第一篇：嵌入式系统实验报告
嵌入式系统实验报告
学
号：
姓
名：
班
级：13电子信息工程
指导老师：
苏州大学 电子信息学院
2016年12月
实验一：一个灯的闪烁
1、实验要求
实现PF6-10端口所连接的任意一个LED灯点亮
2、电路原理图
图1 LED灯硬件连接图
3、软件分析
RCC_Configuration();/* 配置系统时钟 */
GPIO_Configuration();
/* 配置GPIO IO口初始化 */
for(;;)
{
GPIOF->ODR = 0xfcff;
/* PF8=0--> 点亮D3 */
Delay(1000000);
GPIOF->ODR = 0xffff;
/* PF8=1--> 熄灭D3 */
Delay(1000000);
4、实验现象
通过对GPIOF8的操作，可以使LED3闪烁
5、实验总结
这是第一次使用STM32开发板，主要内容是对IO端口进行配置，点亮与IO端口相连接的LED灯，闪烁周期为2S。通过本实验对STM32开发板的硬件原理有了初步了解。
实验二：流水灯
1、实验要求
实现PF6-10端口所连接的5个LED灯顺次亮灭
2、电路原理图
图1 流水灯硬件连接图
3、软件分析
int main(void){
RCC_Configuration();/* 配置系统时钟 */
GPIO_Configuration();/* 配置GPIO IO口初始化 */
for(;;)
{
GPIOF->ODR = 0xffbf;
/* PF6=0--> 点亮LED1 */ Delay(5000000);GPIOF->ODR = 0xff7f;
}
/* PF7=0--> 点亮LED2 */ Delay(5000000);
GPIOF->ODR = 0xfeff;
/* PF8=0--> 点亮LED3 */ Delay(5000000);
GPIOF->ODR = 0xfdff;
/* PF9=0--> 点亮LED4 */ Delay(5000000);
GPIOF->ODR = 0xfbff;
/* PF10=0--> 点亮LED5 */ }
4、实验现象
LED1~LED5依次点亮，亮灭的时间间隔都为1S。
5、实验总结
本次实验对STM32开发板的GPIO端口进行进一步学习，通过程序可以实现流水灯的闪烁。
实验三：单级外部中断
1、实验要求
按下某个按键，触发中断，中断服务程序改变LED灯状态
2、电路原理图
图3 SW1硬件原理图
3、软件分析
int main()
{
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
GPIO_Write(GPIOF,0xffff);Delay(5000);
while(1)
{
}
/* 配置系统时钟 */
/* IO口初始化 */
/* 全灭 */
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==0)/* 如果SW1 PA8=0 */ {
GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);
/* LED1点亮 */
Delay(0x1FFFFF);
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);
/* LED1 熄灭 */ Delay(0x1FFFFF);} }
4、实验现象
原来5个LED灯都处于熄灭状态，按下SW1，触发中断程序，LED1点亮。
5、实验总结
通过本次实验，可以对某一状态通过外部中断，改变其当前状态。
实验四：多中断嵌套
1、实验要求
按下某个按键，触发中断，中断服务程序改变LED灯状态
2、电路原理图
图4 SW1,SW2,SW3硬件原理图
3、软件分析
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;
//设定中断源为PA0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//中断占优先级为0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQChannel;
//设定中断源为PD3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//中断占优先级为1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;//设定中断源为PA8 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//中断占优先级为2 void EXTI0_IRQHandler(void){ int i=0;if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)!= RESET){ for(i=0;i<10;i++){
GPIO_Write(GPIOF,0xffff);
GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);/* LED1 点亮 */ Delay(0x5fFFFF);GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6);/* LED1 熄灭 */
Delay(0x5fFFFF);EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);} } }
void EXTI3_IRQHandler(void)if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3)!= RESET){ {
int i=0;for(i=0;i<10;i++){
GPIO_Write(GPIOF,0xffff);
GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_7);/* LED2 点亮 */ Delay(0x5fFFFF);GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_7);/* LED2 熄灭 */ Delay(0x5fFFFF);EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);} } } void EXTI9_5_IRQHandler(void){ int i=0;
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line8)!= RESET){
for(i=0;i<10;i++){
GPIO_Write(GPIOF,0xffff);
GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_8);/* LED3 点亮 */
Delay(0x5fFFFF);
GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_8);/* LED3 熄灭 */
Delay(0x5fFFFF);
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);} } }
4、实验现象
中断优先级从高到低依次为：SW3，SW2，SW1 原来5个LED灯都处于熄灭状态，按下SW1，LED3应该闪烁10次，当其闪烁5次后按下SW2，LED2也应该闪烁10次，当其闪烁4次后按下SW3，LED1也应该闪烁10次，则当LED1闪烁完10次后，LED2继续闪烁6次，之后LED1继续闪烁5次。
5、实验总结
通过本次实验，可以对LED状态实行中断嵌套，由以上实验现象，得出以下结论：高中断优先级可以打断低优先级，中断系统正在执行一个中断服务时，有另一个优先级更高的中断提出中断请求，这时会暂时终止当前正在执行的级别较低的中断源的服务程序，去处理级别更高的中断源，待处理完毕，再返回到被中断了的中断服务程序继续执行，反之，低中断优先级不可以打断高优先级。
实验五：TIM2的基本应用
1、实验要求
TIM2定时器将LED灯定时点亮和熄灭一定的时间
2、电路原理图
3、软件分析
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
/* TIM2 enable counter */ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1999;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 35999;
//定时时间为1s void TIM2_IRQHandler(void){ TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
GPIO_WriteBit(GPIOF, GPIO_Pin_6,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOF, GPIO_Pin_6)));}
4、实验现象
LED1灯按照1S的定时时间不断闪烁
5、实验总结
通过本次实验，可以实现对LED灯进行定时控制其闪烁，而不需要延时函数控制了，定时时间较为精准。实验六：TIM2，TIM3，TIM4多定时器的应用
1、实验要求
利用TIM2，TIM3，TIM4定时器使LED灯以不同的频率闪烁
2、电路原理图
3、软件分析
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;此处比上一个实验增加了2个定时器，同时又增加了一个优先级
4、实验现象
中断优先级从高到低依次为：TIM2，TIM3，TIM4 首先LED1以1S的定时时间闪烁5次，之后LED2以2S的定时时间闪烁5次，最后LED3以3S的定时时间闪烁5次
5、实验总结
利用定时器可以同时使LED灯按照不同的频率闪烁，但是为了现象明显，可以加一个优 先级，分别观察现象。
实验七：串口USART1读取CPU的ID号
1、实验要求
通过USART1读取 CPU 的 96 bit ID
2、电路原理图
图 开发板USART原理图
3、软件分析
void Get_ChipID(void)/* 获取芯片ID */ { ChipUniqueID[0] = *(u32 *)(0X1FFFF7F0);/* 高字节 */ ChipUniqueID[1] = *(u32 *)(0X1FFFF7EC);
ChipUniqueID[2] = *(u32 *)(0X1FFFF7E8);/* 低字节 */ } void USART_Configuration(void){
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
/* Enable USART1 */ }
4、实验现象
PA9连接的是USART1 Tx，PA10连接的是USART1 Rx，再通过串口调试助手就可 以在电脑上面显示出CPU的ID以及flash容量大小。
5、实验总结
本次实验实现了串口和PC机的传输，可以通过USART1将CPU的ID在电脑上显示出来。
实验八：异步通信USART2的重映射
1、实验要求
实现异步通信USART2的重映射，将数据传送到PC机上
2、电路原理图
图 开发板USART原理图
3、软件分析
void GPIO_Configuration()
/* IO口初始化 */ {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
/* USART2 Tx--> PD05 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;/* PD05--> JP7 WR */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART2, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
/* USART2 Rx--> PD06 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART2, ENABLE);} 该程序将USART2重映射到PD05，PD06引脚
4、实验现象
PD05连接的是USART2 Tx，PD06连接的是USART2 Rx，通过串口调试助手就可以在电脑上面显示Program Running!
5、实验总结
通过本次实验，可以实现对异步通信USART2的重映射，再通过串口调试助手在电脑上显示出来。
第二篇：嵌入式系统实验报告
嵌入式系统设计实验报告
班 级： 学 号： 姓 名： 成 绩： 指导教师：
1.实验一
1.1 实验名称
博创UP-3000实验台基本结构及使用方法
1.2 实验目的
1．学习嵌入式系统开发流程。
2．熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设。
3．增加对各个外设的了解，为今后各个接口实验打下基础。
1.3 实验环境
博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台
1.4 实验内容及要求
（1）嵌入式系统开发流程概述
（2）熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设（3）ARM JTAG的安装与使用
（4）通过操作系统自带的通讯软件超级终端，检验各个外设的工作状态（5）通过本次课程对各个外设的了解，为今后各个接口实验打下基础
1.5 实验设计与实验步骤
1.硬件安装 2.软件安装
（1）超级终端：
运行Windows 系统下的超级终端（HyperTerminal）应用程序，新建一个通信终端；在接下来的对话框中选择 ARM开发平台实际连接的PC机串口；完成新建超级终端的设置以后，可以选择超级终端文件菜单中的保存，将当前设置保存为一个特定超级终端到桌面上，以备后用。
（2）JTAG 驱动程序的安装：
执行armJtag目录下armJtagSetup.exe程序，选择安装目录，安装 JTAG 软件。
1.6 实验过程与分析
（1）了解嵌入式系统开发流程（2）对硬件的安装（3）对软件的安装
1.7 实验结果总结
通过本次实验对嵌入式系统开发流程进行了了解，并且对硬件环境和软件环境进行了安装配置，通过本次实验对以后的接口实验打了基础。
1.8 心得体会
通过本次实验对嵌入式实验有了初步的了解，对基本开发流程也有了初步的了解。
2.实验二
2.1 实验名称
ADS1.2软件开发环境使用方法
2.2 实验目的
熟悉ADS1.2开发环境，学会 ARM仿真器的使用。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。
2.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线
2.4 实验内容及要求
本次实验使用ADS 集成开发环境，新建一个简单的工程文件，并编译这个工程文件。学习ARM仿真器的使用和开发环境的设置。下载已经编译好的文件到嵌入式控制器中运行。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。
2.5 实验设计与实验步骤
（1）运行ADS1.2开发环境（2）新建工程文件（3）编译工程文件
（4）下载编译好的文件到嵌入式控制器中运行
2.6 实验过程与分析
（1）实现Hello World！
最终在输出了Hello World（2）编程实现ARM 和计算机之间的串行通讯
实现了串口通信，用ARM监视串口，接收到的字符串由ARM通过串口发送给超级终端，最终在超级终端上显示了按下的键。学习了串行通讯原理，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。
2.7 实验结果总结
对ADS 1.2开发环境使用和AXD Debugger使用方法有了初步的了解，基本成功运行了编译好的工程文件。
2.8 心得体会
学习了ADS1.2开发环境的使用方法和调试方法。使用 ADS 编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，了解了嵌入式开发的基本思想和过程。
3.实验三
3.1 实验名称
键盘控制方法及LED驱动设计
3.2 实验目的
熟悉ZLG7289芯片的内部结构，掌握用ZLG7289驱动键盘和LED的方法，掌握ARM汇编语言和C语言的编程方法编写出一段程序，要求能在LED上显示出小键盘上按下的4位数字。
3.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线
3.4 实验内容及要求
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。
3.5 实验设计与实验步骤
（1）新建工程，将“Exp3键盘及LED 驱动实验”中的文件添加到工程。（2）定义ZLG7289 寄存器（3）编写ZLG7289 驱动函数（4）定义键盘映射表（5）定义键值读取函数
（6）编写主函数
3.6 实验过程与分析
（1）定义ZLG7289寄存器 #define ZLG7289_CS #define ZLG7289_KEY #define ZLG7289_ENABLE()do{ZLG7289SIOBand=rSBRDR;ZLG7289SIOCtrl=rSIOCON;rSIOCON=0x31;rSBRDR=0xff;rPDATB&=(~ZLG7289_CS);}while(0)#define ZLG7289_DISABLE()do{rPDATB|=ZLG7289_CS;rSBRDR=ZLG7289SIOBand;rSIOCON=ZLG7289SIOCtrl;}while(0)（2）主函数中需要在开始初始化zlg7289。编写驱动和键值映射之后，在一个循环里面从键盘中读取按键的号码，根据键值映射读出按键的值。然后在主函数中，将读出的按键值在数码管上显示出来。
（3）Main函数的主要功能部分，GetKey()函数得到按键值是调用zlg7289获取键盘事件和核心。
3.7 实验结果总结
通过实验最终LED灯上能显示数字，即实现了通过键值控制LED灯
3.8 心得体会
通过本次实验对ZLG7289芯片的内部结构有了更进一步的了解，对ZLG7289驱动键盘和LED的方法也更进一步的进行了学习。
4.实验四
4.1 实验名称
电机转动控制及中断实验
4.2 实验目的
（1）熟悉ARM本身自带的六路即三对PWM，掌握相应寄存器的配置
（2）编程实现 ARM系统的PWM 输出和I/O 输出，前者用于控制直流电机，后者用于控制步进电机。
（3）了解直流电机和步进电机的工作原理，学会用软件的方法实现步进电机的脉冲分配，即用软件的方法代替硬件的脉冲分配器。
（4）掌握带有PWM 和I/O 的CPU 编程实现其相应功能的主要方法。
4.3 实验环境
（1）ADS1.2开发环境
（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线
4.4 实验内容及要求
学习步进电机和直流电机的工作原理，了解实现两个电机转动对于系统的软件和硬件要求。学习ARM知识，掌握PWM 的生成方法，同时也要掌握I/O 的控制方法。
（1）编程实现ARM芯片的一对PWM 输出用于控制直流电机的转动，通过A/D 旋钮控制其正反转及转速
（2）编程实现ARM的四路I/O 通道实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动，通过A/D 旋钮转角控制步进电机的转角。
（3）通过超级终端来控制直流电机与步进电机的切换。4.5 实验设计与实验步骤
（1）新建工程，将“电机转动控制实验”中的文件添加到工程（2）编写直流电机初始化数（MotorCtrl.c）（3）控制直流电机与步进电机
4.6 实验过程与分析
（1）通过把从串口中得到控制信息的代码修改成从zlg7289芯片中读取小键盘信息，从而利用试验台的小键盘来控制步进电机和直流电机的切换
（2）A/D转换可以把电信号转换成数字信号来控制电机的转速。for(;;)
{ loop:
//if((rUTRSTAT0 & 0x1))//有输入，则返回
if(rPDATG&ZLG7289_KEY)//17键小键盘控制电机
{
*Revdata=RdURXH0();
goto begin;
}
Delay(10);ADData=GetADresult(0);
if(abs(lastADData-ADData)<20)
goto loop;Delay(10);count=-(ADData-lastADData)*3;
//(ADData-lastADData)*270/1024为ad旋钮转过的角度，360/512为步距角，//由于接了1/8减速器，两者之商再乘以8为步进电机相应转过的角度
if(count>=0)
{//转角大于零
for(j=0;j { for(i=0;i<=7;i++) { SETEXIOBITMASK(stepdata[i], 0xf0); Delay(200); } } } else {//转角小于零 count=-count; for(j=0;j { for(i=7;i>=0;i--) { SETEXIOBITMASK(stepdata[i], 0xf0); Delay(200); } } } lastADData=ADData; } } （3）S3C44B0X 具有6 个16bit定时器，每个定时器可以基于中断模式或 DMA模式运行。在定时中断服务程序中写需要定时处理的程序，每隔一段时间就会运行一次。 4.7 实验结果总结 利用A/D转换器实现了对直流电机和步进电机的控制，利用实验设备上自带的小键盘实现了A/D转换器对两个电机控制的切换。 4.8 心得体会 通过本次实验，熟悉了ARM自带的六路（三对）PWM，并对直流电机和步进电机的工作原理有了进一步的了解。 5.实验五 5.1 实验名称 LCD驱动及触摸屏实验 5.2 实验目的 掌握LCD显示原理及显示驱动的嵌入式系统编程实现方法；学习基于ARM的LCD 显示驱动控制方法，通过对ARM 内置的LCD 控制器进行编程实现驱动LCD显示屏；学习触摸屏基本原理，理解触摸屏的输出标定以及与LCD 显示器配合的过程，编程对触摸屏进行控制。 5.3 实验环境 （1）ADS1.2开发环境（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线 5.4 实验内容及要求 （1）学习LCD显示器的基本原理，理解其驱动控制方法（2）编程对触摸屏进行控制，实现： 1.点击触摸屏上两点后，两点之间画出一条直线。2.点击触摸屏并在其上移动，显示移动轨迹 （3）编程实现总线方式驱动模块的LCD和ARM内置的LCD控制器来驱动LCD 5.5 实验设计与实验步骤 （1）新建工程 （2）定义有关常量与宏 #define LCDWIDTH 320 #define LCDHEIGHT 240 U32* pLCDBuffer16=(U32*)0xc000000;// 一级缓存指针 U32 LCDBuffer[LCDHEIGHT][LCDWIDTH];//二级缓存（3）编写LCD 初始化函数（4）编写LCD 刷新函数（5）编写主函数 5.6 实验过程与分析 （1）通过不断刷新的方式获得LCD液晶屏幕的动画。即刷新函数将二级缓存LCDBuffer 的数据由32 位彩色图形信息转换成8 位256 色的图形信息，然后放到pLCDBuffer16指向的一级缓存。 （2）触摸屏的先得到触屏输出的电信号的值，然后转换为实际的屏幕坐标，再根据动作来决定如何处理缓存信息，刷新LCD。 LCD二级缓存矩阵： for(i=0;i<9;i++){ switch(i){ case 0: jcolor=0x00000000;// 黑色 break;case 1: jcolor=0x000000e0;// 红色 break;case 2: jcolor=0x0000d0e0;// 橙色 break;case 3: jcolor=0x0000e0e0;// 黄 break;case 4: jcolor=0x0000e000;// 绿色 break;case 5: jcolor=0x00e0e000;// 青色 break;case 6: jcolor=0x00e00000;// 蓝色 break;case 7: jcolor=0x00e000e0;// 紫色 break;case 8: jcolor=0x00e0e0e0;// 白色 break;} for(k=0;k<240;k++)for(j=i*32;j 5.7 实验结果总结 本次实验由于坐标设定的问题并没有成功实现触摸痕迹的显示，但在测试过程中，在触摸屏上点击或移动时会在超级终端上有显示。 5.8 心得体会 虽然本次实验不太成功实现，但对LCD屏幕和触摸屏的工作原理有了进一步的了解，更好的掌握了LCD显示原理及显示驱动的嵌入式系统编程实现方法。 6.实验六 6.1 实验名称 ucos-II裁剪实验 6.2 实验目的 掌握μcos-II裁剪的基本原理与嵌入式编程实现方法；学习如何根据具体情况对μcos-II操作系统进行裁剪，从而得到即满足需要，又非常紧凑的应用软件系统。 6.3 实验环境 （1）ADS1.2开发环境 （2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线 6.4 实验内容及要求 （1）通过对μcos-II配置文件(OS_CFG.H)中相关的配置常量进行设置，实现对μcos-II的裁剪 （2）给出裁剪的详细过程与裁剪结果说明，并生成裁剪后的操作系统文件。 6.5 实验设计与实验步骤 （1）新建工程，将ucosII移植的文件添加到工程中。 （2）编辑os_cfg.h头文件。 （3）将裁减后的系统所需用到的功能宏定义配置常量置为1，实现系统的裁减。（4）编译生成新的ucosII系统。 6.6 实验过程与分析 （1）配置功能常量，将裁剪后的系统需要用到的功能配置常量设为1（2）裁减信号量数据（3）配置数据结构 OS_MAX_TASKS，若程序中用到了三个任务，则该值的最小值为3 OS_LOWEST_PRIO设置程序中最低任务的优先级 OS_TASK_IDLE_STK_SIZE设置UC/OS操作系统中空闲任务堆栈的容量 OS_TASK_STAT_STK_SIZE设定统计任务的任务堆栈容量 6.7 实验结果总结 通过本次实验，裁减了系统，修改了某些数据结构相关的常量，节省了内存空间 6.8 心得体会 通过本次实验主要学习到了如何根据具体情况对μcos-II操作系统进行裁剪，从而得到即满足需要，又非常紧凑的应用软件系统。 7.实验七 7.1 实验名称 ucos-II移植实验 7.2 实验目的 了解µC/OS-II 内核的主要结构，掌握ARM的C语言和汇编语言的编程方法；了解ARM7处理器结构；掌握将µC/OS-II 内核移植到ARM 7 处理器上的基本原理与嵌入式编程实现方法 7.3 实验环境 （1）ADS1.2开发环境 （2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线 7.4 实验内容及要求 (1)将µC/OS-II 内核移植到ARM7 微处理器S3C44B0上。(2)编写两个简单任务，在超级终端上观察两个任务的切换。 7.5 实验设计与实验步骤 (1)新建工程 (2)该实验的文件分为两类，其一是 STARTUP目录下的系统初始化、配置等文件，其二是uCOS-II 的全部源码，arch 目录下的3 个文件是和处理器架构相关的3．定义驱动函数(tchscr.c)(3)设置os_cpu.h 中与处理器和编译器相关的代码(4)用C 语言编写6 个操作系统相关的函数(5)用汇编语言编写4 个与处理器相关的函数 (6)编写一个简单的多任务程序来测试一下移植是否成功(7)编译并下载移植后的uCOS-II 7.6 实验过程与分析 (1)首先需要对相关寄存器做详细的设定(2)用汇编语言编写与处理器相关的函数(3)用分时的方法同时运行两个任务 OS_STK TaskName_Stack[STACKSIZE]={0, };//任务堆栈 void TaskName(void *Id);//任务函数 #define TaskName_Prio N //任务优先级 在main()函数中调用OSStart()函数之前用下列语句创建任务： OSTaskCreate(TaskName,(void*)0,(OS_STK*)&TaskName_Stack[STACKSIZE-1], TaskName_Prio);OSTaskCreate()函数的原型是： INT8U OSTaskCreate(void(*task)(void *pd), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT8U prio);(4)编写任务函数 7.7 实验结果总结 通过实验达到了ucosII系统移植的目的，并编写了一个简单的多任务程序，分时运行。 7.8 心得体会 通过本次实验了解了µC/OS-II 内核的主要结构，掌握了ARM的C语言和汇编语言的编程方法。 8.实验八 8.1 实验名称 各接口模块相互衔接综合实验 8.2 实验目的 （1）回顾串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制等接口模块驱动设计及开发方法 （2）综合应用以上全部或者部分模块，实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少用到8个模块中的5个 8.3 实验环境 （1）ADS1.2开发环境 （2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线 8.4 实验内容及要求 （1）综合应用串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制等全部或者部分模块（2）实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少用到8个模块中的5个，尽量使综合应用系统具备合理的功能。 8.5 实验设计与实验步骤 （1）运行ADS1.2开发环境（2）新建工程文件 （3）将综合实验中用到的文件放到这个工程文件中（4）下载编译好的文件到嵌入式控制器中运行 8.6 实验过程与分析 （1）本次实验设计主要是通过中断来实现，设定了flag=1,2,3,4,5,6六个标志位，对应不同的键值来实现功能的切换 （2）通过num/lock键来控制直流电机（3）通过“/”键来控制步进电机 （4）通过“*”键来控制屏输出“hello world”（5）通过“+”键来实现LED灯的计时 （6）通过“DEL”键来实现清屏和LED灯的清除 （7）通过“enter”键来进入到键值控制LED显示的功能 8.7 实验结果总结 实验最终能实现5个功能的切换，但不足的是未涉及到触摸屏的设计，并且最后的键值控制LED灯不能实现正常的中断跳转。 8.8 心得体会 通过本次综合性的实验来综合之前做的串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制实验，回顾了之前的知识，对整体的运用有了进一步的了解，但是实验结果仍有很多的不足，需要改进。 9.实验总结与心得体会 通过之前的串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制实验这7个小模块的实验，对嵌入式系统的开发流程有了基本的了解，熟悉了博创UP-NETARM3000实验台和ADS1.2软件的实验环境，同时也掌握了各模块功能实现功能的基本原理。在最后的综合性实验中，通过对以上知识的掌握和理解，进一步的对以上知识进行了加深和巩固，虽然有几次实验实现的实验结果并不是很成功，但还是达到了学习和理解的效果。 广西工学院鹿山学院 实 验 报 告 课程名称： 嵌入式系统 指导教师： 刘瑞琪 班 级： 自动化101 姓 名： 杨杰 学 号： 20102787 成绩评定： 指导教师签字： 2013年5月25日 实验一 简单的程序 一 实验目的：、动手实践一个简单的字符型设备驱动程序。、学习Linux 驱动程序构架。、学习在应用程序中调用驱动。 二 实验内容： 编写简单的字符型设备驱动程序。编写相应的应用程序。 三 实验设备：、一套S3C2410RP 嵌入式实验箱。、安装Redhat9的宿主PC机，并且配置好 ARM Linux 的开发环境。 四 实验步骤 实验二 CPU GPIO 驱动程序及测试程序 一、实验目的： 编写第一个针对实际硬件的驱动程序，进一步了解驱动程序构架。 二、实验内容：、编写S3C2410 GPIO驱动程序。、编写S3C2410 GPIO应用程序。、在 LINUX系统中插入自己的驱动程序，调用它。实现用 CPU GPIO 控制外部LED，利用S3C2410 核心板上的 LED 验证我们的工作。 三、实验设备、一套S3C2410RP 嵌入式实验箱。、安装Redhat9的宿主PC机，并且配置好 ARM Linux 的开发环境。 四、实验步骤 1、复制Experiment_KeyHello_driverapl_test文件下的simple_test_driver.c文件到Experiment_KeyGPIO文件夹下，将文件名更改为test.c。 2、打开test.c，在else语句后更改函数语句如下： 3、复制Experiment_KeyADapl_test文件夹下的Makefile到Experiment_KeyGPIO文件夹下，打开并将中的ADC删除。 4、打开Experiment_KeyGPIOdriver文件下的gpio_led.c文件。 5、在ssize_t SIMPLE_GPIO_LED_ioctl函数下添加如下语句： if(cmd==0)GPBDAT &= ~(0xf<<5); if(cmd==1)GPBDAT |=(0xf<<5);如下图所示： 6、在int __init HW_GPIO_LED_CTL_init函数下屏蔽for循环，如下图所示： 保存并关闭。 7、打开终端，并编译test.c文件和gpio_led.c文件。 8、重新打开一个终端，并按步骤输入如下语句： 9、依次输入如下语句： 1、cd..2、ls 3、mknod /dev/hello_ctl c 97 1 4、./test 实验三 中断实验及LED显示 一、实验目的： 学习Linux 系统是如何处理中断。 二、实验内容： 编写获取和处理外中断的驱动程序。 三、实验设备：、一套S3C2410RP 嵌入式实验箱。、安装Redhat9的宿主PC机，并且配置好 ARM Linux 的开发环境。 四、实验步骤 1、打开Experiment_KeyGPIOdriver文件下的gpio_led.c文件。 2、在ssize_t SIMPLE_GPIO_LED_ioctl函数下添加如下语句： if(cmd==0)GPBDAT &= ~(0xf<<5); if(cmd==1)GPBDAT |=(0xf<<5);如下图所示： 3、在int __init HW_GPIO_LED_CTL_init函数下屏蔽for循环，如下图所示： 保存并关闭。 4、打开Experiment_KeyInterruptdriver下的Interrupt.c文件，并在其interrupt函数下添加for语句，如下图所示： 5、打开终端，并编译Interrupt.c文件和gpio_led.c文件。 6、重新打开一个终端，并按步骤输入如下语句： 7、依次输入如下语句： 1、cd /mnt/2410RP_linux/Experiment_Key/Interrupt/driver 2、ls 3、insmod Interrupt.o 实验四 数码管显示实验 一、实验目的： 学习串并转换的相关知识，并编写驱动程序。 二、实验内容： 编写针对zlg7289A 的驱动程序。 三、实验设备：、一套S3C2410RP 嵌入式实验箱。、安装Redhat9的宿主PC机，并且配置好 ARM Linux 的开发环境。 四、实验步骤 1、打开Experiment_KeySpi_leddriver文件夹下的spi_led.c 2、并在spi_ledInit函数下添加如下语句： 保存并关闭。 3、打开终端，并编译spi_led文件。 4、重新打开一个终端，并输入如下语句： 实验五 AD 驱动实验 一 实验目的：、了解模数转换的基本原理；、掌握模数转换的编程方法。 二 实验内容：、编程对模拟量输入进行采集和转换，并将结果显示在超级终端上。、通过改变模拟量输入，观察显示结果。 三 实验设备：、一套S3C2410RP 嵌入式实验箱。、安装Redhat9的宿主PC机，并且配置好 ARM Linux 的开发环境。 四 实验步骤 1、在spi_led..c中的simpled ioctl中加入以下程序 2、在testADC中复制以下程序并修改如下 3、挂载程序 cd /mnt/2410RP_linux/Experiment_Key/spi_led/driver ls insmod spi_led.o cd /mnt/2410RP_linux/Experiment_Key/ad/driver insmod adc.o cd /mnt/2410RP_linux/Experiment_Key/ad/apl_test ls mknod /dev/spi c 104 1 ls ./testADC 嵌入式系统设计实验报告 班 级：学 号：姓 名：成 绩：指导教师： 20110612 2011061208 李晓虹 武俊鹏、刘书勇 1.实验一 1.1 实验名称 博创UP-3000实验台基本结构使用方法 1.2 实验目的 1.熟悉嵌入式系统开发式流程概述。 2.熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设。3.熟悉ARM JTAG的安装与使用。 1.3 实验环境 硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以 上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发 环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 1.4 实验内容及要求 1.熟悉嵌入式系统开发式流程概述。 2.熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设。3.熟悉ARM JTAG的安装与使用。 1.5 实验设计与实验步骤 1.新建超级终端 2.选择ARM 开发实验台串口。 完成新建超级终端的设置以后，可以选择超级终端文件菜单中的保存，将当前设置 3.保存为一个特定超级终端到桌面上，以备后用。用串口线将PC 机串口和平台UART0 正确连接后，就可以在超级终端上看到程序输出的信息了。4.启动开发板，按住任意键，使开发板进入BIOS设置状态。 5.在超级终端的界面上，显示BIOS版本信息，以及相应的测试指令。操作时，要在PC机上输入小写的字母快捷键，进入到相应的功能中去。6.按照超级终端上的提示信息，进行功能的测试。 1.6 实验过程与分析 本次实验操作起来并不困难，因为此次实验属于验证型实验，按照实验资料所给的提示信息，以上面的步骤，即可得到实验的结果。进入到BIOS界面后，按照超级终端上的提示信息来进行功能 1.7 实验结果总结 在实验过程中，我们进行的很顺利，没有遇到什么问题，在超级终端界面，按提示的快 捷键来测试对应的功能。如 e：测试由ZLG7289 驱动的LED 显示，共分3 步，请看超级终端提示按任意键继续，同 时观察LED 的变化，最后返回主菜单。 b：引导FLASH 中的应用程序system.bin。执行该功能将退出BIOS 状态，把控制交给应 用程序，等。 1.8 心得体会 通过此次实验，我对于实验环境有了初步的了解与认识，对于嵌入式也有了更深一步的认识。同时实验过程中，我学会了第一次接触的超级终端的使用方法，并能够熟练掌握，知道其工作的原理。 2.实验二 2.1 实验名称 ADS1.2软件开发环境使用方法 2.2 实验目的 1.熟悉ADS1.2 开发环境，学会ARM 仿真器的使用。 2.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。 2.3 实验环境 硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以 上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发 环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 2.4 实验内容及要求 掌握AXD Debugger的使用方法，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 和计算机之间的串行通讯：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。 2.5 实验设计与实验步骤 （1）新建工程，选择菜单中的Project | Add Files 把和工程相关的所有文件包括init和startup 子目录加入到工程中。ADS1.2 不能自动按文件类别对这些文件进行分类，需要的话可以执行菜单Project | Create Group 创建文件组，然后分别将不同类的文件加入到不同的组，以方便管理。（另一种办法是，在新建工程时ADS 创建了和工程同名的目录，在该目录下按类别创建子目录并存放工程文件。选中所有目录拖动到任务栏上的ADS 任务条上，不要松 开鼠标当ADS 窗口恢复后再拖动到工程文件窗口，松开鼠标。这样ADS 将以子目录名建立同名文件组并以此对文件分类。） （2）双击Main.c 打开该文件，可以看到Main()函数的内容如下所示。int main(void){ ARMTargetInit();//开发版初始化 LCD_Init();LCD_ChangeMode(DspTxtMode);//转换LCD 显示模式为文本显示模式 LCD_Cls();//文本模式下清屏命令 LCD_printf(“Hello world!n”);//向液晶屏输出 Uart_Printf(“nHello world!n”);//向串口输出 while(1);}（3）利用上个实验中的通讯软件超级终端来将生成的文件放到嵌入式开发平台中。（4）重启实验台即可看到LCD上显示的“Hello world!” 2.6 实验过程与分析 新建工程，然后将所需的工程文件加载打工程目录下，编译生成system.bin文件，将文件导入到实验台中，然后重启实验台，即可得到实验结果。 2.7 实验结果总结 超级终端输出一些相对应的代码的执行结果。熟悉了ADS1.2 开发环境以及学会了ARM 仿真器的基本使用。使用ADS 编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，并大致了解了嵌入式开发的基本思想和过程。 2.8 心得体会 通过此次实验，我对于嵌入式开发的基本思想有了一定的了解，嵌入式开发采用的是交叉编译环境，所以在一些方面会有所限制。对于初学者来说，通过一两次实验结果的演示就能够对实验台有深入的了解不可能的，所以在后续的实验中，我要好好努力，认真做好课程实验为后续的课程设计实验打下基础。 3.实验三 3.1 实验名称 键盘及LED实验 3.2 实验目的 1．学习键盘及LED 驱动原理。 2．掌握ZLG7289芯片串行接口的使用方法，用ZLG7289芯片驱动17键的键盘和8个共阴极LED。 3.3 实验环境 硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以 上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开 发 环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 3.4 实验内容及要求 编写出一段程序，要求能在LED上显示出小键盘上按下的4位数字。 3.5 实验设计与实验步骤 1．新建工程，将“Exp3 键盘及LED 驱动实验”中的文件添加到工程。2．定义ZLG7289 寄存器（ZLG7289.h）。3．编写ZLG7289 驱动函数（ZLG7289.c）。4．定义键盘映射表：（Keyboard16.c）。5．定义键值读取函数。 6．编写主函数，将按键值在数码管上显示。 3.6 实验过程与分析 此次实验中，我们根据已有实验，进行调试，查看程序的运行效果。根据效果，我们又回到实验代码中，然后对代码进行深入的研究，查看每部分功能所对应的代码，通过不断的调试编译，我们最终对该实验用到的代码有了更深的认识。从而能够按照要求，完成我们自己实验。 3.7 实验结果总结 通过小键盘的按键，键值可以在LED上显示出来。并学习了键盘及LED 驱动原理以及掌握了ZLG7289芯片串行接口的使用方法，用ZLG7289芯片驱动17键的键盘和8个共阴极LED。 3.8 心得体会 在这次实验中让我对嵌入式的实验箱有了进一步的认识，并且进一步了解的ARM实验的原理和实验情况，能够对源代码进行正确了理解。并且能修改这些源代码能够使其工作在自己的预期的工作状态和输出自己想要的结果 4.实验四 4.1 实验名称 电机转动控制及中断实验 4.2 实验目的 1．熟悉ARM本身自带的六路即三对PWM，掌握相应寄存器的配置。 2．编程实现ARM系统的PWM输出和I/O输出，前者用于控制直流电机，后者用于控制步进电机。 3.了解直流电机和步进电机的工作原理，学会用软件的方法实现步进电机的脉冲分配，即用软件的方法代替硬件的脉冲分配器。 4.了解44B0处理器上中断的应用。 5.学习在44B0处理器上中断的应用。 6.进一步熟悉平台外围硬件及其驱动程序的编写。 4.3 实验环境 硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以 上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 4.4 实验内容及要求 1．编程实现ARM芯片的一对PWM输出用于控制直流电机的转动，通过A/D旋钮控制其转动方式。 2．编程实现ARM的四路I/O通道，实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动，通过A/D旋钮控制步进电机的转角。 3．通过键盘控制直流电机与步进电机的切换。4．设置并启动定时器。 5．设置中断，编写定时器中断服务程序，对中断次数进行计数并在LED上显示结果。 4.5 实验设计与实验步骤 1．添加并打开工程。 2．进行直流电机初始化设置和代码编写。3．进行步进电机初始化设置和代码编写。 4．对Timer3编程，编写定时器中断服务程序，完成对中断次数的计数。5．编写LED计数显示函数，使LED能正确计数并显示0-9999。6．编写中断初始化函数和中断响应函数。7．终端下载测试。 4.6 实验过程与分析 1．对直流电机进行编程和测试，掌握转速和旋转方向的设定方法。2．对步进电机进行编程和测试，掌握ARM的四路I/O通道，实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动，通过A/D旋钮控制步进电机的转角。 3．对主函数进行编程，用键盘响应直流电机与步进电机的切换控制。 4．掌握中断相关语句的应用，弄清定义的中断向量、中断向量号，编写中断响应函数，并完成中断响应控制。 4.7 实验结果总结 实现了直流电机与步进电机的基本设置和控制，可以通过键盘控制电机之间的切换。完成了中断的响应和定时中断。 在通过本次实验，我初步了解的实验的目的所在，并且利用所给的源代码能够，调试出所预期的结果，而且能够根据已给的源代码修改得到所需的结果。 4.8 心得体会 通过本次实验，掌握了电机工作原理，了解了中断的意义和实现方法，实现了简单了中 断处理程序，更加了解了中断的意义。 5.实验五 5.1 实验名称 LCD驱动控制实验及触摸屏驱动实验 5.2 实验目的 1．了解触摸屏的基本概念与原理。 2．理解触摸屏与LCD的关系。3.编程实现对触摸屏的控制。 5.3 实验环境 硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以 上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 5.4 实验内容及要求 1．了解触摸屏基本原理，理解对触摸屏进行输出标定、与LCD显示器配合的过程。2．通过编程实现触摸两点自动在两点间划直线。3．通过编程实现在触摸屏上动态画出曲线。 5.5 实验设计与实验步骤 1．添加并打开工程。 2．在头文件中定义宏和常量及驱动函数。3．校准触摸屏坐标，进行坐标转换。4．实现触屏取点并显示功能。5．实现两点间自动划线功能。6．实现触摸屏动态划线功能。 5.6 实验过程与分析 1．在定义触屏响应功能的函数中对点击触屏进行响应函数的修改，在其中添加修改点颜色的函数，修改得到的触摸点的颜色，并显示在LCD上。 2．获取第一个点坐标并储存，获取第二个点坐标并储存，编写划线函数，取得两点间直线上所有点的坐标，并对其改变颜色，显示在LCD上，即完成划直线功能。 3．将划线函数应用到响应触屏移动消息的函数下，即可对连续获得的触摸坐标进行连续的画短直线，连接成曲线，完成动态划线功能。 5.7 实验结果总结 了解了触摸屏响应动作消息的函数的工作原理，通过修改实现了触摸屏响应不同动作进行画点、划线、动态划线的功能。 5.8 心得体会 通过本次实验，使我了解了怎么在一块嵌入式实验箱 通过编程控制实验箱上得硬件，比如在本次实验中的控制LCD屏幕就是，在屏幕上点击，然后得到在LCD屏上点击的位置。本次实验初步完成了实验结果。 6.实验六 6.1 实验名称 UCOS-Ⅱ在ARM微处理器上的裁剪 6.2 实验目的 1．了解UCOS-Ⅱ内核的主要结构。 2.掌握UCOS-Ⅱ裁剪的基本原理与嵌入式编程实现方法。3.学习如何根据具体情况对UCOS-Ⅱ操作系统进行裁剪。 4．通过对UCOS-Ⅱ配置文件(OS_CFG.H)中相关的配置常量进行设置，实现对UCOS-Ⅱ的裁剪。 6.3 实验环境 硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以 上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 6.4 实验内容及要求 对UCOS-Ⅱ内核进行裁剪并移植到ARM7微处理器上。 6.5 实验设计与实验步骤 编辑OS_CFG.H文件。OS_CFG.H文件中的内容可分为两大类：服务功能的配置和数据结构的配置。 一．服务功能的配置： 根据程序中的实际情况，保留自己要用的系统服务功能，删除自己不需要的服务功能。进行合理配置后，是我们自己系统的目标代码比较紧凑，从而降低了对程序代码存储空间的要求。如果代码存储空间足够大的话，那就将全部系统服务功能全部配置为1。不需要考虑功能裁剪。 二．数据结构功能的配置： 与任务有关的数据结构 1.OS_MAX_TASKS 作用：设置用户程序中可以使用的最多任务数。说明：该值不能超过62.举例： 若程序中用到了三个任务，则该值的最小值 2.OS_LOWEST_PRIO 作用：设置程序中最低任务的优先级。 说明: 设定该值可以节省操作系统使用RAM的空间。任务的最低优先级和最大任务数是没有直接关系的。 6.6 实验过程与分析 按照实验指导书上的步骤进行，得到了要求的系统。 6.7 实验结果总结 按照要求进行了裁剪，得到了满足需要又紧凑的应用软件系统。 6.8 心得体会 了解了UCOS-Ⅱ内核的主要结构，掌握了UCOS-Ⅱ裁剪的基本原理与嵌入式编程实现方法，学会了如何根据具体情况对UCOS-Ⅱ操作系统进行裁剪 7.实验七 7.1 实验名称 ucos-II移植实验 7.2 实验目的 1．了解UCOS-Ⅱ内核的主要结构。 2.掌握将UCOS-Ⅱ内核移植到ARM7处理器上的基本方法。 7.3 实验环境 硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以 上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 7.4 实验内容及要求 1.将UCOS-Ⅱ内核进行移植到ARM7微处理器上。 2.编写两个简单任务，在超级终端上观察两个任务的切换。 7.5 实验设计与实验步骤 1.该实验的文件分为两类，其一是STARTUP 目录下的系统初始化、配置等文件，其二是uCOS-II 的全部源码，arch 目录下的3 个文件是和处理器架构相关的。 2.设置os_cpu.h 中与处理器和编译器相关的代码 3.用C 语言编写6 个操作系统相关的函数（OS_CPU_C.C）4.用汇编语言编写4 个与处理器相关的函数（OS_CPU.ASM）5.编写一个简单的多任务程序来测试一下移植是否成功。 为了使 uCOS-II 可以正常运行，除了上述必须的移植工作外，硬件初始化和配置文件也是必须的。STARTUP 目录下的文件还包括中断处理，时钟，串口通信等基本功能函数。在文件 main.c 中给出了应用程序的基本框架，包括初始化和多任务的创建，启动等。任务 创建方法如下： ①在程序开头定义任务堆栈，任务函数声明和任务优先级 ②在main()函数中调用OSStart()函数之前用下列语句创建任务 ③编写任务函数内容 6.编译并下载移植后的uCOS-II 所有的源代码都准备好后就可以进行编译了。在ADS 环境下需要设置工程的访问路径。从菜单Edit | Debug Settings 进入设置对话框，在Target | Access Paths 中选择User Paths 并选上Always search user paths。然后点Add 按钮添加路径ucos-ii 和arch。这主要是设置编译器处理文件包含时的搜索范围。按照实验一的方法可以对编译后的代码进行调试或下载到平台的电子硬盘中。这个实验从结构上看和其他的实验没有多大区别，同样生成可执行文件system.bin。可以在平台BIOS中激活电子硬盘，然后把system.bin 拷贝进去，重启平台，然后在超级终端上观察结果。 7.6 实验过程与分析 操作系统相关的函数：（1）OSTaskStkInit OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt()通过调用OSTaskStkInit()来初始化任务的堆栈结构。因此，堆栈看起来就像刚发生过中断并将所有的寄存器保存到堆栈中的情形一样。图12A-2 显示了OSTaskStkInt()放到正被建立的任务堆栈中的东西。这里我们定义了堆栈是从上往下 长的。在用户建立任务的时候，用户传递任务的地址，pdata 指针，任务的堆栈栈顶和任务的优先级给OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt()。一旦用户初始化了堆栈，OSTaskStkInit()就需要返回堆栈指针所指的地址。OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt()会获得该地址并将它保存到任务控制块（OS_TCB）中。 （2）OSTaskCreateHook 当用OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt()建立任务的时候就会调用OSTaskCreateHook()。该函数允许用户或使用移植实例的用户扩展uCOS-II 功能。当uCOS-II 设置完了自己的内部结构后，会在调用任务调度程序之前调用OSTaskCreateHook()。该函数被调用的时候中断是禁止的。因此用户应尽量减少该函数中的代码以缩短中断的响应时间。当 OSTaskCreateHook()被调用的时候，它会收到指向已建立任务的OS_TCB 的指针，这 样它就可以访问所有的结构成员了。函数原型：void OSTaskCreateHook(OS_TCB *ptcb) （3）OSTaskDelHook 当任务被删除的时候就会调用OSTaskDelHook()。该函数在把任务从uCOS-II 的内部任 务链表中解开之前被调用。当OSTaskDelHook()被调用的时候，它会收到指向正被删除任务 的OS_TCB 的指针，这样它就可以访问所有的结构成员了。OSTaskDelHook()可以来检验TCB扩展是否被建立（一个非空指针）并进行一些清除操作。函数原型：void OSTaskDelHook(OS_TCB *ptcb)（4）OSTaskSwHook 当发生任务切换的时候就会调用OSTaskSwHook()。OSTaskSwHook()可以直接访问 OSTCBCur 和OSTCBHighRdy，因为它们是全局变量。OSTCBCur 指向被切换出去的任务 OS_TCB，而OSTCBHighRdy 指向新任务OS_TCB。注意在调用OSTaskSwHook()期间中断 一直是被禁止的。因此用户应尽量减少该函数中的代码以缩短中断的响应时间。函数原型：void OSTaskSwHook(void) （5）OSTaskStatHook OSTaskStatHook()每秒钟都会被OSTaskStat()调用一次。用户可以用OSTaskStatHook() 来扩展统计功能。例如，用户可以保持并显示每个任务的执行时间，每个任务所用的CPU 份额，以及每个任务执行的频率等。函数原型：void OSTaskStatHook(void)（6）OSTimeTickHook OSTimeTickHook()在每个时钟节拍都会被OSTaskTick()调用。实际上OSTimeTickHook()是在节拍被uCOS-II 真正处理，并通知用户的移植实例或应用程序之前被调用的。函数原型：void OSTimeTickHook(void) 7.7 实验结果总结 在超级终端上输出轮流交替run task1和run task2，表明系统正在不断交替运行2个任务。 7.8 心得体会 在这个实验中我们初步了解和测试了实验的内容和源代码实验结果基本上符合预期的要求。了解了µC/OS-II 内核的主要结构和ARM7处理器结构，掌握了将µC/OS-II 内核移植到ARM 7 处理器上的基本原理与嵌入式编程实现方法。 8.实验八 8.1 实验名称 各接口模块相互衔接综合实验 8.2 实验目的 利用前7次实验所学的知识，综合设计一个至少含有5个模块的实验。 8.3 实验环境 硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以 上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 8.4 实验内容及要求 1.回顾串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制接口模块驱动设计及开发方法。 2.综合应用以上全部或者部分模块，实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少5个模块。 3.尽量使综合应用具有合理功能。 8.5 实验设计与实验步骤 1．新建工程，添加所需的文件。 2．编写计算器的计算程序caculator.c以及caculator.h文件。3．编写音乐播放文件play.c以及play.h文件。 4．修改键盘映射表让键盘上的数字与LCD与LED屏幕上显示的数字相对应。5．对输出在LCD屏幕上的显示结构进行设计 6．进行裁剪和移植功能设计和完成。编译生成system.bin文件，将文件拷贝至实验台内，重启实验台即可看到实验效果 8.6 实验过程与分析 1．完成10以内的加减乘除的计算功能，通过键盘输入，可在LCD屏幕上显示输入的表达式以及得到的输出结果。如“2+3=5”。 2．按任务切换键，实现任务的切换。3．任务被切换到播放音乐的任务中去。 4．任务切换过程将会在串口的超级终端界面有所显示，同时我们设置的将LCD上显示的结果同步到超级终端上。实现串口通信。 5．利用到了直流电机，如果运算范围超出我们规定的运算范围，则电机转动，来提示错误。 6．实现裁剪与移植功能。 8.7 实验结果总结 在这次实验中，我们利用前面所学习的知识，综合利用在此次实验中，我们利用了前面好所学知识中的6个模块，分别是串口通讯，键盘控制，LED与LCD的输出，电机控制，以及裁剪与移植的功能。通过这些功能的结合，我们实现自己所设计的实验的功能。 8.8 心得体会 在此次实验中，我们遇到了一些问题但是过程中遇到了不少问题，说明对实验原理和语句编写还不是很熟悉。总的来说，通过这段时间的训练，我也学会了不少东西，了解了ARM的基本结构，功能等。 9.实验总结与心得体会 通过这次为期一周的嵌入式课程实验，我对于嵌入式有了更加深刻的了解与认识。我是第一次接触嵌入式，以前对于嵌入式的知识了解甚少，但是通过此次实验，我不仅了解了嵌入式，也学会了许多关于嵌入式方面的知识。 通过前面的基础实验，我们对于ARM环境有了更深的了解，掌握了博创平台的使用方法，例如如何使用小键盘，如何使用LCD、LED屏幕，如何控制终端，如何进行多任务之间的切换等等。通过这几次的基础课程实验，我们最后出了计算器，能够实现10以内的加减乘除，在此基础上我们利用多任务，实现播放音乐与计算的切换，还利用点击的转动来提示运算过程中出现的问题。 通过这几次实验，为我们以后的课程设计实验打下了坚实的基础，相信有了这几天系统实验的培训，我们的课程设计实验做起来会更加轻松。 南京邮电大学通信与信息工程学院 实验报告 实验名称：实验一基于ADS开发环境的设计 实验二嵌入式Linux交叉开发环境的建立 实验三嵌入式Linux环境下的程序设计 课程名称嵌入式系统B 班级学号B13010711 姓名马俊民 开课时间 2015/2016学年第1学期 实验一基于ADS开发环境的程序设计 一、实验目的 1、学习ADS开发环境的使用； 2、学习和掌握ADS环境下的汇编语言及C语言程序设计； 3、学习和掌握汇编语言及C语言的混合编程方法。 二、实验内容 1、编写和调试汇编语言程序； 2、编写和调试C语言程序； 3、编写和调试汇编语言及C语言的混合程序； 4、编写程序测试多寄存器传送指令的用法。 三、实验原理 ADS全称为ARM Developer Suite，是ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具。现在常用的ADS版本是ADS1.2，它取代了早期的ADS1.1和ADS1.0。 ADS用于无操作系统的ARM系统开发，是对裸机（可理解成一个高级单片机）的开发。ADS具有极佳的测试环境和良好的侦错功能，它可使硬件开发工作者更深入地从底层去理解ARM处理器的工作原理和操作方法，为日后自行设计打基础，为BootLoader的编写和调试打基础。 1.ADS软件的组成 ADS由命令行开发工具、ARM运行时库、GUI开发环境（CodeWarrior和AXD）、实用程序、支持软件等组成。 2.GUI开发环境 ADS GUI开发环境包含CodeWarrior和AXD两种，其中Code Warrior是集成开发工具，而AXD是调试工具。 使用汇编语言进行编程简单、方便，适用于初始化硬件代码、启动代码等。汇编语言具有一些相同的基本特征： 1.一条指令一行。 2.使用标号（label）给内存单元提供名称，从第一列开始书写。3.指令必须从第二列或能区分标号的地方开始书写。4.注释必须跟在指定的注释字符后面，一直书写到行尾。 在ARM汇编程序中，每个段必须以AREA作为段的开始，以碰到下一个AREA作为该段的结束，段名必须唯一。程序的开始和结束需以ENTRY和END来标识。嵌入式C语言设计是利用基本的C语言知识，面向嵌入式工程实际应用进行程序设计。为了使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为子程序之间的调用规定一定的规则。ATPCS就是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则。 四、实验过程与关键代码分析 1.创建项目工程 在File菜单中选择New命令，打开一个新建工程对话框。在Project选项卡下，选择ARM Executable Image, 然后在Project name文本框里输入项目名称，点击确定。弹出工程窗口。 选择File菜单中的New命令，选择File标签页，在File name文本框中输入要创建的文件名。汇编程序以.s结尾，c程序以.c结尾。在Location文本框中指定文件的存放位置，选中Add to Project，在Targets中选中DebugRel，单击确定关闭窗口。 2.用汇编语言设计程序实现10的阶乘 AREA EXAMPLE, CODE, READONLY ENTRY start MOV R0, #10 MOV R1, #1 LOOP MUL R0, R0, R1 SUB R0, R0, 1 CMP R0, #1 BHI LOOP END 在这个程序中，我们首先对R0和R1赋值，将R0作为一个变量，而R1作为一个存贮阶乘值的寄存器。在每进行一次乘法之后，将R0减1。同时在做完减法后进行判断，如果此时R0大于1，则返回继续乘法，否则结束程序，输出结果。 3.用调用子程序的方法实现1!+2!+3!+„+10!，代码如下： asmp.s AREA JC, CODE, READONLY EXPORT JCP ENTRY JCP ADD R3, R0, #1 MOV R2, #1 MOV R1, #1 LOOP MUL R0, R1, R2 MOV R1, R0 ADD R2, R2, #1 CMP R2, R3 BNE LOOP NOP NOP MOV PC, LR END PROGC.c #include int main(){ int res=0;int m=10;int i;for(i=1;i<=m;i++) res=res+JCP(i);printf(“The result =%dn”,res);return 0;} 在这个程序中，主程序由c语言完成作求和，子程序由汇编语言写成作阶乘。 5.实现字符串的逆序复制TEXT1=“HELLO”=>TEXT2=“OLLEH” AREA invstring, CODE, READONLY start ADR R1，TEXT1 ADR R2，TEXT2 MOV R3, #0 LOOP LDRB R0，[R1], #1 ADD R3，R3，#1 CMP R0，#0 BNE LOOP SUB R1，R1，#2 LOOP1 LDRB R0，[R1], #-1 STRB R0，[R2], #1 SUB R3，R3, #1 CMP R3，#1 BNE LOOP1 MOV R5，#&55 TEXT1 TEXT2 NOP =“HELLO”，0 ALIGN =“OELLH” END 五、实验小结 在这次实验中，学会了如何使用汇编程序进行编程。对汇编程序编程一些基本的要求有了一定的了解，学习了C语言的语法和在其中调用汇编程序的方法。学会了利用CodeWarrior IDE开发C和ARM汇编代码。学会了在AXD中进行代码调试的方法和过程，对AXD的调试有初步的了解。，实验二嵌入式Linux交叉开发环境的建立 一、实验目的 1、掌握嵌入式Linux交叉开发环境的建立方法 2、学习和掌握Linux常用命令 3、学习和掌握vi编辑器的使用 二、实验内容 1、搭建嵌入式Linux交叉开发环境 2、熟悉Linux的常用命令 3、熟悉vi编辑器的常用命令 三、实验原理 Linux系统是UNIX系统的分支，是UNIX的微机版。Linux具有异常丰富的驱动程序资源，支持各种主流的硬件设备与技术。Linux包含了现代的UNIX操作系统的所有功能特性，这些功能包括多任务、虚拟内存、虚拟文件系统、进程间通信、对称所处理器、多用户支持等。 Vi编辑器是所有UNIX和Linux下的标准编辑器。它包含3种工作模式。嵌入式系统是专用的计算机系统，它对系统的功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格的要求。大部分嵌入式系统没有大容量存储设备，一般不能安装大型开发软件，系统的开发需要采用交叉开发模式。 四、实验过程与关键代码分析 实验用的是UP-NetARM2410-S试验箱，里面配有三星的芯片S3c2410X。打开电脑上VMWare软件，在Windows系统下启动虚拟机里的Linux系统。接着需要 1.宿主机的环境搭建 下载并运行VMWare，根据向导创建一台新虚拟机并选择Linux作为客户操作系统，再根据向导安装RedHat Linux 9.0。 2.虚拟机中启动Linux操作系统 使用root登陆，用户名为root，密码为123456。之后对共享文件设置进行调整：打开settings界面，打开shared folders功能，同时将路径设置到有课前下载的软件的目录下。 3.开发工具软件的安装（1）安装gcc 打开Linux后，打开终端窗口，在共享的目录下找到install.sh并运行，命令如下： ls./ install.sh 安装程序将自动建立/arm2410s目录，并将所有的开发软件包安装到/arm2410s 目录下，同时自动配置编译环境，建立合适的符号链接。安装完成后在目录/opt/host/armv4l/bin/下应该能看到主编译器。（2）配置PATH路径 vi.bash.profile 将里面PATH变量改为PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv41/bin/;存盘后执行 source.bash_profile 以后armv4l-unknown-linux-gcc将被自动搜索到 4.宿主机上的开发环境配置（1）配置IP地址 ifconfig eth0 192.168.0.121 命令配置了宿主机的IP地址。然后打开网络配置窗口，重新探测MAC地址。重新激活。（2）关闭防火墙 单击“Red”菜单→“系统设置”→“安全级别”→打开“安全级别配置”窗口，选择“无防火墙选项。”（3）配置NFS。 单击“Red”菜单→“系统设置”→“服务器设置”→“服务”，在“服务配置”窗口中勾选nfs，单击“开始”（4）NFS设置 单击“Red”菜单→“系统设置”→“服务器设置”→“NFS服务器”，打开“NFS服务器配置”窗口，设置NFS共享。 然后在NFS服务器中增加主机IP地址的链接许可和目录。完成配置。 5.目标机的信息输出 Windows系统下，“开始”→“所有程序”→“附件”→“通讯”→“超级终端”，新建一个通信终端。区号、电话号码随意输入。设置每秒位数为“115200”，数据位为“8”，无奇偶校验，停止位为“1”，无数据流控制。单击“确定”。 6.程序的运行 打开超级终端，启动Linux，屏幕显示： [/mnt/yaffs] 在超级终端上执行挂载命令： [/mnt] mount –t nfs 192.168.0.121:/arm2410s /mnt/nfs 挂载成功后可执行程序。 五、实验小结 在这次实验中，学会建立Linux交叉开发环境，学会了ls和vi，cd等常用的Linux命令，并掌握了Vi编辑器的使用方法。同时知道了如何在搭建失败时寻找错误进行排错。 实验三嵌入式Linux环境下的程序设计 一、实验目的 1、掌握嵌入式Linux环境下的程序设计方法 2、学会编写Makefile文件 二、实验内容 1、熟悉嵌入式教学实验箱的使用 2、编写C程序和Makefile文件 3、编译程序产生可执行程序 4、完成主机的挂载和程序的执行 三、实验原理 在嵌入式Linux环境下的程序设计方法有一下几个步骤： 1.编写源程序 2.编写Makefile文件 3.编译程序 4.运行和调试程序 5.将生产的可执行文件加入文件系统。 前三个步骤在宿主机上完成，后面的步骤在目标机上完成。 四、实验过程与关键代码分析 1.建立工作目录 mkdir hello cd hello 2.编写源程序 用vi编辑器编辑Hello.c文件 vi Hello.c 在Vi中输入源程序如下： #include printf(“hello world n”);} 3．编写Makefile文件 vi Makefile 在vi中编辑Makefile文件如下： CC= armv4l-unknown-linux-gcc EXEC = hello OBJS = hello.o CFLAGS += LDFLAGS+=-static all: $(EXEC)$(EXEC):(OBJS)$(CC)$(LDFLAGS)–o $@ $(OBJS)clean： -rm –f $(EXEC)*.elf *.gdb *.o 4.编译程序 在hello目录下运行“make”来编译程序。 make clean make 编译成功后，生成可执行文件Hello.o。 5.下载调试 在宿主机上启动nfs服务，并将/arms2410s设置为共享目录。接下来启动超级终端，建立通讯，挂载。 [/mnt] mount –t nfs 192.168.0.121:/arm2410s /mnt/nfs 挂载成功后，进入/mnt/nfs，再进入/mnt/nfs/hello，直接运行刚刚编译生成的可执行文件Hello.o，查看运行结果 cd hello./hello 可以看见“Hello world” 只需要挂载一次便可，只要实验箱没有重启，就可以一直保持连接。反复修改、编译、调试，直至程序调试通过。 6.可执行文件加入文件系统 程序调试通过后，可以把可执行文件拖放到usr/bin目录下，然后使用mkcramfs制作工具生成新的文件系统。当系统启动后，就可以在相应目录下执行可执行程序hello.五、实验小结 在这次实验中，学会了在嵌入式Linux环境下设计程序。同时知道了如何对目标机进行挂载。以及如何在发现挂载不成功寻找错误进行修改。另外在编译文件时需要注意的也都有所了解。 实验四多线程程序设计 一、实验目的1、2、二、实验内容1、2、3、4、三、实验原理 四、实验过程与关键代码分析 五、实验小结 3+第三篇：嵌入式系统实验报告
第四篇：嵌入式系统实验报告
第五篇：嵌入式系统ARM实验报告
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