ARM第一次实验报告

1、课程名称：数字信息技术专业实验 实验题目：S3C2440的GPIO实验实验组成员：蒋虎 2013141452147刘砚 2013141452159陈泽 2013141491043陈俊龙 2013141452135陈若虚 2013141452123一、实验目的1、 熟悉ADS1.2+H-Jtag开发环境。2、 掌握S3C2440 GPIO寄存器的配置。3、 掌握LED显示原理，按键触发原理。4、 熟悉C语言编程。5、 掌握ARM寄存器的位操作。二、实验仪器及器件硬件 ：EDA试验箱（包括FPGA核心板、单片机、mini2440 ARM开发板）PC主机H-Jtag调试板 软件：ADS1.2(ARM

2、开发工具)ADS是全套的实时开发软件工具，包编译器生成的代码密度和执行速度优异。可快速低价地创建ARM结构应用。H-JTAG在线仿真器。 三、实验要求1、课前了解mini2440开发板的原理图。2、通过芯片手册了解mini2440关于GPIO的配置3、理解实验原理4 实验原理1、LED 部分1.1、管脚分配Led通过电源，限流电阻与 ARM 的 I/O 口相连，当 I/O 口为低电平时，电源会通过 led 限流电阻往ARM 里灌电流，点亮 led 。反之 I/O 为高电平时，则 led 不会亮。注意亮灭之间要有一定的延时（大于人眼分辨率大概十几毫秒），以便人眼能够区分出亮灭。Mini2440

3、led 相关原理图如下：我们观察nLED_1，nLED_2，nLED_3，nLED_4分别接在了CPU的GPB5,GPB6,GPB7,GPB8管脚1.2、配置GPIO寄存器打开S3C2440的芯片手册（P284）我们需要做的事情是将GPB5,GPB6,GPB7,GPB8四个管脚设置为输出（在GPBCON寄存器中配置），并且输出低电平（在GPBDAT寄存器中配置）后面的源码中会涉及到这一步。这样LED就可以被点亮。2、按键部分2.1、管脚分配先观察按键部分的原理图发现mini2440的六个按键分别接在S3C2440芯片的GPG0，GPG3，GPG5，GPG6，GPG7，GPG11。2.2、配置G

4、PIO寄存器同LED一样，只是我们的按键的GPIO要设置为输入，如何检测按键是否被按下，很简单，根据原理图可以发现，如果CPU检测到某个引脚为低电平，说明对应的按键被按下。所以我们需要配置GPG0，GPG3，GPG5，GPG6，GPG7，GPG11为输入（在GPGDAT寄存器中配置）。编程检测这几个引脚的电平值（在GPGDAT寄存器中检测）。后面的源码中会涉及到这一步。五、实验内容及步骤 1、H-Jtag配置1.1，将实验箱打开，将H-Jtag小板的一端接入arm开发板的Jtag口，另一端插入电脑的并口。Arm开发板的H-Jtag接口 JTAG调试版 1.2，将arm的S2 拨到nor fla

5、sh启动Arm开发板的启动模式选择开关，可选中nand flash启动和nor flash启动，这里我们选中nor flash启动。1.3，连接电源，拨动arm开发板S1开关，上电。1.4，安装H-jtag代理软件。1.5，打开安装好的H-jtag代理软件 ，做如下设置。321这一步会出现无法找到器件，忽略该错误。1.6打开Setting->LPT Jtag Setting做如下设置3211.7，设置Init Script214354这样我们的H-Jtag设置就全部完成啦！1.8，配置完成后，检测CPU点主菜单Operations（或control）->Detect Target这

6、样我们的H-jtag就识别出了我们的ARM920T注意，如果没有出现这个画面，可能有如下错误容易被忽略：1)，没有上电。2)，S2没有拨到nor flash启动。3)，不使用并口扩展线再试一次。2 使用ADS1.2仿真工具3，使用H­JTAG进行代码调试实验要求：记录实验现象。以同样的方式，执行Led_2，并观察现象。提示：每次关闭Code Warrior或新建工程都需要点Edit菜单，选择“DebugRel Setting”进行重新配置，为节省时间，可以直接在前一个工程的.mcp界面，选择之前的所有文件，然后删除，并将新工程的相关文件添加进去，此时只需重新make 和 debug就

7、行了。（其实由于功能简单，其实只需要替换main.c函数就行，其他函数都一样）Led_1：LED14先依次点亮，然后熄灭，接着全亮，熄灭；此后重复此过程。Led_2：K1K4按下，分别只点亮LED14，其他熄灭。4，源码分析源码1 （led_1）：流水灯实验。该实验主要需要掌握GPIO寄存器的配置，以及LED等显示原理system和uart源文件主要是对s3c2440的一系列初始化，包括管看门狗，初始化内存，初始化时钟，以及初始化串口。这里暂时不去深究。我主要分析main.c/* 定义两个寄存器的地址 */* 参考芯片手册P284 */#define GPBCON (*(volatile un

8、signed long *)0x56000010)#define GPBDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000014)/* 注意掌握C语言对指定地址进行读写的方法 */* 初始化led */void led_init(void) /* 设置GPB5,6,7,8为输出，参考芯片手册P284 */GPBCON &= (0x3ff << 10);GPBCON |= (1 << 10) | (1 << 12) | (1 << 14) | (1 << 16);/* 这个函数可以点亮LED灯，参数n

9、是用来选择点亮那盏灯，取值范围为1到4 */void led_on(int n) /* 先判断参数是否正确 */if(n <= 0 && n >= 5) return;n += 4;/* 向GPBDAT的5(6,7,8)位写入0,这样CPU的GPB5(GPB6,GPB7,GPB8)就可以输出低电平,从而点亮对应的LED灯 */GPBDAT &= (0x1 << n);/* 这个函数可以关闭LED,结构和原理同led_on一样 */void led_off(int n) if(n <= 0 && n >= 5) retu

10、rn;n += 4;GPBDAT |= (0x1 << n);/* 点亮所有的LED */void all_leds_on(void) GPBDAT &= (0xf << 5);/* 关闭所有的LED */void all_leds_off(void) GPBDAT |= (0xf << 5);/* 延时函数 */void delays(int time)unsigned int i,j;for (i = time; i > 0; i-)for (j = 1000; j > 0; j-);/* 主函数入口 */int Main()int

11、n;led_init();while(1) /* 关闭所有的LED */all_leds_off();/* 依次点亮LED */for(n = 1; n <= 5; n+) led_on(n);/* 延时 */delays(1000);all_leds_off();delays(1000);/* 点亮所有LED */all_leds_on();delays(1000); return 0;源码2 （led_2）：按键控制LED。分析led_2的mian.c 发现中间多了对按键的初始化./* 定义寄存器地址 */#define GPBCON (*(volatile unsigned lon

12、g *)0x56000010)#define GPBDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000014)#define GPGCON (*(volatile unsigned long *)0x56000060)#define GPGDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000064)/* 初始化按键 */Void buttons_init() /* 设置GPG0,3,5,6 为输入*/GPGCON &= (0x3 << 0) | (0x3 << 6) | (0x3 << 10) |

13、 (0x3 << 12);/* 查询法检测按键是否被按下 */* 返回值 0: 按下, 1: 未按下 -1: 参数错误 */int is_button_pressed(int n) switch(n) case 1:return (1 << 0) & (GPGDAT);break;case 2:return (1 << 3) & (GPGDAT);break;case 3: return (1 << 5) & (GPGDAT);break;case 4: return (1 << 6) & (GPGDA

14、T);break;default:return -1;int Main()int n;all_leds_off();/* 初始化led */leds_init();/* 初始化buttons */buttons_init();while(1) for(n = 1; n < 5; n +) if (!is_button_pressed(n) /* 有按键按下 */all_leds_off();/* 点亮相应的灯 */led_on(n); return 0;源码3 （led_3）：本节课要求基本要求：在led1的基础上，修改程序使LED灯以二进制递增的方式点亮；拓展要求：在基本要求的基础上，

15、增加一个按键可以控制led亮灭的暂停及者继续。已经拓展了功能（添加按键控制LED亮灭的暂停与继续）的代码如下：#include "2440addr.h"#include "2440lib.h"#include "option.h"#include "def.h"#include "uart.h"#define GPBCON (*(volatile unsigned long *)0x56000010)#define GPBDAT (*(volatile unsigned long *)0x560

16、00014)#define GPGCON (*(volatile unsigned long *)0x56000060)#define GPGDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000064)void buttons_init() /* 设置GPG0,3,5,6 为输入*/GPGCON &= (0x3 << 0) | (0x3 << 6) | (0x3 << 10) | (0x3 << 12);/按键初始化/* 初始化led */void led_init(void) /* 设置GPB5,6,7,8为输

17、出 */GPBCON &= (0x3ff << 10);GPBCON |= (1 << 10) | (1 << 12) | (1 << 14) | (1 << 16);/* 返回值 0: 按下, 1: 未按下 -1: 参数错误 */int is_button_pressed(int n) switch(n) case 1:return (1 << 0) & (GPGDAT);break;case 2:return (1 << 3) & (GPGDAT);break;default:ret

18、urn -1;void all_leds_on(void) GPBDAT &= (0xf << 5);void all_leds_off(void) GPBDAT |= (0xf << 5);void delays(int time)unsigned int i,j;for (i = time; i > 0; i-)for (j = 1000; j > 0; j-);int Main()int n;led_init();buttons_init();while(1) /* 关闭所有的LED */all_leds_off(); delays(1000);for(n = 1; n <= 14; n+) GPBDAT-=(0x1 << 5);/* 延时 */delays(1000);if (!is_button_pressed(1) while(1) if(!is_button_pressed(2) break; /* 点亮所有LED */all_leds_on();delays(1000); return 0;六、实验结果分析实现现象：实验一：这些灯开始时都是熄灭的，首先LED1被点亮，然后LED2与LED1均被点亮，紧接着LE