北邮数据结构实验报告-排序范文大全

时间:2019-05-12 08:38:58下载本文作者:会员上传
简介:写写帮文库小编为你整理了多篇相关的《北邮数据结构实验报告-排序》,但愿对你工作学习有帮助,当然你在写写帮文库还可以找到更多《北邮数据结构实验报告-排序》。

第一篇:北邮数据结构实验报告-排序

北京邮电大学 数据结构试验报告

实验名称: 实验四

排序 学生姓名:

级:

班内序号:

号:

期: 2014年1月4日

实验目的

学习、实现、对比各种排序算法,掌握各种排序算法的优劣,以及各种算法使用的情况。实验内容

2.1 题目1 使用简单数组实现下面各种排序算法,并进行比较。排序算法:

1、插入排序

2、希尔排序

3、冒泡排序

4、快速排序

5、简单选择排序

6、堆排序(选作)

7、归并排序(选作)

8、基数排序(选作)

9、其他

要求:

1、测试数据分成三类:正序、逆序、随机数据

2、对于这三类数据,比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数(其中关键字交换计为3次移动)。

3、对于这三类数据,比较上述排序算法中不同算法的执行时间,精确到微秒(选作)

4、对2和3的结果进行分析,验证上述各种算法的时间复杂度

编写测试main()函数测试线性表的正确性。程序分析

3.1 存储结构

顺序存储结构——数组

3.2 关键算法分析

1.插入排序:依次将待排序的序列中的每一个记录插入到先前排序好的序列中,直到全部记录排序完毕

void Insertsort(int r[],int n,int* compare,int* move)//插入排序 {

*compare=0;*move=0;int i;int j;for(i=1;i=0;j--){

(*compare)++;

(*move)++;

r[j+1]=r[j];} if(j>=0)(*compare)++;r[j+1]=x;} } 2.希尔排序:先将整个序列分割成若干个子列,分别在各个子列中运用直接插入排序,待整个序列基本有序时,再对全体记录进行一次直接插入排序 void ShellInsert(int r[],int n,int* compare,int* move)//希尔排序 {

*compare=0;*move=0;int j;10 9 12 12 20 20 31 for(int d=n/2;d>=1;d=d/2)//间距越来越小 { for(int i=d;i<=n-1;i++)//从a[d]往后逐个元素确定是否需要前移 { if(r[i]

{

int x=r[i];

for(j=i-d;(j>=0)&&(x

{

(*compare)++;

(*move)++;

r[j+d]=r[j];

}

if(j>=0)(*compare)++;

r[j+d]=x;} else(*compare)++;} } } 3.冒泡排序:两两比较相邻记录的关键码,如果反序则交换,直到没有反序记录为止 void Bubblesort(int r[],int n,int* compare,int* move)//交换(冒泡)排序 { *compare=0;*move=0;int x;for(int j=0;j

for(int i=n-1;i>j;i--)

{

if(r[i]

{

(*compare)++;

(*move)+=3;

x=r[i];

r[i]=r[i-1];

r[i-1]=x;

}

else(*compare)++;

} } } 4.快速排序:首先选择一个基准,将记录分割为两部分,左支小于或等于基准,右支则大于基准,然后对两部分重复上述过程,直至整个序列排序完成

int Partion(int r[],int first,int end,int* compare,int* move)//快速排序中的轴定位 { int i=first;int j=end;int zhou=r[i];//默认第一个元素为轴 while(i=zhou))//查看右侧元素与轴的大小关系

{

(*compare)++;

j--;} if(i

r[i]=r[j];//发现轴右侧的某数比轴值小,将其前置

} while((i

(*compare)++;

(*move)++;

r[j]=r[i];//发现轴左侧的某数比轴值小,将其后置

} } r[i]=zhou;//最后确定轴的位置 return i;}

void Qsort(int r[],int i,int j,int* compare,int* move)//快速排序 { if(i

int min=i;

for(int j=i+1;j

{

(*compare)++;

if(r[j]

min=j;//记录下当前找到的最小值的位置

}

if(min!=i)

{(*move)+=3;

int Min;

Min=r[min];

r[min]=r[i];

r[i]=Min;

}

} } 程序运行结果

4.1主函数流程图

4.2程序运行框图 实验心得

1.调试时出现的问题及解决的方法

在初期构思代码的时候,首先构造了各种算法的基本实现代码,封装成类,已经能够实现七种排序的基本功能,并且测试无误。

之后考虑如何能简化代码以实现多达七种排序算法的简单调用、乱序和顺序以及逆序数据的分别排序和性能指标统计(算法移动次数和比较次数的精确统计)。2.心得体会

程序的优化是一个艰辛的过程,如果只是实现一般的功能,将变得容易很多,当加上优化,不论是效率还是结构优化,都需要精心设计。3.改进

本程序代码设计时运用了递归的调用方式,效率还可以通过将其转换为栈模拟的方式得以提高。另外还可以进一步考虑算法时间的精确统计,以便从时间角度比较这几种排序算法的优劣。

完整源代码

#include using namespace std;

void Insertsort(int r[],int n,int* compare,int* move);void ShellInsert(int r[],int n,int* compare,int* move);void Bubblesort(int r[],int n,int* compare,int* move);int Partion(int r[],int first,int end,int* compare,int* move);void Qsort(int r[],int i,int j,int* compare,int* move);void Selectsort(int r[],int n,int* compare,int* move);

void Insertsort(int r[],int n,int* compare,int* move)//插入排序 {

*compare=0;

{

} }

void ShellInsert(int r[],int n,int* compare,int* move)//希尔排序 { int x=r[i];for(j=i-1;x=0;j--){

} if(j>=0)(*compare)++;r[j+1]=x;(*move)++;r[j+1]=r[j];*move=0;int i;int j;for(i=1;i

(*compare)++;

*compare=0;

{ for(int i=d;i<=n-1;i++)//从a[d]往后逐个元素确定是否需要前移 {

} } }

void Bubblesort(int r[],int n,int* compare,int* move)//交换(冒泡)排序 {

{

for(int i=n-1;i>j;i--)

{

if(r[i]

{

(*compare)++;

(*move)+=3;*compare=0;*move=0;int x;if(r[i]

int x=r[i];

for(j=i-d;(j>=0)&&(x

}(*compare)++;(*compare)++;(*move)++;r[j+d]=r[j];*move=0;int j;for(int d=n/2;d>=1;d=d/2)//间距越来越小

if(j>=0)

r[j+d]=x;} else(*compare)++;for(int j=0;j

x=r[i];

r[i]=r[i-1];

r[i-1]=x;

} }

else(*compare)++;

} }

int Partion(int r[],int first,int end,int* compare,int* move)//快速排序中的轴定位 { int i=first;int j=end;int zhou=r[i];//默认第一个元素为轴 while(i

{ }

if(i=zhou))//查看右侧元素与轴的大小关系 {

} if(i

r[i]=r[j];//发现轴右侧的某数比轴值小,将其前置

(*move)++;

r[j]=r[i];//发现轴左侧的某数比轴值小,将其后置

} } r[i]=zhou;//最后确定轴的位置 return i;}

void Qsort(int r[],int i,int j,int* compare,int* move)//快速排序 { if(i

void Selectsort(int r[],int n,int* compare,int* move)//选择排序 {

{

int min=i;

for(int j=i+1;j

{

(*compare)++;

if(r[j]

min=j;//记录下当前找到的最小值的位置

}

if(min!=i)

{(*move)+=3;

int Min;

Min=r[min];

r[min]=r[i];

r[i]=Min;

}

} }

void main(){ int i;int compare=0;int move=0;cout<<“请您先输入一个正序数组哦”<>n;int *r=new int[n];cout<<“请输入数组中的元素:”;for(i=0;i>r[i];int *a=new int[n];for(i=0;i

cout<<“再输入一个逆序数组~~~”<>n;cout<<“请输入数组中的元素:”;for(i=0;i>r[i];for(i=0;i

cout<<“最后输入一个乱序数组~~~”<>n;cout<<“请输入数组中的元素:”;for(i=0;i>r[i];for(i=0;i

第二篇:北邮数据结构实验报告 单链表

北京邮电大学 数据结构试验报告

实验名称: 实验一

线性表 学生姓名:

级:

班内序号:

号:

期: 2014年1月3日

实验目的

 熟悉C++语言的基本编程方法,掌握集成编译环境的调试方法  学习指针、模板类、异常处理的使用  掌握线性表的操作的实现方法  学习使用线性表解决实际问题的能力 实验内容

2.1题目1 根据线性表的抽象数据类型的定义,选择下面任一种链式结构实现线性表,并完成线性表的基本功能。

线性表存储结构(五选一):

1、带头结点的单链表

2、不带头结点的单链表

3、循环链表

4、双链表

5、静态链表

线性表的基本功能:

1、构造:使用头插法、尾插法两种方法

2、插入:要求建立的链表按照关键字从小到大有序

3、删除

4、查找

5、获取链表长度

6、销毁

7、其他:可自行定义

编写测试main()函数测试线性表的正确性。程序分析

3.1 存储结构 单链表的存储结构:

3.2 关键算法分析

一、关键算法 1.头插法

自然语言描述:a.在堆中建立新结点

b.将a[i]写入到新结点的数据域

c.修改新结点的指针域

d.修改头结点的指针域,将新结点加入链表中 代码描述: template LinkList::LinkList(T a[], int n)//头插法建立 {

front = new Node;front->next = NULL;for(int i=n-1;i>=0;i--){ Node* s = new Node;s->data = a[i];

}

} s->next = front->next;front->next = s;时间复杂度:O(n)

2.尾插法

自然语言描述:a.在堆中建立新结点

b.将a[i]写入到新结点的数据域

c.将新结点加入到链表中

d.修改修改尾指针 代码描述: template LinkList::LinkList(T a[], int n)//尾插法建立 {

front = new Node;front->next=NULL;Node * r = front;for(int i=0;i * s = new Node;

}

} s->data = a[i];s->next = r->next;r->next= s;r=s;时间复杂度:O(n)

3.析构函数

自然语言描述:a.新建立一个指针,指向头结点

b.移动a中建立的指针

c.逐个释放指针

代码描述: template LinkList::~LinkList()//析构函数,销毁链表 {

Node * p = front;while(p){ front = p;p = p->next;

} } delete front;4.按位查找函数

自然语言描述: a.初始化工作指针p和计数器j,p指向第一个结点,j=1

b.循环以下操作,直到p为空或者j等于1

b1:p指向下一个结点

b2:j加1

c.若p为空,说明第i个元素不存在,抛出异常

d.否则,说明p指向的元素就是所查找的元素,返回元素地址

代码描述: template Node* LinkList::Get(int i)//按位查找 {

Node * p = front;int j=0;while(p){

if(j

} else break;p = p->next;j++;

} if(!p)throw“查找位置非法”;else

return p;} 时间复杂度:O(n)

5.按值查找函数

自然语言描述:a.初始化工作指针p和计数器j,p指向第一个结点,j=1

b.循环以下操作,找到这个元素或者p指向最后一个结点

b1.判断p指向的结点是不是要查找的值,如果是,返回j;

b2.否则p指向下一个结点,并且j的值加一

c.如果找到最后一个结点还没有找到要查找的元素,返回查找失败信息

代码描述: template int LinkList::Locate(T x)//按值查找 {

Node * p = front->next;int j = 1;while(p){

} return-1;if(p->data == x)return j;else { p = p->next;

j++;} } 时间复杂度:O(n)6.插入函数

自然语言描述: a.在堆中建立新结点

b.将要插入的结点的数据写入到新结点的数据域

c.修改新结点的指针域

d.修改前一个指针的指针域,使其指向新插入的结点的位置

代码描述: template void LinkList::Insert(int i,T x)//插入函数 {

Node * p = Get(i-1);if(p){

} else throw“插入位置非法”;Node * s = new Node;s->data = x;s->next = p->next;p->next = s;} 时间复杂度:O(n)7.按位删除函数

自然语言描述:a.从第一个结点开始,查找要删除的位数i前一个位置i-1的结点

b.设q指向第i个元素

c.将q元素从链表中删除

d.保存q元素的数据

e.释放q元素 代码描述: template T LinkList::Delete(int i)//删除函数 { Node *p = Get(i-1);Node *q = p->next;

T x=q->data;

} p->next = q->next;delete q;return x;

8.遍历打印函数

自然语言描述: a.判断该链表是否为空链表,如果是,报错

b.如果不是空链表,新建立一个temp指针

c.将temp指针指向头结点

d.打印temp指针的data域

e.逐个往后移动temp指针,直到temp指针的指向的指针的next域为空

代码描述: template void LinkList::PrintList()//打印链表 {

} Node * p = front->next;while(p){

} cout<data<<' ';p = p->next;9.获取链表长度函数

自然语言描述: a.判断该链表是否为空链表,如果是,输出长度0

b.如果不是空链表,新建立一个temp指针,初始化整形数n为0

c.将temp指针指向头结点

d.判断temp指针指向的结点的next域是否为空,如果不是,n加一,否则return n

e.使temp指针逐个后移,重复d操作,直到temp指针指向的结点的next域为0,返回n 代码描述: template int LinkList::GetLength()//分析链表长度 {

} Node * p = front;int i=0;while(p){

} return i-1;p = p->next;i++;4 程序运行结果

4.1主函数流程图

4.2程序运行框图

实验心得

1.调试时出现的问题及解决的方法

在编写按值查找函数时,由于没有处理好指针类型的原因,导致指针无法正常返回,屡屡报错。最后意识到c++没有指针强制类型的转换机制,经过细致检查后才改正错误使得程序正常运行。2.心得体会

了解了单链表的基本的操作函数实现,对链式存储结构有了较好的认识 3.下一步的改进

可以增加完善报错机制,增强程序的健壮性

完整源代码

#include using namespace std;

template struct Node {

};

template class LinkList { public:

};

//template //LinkList::LinkList(T a[], int n)//头插法建立 LinkList(){ front = new Node;front->next = NULL;}//无参构造函数 LinkList(T a[],int n);//构造函数 void Insert(int i,T x);//插入函数 T Delete(int i);//删除函数

Node* Get(int i);//查找第几个的元素,返回的是该元素的地址 int Locate(T x);//定位某元素 int GetLength();//分析链表长度 ~LinkList();//析构函数 void PrintList();//打印链表 Node * front;T data;Node * next;private: //{ // // // // // // // // // //}

template LinkList::LinkList(T a[], int n)//尾插法建立 {

}

template LinkList::~LinkList()//析构函数,销毁链表 {

}

template void LinkList::PrintList()//打印链表 { Node * p = front;while(p){

} front = p;p = p->next;delete front;front = new Node;front->next=NULL;Node * r = front;for(int i=0;i

} Node * s = new Node;s->data = a[i];s->next = r->next;r->next= s;r=s;front = new Node;front->next = NULL;for(int i=n-1;i>=0;i--){

} Node* s = new Node;s->data = a[i];s->next = front->next;front->next = s;

} Node * p = front->next;while(p){

} cout<data<<' ';p = p->next;

template Node* LinkList::Get(int i)//按位查找 {

}

template int LinkList::Locate(T x)//按值查找 {

} Node * p = front->next;int j = 1;while(p){

} return-1;if(p->data == x)return j;else

{ } p = p->next;

j++;Node * p = front;int j=0;while(p){

} if(!p)throw“查找位置非法”;else

return p;if(j

} else break;p = p->next;j++;

template void LinkList::Insert(int i,T x)//插入函数 {

}

template T LinkList::Delete(int i)//删除函数 {

}

template int LinkList::GetLength()//分析链表长度 {

}

void main(){ Node * p = front;int i=0;while(p){

} return i-1;p = p->next;i++;Node *p = Get(i-1);Node *q = p->next;p->next = q->next;delete q;return x;Node * p = Get(i-1);if(p){

} else throw“插入位置非法”;Node * s = new Node;s->data = x;s->next = p->next;p->next = s;

T x=q->data;

} int n;cout<<“将要输入的链表长度为:”;cin>>n;int *b=new int[n];cout<<“输入链表中的元素:”;for(int k=0;k>b[k];LinkList a(b,n);a.PrintList();cout<<“链表的长度:”<>i;cout<<“被删除掉的元素是:”<>j;cout<<“要将其插入在哪个位置:”;cin>>i;a.Insert(i,j);cout<<“插入后得到的链表是:”;a.PrintList();cout<<“要查找第几个元素:”;cin>>i;cout<<“要查找的元素为:”<data<>j;cout<<“输入的元素位置在:”<

第三篇:《数据结构》实验报告——排序

《数据结构》实验报告 排序

实验题目:

输入十个数,从插入排序,快速排序,选择排序三类算法中各选一种编程实现。

实验所使用的数据结构内容及编程思路:

1.插入排序:直接插入排序的基本操作是,将一个记录到已排好序的有序表中,从而得到一个新的,记录增一得有序表。

一般情况下,第i趟直接插入排序的操作为:在含有i-1个记录的有序子序列r[1..i-1]中插入一个记录r[i]后,变成含有i个记录的有序子序列r[1..i];并且,和顺序查找类似,为了在查找插入位置的过程中避免数组下标出界,在 r[0]处设置哨兵。在自i-1起往前搜索的过程中,可以同时后移记录。整个排序过程为进行n-1趟插入,即:先将序列中的第一个记录看成是一个有序的子序列,然后从第2个记录起逐个进行插入,直至整个序列变成按关键字非递减有序序列为止。

2.快速排序:基本思想是,通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。

假设待排序的序列为{L.r[s],L.r[s+1],„L.r[t]},首先任意选取一个记录(通常可选第一个记录L.r[s])作为枢轴(或支点)(pivot),然后按下述原则重新排列其余记录:将所有关键字较它小的记录都安置在它的位置之前,将所有关键字较大的记录都安置在它的位置之后。由此可以该“枢轴”记录最后所罗的位置i作为界线,将序列{L.r[s],„,L.r[t]}分割成两个子序列{L.r[i+1],L.[i+2],„,L.r[t]}。这个过程称为一趟快速排序,或一次划分。

一趟快速排序的具体做法是:附设两个指针low和high,他们的初值分别为low和high,设枢轴记录的关键字为pivotkey,则首先从high所指位置起向前搜索找到第一个关键字小于pivotkey的记录和枢轴记录互相交换,然后从low所指位置起向后搜索,找到第一个关键字大于pivotkey的记录和枢轴记录互相 1 交换,重复这两不直至low=high为止。

具体实现上述算法是,每交换一对记录需进行3次记录移动(赋值)的操作。而实际上,在排列过程中对枢轴记录的赋值是多余的,因为只有在一趟排序结束时,即low=high的位置才是枢轴记录的最后位置。由此可以先将枢轴记录暂存在r[0]的位置上,排序过程中只作r[low]或r[high]的单向移动,直至一趟排序结束后再将枢轴记录移至正确位置上。

整个快速排序的过程可递归进行。若待排序列中只有一个记录,显然已有序,否则进行一趟快速排序后再分别对分割所得的两个子序列进行快速排序。

3.简单选择排序:其操作为,通过n-i次关键字间的比较,从n-i+1个记录中选出关键字最小的记录,并和第i(1≤i≤n)个记录交换之。

显然,对L.r[1„n]中的记录进行简单选择排序的算法为:令i从1至n-1,进行n-1趟选择操作。可以看出,简单选择排序过程中,所需进行记录移动的操作次数较少,其最小值为“0”,最大值为3(n-1)。然后,无论记录的初始排列如何,所需进行的关键字之间的比较次数相同,均为n(n-1)/2。

程序清单: 1.插入排序: #include structsqlist {int key[11];int length;} insertsort(structsqlist *l){ inti,j;for(i=2;i<=l->length;i++)if(l->key[i]key[i-1]){l->key[0]=l->key[i];l->key[i]=l->key[i-1];for(j=i-2;l->key[0]key[j];j--)l->key[j+1]=l->key[j];l->key[j+1]=l->key[0];} } main(){ inti,j,k;structsqlistnum;num.length=10;for(i=1;i<=num.length;i++)scanf(“%d”,&(num.key[i]));insertsort(&num);printf(“charu:”);

for(i=1;i<=num.length;i++)printf(“%d ”,num.key[i]);} 测试用例:

输入:23 34 12 98 56 45 67 8 9 37 输出:charu:8 9 12 23 34 37 45 56 67 98 2快速排序: #include structsqlist { int key[11];int length;};int partition(structsqlist *l,intlow,int high){ intpivotkey;l->key[0]=l->key[low];pivotkey=l->key[low];while(lowkey[high]>=pivotkey)high--;l->key[low]=l->key[high];while(lowkey[low]<=pivotkey)low++;l->key[high]=l->key[low];} l->key[low]=l->key[0];return low;} voidqsort(structsqlist *l,intlow,int high){intpivotloc;if(lowlength);} main(){ inti,j;structsqlistnum;num.length=10;for(i=1;i<=num.length;i++)scanf(“%d”,&(num.key[i]));quicksort(&num);printf(“kuaisu:”);

for(i=1;i<=num.length;i++)printf(“%d ”,num.key[i]);} 测试用例:

输入:23 34 12 98 56 45 67 8 9 37 输出:charu:8 9 12 23 34 37 45 56 67 98 3选择排序: #include structsqlist {int key[11];int length;};

intselectminkey(structsqlist *l,int a){ inti,j=a;for(i=a;i<=l->length;i++)if(l->key[i]key[j])j=i;return j;} voidselectsort(structsqlist *l){inti,j,k;for(i=1;ilength;i++){j=selectminkey(l,i);if(i!=j){k=l->key[i];l->key[i]=l->key[j];l->key[j]=k;} } } main(){ inti,j;structsqlistnum;num.length=10;for(i=1;i<=num.length;i++)scanf(“%d”,&(num.key[i]));selectsort(&num);printf(“xuanze:”);

for(i=1;i<=num.length;i++)printf(“%d ”,num.key[i]);} 测试用例:

输入:23 34 12 98 56 45 67 8 9 37 输出:charu:8 9 12 23 34 37 45 56 67 98

编程感想: 本次编程总共使用了三种排序方法,而这三种编程方法放在一起进行编写时,很容易就让我们对齐难易程度有了更深刻的了解。

首先,三种排序中,我们都像查表那样,设置了哨兵,而哨兵的使用可以减少对整个表的验空操作,使程序更加节省空间。

其次,对于插入排序,每次都要对一段序列进行检索,每排一次所要检索的序列长度减一,其时间发杂度为O(n^2)。

接着,对于快速排序,这个程序是比较复杂的,总共是3个函数,并且使用了递归的方法,这是但是,这种算法却是最优越的,平均性能也是最好的,我在编这个程序时,对其排序的思想有了进一步的了解,并努力拿他与冒泡排序进行比较,看出了些许其优越性。

还有,就是选择排序,简单选择排序思路简单,易于进行,但其时间发杂度与简单插入排序方法一样,都是O(n^2),性能不如快速排序。

最后,本次试验是数据结构课的最后一次实验,经过数据结构试验课的锻炼,使我对数据结构有了更深刻的理解,对我对其知识起到了重要的影响,增加了我编程的实践活动,为我将来进一步学习打下了基础。

第四篇:数据结构内排序实验报告

一、实验目的

1、了解内排序都是在内存中进行的。

2、为了提高数据的查找速度,需要对数据进行排序。

3、掌握内排序的方法。

二、实验内容

1、设计一个程序exp10—1.cpp实现直接插入排序算法,并输出{9,8,7,6,5,4,3,2,1,0}的排序过程。

(1)源程序如下所示:

//文件名:exp10-1.cpp #include #define MAXE 20

//线性表中最多元素个数 typedef int KeyType;typedef char InfoType[10];typedef struct

//记录类型 {

KeyType key;

//关键字项

InfoType data;//其他数据项,类型为InfoType } RecType;void InsertSort(RecType R[],int n)//对R[0..n-1]按递增有序进行直接插入排序 { int i,j,k;RecType temp;for(i=1;i

{

temp=R[i];

j=i-1;

//从右向左在有序区R[0..i-1]中找R[i]的插入位置

while(j>=0 && temp.key

{

R[j+1]=R[j];//将关键字大于R[i].key的记录后移

j--;

}

R[j+1]=temp;

//在j+1处插入R[i]

printf(“i=%d,”,i);//输出每一趟的排序结果

printf(“插入%d,结果为: ”,temp);

for(k=0;k

printf(“%3d”,R[k].key);

printf(“n”);} } void main(){ int i,k,n=10;

KeyType a[]={9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};RecType R[MAXE];for(i=0;i

R[i].key=a[i];printf(“初始关键字: ”);//输出初始关键字序列

for(k=0;k

printf(“%3d”,R[k].key);printf(“n”);InsertSort(R,n);printf(“最后结果: ”);//输出初始关键字序列

for(k=0;k

printf(“%3d”,R[k].key);printf(“n”);}(2)运行的结果如下图所示:

2、设计一个程序exp10—2.cpp实现希尔插入排序算法,并输出{9,8,7,6,5,4,3,2,1,0}的排序过程。

(1)源程序如下所示:

//文件名:exp10-2.cpp #include #define MAXE 20

//线性表中最多元素个数 typedef int KeyType;typedef char InfoType[10];typedef struct

//记录类型 { KeyType key;//关键字项

InfoType data;//其他数据项,类型为InfoType } RecType;void ShellSort(RecType R[],int n)//希尔排序算法 { int i,j,d,k;RecType temp;d=n/2;

//d取初值n/2 while(d>0)

{

for(i=d;i

{

j=i-d;

while(j>=0 && R[j].key>R[j+d].key)

{

temp=R[j];

//R[j]与R[j+d]交换

R[j]=R[j+d];

R[j+d]=temp;

j=j-d;

}

}

printf(“d=%d: ”,d);//输出每一趟的排序结果

for(k=0;k

printf(“%3d”,R[k].key);

printf(“n”);

d=d/2;

//递减增量d } } void main(){ int i,k,n=10;KeyType a[]={9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};RecType R[MAXE];for(i=0;i

R[i].key=a[i];printf(“初始关键字: ”);//输出初始关键字序列

for(k=0;k

printf(“%3d”,R[k].key);printf(“n”);ShellSort(R,n);printf(“最后结果: ”);

//输出初始关键字序列

for(k=0;k

printf(“%3d”,R[k].key);printf(“nn”);}(2)结果如下图所示:

3、设计一个程序exp10—3.cpp实现冒泡排序算法,并输出{9,8,7,6,5,4,3,2,1,0}的排序过程。

(1)源程序如下所示:

//文件名:exp10-3.cpp #include #define MAXE 20

//线性表中最多元素个数 typedef int KeyType;typedef char InfoType[10];typedef struct

//记录类型 {

KeyType key;

//关键字项

InfoType data;

//其他数据项,类型为InfoType } RecType;void BubbleSort(RecType R[],int n)//冒泡排序算法 { int i,j,k;RecType temp;for(i=0;i

{

for(j=n-1;j>i;j--)//比较,找出本趟最小关键字的记录

if(R[j].key

{

temp=R[j];//R[j]与R[j-1]进行交换,将最小关键字记录前移

R[j]=R[j-1];

R[j-1]=temp;

}

printf(“i=%d,冒出的最小关键字:%d,结果为: ”,i,R[i].key);//输出每一趟的排序结果

for(k=0;k

printf(“%2d”,R[k].key);

printf(“n”);} }

void main(){ int i,k,n=10;KeyType a[]={9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};RecType R[MAXE];for(i=0;i

R[i].key=a[i];printf(“初始关键字: ”);//输出初始关键字序列

for(k=0;k

printf(“%2d”,R[k].key);printf(“n”);BubbleSort(R,n);printf(“最后结果: ”);//输出初始关键字序列

for(k=0;k

printf(“%2d”,R[k].key);printf(“n”);}(2)结果如下图所示:

第五篇:北邮嵌入式实验报告

北京邮电大学

嵌入式系统开发实验报告

学院:

班级: 姓名: 学号:

序号:

目录

一、实验目的..............................................................................................1

二、实验设备..............................................................................................1

三、基础实验(实验一~实验七)............................................................1

1.实验五..................................................................................................1 2.实验六..................................................................................................1 3.实验七..................................................................................................1

四、驱动程序..............................................................................................5

1.设备驱动程序的概念..........................................................................5 2.驱动程序结构......................................................................................6 3.设备注册和初始化..............................................................................7 4.设备驱动程序的开发过程..................................................................8

五、基本接口实验......................................................................................8

1.实验十二简单设备驱动程序..............................................................9 2.实验十三 CPU GPIO驱动程序设计...................................................9 3.实验十四中断实验...........................................................................10 4.实验十五数码管显示实验................................................................12 5.实验十六 LED点阵驱动程序设计...................................................19 6.实验十七 AD驱动实验....................................................................23 7.实验十八 DA驱动实验....................................................................26

六、实验中遇到的问题及解决方法........................................................30

七、实验总结及心得................................................................................31

一、实验目的

通过实验熟悉Linux环境,并掌握一些基本接口驱动的写法和用C语言编写简单的实验程序。学习LINUX开发环境的搭建,通讯配置等。并熟练掌握LINUX驱动程序的编写及开发流程。对嵌入式系统有进一步的了解。

二、实验设备

1.一套PXA270EP嵌入式实验箱

2.安装Redhat9的宿主PC机,并且配置好ARM Linux的开发环境

三、基础实验(实验一~实验七)

实验一~七为基础实验,目的是为后续实验搭建好软、硬件环境,配置好相关的协议、服务,并通过编写最简单的HelloWorld程序进行测试。由于后面的实验都要依靠前面实验的配置,故本段只着重叙述实验七的具体实现。

1.实验五

实验五为宿主PC机配置了TFTP服务。TFTP(Trivial File Transfer Protocol)是简单文件传输协议,由于特定开发环境的制约,这一服务是必须的。在配置完成后,每次重启宿主PC机时,都须先输入命令:service xinetd restart,以启动TFTP服务。

2.实验六

实验六为宿主PC机配置了NFS服务。NFS(Network File System)指网络文件系统,它实现了文件在不同的系统间使用。当我们想用远端档案时,只需调用“mount”就可以远端系统挂接在自己的档案系统之下。每次重启宿主PC机时,都须先输入命令:service nfs restart,以启动nfs服务。

3.实验七

实验七通过用c语言编写的简单程序HelloWorld,测试前面几个实验是否成功配置好环境,从超级终端可以看到HelloWorld程序的运行结果。

实验步骤如下: 1)硬件连接:

连接宿主 PC 机和一台 PXA270-RP目标板。2)打开宿主PC 机电源,进入 Linux操作系统。

3)启动RedHat 9.0 的图形界面,如下图,若您是以 root 身份登陆在文本模式下,则输入命令startx启动图形界面。进入RedHat 9.0 图形界面后,打开一个终端窗(Terminal)。

4)输入minicom然后回车,minicim设置为115200 8NI无流控。

5)打开PXA270_RP目标板电源,按目标板上的BOOT键,在minicom中应该会看到如下图:

6)在minicom终端窗口中,如图,输入下列四条命令 root ifconfig eth 192.168.0.50 up mount-o nolock 192.168.0.100:/ /mnt cd /mnt 此时,先将该窗口最小化,在后面的第 10 操作步骤中还将会回到该窗口中进行操作。

7)宿主机上打开一个终端窗口(Terminal),点击【红帽/System Tools/Terminal】启动终端窗口,输入下列 4 条命令: ① cd /home

②mkdir HW

③ cd HW

④ vi

HelloWorld.c

/*请您输入程序 7.1 程序清单*/

此时会显示一个空白的屏幕,这条命令的含义是,使用 Vi 编辑器,对一个名叫HelloWorld.c的文件进行编辑,我们看到的空白窗口是对文件进行编辑的窗口,如下图。就像在 Windows系统下面使用写字板等一样道理。

在 vi 里面先单击键盘 A 键,然后左下角会变成—INSER。输入程序的时候和其他编辑器是一样的,如下图。

当输入程序完毕后,单击键盘 Esc 键,然后按“:”(冒号)此时左下角会出现冒号然后输入“wq”最后按“Enter”确认存盘退出 vi 编辑器,如下图。

8)在上面同一个终端窗口中,输入下列 2 条命令交叉编译HelloWorld.c源程序,并查看生成的.o 目标文件,如图 7-10,图7-11: ①

arm-linux-gcc–oHelloWorldHelloWorld.c ②ls 等到再次出现提示符,代表程序已经正确编译。如果此步出现错误信息,请查看错误信息,并且重新编辑原来的 C文件,修改错误。直到正确编译。

9)重新打开第 7 步最小化的开有minicom的终端窗口,即到 PXA270-RP 目标板的mnt目录下,请您输入下列 3 条命令,运行HelloWorld编译成功的HelloWorld目标程序:

① cd home/HW

/*回到minicom中目标板的/mnt/home/HW目录下*/ ②ls ③./ HelloWorld

/*此时会看到如下图*/

四、驱动程序

1.设备驱动程序的概念

设备驱动程序实际是处理和操作硬件控制器的软件,从本质上讲,是内核中具有最高特权级的、驻留内存的、可共享的底层硬件处理例程。驱动程序是内核的一部分,是操作系统内核与硬件设备的直接接口,驱动程序屏蔽了硬件的细节,完成以下功能:

对设备初始化和释放;

对设备进行管理,包括实时参数设置,以及提供对设备的操作接口; 读取应用程序传送给设备文件的数据或者回送应用程序请求的数据; 检测和处理设备出现的错误。

Linux操作系统将所有的设备全部看成文件,并通过文件的操作界面进行操作。对用户程序而言,设备驱动程序隐藏了设备的具体细节,对各种不同设备提供了一致的接口,一般来说,是把设备映射为一个特殊的设备文件,用户程序可以像对其他文件一样对此设备文件进行操作。这意味着:

由于每一个设备至少由文件系统的一个文件代表,因而都有一个“文件名”。应用程序通常可以通过系统调用open()打开设备文件,建立起与目标设备的连接。

打开了代表着目标设备的文件,即建立起与设备的连接后,可以通过read()、write()、ioctl()等常规的文件操作对目标设备进行操作。

设备文件的属性由三部分信息组成:第一部分是文件的类型,第二部分是一个主设备号,第三部分是一个次设备号。其中类型和主设备号结合在一起惟一地确定了设备文件驱动程序及其界面,而次设备号则说明目标设备是同类设备中的第几个。

由于Linux 中将设备当做文件处理,所以对设备进行操作的调用格式与对文件的操作类似,主要包括open()、read()、write()、ioctl()、close()等。应用程序发出系统调用命令后,会从用户态转到核心态,通过内核将open()这样的系统调用转换成对物理设备的操作。

2.驱动程序结构

一个设备驱动程序模块的基本框架

在系统内部,I/O设备的存取通过一组固定的入口点来进行,入口点也可以理解为设备的句柄,就是对设备进行操作的基本函数。字符型设备驱动程序提供如下几个入口点:

open入口点。打开设备准备I/O操作。对字符设备文件进行打开操作,都会调用设备的open入口点。open子程序必须对将要进行的I/O操作做好必要的准备工作,如清除缓冲区等。如果设备是独占的,即同一时刻只能有一个程序访问此设备,则open子程序必须设置一些标志以表示设备处于忙状态。

close入口点。关闭一个设备。当最后一次使用设备完成后,调用close子程序。独占设备必须标记设备方可再次使用。

read入口点。从设备上读数据。对于有缓冲区的I/O操作,一般是从缓冲区里读数据。对字符设备文件进行读操作将调用read子程序。

write入口点。往设备上写数据。对于有缓冲区的I/O操作,一般是把数据写入缓冲区里。对字符设备文件进行写操作将调用write子程序。

ioctl入口点。执行读、写之外的操作。

select入口点。检查设备,看数据是否可读或设备是否可用于写数据。select系统调用在检查与设备文件相关的文件描述符时使用select入口点。

3.设备注册和初始化

设备的驱动程序在加载的时候首先需要调用入口函数init_module(),该函数最重要的一个工作就是向内核注册该设备,对于字符设备调用register_chrdev()完成注册。register_chrdev的定义为:intregister_chrdev(unsigned int major, const char *name, struct file_ operations *fops);其中,major是为设备驱动程序向系统申请的主设备号,如果为0,则系统为此驱动程序动态分配一个主设备号。name是设备名,fops是对各个调用的入口点说明。此函数返回0时表示成功;返回-EINVAL,表示申请的主设备号非法,主要原因是主设备号大于系统所允许的最大设备号;返回-EBUSY,表示所申请的主设备号正在被其他设备程序使用。如果动态分配主设备号成功,此函数将返回所分配的主设备号。如果register_chrdev()操作成功,设备名就会出现在/proc/dvices文件中。

Linux在/dev目录中为每个设备建立一个文件,用ls–l命令列出函数返回值,若小于0,则表示注册失败;返回0或者大于0的值表示注册成功。注册以后,Linux将设备名与主、次设备号联系起来。当有对此设备名的访问时,Linux通过请求访问的设备名得到主、次设备号,然后把此访问分发到对应的设备驱动,设备驱动再根据次设备号调用不同的函数。

当设备驱动模块从Linux内核中卸载,对应的主设备号必须被释放。字符设备在cleanup_ module()函数中调用unregister_chrdev()来完成设备的注销。unregister_chrdev()的定义为:intunregister_chrdev(unsigned int major, const char *name);包括设备注册在内,设备驱动的初始化函数主要完成的功能是有以下5项。(1)对驱动程序管理的硬件进行必要的初始化。

对硬件寄存器进行设置。比如,设置中断掩码,设置串口的工作方式、并口的数据方向等。

(2)初始化设备驱动相关的参数。

一般说来,每个设备都要定义一个设备变量,用以保存设备相关的参数。在这一步骤里对设备变量中的项进行初始化。

(3)在内核注册设备。

调用register_chrdev()函数来注册设备。(4)注册中断。

如果设备需要IRQ支持,则要使用request_irq()函数注册中断。(5)其他初始化工作。

初始化部分一般还负责给设备驱动程序申请包括内存、时钟、I/O端口等在内的系统资源,这些资源也可以在open子程序或者其他地方申请。这些资源不用时,应该释放,以利于资源的共享。

若驱动程序是内核的一部分,初始化函数则要按如下方式声明: int __initchr_driver_init(void);其中__init是必不可少的,在系统启动时会由内核调用chr_driver_init,完成驱动程序的初始化。

当驱动程序是以模块的形式编写时,则要按照如下方式声明: intinit_module(void)当运行后面介绍的insmod命令插入模块时,会调用init_module函数完成初始化工作。

4.设备驱动程序的开发过程

由于嵌入式设备由于硬件种类非常丰富,在默认的内核发布版中不一定包括所有驱动程序。所以进行嵌入式Linux系统的开发,很大的工作量是为各种设备编写驱动程序。除非系统不使用操作系统,程序直接操纵硬件。嵌入式Linux系统驱动程序开发与普通Linux开发没有区别。可以在硬件生产厂家或者Internet上寻找驱动程序,也可以根据相近的硬件驱动程序来改写,这样可以加快开发速度。实现一个嵌入式Linux设备驱动的大致流程如下。

(1)查看原理图,理解设备的工作原理。一般嵌入式处理器的生产商提供参考电路,也可以根据需要自行设计。

(2)定义设备号。设备由一个主设备号和一个次设备号来标识。主设备号惟一标识了设备类型,即设备驱动程序类型,它是块设备表或字符设备表中设备表项的索引。次设备号仅由设备驱动程序解释,区分被一个设备驱动控制下的某个独立的设备。

(3)实现初始化函数。在驱动程序中实现驱动的注册和卸载。(4)设计所要实现的文件操作,定义file_operations结构。(5)实现所需的文件操作调用,如read、write等。

(6)实现中断服务,并用request_irq向内核注册,中断并不是每个设备驱动所必需的。

(7)编译该驱动程序到内核中,或者用insmod命令加载模块。(8)测试该设备,编写应用程序,对驱动程序进行测试。

五、基本接口实验

在完成了基本实验后,我们开始着手基本接口实验。在这些实验中,我们学习如何编写设备驱动程序,及如何用测试程序检验驱动程序是否正确,并通过改写测试程序正常地对驱动程序进行相关操作。

1.实验十二 简单设备驱动程序

本次实验的任务是编写一个字符型设备驱动程序,并学习在应用程序中调用驱动。考虑到我们初次接触驱动程序的编写,对此还十分陌生,因此指导书中提供了本次实验所要用到的程序源代码。虽然这样一个字符型设备驱动程序并没有任何实际作用,但是它让我们轻松掌握了嵌入式驱动的编写过程,因为复杂繁琐的驱动,其骨架都是相同的。因此,看懂本实验的源代码,学习并模仿其编写方法,对于后续实验有着非常重要的意义。

2.实验十三 CPU GPIO驱动程序设计

在本实验中,我们要编写第一个针对实际硬件的驱动程序。我们知道,凡是操作系统控制外部设备,即使是最简单的硬件电路,也是需要驱动的。本实验涉及的外部硬件只有电阻和发光二极管。我们使用自己编写的驱动程序与应用程序控制 GPIO96的电平,通过 LED 的亮灭来判断,是否 CPU 做出了正确的响应。

补充代码(1)

//-------------------WRITE-----------------------ssize_tSIMPLE_GPIO_LED_write(struct file * file ,const char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){ #ifdef OURS_GPIO_LED_DEBUG printk(“SIMPLE_GPIO_LED_write [--kernel--]n”);

#endif

return count;}

补充代码(2)

//-------------------OPEN------------------------ssize_tSIMPLE_GPIO_LED_open(structinode * inode ,struct file * file){ #ifdef OURS_GPIO_LED_DEBUG printk(“SIMPLE_GPIO_LED_open [--kernel--]n”);

#endif

MOD_INC_USE_COUNT;

return 0;}

补充代码(3)

//------------------structfile_operationsGPIO_LED_ctl_ops ={ open:SIMPLE_GPIO_LED_open, read:SIMPLE_GPIO_LED_read, write:SIMPLE_GPIO_LED_write, ioctl:SIMPLE_GPIO_LED_ioctl, release:SIMPLE_GPIO_LED_release, };实验作业

要求在目标板上LED闪烁产生亮7秒,灭2秒的效果 在测试程序中有这样一段代码: while(1){ ioctl(fd,LED_OFF);sleep(1);

sleep(1);while(1){ ioctl(fd,LED_OFF);sleep(2);

sleep(7);} 3.实验十四

中断实验

// 灭2秒 // 亮7秒 ioctl(fd,LED_ON);}

// 休眠1秒

ioctl(fd,LED_ON);只需将上面的代码改为如下代码即可:

在理论课中,我们学习了许多中断方面的知识,包括中断向量、中断优先级、中断过程等。在PXA270系统里,中断控制器分外部设备和 PXA270X 处理器设备产生的两个层次的中断,前者是初级的中断源,后者是次级中断源,大量的次级中断源通常被映射为一个初级中断源。

补充代码1 voidshowversion(void){ printk(“*********************************************n”);

printk(“t %s tn”, VERSION);

printk(“*********************************************nn”);

} static intSimpleINT_temp_count = 0;补充代码2 //-------------------READ------------------------ssize_tSIMPLE_INT_read(struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){

#ifdef OURS_INT_DEBUG

#endif return count;printk(“SIMPLE_INT_read [--kernel--]n”);} 补充代码3 //-------------------WRITE-----------------------ssize_tSIMPLE_INT_write(struct file * file ,const char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){

#ifdef OURS_INT_DEBUG

} 补充代码4 //------------------structfile_operationsINT_ctl_ops ={ open: SIMPLE_INT_open, read: SIMPLE_INT_read, #endif return count;printk(“SIMPL_INT_write [--kernel--]n”);write:SIMPLE_INT_write, ioctl:SIMPLE_INT_ioctl, release:SIMPLE_INT_release, };

通过此实验,我了解了硬件中断管脚与中断号的对应关系,以及中断号与中断处理程序的对应关系,对于今后编写更为复杂的中断程序打下基础。

4.实验十五

数码管显示实验

在此实验中,我们要编写针对 74LV164 的驱动程序,并用其串并转换功能来控制八段LED数码管的显示。

补充代码1 voidshowversion(void){ printk(“*********************************************n”);

printk(“t %s tn”, VERSION);

printk(“*********************************************nn”);

} 补充代码2 //-------------------READ------------------------ssize_tSERIAL_LED_read(struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){ #ifdef OURS_HELLO_DEBUG

} 补充代码3 //-------------------WRITE-----------------------ssize_tSERIAL_LED_write(struct file * file ,const char * buf, size_t count, loff_t * f_ops)return count;printk(“SERIAL_LED_read [--kernel--]n”);#endif { #ifdef OURS_HELLO_DEBUG

} 补充代码4 //-------------------IOCTL-----------------------ssize_tSERIAL_LED_ioctl(structinode * inode ,struct file * file, unsigned intcmd, long data){ #ifdef OURS_HELLO_DEBUG

#endif

} 补充代码5 //-------------------OPEN------------------------ssize_tSERIAL_LED_open(structinode * inode ,struct file * file){ #ifdef OURS_HELLO_DEBUG

#endif

return 0;} MOD_INC_USE_COUNT;printk(“SERIAL_LED_open [--kernel--]n”);return 0;printk(“SERIAL_LED_ioctl [--kernel--]n”);return count;#endif write_byte(* buf);printk(“SERIAL_LED_write [--kernel--]n”);补充代码6 //-------------------RELEASE/CLOSE---------------ssize_tSERIAL_LED_release(structinode *inode ,struct file * file){ #ifdef OURS_HELLO_DEBUG

printk(“SERIAL_LED_release [--kernel--]n”);

#endif MOD_DEC_USE_COUNT;return 0;} 补充代码7 //------------------structfile_operationsSERIAL_LED_ops ={ open: SERIAL_LED_open,read: SERIAL_LED_read,write:SERIAL_LED_write,ioctl:SERIAL_LED_ioctl,release:SERIAL_LED_release, };补充代码8 staticint __initHW_SERIAL_LED_init(void){ int ret =-ENODEV;

ret =

devfs_register_chrdev(SERIAL_LED_MAJOR, &SERIAL_LED_ops);

showversion();if(ret < 0)“serial_led_ctl”,} {

} else { } return ret;printk(“ pxa270 serial_led_driver register success!![--kernel--]n”);printk(“ pxa270 init_module failed with %dn [--kernel--]”, ret);return ret;补充代码9 staticint __init pxa270_SERIAL_LED_init(void){ int ret =-ENODEV;

printk(“pxa270_SERIAL_LED_init [--kernel--]n”);

#endif

ret = HW_SERIAL_LED_init();if(ret)return ret;return 0;} 补充代码10 static void __exit cleanup_SERIAL_LED(void){ #ifdef OURS_HELLO_DEBUG #ifdef OURS_HELLO_DEBUG

#endif }

补充代码11 MODULE_DESCRIPTION(“serial_led driver module”);

MODULE_AUTHOR(“liduo”);

MODULE_LICENSE(“GPL”);

module_init(pxa270_SERIAL_LED_init);module_exit(cleanup_SERIAL_LED);使用测试程序看到的测试结果是数码管按0-9显示输出。实验作业要求在上述基础上,分别实现一下两个功能:

①要求您再编写一个测试程序,实现 PXA270-EP 目标板上的 LED 数码管循环显示的数字9-0。

②要求您再编写一个测试程序,实现 PXA270-EP 目标板上的 LED 数码管循环显示的数字02468。

由于在测试程序中定义了数组buf[10]分别存储了0-9是个数,因此上述功能的实现方法是,分别对测试程序做如下修改:

原测试程序: while(1){ for(count=0;count<10;count++){ data[0] = buf[count];ret=write(fd,data,1);sleep(1);} } 实现功能①: while(1){ for(count=9;count>=0;count--)} } 结果显示

// 倒序显示数字

{ data[0] = buf[count];ret=write(fd,data,1);sleep(1);devfs_unregister_chrdev(SERIAL_LED_MAJOR, “serial_led”);printk(“cleanup_SERIAL_LED [--kernel--]n”);实现功能②: while(1){ for(count=0;count<9;count=count+2)} } 结果显示

// 更改显数顺序

{ data[0] = buf[count];ret=write(fd,data,1);sleep(1);

通过更改显数的顺序,很容易实现实验作业里要求的功能。

5.实验十六 LED点阵驱动程序设计

通过本实验的操作,我们将 8X8 的点阵 LED 驱动起来并通过编写测试程序,使其能够按照您的意图进行显示。要求您还编写更多的测试程序

补充代码1 voidshowversion(void){ printk(“*********************************************n”);printk(“t %s tn”, VERSION);printk(“*********************************************nn”);

} 补充代码2 //-------------------READ------------------------ssize_tSIMPLE_LED_read(struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){ #ifdef OURS_LED_DEBUG

#endif return count;printk(“SIMPLE_LED_read [--kernel--]n”);} 补充代码3 //-------------------IOCTL-----------------------ssize_tSIMPLE_LED_ioctl(structinode * inode ,struct file * file, unsigned intcmd, long data){

#endif

} 补充代码4 //------------------structfile_operationsLED_ctl_ops ={ open: SIMPLE_LED_open, read:

SIMPLE_LED_read, write: SIMPLE_LED_write, ioctl: SIMPLE_LED_ioctl, release:SIMPLE_LED_release, };补充代码5 staticint __init pxa270_LED_CTL_init(void){ int ret =-ENODEV;

printk(“pxa270_LED_CTL_init [--kernel--]n”);

#endif

ret = HW_LED_CTL_init();if(ret)

return ret;#ifdef OURS_LED_DEBUG return 0;printk(“SIMPLE_LED_ioctl [--kernel--]n”);#ifdef OURS_LED_DEBUG return 0;} 补充代码6 static void __exit cleanup_LED_ctl(void){

#ifdef OURS_LED_DEBUG

#endif

} ①要求您再编写一个测试程序,实现按横的方向隔行顺序扫描 LED 点阵数码管。

②要求您再编写一个测试程序,实现按竖的方向顺序扫描 LED 点阵数码管。作业一,隔行扫描:

printk(“cleanup_LED_ctl [--kernel--]n”);outw(0x0000,ioremap_addr);

devfs_unregister_chrdev(SIMPLE_LED_MAJOR, “led_ary_ctl”);for(i=1;i<=8;i2++){

buf[0]=c;buf[1]=~r;// row for(j=1;j<=8;j++){

} r = 1;c = c<<1;

write(fd,buf,2);

printf(“buf[0],buf[1]: [%x,%x]n”,buf[0],buf[1]);usleep(200000);// sleep 0.2 second r=r<<1;

buf[1]=~r;// column

结果显示

作业二,竖向扫描:

for(i=1;i<=8;i++){

buf[0]=c;buf[1]=~r;// row for(j=1;j<=8;j++){

} r = 1;c = c<<1;

write(fd,buf,2);

printf(“buf[0],buf[1]: [%x,%x]n”,buf[0],buf[1]);usleep(200000);// sleep 0.2 second r=r<<1;

buf[1]=~r;// column

结果显示

6.实验十七 AD驱动实验

通过本实验的操作,我们将 AD 转换器驱动起来并通过编写测试程序,使其能够将模拟信号量按照我们的要求转换成数字信号量。为了更加清楚地理解 AD 转换器的工作过程,请您再编写一个测试程序,将 UCB_ADC_INP_AD0 换成其他通道,来观察其他 AD 通道情况。

补充代码1 voidshowversion(void){ printk(“%sn”,VERSION);} struct ucb1x00 *ad_ucb;

补充代码2 //-------------------READ------------------------staticssize_tadctl_read(struct file * file ,char *buf, size_t count, loff_t *offset){

} 补充代码3 //-------------------WRITE-----------------------ssize_tadctl_write(struct file * file ,const char *buf, size_t count, loff_t *offset){

#ifdef OURS_HELLO_DEBUG printk(“writen”);

#endif

} 补充代码4 //-------------------OPEN------------------------ssize_tadctl_open(structinode * inode ,struct file * file){

#ifdef OURS_HELLO_DEBUG printk(“openn”);

#endif

}

补充代码5 //-------------------RELEASE/CLOSE---------------ssize_tadctl_release(structinode *inode ,struct file * file){

#ifdef OURS_HELLO_DEBUG printk(“releasen”);

#endif return 0;return 0;return count;#ifdef OURS_HELLO_DEBUG printk(“readn”);#endif return count;} 补充代码6 staticstructfile_operationsadctl_ops = {

};补充代码7 //-------------------INIT------------------------staticint __initHW_AD_CTL_init(void){

return ret;}

补充代码8 staticint __init pxa270_AD_CTL_init(void){ int ret =-ENODEV;#ifdef OURS_HELLO_DEBUG int ret =-ENODEV;ret = devfs_register_chrdev(ADCTL_MAJOR, “adctl”, &adctl_ops);showversion();ad_ucb=ucb1x00_get();if(ret < 0){

} else { } adctl_dev_handle = devfs_register(NULL, “ad_ctl”, DEVFS_FL_DEFAULT, printk(“adctl driver register success!n”);printk(“fail %dn”,ret);return 0;read: ioctl: adctl_read, adctl_ioctl, write: adctl_write, open: adctl_open, release:adctl_release,ADCTL_MAJOR, 0, S_IFCHR, &adctl_ops, NULL);printk(“initn”);#endif ret=HW_AD_CTL_init();if(ret)}

补充代码9 static void __exit cleanup_AD_ctl(void){

}

7.实验十八 DA驱动实验

通过本实验的操作,我们使用示波器看到了通过DA转换而输出的波形。在此基础上,要求试写一个实现输出三角波的测试程序。

补充代码1 #include #include #include #include #include #include #include #include 补充代码2 voidshowversion(void){ printk(“*****************************n”);#ifdef OURS_HELLO_DEBUG printk(“cleanupn”);#endif devfs_unregister_chrdev(ADCTL_MAJOR,“ad_ctl”);devfs_unregister(adctl_dev_handle);return ret;return 0;

} printk(“t %st n”,VERSION);printk(“*****************************n”);static long ioremap_addr;补充代码3 //-------------------READ------------------------ssize_tSIMPLE_DA_read(struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){ #ifdef OURS_DA_DEBUG

} 补充代码4 //-------------------WRITE-----------------------ssize_tSIMPLE_DA_write(struct file * file ,const char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){

printk(“SIMPLE_DA_write[--kernel--]n”);

#endif

return count;} 补充代码5 //-------------------IOCTL-----------------------ssize_tSIMPLE_DA_ioctl(structinode * inode ,struct file * file, unsigned intcmd, outb(buf[0],ioremap_addr);#ifdef OURS_DA_DEBUG return count;#endif printk(“SIMPLE_DA_read[--kernel--]n”);long data){ #ifdef OURS_DA_DEBUG

printk(“SIMPLE_DA_ioctl[--kernel--]n”);

#endif return 0;} 补充代码6 //-------------------OPEN------------------------ssize_tSIMPLE_DA_open(structinode * inode ,struct file * file){

#ifdef OURS_DA_DEBUG printk(“SIMPLE_DA_open [--kernel--]n”);

MOD_INC_USE_COUNT;return 0;

#endif } 补充代码7 /------------------structfile_operationsDA_ctl_ops ={

read: SIMPLE_DA_read,};

补充代码8 release:

SIMPLE_DA_release, ioctl:

SIMPLE_DA_ioctl, write:

SIMPLE_DA_write, //-------------------INIT------------------------staticint __initHW_DA_CTL_init(void){ int ret =-ENODEV;

}

补充代码9 staticint __init pxa270_DA_CTL_init(void){ int ret =-ENODEV;

printk(“pxa270_DA_CTL_init [--kernel--]n”);

#endif #ifdef OURS_DA_DEBUG } printk(“ pxa270 led_driver register success!![--kernel--]n”);{ else } return ret;printk(“ pxa270: init_module failed with %dn [--kernel--]”, ret);{ if(ret < 0)showversion();ret = devfs_register_chrdev(SIMPLE_DA_MAJOR, “da_ctl”, &DA_ctl_ops);

ret = HW_DA_CTL_init();if(ret)

return ret;return 0;} 补充代码10 static void __exit cleanup_DA_ctl(void){

#endif } 补充代码11 MODULE_DESCRIPTION(“DA_ctl driver module”);MODULE_AUTHOR(“liduo”);MODULE_LICENSE(“GPL”);module_init(pxa270_DA_CTL_init);module_exit(cleanup_DA_ctl);printk(“cleanup_DA_ctl [--kernel--]n”);#ifdef OURS_DA_DEBUG

六、实验中遇到的问题及解决方法

每一次上课重新启动后,当需要将宿主PC机的根目录挂在到PXA270-EP目标板的mnt目录下(即在超级终端中输入命令“mount –o soft,timeo=100,rsize=1024 192.168.0.100:/ /mnt”)时,常显示无法挂载。

解决方法:在超级终端下的挂载命令应该用”mount –o nolock 192.168.0.100:/ /mnt”,如果依然不能挂载需要重启NFS服务,即在PC机终端中输入命令”service nfs restart”两遍后就可以挂载,当然有时候也可能是因为网线没插好。

在每次重启机器之后都需要将PC机终端的IP地址和开发板中的系统的IP地址设定正确,不然也无法挂载。

七、实验总结及心得

本学期的所有实验均在宿主PC机与PXA270-EP目标板上进行。在实验中,我们先建立硬件实验平台,又建立主机软件开发环境,接着为实验进行各项配置,最后完成了各个实验中的多种功能。值得注意的是,前期的硬件、软件准备必须完整无误地实现,后续的实验才能顺利进行。所以,打基础的工作一定要仔细谨慎。后续实验中虽然给出了驱动程序的框架,仍需要我们自己补充完整,并开动脑筋举一反三,在原代码的基础上进行一定修改以实现新的功能。

通过这学期的实验,我逐步完成了建立实验软件开发平台,搭建实验编译软件环境,在PC上编辑、编译一个应用程序,并且在嵌入式系统上运行和调试它的过程。在实验中,不难发现,编译驱动程序大体框架都是一样的,比如里面的读函数、写函数、ioctl函数、打开、关闭以及函数模块的初始化并且在超级终端上显示出等。但所不同的是,要根据不同的实验要求修改名称,并且对其中必要的部分进行修改。

除此之外,我认为很多基础知识对实验的进行也起着非常大的作用,例如数码管的显示原理。在掌握了基础知识之后,上机的过程会显得相对简单,尤其是代码框架已经给出,我们所以需要做的就是根据需要稍作改动来得到我们想要的结果。

在实验过程中常常会遇到各种各样的问题,刚开始时我不知如何是好,只能求助于老师和同学,后来随着实验的进行,我对实验的内容和虚拟机都有了一定的了解,遇到问题时也可以静下心来思考其原因,自己尝试各种方法去解决问题。整个实验让我了解了一套完整的嵌入式系统驱动程序开发的全过程,学到的内容非常丰富,相信在学习了这些内容后,在今后的学习工作中接触到类似内容,我不会感到无从下手,而是能够有条不紊。

感谢老师的辛勤指导!

下载北邮数据结构实验报告-排序范文大全word格式文档
下载北邮数据结构实验报告-排序范文大全.doc
将本文档下载到自己电脑,方便修改和收藏,请勿使用迅雷等下载。
点此处下载文档

文档为doc格式


声明:本文内容由互联网用户自发贡献自行上传,本网站不拥有所有权,未作人工编辑处理,也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容,欢迎发送邮件至:645879355@qq.com 进行举报,并提供相关证据,工作人员会在5个工作日内联系你,一经查实,本站将立刻删除涉嫌侵权内容。

相关范文推荐

    北邮数据库实验报告

    数据库实验报告(三) 姓名:学号:班级: 1. 用Transact-SQL语句、数据导入、SQL Server Management Studio(企业管理器)输入的方法对所给定的8张表的数据输入到数据库中。自行决定每......

    数据结构实验报告-排序与查找

    电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名:XXX 学 号:20***指导教师:刘峤 实验地点:信软机房306 实验时间:2014/6/20 一、实验室名称:软件实验室 二、实验项目名称:数据结......

    北邮嵌入式实验报告[五篇]

    嵌入式系统开发实验报告 班级: 姓名: 班内序号: 学号: 日期: 目录 一、 实验目的 .........................................................................................

    北邮数据库第一次实验报告

    《数据库原理》实验报告 实验名称班级组号组员姓名 数据库实验平台的安装、数据库创建与维护实验 计算机科学与技术8班2011211308 梁展伟、李安一、实验目的 1.通过对Micr......

    北邮日历java实验报告

    Java日历实验报告 信息工程27班项明钧 一、实验要求 写一个建议日历图形用户界面二、设计思路 此次作业主要用到了窗口布局设计及各个组件的功能显示,事件处理机制。首先需......

    北邮数据库实验报告[最终版]

    数据库实验报告(四) 姓名:学号:班级: 1. 简单查询:SQL语句: select credit from course where course_name='SQL Server数据库开发技术'; 查询“数据库开发技术”课程的学分;......

    北邮现场总线实验报告

    现场总线实验报告 实验名称: CAN总线技术与iCAN模块实验学院: 自动化学院专业: 自动化专业班级: 2010211411 姓名: 韩思宇学号: 10212006 指导老师: 杨军一、实验名称: 实验一:CAN总......

    北邮电子院专业实验报告

    电子工程学院 ASIC专业实验报告 班级: 姓名:学号: 班内序号: 第一部分 语言级仿真 LAB 1:简单的组合逻辑设计 一、 二、 实验目的 实验原理 掌握基本组合逻辑电路的实现方法。 本......