: void/ Argument : p_date, 返回日期的指针*/void rtc_get_date(st_date* p_date) rRTCCON = 0x01; p_date-year= rBCDYEAR ; p_date-mon= rBCDMON ; p_date-day= rBCDDAY ; p_date-week_day= rBCDDATE ; p_date-hour= rBCDHOUR ; p_date-min= rBCDMIN ; p_date-sec= rBCDSEC ; rRTCCON = 0x00;(4)/* 采用BCD编码，如2004年需要设置的值为0x2004 */ m_date.year= 0x2000+0x04 ; m_date.mon= 0x03 ; m_date.day= 0x02 ; m_date.week_day= 0x02 ; m_date.hour= 0x15 ; m_date.min= 0x40 ; m_date.sec= 0x00 ; /* 修改当前日期和时间 */ rtc_set_date(&m_date); old_index = led_index; printf(rnrn); while(1) rtc_get_date(&m_date); old_index = led_index; printf(RTC TIME : %4x/%02x/%02x %s - %02x:%02x:%02xn,m_date.year,m_date.mon,m_date.day,dateam_date.week_day,m_date.hour,m_date.min,m_date.sec); /printf(/* 时钟数据为BCD码格式,以16进制显示 */bbbbbbbb%02x:%02x:%02x, m_date.hour, m_date.min, m_date.sec); ;实验三 基于ARM处理器的PWM实验一、实验代码及分析实验代码(1) 端口设置使用PWM控制蜂鸣器的工作/* 端口设置 */rGPBUP = rGPBUP & (0x1f) | 0x1f; /GPB4 0 rGPBCON = rGPBCON & (0x3ff) | 0x2aa; /Function Setting TCLK0, TOUT3 0 rGPGUP = rGPGUP & (0x800) | 0x800; /GPG11 rGPGCON = rGPGCON & (0xc00000) | 0xc00000; /TCLK1 rGPHUP = rGPHUP & (0x200) | 0x200; /GPH9 rGPHCON = rGPHCON & (0x318) | (0x218); /CLKOUT0 rMISCCR = rMISCCR & (0xf0) | 0x40; /Select PCLK with CLKOUT0(2) 编程改变输出的频率/* 输出脉冲：频率从4000HZ到14000HZ, 使用2/3的占空比*/for ( freq = 500; freq 14000; freq+=500 )div = (PCLK/256/4)/freq; rTCON=0x0; rTCNTB0= div; rTCMPB0= (2*div)/3;rTCON=0xa;/* 手工装载定时器的计数值*/ rTCON=0x9;/* 启动定时器，并周期模式触发*/ for( index = 0; index 800000; index+); rTCON=0x0;/* 延时并停止定时器*/(3) 编程改变输出的占空比for ( rate = 1; rate 100; rate += 5 ) rTCNTB0= div;rTCMPB0= (rate*div)/100;/* 修改占空比*/rTCON=0xa;/* 手工装载定时器的计数值*/ rTCON=0x9;/* 启动定时器，并周期触发*/ for( index = 0; index 800000; index+); rTCON=0x0; (4) 扩展编写程序对pwm控制器输出8000Hz, 2/3占空比的数据信号输出到蜂鸣器实验四 基于ARM处理器的系统时钟实验一、实验代码及分析实验代码(1) 与系统时钟相关的寄存器WTCONEQU0x53000000; 看门狗控制寄存器WTDATEQU0x53000004; 看门狗数据寄存器LOCKTIMEEQU 0x4c000000; 变频锁定时间寄存器MPLLCONEQU0x4c000004; MPLL寄存器CLKDIVNEQU0x4c000014; 分频比寄存器(2) 寄存器的相关设置值与系统时钟相关的寄存器设置，如表1所示。表1： 常用寄存器设置值(3) 系统时钟设置的代码clock_init ; 时钟初始化代码; 设置锁频时间 ldr r0, =LOCKTIME; 取得LOCKTIME寄存器地址 ldr r1, =0x00ffffff; LOCKTIME寄存器设置数据 str r1, r0; 将LOCKTIME设置数据写入LOCKTIME寄存器; 设置分频数 ldr r0, =CLKDIVN; 取得CLKDIVN寄存器地址 mov r1, #0x05; CLKDIVN寄存器设置数据 str r1, r0; 将CLKDIVN设置数据写入CLKDIVN寄存器 ; 修改CPU总线模式 mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0 orr r1, r1, #0xc0000000 mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0 ldr r0, =MPLLCON ;ldr r1, =0x5c011; MPLL is 400MHz ldr r1, =0xa1; MPLL is 400MHz ;str r1, r0 ;ldr r1,=(M_MDIV12)+(M_PDIV4)+M_SDIV) ;Fin=12MHz,Fout=50MHz ;str r1,r0mov pc, lr 根据表1设置 MPLLCON，观察LED灯的闪烁情况。(5) 扩展a) 以1Hz的频率控制LED灯闪烁实验5 ARM处理器的串口通信实验一、实验代码及分析实验代码(1) 串口控制器相关的寄存器/*UART registers*/#defineULCON0(*(volatile unsigned long *)0x50000000)#defineUCON0(*(volatile unsigned long *)0x50000004)#defineUFCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000008)#defineUMCON0(*(volatile unsigned long *)0x5000000c)#defineUTRSTAT0(*(volatile unsigned long *)0x50000010)#defineUTXH0 (*(volatile unsigned char *)0x50000020)#defineURXH0 (*(volatile unsigned char *)0x50000024)#defineUBRDIV0(*(volatile unsigned long *)0x50000028) (2) UART串口初始化 void uart_init( )GPHCON |= 0xa0;/GPH2,GPH3 used as TXD0,RXD0GPHUP = 0x0;/GPH2,GPH3内部上拉ULCON0 = 0x03;/8N1UCON0 = 0x05;/查询方式为轮询或中断;时钟选择为PCLKUFCON0 = 0x00;/不使用FIFOUMCON0 = 0x00;/不使用流控UBRDIV0 = 26;/波特率为57600,PCLK=12Mhz(3) UART串口的相关函数/* UART串口单个字符打印函数 */extern void putc(unsigned char c)while( ! (UTRSTAT0 & TXD0READY) );UTXH0 = c;/* UART串口接受单个字符函数 */extern unsigned char getc(void)while( ! (UTRSTAT0 & RXD0READY) );return URXH0;/* UART串口字符串打印函数 */extern int printk(const char* str)int i = 0;while( stri )putc( (unsigned char) stri+ );return i;(4) 数码管的闪烁void Seg7_Display(unsigned char i) *(U8*) 0x10000006) = 0x00;delay(10); *(U8*) 0x10000004) = seg7tablei & 0xf; (5) 根据用户的输入，控制不同LED灯的闪烁。while(1) delay(20); printk(请输入数码管要显示的数字：nr); input = getc(); delay(20); putc(input); printk(nr); Seg7_Display(input); 实验 6 ARM处理器的键盘输入和I/O通信实验一、实验代码及分析实验代码(1) 与外部中断相关的寄存器#define SRCPND (*(volatile unsigned long *)0x4A000000)#define INTMOD (*(volatile unsigned long *)0x4A000004)#define INTMSK (*(volatile unsigned long *)0x4A000008)#define PRIORITY(*(volatile unsigned long *)0x4A00000C)#define INTPND (*(volatile unsigned long *)0x4A000010)#define INTOFFSET(*(volatile unsigned long *)0x4A000014)#define SUBSRCPND(*(volatile unsigned long *)0x4A000018)#define INTSUBMSK (*(volatile unsigned long *)0x4A00001C)(2) 中断的初始化void irq_init()INTMSK &= (32);printk(中断初始化OKrn);(2) 中断处理函数void handle_irq()unsigned long irqOffSet = INTOFFSET;/ 取得中断号/all_led_on(); / 关闭全部Led灯/PAOMADENG = 0x0F;if (2 = irqOffSet)printk(外部中断2键被按下!rn);Led_Display(2);delay(100);else if(3 = irqOffSet)printk(外部中断3键被按下!rn);Led_Display(4);delay(100);SRCPND &= (1irqOffSet);/ 清除中断源INTPND = INTPND;/ 清除中断结果(3) Led_Display/*/ Function name: Led_Display/ Description : 显示LED灯/ Return type: void/ Argument : int data (1 - on, 0 - off)/ 3 2 1 0/ LED4 LED3 LED2 LED1*/unsigned char output_0x10000000 = 0xff;extern void Led_Display(int data)output_0x10000000 &= (0xf0);output_0x10000000 |= (data)设置-虚拟机设置 ，将网络适配器设置为自定义，并指定虚拟网络为VMnet0。2) 编辑-编辑虚拟网络-设置VMnet0为桥接方式，并且指定其桥接的网卡B、 Red Hat IP配置1) 开始-系统设置-网络，双击eth0配置IP信息如下：地址：20子网掩码：默认网关地址：DNS: 2) 点击激活C、 测试网络连接是否正常1) 打开网页2) Ping 二、 配置NFS服务器1) 设置：开始-系统设置-服务器设置-NFS服务器打开配置对话框 2) 添加NFS共享A、 设置目录 homejasonnfsB、 设置能够访问的主机设置为*, 表示任何主机都可以访问C、 基本权限设置读/写D、 重新启动nfs服务 /etc/init.d/nfs restartE、 测试连接是否正常 mount 20:/home/Jason/nfsboot /home/tmp三、 配置FTP服务器1) 修改配置文件： /etc/vsftpd/vsftpd.conf保证：local_enable=YES write_enable=yes打开2) 启动FTP服务器：/etc/init.d/vsftpd restart3) 为FTP服务器添加用户(可以通过为Linux添加用户实现)4) 测试：在Windows操作系统安装ftp客户端，与虚拟机Red Hat中的ftp服务相连，并传输文件四、 配置TFTP服务器1、 输入setup命令进入system services2、 具体见手册3、 Service xinet restart五、开发板与虚拟机文件传输测试 实验九 嵌入Linux基本应用程序开发一、TCP/IP概述A. TCP/IP的分层模型OSI协议参考模型，它是基于国际标准化组织（ISO）的建议发展起来的，它分为7个层次：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层及物理层。这个7层的协议模型虽然规定得非常细致和完善，但在实际中却得不到广泛的应用，其重要的原因之一就在于它过于复杂。但它仍是此后很多协议模型的基础。与此相区别的TCP/IP协议模型将OSI的7层协议模型简化为4层，从而更有利于实现和使用。 TCP/IP的协议参考模型和OSI协议参考模型的对应关系如下图 ：B. TCP/IP核心协议 三次握手 TCP是面向连接的，所谓面向连接，就是当计算机双方通信时必需先建立连接，然后进行数据通信，最后拆除连接三个过程。TCP在建立连接时又分三步走： 第一步（A-B）：主机A向主机B发送一个包含SYN即同步（Synchronize）标志的TCP报文，SYN同步报文会指明客户端使用的端口以及TCP连接的初始序号； 第二步（B-A）：主机B在收到客户端的SYN报文后，将返回一个SYN+ACK的报文，表示主机B的请求被接受，同时TCP序号被加一，ACK即确认（Acknowledgement）。 第三步（A-B）：主机A也返回一个确认报文ACK给服务器端，同样TCP序列号被加一，到此一个TCP连接完成。 C. 套接字(socket)概述(1) 套接字类型 流式套接字（SOCK_STREAM）流式套接字提供可靠的、面向连接的通信流；它使用TCP协议，从而保证了数据传输的可靠性和顺序性。 数据报套接字（SOCK_DGRAM）数据报套接字定义了一种无可靠、面向无连接的服务，数据通过相互独立的报文进行传输，是无序的，并且不保证是可靠、无差错的。它使用数据报协议UDP 原始套接字（SOCK_RAW）原始套接字允许对底层协议如IP或ICMP进行直接访问，它功能强大但使用较为不便，主要用于一些协议的开发。(2) 地址及顺序处理地址结构处理struct sockaddr unsigned short sa_family; /*地址族*/ char sa_data14; /*14字节的协议地址，包含该socket的IP地址和端口号。*/;struct sockaddr_in short int sa_family; /*地址族*/ unsigned short int sin_port; /*端口号*/ struct in_addr sin_addr; /*IP地址*/ unsigned char sin_zero8; /*填充0 以保持与struct sockaddr同样大小*/;这两个数据类型是等效的，可以相互转化，通常sockaddr_in数据类型使用更为方便。在建立socketadd或sockaddr_in后，就可以对该socket进行适当的操作了。D. 套接字编程(1)函数说明 socket()创建套接字 bind()绑定本机端口 connect()建立连接 listen()监听端口 accept()接受连接 recv(), read(), recvfrom()数据接收 send(), write(), sendto()数据发送 close(), shutdown()关闭套接字（2）使用TCP时Socket编程（3）使用UDP时Socket编程二、实验代码分析1.分析下面代码完成的工作A服务器端代码/*server.c*/#include #include #include #include #include #include #include #include #define PORT4321#define BUFFER_SIZE1024#define MAX_QUE_CONN_NM5int main()struct sockaddr_in server_sockaddr,client_sockaddr;int sin_size,recvbytes;int sockfd, client_fd;char bufBUFFER_SIZE;/*建立socket连接*/if (sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)= -1)perror(socket);exit(1);printf(Socket id = %dn,sockfd);/*设置sockaddr_in 结构体中相关参数*/server_sockaddr.sin_family = AF_INET;server_sockaddr.sin_port = htons(PORT);server_sockaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;bzero(&(server_sockaddr.sin_zero), 8);int i = 1;/* 允许重复使用本地地址与套接字进行绑定 */setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &i, sizeof(i);/*绑定函数bind()*/if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_sockaddr, sizeof(struct sockaddr) = -1)perror(bind);exit(1);printf(Bind success!n);/*调用listen()函数，创建未处理请求的队列*/if (listen(sockfd, MAX_QUE_CONN_NM) = -1)perror(listen);exit(1);printf(Listening.n);/*调用accept()函数，等待客户端的连接*/if (client_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_sockaddr, &sin_size) = -1)perror(accept);exit(1);/*调用recv()函数接收客户端的请求*/memset(buf , 0, sizeof(buf);if (recvbytes = recv(client_fd, buf, BUFFER_SIZE, 0) = -1)perror(recv);exit(1);printf(Received a message: %sn, buf);close(sockfd);return 0;B客户端代码/*client.c*/#include #include #include #include #include #include #include #include #define PORT4321#define BUFFER_SIZE 1024int main(int argc, char *argv)int sockfd,sendbytes;char bufBUFFER_SIZE;struct hostent *host;struct sockaddr_in serv_addr;if(argc h_addr);bzero(&(serv_addr.sin_zero), 8);/*调用connect函数主动发起对服务器端的连接*/if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(struct sockaddr)= -1)perror(connect);exit(1);/*发送消息给服务器端*/if (sendbytes = send(sockfd, buf, strlen(buf), 0) = -1)perror(send);exit(1);close(sockfd);exit(0);实验十 嵌入式Linux驱动程序开发一、基础内容#define MAJOR_NUM 100 /主设备号/* Set the message of the device driver */#define IOCTL_SET_MSG _IOR(MAJOR_NUM, 0, int*) /* Get the message of the device driver */#define IOCTL_GET_MSG _IOR(MAJOR_NUM, 1, int*)二、数码管的控制程序/add code/*/*文件名称： LEDSEG7.C */*实验现象： 数码管依次显示出0、1，2、9、a、b、C、d、E、F */*/#define U8 unsigned charunsigned char seg7table16 = /* 0 1 2 3 4 5 6 7*/ 0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, /* 8 9 A B C D E F*/ 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xc6, 0xa1, 0x86, 0x8e,;void Delay(int time);/*/* 函数说明: JXARM9-2410 7段构共阳数码管测试 */* 功能描述: 依次在7段数码管上显示0123456789ABCDEF */* 返回代码: 无 */* 参数说明: 无 */*/void Test_Seg7(int test) int i; /request regin unsigned long x10000006 = (unsigned long)ioremap(0x10000006, 32); unsigned long x10000004 = (unsigned long)ioremap(0x10000004, 32);/*(U8*) 0x10000006) = 0x00; writeb(0x00, x10000006); /* 数码管从0到F依次将字符显示出来 */ for(i=0;i=0x0;i-) /* 查表并输出数据 */ / *(U8*) 0x10000004) = seg7tablei; writeb(seg7tablei,x10000004); Delay (10000000); iounmap(void *)x10000006); iounmap(void *)x10000004); /*/* Function name : 循环延时子程序 */* Description : 循环 time 次 */* Return type ：void */* Argument : 循环延时计数器 */*/void Delay(int time) int i;int delayLoopCount=1000; for(;time0;time-);for(i=0;idelayLo