ARM嵌入式系统基础试验基础指导书

ARM嵌入式系统基本1

实验指引书原大明.9

实验一ADS开发环境实验

一、实验目的

1、掌握ADS开发环境的使用；

2、理解ADSModule工程基本构造和内容；

3、掌握在ADS下建立工程进行开发日勺基本技巧。

二、实验内容

1、熟悉ADS开发环境中日勺各个组件；

2、建立并编译一种工程；

3、使用AXD调试仿真。

三、实验设备

1、硬件：

PC机

2、软件：

PC机操作系统(WINDOWSXP)；

ARMDeveloperSuitevl.2<,

四、预备知识

1、理解ARM和S3c2410体系构造;

2、理解ARM和S3c2410汇编语言。

五、实验内容

1、实验程序

AREAEXAMPLES,CODE,READONLY;/*声明一段名为EXAMPLES『、JCODE*/

ENTRY;/*指定函数的入口*/

START

MOVR0,#0xFF;/*把#0xFF传送至URO*/MOVRl,#0xEF000000;/*把#OXEFOOOOOO

传送至I」RI*/MOVR2,#0x2F000000;/*把#0x2F000000传送至UR2*/MVN

1<3,#0乂仟;/*把?^^^取反后传送至1」R3*/ADDR4,R2,R1;/*把R2力口RI的值传送到

R4*/

ADDSR5,R2,R1;/*把R2力口RI时值传送R5,s表达会影响cpsr*/ADCS

R6,R2,R1;/*把R2加RIH勺值,再加上carry时值后传送到R6.;s表达值会影响

cpsr*/

SUBR4,R2,R1;/R2减RIH勺值传送到R4*/

SUBSR4,R2,R1;/*R2减RI时值传送至ljR4,s表达影响cpsr*/RSBR5,R2,R1;/*Rl

减R2的值传送到R5*/

RSBSR5,R2,R1;/*Rl减R2H勺值后传送至ljR5,

;s表达会影响cpsr*/

SBCR6,R1,R2;/*Rl减R2日勺值再减去!CARRY;后传送到R6*/

RSCR7,R1,R2;/*R2减R1的值再减去!CARRY;后传送到R7*/

stop

BLstop

END;/*程序结束*/

2、实验环节

1）编程

Step1:启动ADS

点击桌面开始程序ARMDeveloperSuitevl.2CodeWarriorforARMDeveloper

Suite,弹出CodeWarriorforARMDeveloperSuite的J界面。

E

的件

它

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AXDDebugger

而

通行（U…UTWeipCaMWa»r>«forARMDevctooevSute

E$e【嘘凝^心P就

Hyper5nap-DX5

Hv^arno-DXS0rtrt9ooks

--•目Re<3<WeforAFMOvetopet5utevl.2

闻$«upforARMDevetooerS<Merl.2

Stcp2:建立新的工程，点击FilcNcw,弹出新建工程对话框。

Step3:建立新的汇编文献，点击FileNew,弹出新建工程对话框。

Step4:将汇编文献添加至工程列表，编程。

Step5:设立工程属性。

ri。，forARWDevelop-IDlxl

匕卢・c«，X4・・4l4ri・7・3出

Step6：编译连接工程。点击工程管理对话框中的编译链接按钮。

2）调试

Stepl：运营AXD,启动调试界面。

Step2：设立调试属性。

Step3：加载映像文献。

Step4：单步执行，观测程序的运营，寄存器值的变化。

3）保存退出。

实验二ARM实时仿真环境建立

一、实验目的I

1、熟悉Multie-Server与JTAG卜我/、J措施；

2、熟悉ADS开发环境中“AXDDebugger”组建的|使用；

3、熟悉掌握ADS调试程序的措施。

二、实验内容

1、对的连接实验系统硬件系统；

2、使用Multie-Server建立主机与实验板的连接；

3、使用仿真器在线调试程序。

三、实验设备

1、硬件：

THUEA-1A实验系统；

PC机；

JTAG仿真器；

串口线；

并口线。

2、软件:

PC机操作系统(WINDOWSXP);

ARMDeveloperSuitevl.2；

Multi-ICEV2.2；

超级终端。

四、预备知识

1、理解ARM体系构造；

2、理解ARM汇编语言；

3、掌握C、CH语言；

4、掌握“实验一ADS开发环境实验”内容。

五、基本知识

1、ARMJTAG接口电路

JTAG（JointTestActionGroup,联合测试行动小组）是•种国际原则测试合同，重

要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试，JTAG技术是一种嵌入式调试技

术，它在芯片内部封装了专门日勺测试电路TAP（TestAccessPort,测试访问

口），通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。

目前大多数比较复杂的器件都支持JTAG合同，如ARM、DSP、FPGA器件等。

原则的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDKTDO,分别为测试模式选择、测

试时钟、测试数据输入和测试数据输出。

201|JTAiO博n定义1

2468101214ieie20

••••(••••••

••••1•••

3591113151719

fl・名案箔if

1\Tref搐电•

2VCC幡电，

3nTRSTHI以复位信号

4.6.S.10.12.GND楂埴

14.16It.20

5TDl

7IMS

9TCK

nRICK*1认电号

uTOO同MVtIK*力・出

isoRTSET

!7.19NC

2、Multi-ICEServer简介

Multi-ICEServer是由ARM公司提供的Windows操作系统下ARMJTAG的配备

程序。通过它可以使ARMJTAG与目H勺板建立通讯连接，并可以反馈目的板上

ARM解决器的I硬件信息。Multi-ICEServer可以适应大多数JTAG仿真器而不需

要其他特别的驱动。这个软件为主机（上位机）和实验板（下位机）之间打足了

软件的桥梁（硬件的桥梁就是仿真器）。在工程H勺下载，调试，单步运营中这个

软件要始终打开。

六、实验环节

1、硬件连接：断电进行（串并口不支持热插拔）

2、建立超级终端：

Stepl：点击”程序一开始一附件一通讯一超级终端”，进入如下画面，输入名称并

选择

图标：

连接茹述

屈&新建i至接

输入名称并为该连接选择图标

名称Q!）：

WI

（X）：

辅定|即消

Step2：点击拟定浮现如下画面，选择COM1,点击拟定:

连展到?12<1

确定|取消

Step3：对端口进行如下设立，并拟定:

COM1屋性?|X|

确定取消应用6)1

Step4：显不超级终端界面:

«ar*»70tB«in«:七发

e。仔虏(I)«»>Qf

口・o$g日牙

&s*08aB»«4IBKttMira

3、建立实时仿真

Stcpl：安装Multi-ICE2.2软件

打开Multi-ICE2.2安装文献夹，点击Setup.exe可执行文献，按照软件提示选择合

适途径安装Multi-ICE2.2,假设安装途径为：C/ProgramFiles/ARM/Multi-ICEo

对欧I安装Multi-ICE2.2后，打开：。ProgramFiles/ARM/Multi-ICE,右键单击

single.cfg配备文献，选择打开方式为记事本。在single.cfg相似目录：C/Program

Files/ARM/Multi-ICEK，新建记事本文献:920t.cfg,将single.c埴记事本口勺内容

复制到920t.e埴，然后在920t.txt中将所有“ARM7TDMI”更改为“ARM920「，保

存。

Step2：配备Multi-ICE2.2软件

检查好实验箱仿真器和电脑并口连接，打开实验箱电源。在PC开发主机上选择

开始〉程序〉ARMMulti-ICEv2.2>Multi-ICEServer进入Multi-ICEServer主界面

^>ARM-Muili-ICEServer,lOix|

改gunControl.—，5ettr»g$tjdp

里回创JLJ

Step3：使用Multi・ICE2.2软件

点击File/LoadConfiguration,查找途径为：C/ProgramFiles/ARM/

Multi-ICE/920t.cfg,打开920t.e龟后,浮现如下画面:

FARM-Mug-udQjKj

6k所Ccrerolti*

Auto*dctcctcdTAPConfiguration

TDO

RwettinsKxil11-ICEh^rdvarc

ResettingMultiICEhwdvaxc

Step4：实时在线仿真器配备完毕。

注意：并口类型是在PCBIOS中进行设立的一般提供四种类型

□Basictype部分BIOS提供值为Default或SPP等

□EPP

□ECP

□EPP+ECP

由于ARMJTAG使用双向日勺并口数据总线一般ECP或EPP类型可以符合规定，

但在某些比较新H勺BIOS版本中也许要选用基本类型而不是ECP或其他增强型，

由于历史上日勺因素并口规范和IEEE1283合同的执行存在弹性，因此不同计算机

主板厂商在并口设计上存在某些差别，当第一次使用ARMJTAG时需要对并口

类型设立多作几次实验目前我们推荐顾客选择EPP类型。

4、ADS编程

Stcpl：打开2410TEST例程。

Step2：拟定RO_Base的地址映射在SDRAM：0xc

5、AXD仿真

Stepl：运营AXD,加载映像文献。

Step2：点击“Options/ConfigureTarget,,”,选择Multi-lCE.dll,然后点击configure,

浮现如下界面：

ARMMulti-ICEV2.2-5(Build

Connect|ProcessorSettings|Advanced|Board|I，

-LocationofMufti-ICE--------------------------------------------------------

d林、।DebugusngtheMuh-ICEconnectedto:

3^-Thiscomputer

Selectanewlocation(orupdate*

1工％c而出er丁qAnothercomputer...

Deviceselection

,,Debugtheprocessor

3^ARM920TonTAP0(busy)Retaib..|

Selectanewprocessor.

日◎Thiscomputer

二蜀TAP0:ARM920T

-Connectionnomc

确定|取消|帮助|

点击“拟定”按钮，回到上一界面，点击“OK”，AXDDebugger下实时在线仿真器

设立完毕，关闭AXDDebugger界面，再次运营，就可通过实时在线仿真器进行

目的代码的下载调试。

实验三数码管显示实验

一、实验目时

1、理解数码管的显示原理；

2、掌握数码管显示的编程措施；

3、熟悉AXD仿真调试；

4、掌握超级终端下载BIN可执行文献。

二、实验内容

1、编写程序控制数码管显示；

2、ADS软件编写程序；

3、AXD调试程序；

4、超级终端下载程序。

三、实验设备

1、硬件：

THUEA-1A实验系统；

PC机：

JTAG仿真器；

串口线；

并口线。

2、软件：

PC机操作系统(WINDOWSXP);

ARMDeveloperSuitevl.2：

Multi-ICEV2.2：

超级终端。

四、预备知识

1、掌握在ADS集成开发环境中编写和调试程序『、J基本过程；

2、理解ARM应用程序的框架构造；

3、理解S3C2410的I/O口的控制。

五、基本知识

1、LED显示原理

发光二极管数码显示屏简称LED显示屏。LED显示屏具有耗电低、成本低、配

备简朴灵活、安装以便、耐震动、寿命长等长处，目前广泛应用于各类电子设备

之中。

7段LED由7个发光二极管按“H”字排列。所有发光二极管的阳极连接在一起称

共阳极接法，阴极连接在一起称为共阴极接法。一般共阴极可以不需要外接电

阻。

共阴极7段数码管

共阳极7段数码管

其中各二极管日勺排列如上图在共阳极接法中，如果显示数字“5”，需要在a、c、

d、f、g端加上高电压，其他加低电压。这样如果码表按照h、g、f、e、d、c、

b、a的顺序由高位到低位排列的话相应『、J码段是“6DH”。其他口勺字符同理可以得

到。

2、数码管显示驱动

数码管的显示一般有动态显示和静态显示两大类，此外按照驱动方式又分串行驱

动和并行驱动两种方式。串行驱动重要是提供串—并转换，减少控制线数量；

并行驱动对每一种段提供单独日勺驱动，电路相对简朴。

1）静态显示：

LED数码管采用静态接口时，共阴极或共阳极节点连接在一起接地或者接高电

平。每个显示位H勺段选线与一种8位并行□线相连，只要在显示位上时段选位保

持段码电平不变，则该位就能保持相应日勺显示字符。这里的8位并行口可以直接

采用并行I/O□驱动，也可以采用串行驱动。相应口勺电路如卜：很明显采用静态

显示方式规定有较多的控制端（并行）或较复杂的电路（串行）。但是在设计中

对器件的规定低。

MC1413

o1

P1o2

P2o3

PK3d4

o5

PWS4

CoM7

SDC

vc

MC1413________________________

并行LED数码管静态显示电路（共阳）

2）动态显示

在多位LED显示时，为了简化电路、节省端口（在诸多系统中I/O端口资源非常

珍贵），将所有时段选线并联在器件上由一种8位I/O口控制。而共阴极（或共

阳极）分别由相应的I/O□控制，实现各位时分时选通。由于各个数码管共用一

种段码输出口，分时轮流通电，从而大大简化了硬件线路。减少了成本。

但是这种方式欧I数码管接口电路中数码管不适宜太多，一般应控制在8个以内。

否则会由于每个数码管发光时间太短而导致亮度低。若LED位数较多，应采用

增长驱动能力的I方式提高显示亮度。

六、实验环节

1、实验电路

4位共阴极并行动态数码管显示电路。ADDR20-23是位选信号引肽P，DATA0-7

是段码信号引脚，rGCS7和rGCS4为74HC573选通信号引脚。

H

B5B

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^include-241・1，必

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<defmoFIX】H10SU33

Hiomr$

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voidtes*

rOPACCM-f

rGPAMT-。:

____

IOPA：AT叩剂而？

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

//includen2410addr.h"

//includeM24101ib.hM

#include"led.h"

#definerSMGO(*(volatileunsignedchar*)0x0000)

yf****************阴主及数石马彳马*****************/

unsignedcharst[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

0x39,0x5e,0x79,0x71

）；

/***************************************************/voidtestlcd(void)

rGPACON=rGPACON&Ox7f7elf;〃端口A设立，位选数码管显示

〃GPA5,6,7,8/5

rGPADAT=0x8000;//打开74HC573rSMG0=st[0];〃送显示“0"rGPADAT=OxOOOO;

〃关闭74HC573}

3、AXD调试：led.axf映像文献

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4

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4、超级终端下载：ledbin二进制文献

一开Sattt«

Xmodem合同传播BIN二进制文献。

实验四按键数码管显示实验

一、实验目欧I

1、理解键盘电路原理；

2、掌握键盘电路编程措施；

3、熟悉AXD仿真调试；

4、掌握超级终端下载BIN可执行文献。

二、实验内容

1、编写程序控制数码管显示；

2、ADS软件编写程序；

3、AXD调试程序；

4、超级终端下载程序。

三、实验设备

1、硬件：

THUEA-1A实验系统；

PC机；

JTAG仿真器；

串口线；

并口线。

2、软件：

PC机操作系统(WINDOWSXP);

ARMDeveloperSuitevl.2；

Multi-ICEV2.2；

超级终端。

四、预备知识

1、掌握在ADS集成开发环境中编写和调试程序的基本过程;

2、理解ARM应用程序H勺框架构造；

3、理解S3C2410的I/O口的控制。

五、基本知识

1、LED显示原理

发光二极管数码显示屏简称LED显示屏。LED显示屏具有耗电低、成本低、配

备简朴灵活、安装以便、耐震动、寿命长等长处，目前广泛应用于各类电子设备

之中。

7段LED由7个发光二极管按"日”字排列。所有发光二极管的阳极连接在一起称

共阳极接法，阴极连接在一起称为共阴极接法。一般共阴极可以不需要外接电

阻。

共阴极7段数码管

共阳极7段数码管

其中各二极管日勺排列如上图在共阳极接法中，如果显示数字“5”，需要在a、c、

d、f、g端加上高电压，其他加低电压。这样如果码表按照h、g、f、e、d、c、

b、a的顺序由高位到低位排列的话相应Fj码段是“6DH”。其他口勺字符同理可以得

到。

2、键盘驱动原理

把键盘接入嵌入式应用系统中，使系统可以感知按键状态欧I变化的措施有轮询和

中断。轮询方式通过把按键直接连接到系统外部1/0总线匕使程序以访问外部

端口出j方式获知总线状态，然后再读取按键所连接的位，从而判断出开关H勺状

态。程序不断地读入外部端口日勺数值，如果有变化，就可以判断按键已经被按下

或者被放开。

采用轮询方式效率是非常低口勺，它只能用于某些比较简朴且功能单一的应用系统

中。在大多数状况下，都是使用中断方式。

带有中断方式的矩阵键盘连接如下图：

列线通过电阻接正电源，并将行线所接日勺I/O作为输出端，而列线所接H勺I/O口

则作为输入端。这样，当按键没有按下时，所有H勺输出端都是高电平，代表无键

按下。由于行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线（列线）就会被拉低，

并通过SN74LV08,把EINT7信号拉低，CPU就会收到一种中断信号，这时

CPU就可以跳入中断子程序去判断哪个键被按下了。而不同于轮询方式，CPU

要不断地扫描键盘，减少了CPU地效率。

在产生中断后就确认有键被按下，然后确认闭合键所在地位置。其措施使：依次

将行线置为低电平，在逐行检测各列线H勺电平状态。若某列为低，则该列线与置

为低的行线交叉处的按键即为闭合键。

六、实验环节

1、ADS编程：KEYBOARDS源程序文献

/*********************^^^^显木呈******************/

//include<string.h>

//includeM2410addr.hn

include,,24101ib.hM

#include"def.h"

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

voidRead_value(intdata);〃按键显示函数

void_irqKeyboardlnt(void);〃键盘扫描函数

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

unsignedcharst[4][4]={〃共阴极数码管段码表

{0x71,0x79,0x5e,0x39},

{0x7c,0x77,0x6f,0x7f},

(0x07,0x7d,0x6d,0x66),

{0x4f,0x5b,0x06,0x3f},

)；

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

voidTest_keyboard(void)〃键盘显示函数初始化

{

//definerSMGO(*(volatileunsignedchar*)0x0000)

pISR_EINT4_7=(unsigncd)Kcyboard_Int;

rGPECON=rGPECON&0xffC0157f;〃端口E设立，用于连接4*4键盘

rGPECON=rGPECON|0x1540;//GPE39PE6:输出:GPE7〜GPE10:输入

rGPEUP=rGPEUP|Ox7fB;//GPE3-10pull-upDISABLErGPEDAT=rGPEDAT&

0xffB7;//GPE3~GPE6:OutputO

rGPACON=rGPACON&0x7Helf;〃端口A设立，位选数码管显示

〃GPA5,6,7,8,15IOaboutsmgrGPADAT=0x8000;〃初始显示“0"

rSMG0=0x3f;

rGPADAT=0x0000;

rGPFCON=rGPFCON&0x3fff;〃端口F设立，外中断设立，检测键盘

rGPFCON|=(2«14);//GPF7:INT7

rGPFUP|=(0x01«7);//GPF7pull-upDISABLE

rEXTINTO&=­(Oxl«28);//

rEXTINTO&=-(Oxl«29);//

rEXTINTO&=~(Oxl«3O);//INT7Lowlevel

rEINTMASK&=­(0xl«7);//INT7Enable外中断启动

rSRCPND&=40xl<a);

rINTMOD&=~(0xl«4);

rINTPND&=~(0xl«4);

rINTMSK&=­(BIT_EINT47);

l_value(int

data)〃键值显示函数

unsignedintkeydata;

kcydata=(rGPEDAT»7)&Oxf;

switch(keydata)

(

casc(0x7):

rGP