(OK)嵌入式系统体系结构实验指导书(只含ADS).doc

1 嵌入式系统体系结构 实验指导书 华东交通大学信息工程学院计算机系 2 目 录 实验一实验一 ARM ADS 集成开发环境练习集成开发环境练习.3 实验二实验二 ARM 汇编指令实验汇编指令实验.18 实验三实验三 ARM 汇编语言程序设计实验汇编语言程序设计实验(一一).20 实验四实验四 ARM 汇编语言程序设计实验汇编语言程序设计实验(二二).22 实验五实验五 ARM 汇编与汇编与 C 语言混合程序设计实验语言混合程序设计实验.26 实验六实验六 ARM 的串行口实验的串行口实验.29 实验七实验七 键盘及键盘及 LED 驱动实验驱动实验.32 实验八实验八 LCD 与触摸屏程序设计与触摸屏程序设计.35 特别说明：所有目录都应是英文字符，如出现中文字符会报错。特别说明：所有目录都应是英文字符，如出现中文字符会报错。 3 实验一 ARM ADS 集成开发环境练习 一、实验目的 熟悉 ARM ADS1.2 开发环境，并学会 ADS1.2 环境下工程的仿真、调试及配置方法。使用 ADS 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 本次实验使用 ARM ADS 1.2 集成开发环境。新建一个基于简单的工程文件，并编译这个工程文件。 学习 ADS1.2 环境下工程的仿真、调试及配置方法。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） 硬件硬件：PC 机 Pentium100 以上。 软件软件：PC 机 Windows 操作系统、ARM ADS 1.2 集成开发环境、AXD 五、实验步骤 （一）（一）ADS1.2 集成开发环境的使用集成开发环境的使用 1.新建工程 现在可以通过“开始”“程序”“ ARM Developer Suite v1.2”“ CodeWarrior for ARM Developer Suite”来打开开发软件了，如图 1-14 所示。 图 1-14 启动 Metrowerks CodeWarrior for ARM Developer Suite v1.2 后界面如图 1-15 所示。 4 图 1-15 在 CodeWarrior 中新建一个工程的方法有两种，可以在工具栏中单击“New”按钮，如图 1-16 所示。也 可以在“File”菜单中选择“New。 。 。 ”菜单，如图 1-17 所示。 图 1-16 图 1-17 这样打开一个如图 1-18 所示的窗口。该窗口有 Project、File 和 Objict 三个选项卡，现在我们新建工 程，故选 Project 选项卡。这个对话框中为用户提供了 7 种可选择的工程类型。此 7 种工程类型已经在图 中标出，大家熟悉一下。 这里我们选择第一种 ARM Executable Image 工程类型，在“Project name：”下输入工程名，如 test， 点击“Location：”文本框的“Set.”按钮，浏览选择想要将该工程保存的路径。如存放在 E 盘的 armtest 文件 夹中，进入 E 盘后按照图 1-19，图 1-20 的步骤完成。 5 图 1-18 图 1-19 图 1-20 6 改完名后，双击 armtest 文件夹再点击“保存”按钮，就会出现图 1-21 所示界面，此时点击“确定”按钮即可 建立一个新的名为 test 的工程，这时会出现 test.mcp 的窗口，如图 1-22 所示。 图 1-21 图 1-22 此时点击“最大化”按钮可以将 test.mcp 窗口扩大，如图 1-23 所示。 图 1-23 2.设置目标及其参数 开发环境要经过设置才能与试验箱配套使用。在工具栏中有一个用于选择目标的下拉列表框，如图 7 1-24 圈中所示。新建工程的默认目标是 DebugRel，另外还有两个可选择的目标，分别是 Debug 和 Release，他们的含义如下： DebugRel：生成目标时，为每一个源文件生成调试信息； Release： 生成目标时，不生成调试信息； Debug： 生成目标时，为每一个源文件生成最完全的调试信息。 图 1-24 这里选择 Debug，接下来对 Debug 目标进行参数设置。单击工具栏上的设置按钮或使用 Edit Debug Settings 菜单命令打开设置对话框，如图 1-25 所示，设置框如图 1-26 所示。 图 1-25 图 1-26 在 Debug Setting 对话框中需要设置的内容比较多。设置方法是首先在左侧的树形目录中选中需要设 8 置的对象，然后在右侧面板中进行相应的设置。下面对经常使用的设置选项进行介绍。 （1）目标设置（Target Setting） 在树形目录中选中 TargetTarget Setting 项，在右侧面版的 Post-linker 下拉表框中选择 ARM fromElF，使得工程连接后通过 fromElF 产生二进制代码，使其可以烧写到 ROM 中。方法如图 1-27 所示。 图 1-27 （2）语言设置（Language Settings） 开发语言有汇编、C、C+及其混合语言等。我们在开发前要对其设置，这里主要是对其硬件（架 构或处理器）的支持设置，如我们实验是在采用 S3C2410 处理器的试验箱中开发的，所以在右侧面板 Architecture or Processer（架构或处理器）下拉列表框中选择 ARM920T。 具体设置方法是先选中树形目录中 Language Settings 下的开发语言，然后在本语言对应的右侧面板 的 Architecture or Processer 下拉列表框中选择 ARM920T，其他选项保持默认。注意，在开发中用到的语 言都要进行这样设置。汇编语言的设置过程如图 1-28 所示，其他语言设置方法与此一样。 图 1-28 （3）链接器设置（Linker） 在左侧的树形目录中选中 LinkerARM Linker，出现链接器的设置对话框，如图 1-29 所示。此处设 置很重要，详细介绍一下各个选项卡的设置方法。 1） Output 选项卡：如图 1-29 所示。 其中 Linktype 选项中为链接器提供 3 种链接类型： Partial：表示链接器只进行部分链接，链接后的目标文件可以作为以后进一步链接的输入文件； 9 Simple： 表示链接器将生成简单的 ELF 格式的映像文件，地址映射关系在 Simple image 选项区域中 设置； Scattered：表示链接器将生成复杂的 ELF 格式的映像文件，地址映射关系在 Scatter 格式的文件中指 定。 这里我们选择常用的 Simple 类型，选择 Simple 后，在其右侧 Simple image 选项区域中包含 RO Base 和 RW Base 两个文本框。 RO Base：用来设置程序代码存放的起始地址。 RW Base：用来设置程序数据存放的起始地址。 这两项的地址均由硬件决定，并应该在 SDRAM 的地址范围内。本实验箱使用的是 64M SDRAM,其 地址范围是 0 x3000 00000 x33FF FFFF，故采用首地址作为程序代码的存放的首地址，即在 RO Base 文 本框中输入 0 x3000 0000, RW Base 文本框用户自定义，只要保证在 SDRAM 地址空间内，并且是字对齐 即可，这里我们可以输入 0 x3100 0000。 此处的设置也就是说在地址为 0 x30000000-0 x31000000 之间是只读区域，用来存放程序代码，从 0 x31000000 开始用来存放程序数据。 图 1-29 2）Option 选项卡：如图 1-30 所示。 本选项卡只对 Image entry point 进行设置，该项是程序代码的入口地址。如果程序在 SDERAM 中 运行，针对本试验箱可选择的地址范围 0 x30000000-0 x31000000。通常程序代码的入口地址与 RO Base 中程序代码的首地址相同，这里为 0 x30000000。其他默认即可。 10 图 1-30 3）Layout 选项卡：如图 1-31 所示。 该选项卡在链接方式为 Simple 时有效，他用来安排一些输入段在映像文件中的位置。即在 Place at beginning of image 区域中 Object/Symbol 文本框中填写启动程序的目标文件名 init.o 和 Section 文本框中填 写程序入口起始段的标号 Init。其作用是通知编译器，整个项目从该段开始执行。 图 1-31 如果希望将编译后生成的二进制文件放到指定文件夹，可以在左侧的树形目录中选中 LinkerARM frpmELF 进行设置，如图 1-32 所示。此框如为空，将默认在工程目录下生成二进制文件。该二进制文件 可用于以后下载到 Flash（试验箱等硬件）中执行。 11 图 1-32 至此，对 Debug Settings 的设置基本完成，单击 Apply-OK 按钮，保存设置。 为了避免以后每次新建工程再这样设置，我们可以将该新建的空工程作为模板保存起来。 方法是：在 ADS1.2 的安装目录的 Stationary 文件夹下新建一个适合模板的目录名，如 S3C2410 ARM Executable Image ；然后将刚设置好的工程文件以一个适合的名字如 S3C2410 ARM .mcp 另存到该模板目 录中即可。以后使用 File-New。 。 。菜单命令新建工程时就可以在弹出的 New 对话框中看到 S3C2410 ARM Executable Image 工程模板，如图 1-33 所示。选用该模板创建工程就可以免去设置过程，直接向工 程中添加文件、进行编码就可以了。 图 1-32 3.向工程中添加源文件 工程创建、设置好以后就会出现 test.mcp 的窗口，该窗口包含 File、Link Order 和 Targets 三个选项卡， 如图 1-33 所示。默认情况下显示的是 File 选项卡，此时可以通过执行 ProjectAdd File.菜单命令把与工 程有关的所有源文件加入到该工程，如图 1-34。或者通过鼠标右击空白处弹出的快捷菜单 Add File.来完 成，如图 1-25 所示。 12 图 1-33 图 1-34 图 1-35 对于本次试验，没有源文件可用，首先需要新建源文件。这里以新建文件类型为 C 语言文件，文件 名为 led.c 为例向大家说明一下过程。选择 File-New。 。 。菜单命令，如图 1-36 所示。在弹出的窗口中选 择 File 选项卡；在 File name 文本框中输入新建文件的文件名 led.c，注意：文件名后缀与要使用的开发语 言种类有关，如用C语言开发时文件名后缀为.c，汇编语言开发时文件名后缀为.s；在 Location 文本框中 输入文件的保存位置 E:armtestest；选中 Add to Project 复选框；在 Project 下拉列表框中选择将文件添加 到的工程 test。mcp；在 Targets 复选框中选中文件要添加的目标 Debug，过程如图 1-37 所示。单击确定 即可将新建的文件添加到工程中，文件添加到工程后的窗口如图 1-38 所示。接下来只需在新建文件中进 行编码、保存即可，如图 1-39 所示。注意：此时Metrowerks CodeWarrior for ARM Developer Suite v1.2窗 口中包含工程和文件两个窗口，如图1-40所示。我们需要点击相应的最小化或向下还原按钮来进行切换。 如图1-38和图1-39中圈中所示。 13 图 1-36 图 1-37 图 1-38 14 图 1-39 图 1-40 工程创建好以后，接下来就是对其进行编译和链接。选择 Metrowerks CodeWarrior for ARM Developer Suite v1.2 窗口的“Project”“Make”菜单命令或点击按钮来完成编译和链接。如果有错误或 警告，窗口如图 1-41 所示，用户可根据提示更改程序。 图 1-41 如果没有语法错误，将在工程所在目录下生成一个名为“工程名_data”的文件夹。如本例的工程名为 test.mcp,生成的文件夹名为 test_data。在该文件夹下，针对不同类型的目标将生成多个文件夹。本例中由 于使用的是 Debug 目标，因此生成的最终文件都在 Debug 文件夹下。进入 Debug 文件夹会看到编译、链 接后生成的映像文件(xxx.axf)和二进制文件（xxx.bin） 。映像文件用于调试，二进制文件用于烧写到 Flash 中运行。 （二）（二） 、ADS1.2 环境下工程的仿真、调试环境下工程的仿真、调试及配置方法及配置方法 15 通过“开始菜单”“ ARM Developer Suite v1.2”“ AXD Debugger”来打开调试软件，如图 1-42 所示。 图 1-42 如果程序代码没有错误或警告，也可以点击 Metrowerks CodeWarrior for ARM Developer Suite v1.2 窗口的 ProjectDebug 菜单命令或点击按钮或点击工程窗口的按钮来直接调出 AXD 调试窗口， 方法如图 1-43 和图 1-44 所示。 图 1-43 图 1-44 AXD 调试窗口如图 1-45 所示。 16 图 1-45 第一次使用需要对 AXD 进行配置，具体方法如下：初次运行 AXD，左侧的目标平台为 ARM7TDMI。试 验箱采用的 CPU 为 ARM920，所以需要配置 AXD 使之匹配。方法为点击 AXD 窗口的 Options Configure Target 菜单命令，如图 1-46。 图 1-46 Configure Target 窗口如图 1-47 所示。在图 1-47 中，Target 栏代表不同的目标 CPU。 “ADP”和 “ARMUL”是缺省的设置。选择 ARMUL，表示使用软件仿真，此时 PC 机可以不连接任何目标板，ARM 系统中 CPU 的行为完全由软件模拟。我们使用软件仿真，故选择 ARMUL。 图 1-47 要设置 CPU 类型需双击 ARMUL，然后在出现的设置对话框中点 Processor 区域中的 Variant 下拉菜 单，找到 ARM920T 并选中，然后点击 Ok-Ok 即可。设置过程如图 1-48 所示。 17 图 1-48 设置好的 AXD 界面左侧就会显示 ARM920T 了。现在可以向 AXD 调试软件中添加工程的映像文件 了。方法为点击 AXD 窗口的 FileLoad Image 菜单命令选择要加载的映像文件（后缀为.axf） ，如图 1-49 所示。 图 1-49 加载完映像文件就可以对程序代码进行调试了。下面介绍一下 AXD 界面的一些常用的工具和窗口。 AXD 界面如图 1-50 所示。 图 1-50 18 实验二 ARM 汇编指令实验 一、实验目的 1 掌握 ARM 数据处理指令的用法 2 了解 ARM 汇编指令灵活的第二操作数，编写简单的汇编程序 二、实验内容 1 用 MOV 和 MVN 指令访问 ARM 通用寄存器 2 使用 ADD、SUB、AND、ORR、CMP 和 TST 指令完成数据的加减运算及逻辑运算。 3 用 ADS1.2 软件仿真，单步、全速运行程序，设置断点，打开寄存器窗口（ProcessorRegister） 监视运算值，打开存储器观察窗口（Memory）监视 0 x40003100 地址处的值。 三、预备知识 1、用 ARM ADS 集成开发环境，编写和调试程序的基本过程。 2、ARM 指令的使用 四、实验设备及工具（包括软件调试工具） 硬件硬件：PC 机 Pentium100 以上。 软件软件：PC 机 Windows 操作系统、ARM ADS 1.2 集成开发环境、AXD 五、实验步骤 1 启动 ADS1.2，使用 ARM Executable Image 工程模板建立一个工程。如 SY2 2 建立汇编源文件 Test2.s，然后加入工程中。 3 编译、连接工程，选择 ProjectDebug ,启动 AXD 软件仿真调试。 4 打开寄存器窗口，监视寄存器的值。 5 可以单步运行程序，可以设置、取消断点，或者全速运行，停止运行，调试时观察寄存器的值， 运行结果见图 2-1。 19 图 2-1 ARM 实验 2 的运行结果 六、实验参考程序 XEQU11 YEQU8 BIT23EQU(1 2*X ? R5=R5TST,BIC:BIT23 =1?BIT6 = 0:1 TSTR5,#BIT23 BICNER5,R5,#0 x00000040 BSTART END 20 实验三 ARM 汇编语言程序设计实验(一) 一、实验目的 1 掌握 ADS1.2 集成开发环境 2 了解 ARM 汇编指令用法，并能够编写简单的汇编程序 3 掌握指令的条件执行，掌握 LDR/STR 指令，完成存储器的访问 二、实验内容 1 用 LDR 指令读取 0 x40003100 地址上的数据，将该数据加 1，若结果大于 10，则使用 STR 指令将 结果写入原地址，否则，将把 0 写入原地址。 2 用 ADS1.2 软件仿真，单步、全速运行程序，设置断点，打开寄存器窗口（ProcessorRegister）监视 R0、R1 的值，打开存储器观察窗口（Memory）监视 0 x40003100 地址处的值。 三、预备知识 1、用 ARM ADS 集成开发环境，编写和调试程序的基本过程。 2、ARM 指令的使用 四、实验设备及工具（包括软件调试工具） 硬件硬件：PC 机 Pentium100 以上。 软件软件：PC 机 Windows 操作系统、ARM ADS 1.2 集成开发环境、AXD 五、实验步骤 1 启动 ADS1.2，使用 ARM Executable Image 工程模板建立一个工程。如 SY3 2 建立汇编源文件 Test3.s，加入工程中。 3 设置工程连接地址 R0 Base 0 x40000000,RW Base 0 x40003000。 4 编译、连接工程，选择 ProjectDebug ,启动 AXD 软件仿真调试。 5 打开寄存器窗口，监视 R0、R1 的值，设置观察地址 0 x40003100，显示方式为 32bit，监测 0 x40003100 上的值。 6 可以单步运行程序，可以设置、取消断点，或者全速运行，停止运行，调试时观察寄存器 0 x40003100 上的值，运行结果见图 3-1。 21 图 3-1 ARM 实验 3 的运行结果 六、实验参考程序 COUNT EQU0X40003100 AREATEST3, CODE,READONLY ENTRY CODE32 START LDRR1,=COUNT MOVR0,#0 STRR0,R1 LOOP LDRR1,=COUNT LDRR0,R1 ADDR0,R0,#1 CMPR0,#10 MOVHSR0,#0 STRR0,R1 B LOOP END 22 实验四 ARM 汇编语言程序设计实验(二) 一、实验目的 1 掌握 ADS1.2 集成开发环境 2 掌握如何使用 ARM 的 MRS/MSR 指令实现工作模式切换 二、实验内容 1使用 ARM 的 MRS/MSR 指令实现工作模式切换，并初始化堆栈指针 2观察 ARM 控制器在工作模式下的寄存器的区别。 三、预备知识 1、用 ARM ADS 集成开发环境，编写和调试程序的基本过程。 2、ARM 指令的使用 四、实验设备及工具（包括软件调试工具） 硬件硬件：PC 机 Pentium100 以上。 软件软件：PC 机 Windows 操作系统、ARM ADS 1.2 集成开发环境、AXD 五、实验步骤 1 启动 ADS1.2，使用 ARM Executable Image 工程模板建立一个工程。如 SY4 2 建立汇编源文件 Test4.s，然后加入工程中。 3 设置工程连接地址 R0 Base 0 x40000000,RW Base 0 x40003000。设置调试入口地址 Image Entry point 为 0 x40000000。 4 编译、连接工程，选择 ProjectDebug ,启动 AXD 软件仿真调试。 5 打开寄存器窗口，监视寄存器的值，选择 current 项监视各个寄存器上的值。 6 可以单步运行程序，可以设置、取消断点，或者全速运行，停止运行，调试时观察寄存器 CPSR、SPSR、R13、R14 和 R15 的值，运行观察见图 4-1。 23 图 4-1 ARM 实验 4 的运行观察结果 注意：CPSR 寄存器的显示方式如图 4-1 所示，显示分两个部分，一是各个运算标志位，二是工作模 式显示。 （1）运算标志位 NZCV：显示为大写字母，表示结果为 1，否则为 0。 （2）中断标志位 IF：I 为 IRQ 中断禁止位，F 为 FIQ 中断禁止位。 （3）工作模式位：包括 User、Fiq、Irq、SVC、Abort、Undef 和 SYS。 六、实验参考程序 ;the stack length is being defined USR_STACK_LENGTHEQU64 SVC_STACK_LENGTHEQU0 FIQ_STACK_LENGTHEQU16 IRQ_STACK_LENGTHEQU64 ABT_STACK_LENGTHEQU0 UND_STACK_LENGTHEQU0 AREAMODE1,CODE,READONLY ENTRY CODE32 STARTMOVR0,#0 MOVR1,#1 MOVR2,#2 MOVR3,#3 MOVR4,#4 MOVR5,#5 MOVR6,#6 MOVR7,#7 MOVR8,#8 MOVR9,#9 24 MOVR10,#10 MOVR11,#11 MOVR12,#12 BLinit_stack;init stack pointer in every mode ;enable the IRQ MRSR0,CPSR;R0-CPSR BICR0,R0,#0X80 MSRCPSR_cxsf,R0;CPSR-R0 ;switch to usr mode MSRCPSR_c,#0 xd0 MRSR0,CPSR ;swicth to svc mode MSRCPSR_c,#0 xdf MRSR0,CPSR HALTBHALT ; INIT STACK init_stack MOVR0,LR ;Setup the svc stack MSRCPSR_c,#0 xd3 LDRSP,StackSvc ;Setup the Irq stack MSRCPSR_c,#0 xd2 LDRSP,StackIrq ;Setup the Fiq stack MSRCPSR_c,#0 xd1 LDRSP,StackFiq ;Setup the Abt stack MSRCPSR_c,#0 xd7 LDRSP,StackAbt ;Setup the Und stack MSRCPSR_c,#0 xdb LDRSP,StackUnd ;Setup the Usr stack MSRCPSR_c,#0 xdf LDRSP,StackUsr MOVPC,R0 ;define the stack pointer StackUsr DCDUsrStackSpace + (USR_STACK_LENGTH - 1) * 4 StackSvcDCDSvcStackSpace + (SVC_STACK_LENGTH - 1) * 4 StackIrqDCDIrqStackSpace + (IRQ_STACK_LENGTH - 1) * 4 StackFiqDCDFiqStackSpace + (FIQ_STACK_LENGTH - 1) * 4 StackAbtDCDAbtStackSpace + (ABT_STACK_LENGTH - 1) * 4 StackUndDCDUndStackSpace + (UND_STACK_LENGTH - 1) * 4 25 ;ALLOCATED THE STACK SPACE UsrStackSpaceSPACEUSR_STACK_LENGTH * 4 SvcStackSpaceSPACESVC_STACK_LENGTH * 4 IrqStackSpaceSPACEIRQ_STACK_LENGTH * 4 FiqStackSpaceSPACEFIQ_STACK_LENGTH * 4 AbtStackSpaceSPACEABT_STACK_LENGTH * 4 UndStackSpaceSPACEUND_STACK_LENGTH * 4 END 26 实验五实验五 ARM 汇编与汇编与 C 语言混合程序设计实验语言混合程序设计实验 一、实验目的 掌握如何使用 ADS 1.2 编写混合语言程序 二、实验内容 1掌握 C 语言中调用汇编程序技术 2汇编程序完成加法运算，计算 z = x + y 值 三、预备知识 1、用 ARM ADS 1.2 集成开发环境，编写和调试程序的基本过程。 2、ARM 应用程序的框架结构。 四、实验设备及工具（包括软件调试工具） 硬件硬件：PC 机 Pentium100 以上。 软件软件：PC 机 Windows 操作系统、ARM ADS 1.2 集成开发环境、AXD 五、实验步骤 1 启动 ADS1.2，使用 ARM Executable Image 工程模板建立一个工程。如 SY5 2 建立 C 语言源文件 test5_c.c，和汇编语言文件 test5_s.s，然后加入工程中。. 3 设置工程连接地址 R0 Base 0 x40000000,RW Base 0 x40003000。设置调试入口地址 Image Entry point 为 0 x40000000。 4 设置位于开始位置的起始代码段，如图 5-1。 5 编译、连接工程，选择 ProjectDebug ,启动 AXD 软件仿真调试。 6 在 Test5_C.c 文件中的 Add() 函数处设置断点，然后，全速运行程序。 7 程序在断点处停止，可以单步运行程序，判断程序是否跳入汇编程序中运行。 8 选择 Processor ViewsVariables 打开变量观察窗口，观察全局变量的值，单步、全速运行程序，判断 程序的运算结果是否正确。如图 5-2 所示。 27 图 5-1 设置开始位置的起始代码段 图 5-2 ARM 实验 5 的运行观察结果 图 5-3 实验 5 源代码组织见 28 六、实验参考程序 /文件一文件一 startup file startup.s IMPORT|Image$RO$Limit| IMPORT|Image$RW$Base| IMPORT|Image$ZI$Base| IMPORT|Image$ZI$Limit| IMPORTMAIN;declare the main() in the C Prog AREAstart,CODE,READONLY ENTRY CODE32 Reset LDRSP,=0 x40003f00 ;initial the C case LDRR0,=|Image$RO$Limit| LDRR1,=|Image$RW$Base| LDRR3,=|Image$ZI$Base| CMPR0,R1 BEQLOOP1 LOOP0 CMPR1,R3 LDRCCR2,R0,#4 STRCCR2,R1,#4 BCCLOOP0 LOOP1 LDRR1,=|Image$ZI$Limit| MOVR2,#0 LOOP2 CMPR3,R1 STRCCR2,R3,#4 BCCLOOP2 BMAIN END /文件二文件二 test5_c.c #define uint8 unsigned char #define uint32unsigned int extern uint32 Add(uint32 x,uint32 y); uint32 sum; void MAIN(void) sum = Add(5,4); while(1); /文件三文件三 test5_s.s EXPORTAdd AREAAddc,CODE,READONLY ENTRY CODE32 Add ADDR0,R0,R1 MOVPC,LR END 29 实验六 ARM 的串行口实验 一、实验目的 掌握 ARM 的串行口工作原理。 学习编程实现 ARM 的 UART 通讯。 掌握 CPU 利用串口通讯的方法。 二、实验内容 学习串行通讯原理，了解串行通讯控制器，阅读 ARM 芯片文档，掌握 ARM 的 UART 相关寄存器的 功能，熟悉 ARM 系统硬件的 UART 相关接口。 编程实现 ARM 和计算机实现串行通讯：ARM 监视串行口，将接收到的字符再发送给串口（计算机 与开发板是通过超级终端通讯的） ，即按 PC 键盘通过超级终端发送数据，开发板将接收到的数据再返送 给 PC，在超级终端上显示。 三、预备知识 1、用 ARM ADS 1.2 集成开发环境，编写和调试程序的基本过程。 2、ARM 应用程序的框架结构。 3、了解串行总线 四、实验设备及工具 硬件硬件：ARM 嵌入式开发板、用于 ARM7TDMI 的 JTAG 仿真器、PC 机 Pentium100 以 上、串口线 软件软件：PC 机操作系统 win98、Win2000 或 WinXP、ARM ADS 1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、 超级终端通讯程序 五、实验步骤 1新建工程，将光盘中“串行口实验startup”目录下的文件添加到工程中，这些是启动时所需要的 文件。 2定义与 UART 有关的各个寄存器地址和一些特殊的位命令。主要有以下各寄存器（44b.h）： /* UART 的全部功能寄存器 */ #define rULCON0(*(volatile unsigned *)0 x1d00000) #define rULCON1(*(volatile unsigned *)0 x1d04000) #define rUCON0(*(volatile unsigned *)0 x1d00004) #define rUCON1(*(volatile unsigned *)0 x1d04004) #define rUFCON0(*(volatile unsigned *)0 x1d00008) #define rUFCON1(*(volatile unsigned *)0 x1d04008) #define rUMCON0(*(volatile unsigned *)0 x1d0000c) #define rUMCON1(*(volatile unsigned *)0 x1d0400c) #define rUTRSTAT0(*(volatile unsigned *)0 x1d00010) 30 #define rUTRSTAT1(*(volatile unsigned *)0 x1d04010) #define rUERSTAT0(*(volatile unsigned *)0 x1d00014) #define rUERSTAT1(*(volatile unsigned *)0 x1d04014) #define rUFSTAT0(*(volatile unsigned *)0 x1d00018) #define rUFSTAT1(*(volatile unsigned *)0 x1d04018) #define rUMSTAT0(*(volatile unsigned *)0 x1d0001c) #define rUMSTAT1(*(volatile unsigned *)0 x1d0401c) #define rUBRDIV0(*(volatile unsigned *)0 x1d00028) #define rUBRDIV1(*(volatile unsigned *)0 x1d04028) #ifdef _BIG_ENDIAN/大端摸式 #define rUTXH0(*(volatile unsigned char *)0 x1d00023) #define rUTXH1(*(volatile unsigned char *)0 x1d04023) #define rURXH0(*(volatile unsigned char *)0 x1d00027) #define rURXH1(*(volatile unsigned char *)0 x1d04027) #define WrUTXH0(ch) (*(volatile unsigned char *)(0 x1d00023)=(unsigned char)(ch) #define WrUTXH1(ch) (*(volatile unsigned char *)(0 x1d04023)=(unsigned char)(ch) #define RdURXH0()(*(volatile unsigned char *)(0 x1d00027) #define RdURXH1()(*(volatile unsigned char *)(0 x1d04027) #define UTXH0(0 x1d00020+3) /byte_access address by BDMA #define UTXH1(0 x1d04020+3) #define URXH0(0 x1d00024+3) #define URXH1(0 x1d04024+3) #else /小端摸式 #define rUTXH0(*(volatile unsigned char *)0 x1d00020) #define rUTXH1(*(volatile unsigned char *)0 x1d04020) #define rURXH0(*(volatile unsigned char *)0 x1d00024) #define rURXH1(*(volatile unsigned char *)0 x1d04024) #define WrUTXH0(ch) (*(volatile unsigned char *)0 x1d00020)=(unsigned char)(ch) #define WrUTXH1(ch) (*(volatile unsigned char *)0 x1d04020)=(unsigned char)(ch) #define RdURXH0()(*(volatile unsigned char *)0 x1d00024) #define RdURXH1()(*(volatile unsigned char *)0 x1d04024) #define UTXH0(0 x1d00020) /byte_access address by BDMA #define UTXH1(0 x1d04020) #define URXH0(0 x1d00024) #define URXH1(0 x1d04024) #endif 3编写串口驱动函数（MyUart.c）： 将寄存器ULCONn、UCONn置零 设置寄存器ULCONn、UCONn、 UBRDIV 延时 开始 发送队列是否 为空？ 延时 是 否 发送数据 WrUTXH0(data) 开始 接收队列是否 为满？ 是 否 接收数据 RdURXHn() 图 6-1 串口初始化 图 6-2 发送数据 图 6-3 接收数据 31 4在主函数中实现将从串口 0 接收到的数据发送到串口 0（Main.c）： 开发板初始化 ARMTargetInit() （uhal.h） 从串口读取数据 向串口发送数据 图 6-4 主函数 六、思考题 RS232 串行通讯的数据格式是什么？ 串行通讯最少需要几根线，分别如何连接？ ARM 的串行口有几个，相应的寄存器是什么？ 4用中断方式实现串口驱动。 32 实验七 键盘及 LED 驱动实验 一、实验目的 1学习键盘及 LED 驱动原理。 2掌握 zlg7289 芯片的使用方法。 二、实验内容 通过 zlg7289 芯片驱动 17 键的键盘和 8 个共阴极 LED，将按键值在 LED 上显示出来。 三、预备知识 1掌握在 ARM ADS 1.2 集成开发环境中编写和调试程序的基本过程。 2了解 ARM 应用程序的框架结构。 3了解 UC/OS-II 多任务的原理。 四、实验设备及工具 硬件硬件：ARM 嵌入式开发板、用于 ARM7TDMI 的 JTAG 仿真器、PC 机 P