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1、实验一：嵌入式实验开发环境熟悉实验一 实验目的 了解本课程使用的嵌入式开发平台 UP-NetARM2410-S 的基本组成、配置 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。二 实验内容本次实验要求自己配置好实验环境；然后使用 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。三 实验设备及工具 硬件：ARM 嵌入式开发平台、 PC
2、 机 Pentium100 以上、用于 ARM920T 的 JTAG 仿真器、串口线。 软件：PC 机操作系统 Win2000 或 WinXP、ARM ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。四 基础知识1 嵌入式开发平台硬件平台是基于 ARM 体系结构，由北京博创兴业科技有限公司开发的 UP-NetARM3000和 UP-NetARM2410-S 实验仪器。UP-NetARM3000 的 CPU 为 ARM7TDMI 内核的三星 S3C44B0X01芯片，由于没有 MMU（内存管理单元）只能运行 uClinux，UP-NetARM2410-S 的 CPU 为ARM920
3、T 内核的三星 S3c2410 芯片，由于有 MMU 可以运行标准的 ARM-LINUX 内核，本实验室配备的实验开发平台就是 UP-NetARM2410-S。现对实验平台做个简要介绍，其硬件配置资源如表 1 所示：表 1 UP-NetARM2410-S 的硬件配置配置名称 型号 说明CPU ARM920T 结构芯片三星 S3c2410X 工作频率 203MHzFLASH SAMSUNG K9F1208 64M NANDSDRAM HY57V561620ATH 32M2=64MEtherNet 网卡 AX88796 两片，10/100M 自适应LCD LQ080V3DG01 8 寸 16bit
4、 TFT触摸屏 SX-080-W4R-FB FM7843 驱动LED ZLG7290 四个共阴极 LEDUSB 接口 4 个 HOST /1 个 DEVICE 由 AT43301 构成 USB HUBUART/IrDA2 个 RS232，1 个 RS485，1 个IrDA从处理器的 UART2 引出AD 由 S3C2410 芯片引出 3 个电位器控制输入AUDIO IIS 总线，UDA1341 芯片 44.1KHz 音频扩展卡插槽 168Pin EXPORT 总线直接扩展GPS_GPRS 扩展板 SIMCOM 的 SIM100-E 模块 支持双道语音通信IDE/CF 卡插座 笔记本硬盘，CF
5、卡PCMCIA 和 SD 卡插座 PCMCIA 型号为 DWL-650PS2 PC 键盘和鼠标 由 ATMEGA8 单片机控制IC 卡座 AT24CXX 系列 由 ATMEGA8 单片机控制DC/STEP 电机 DC 由 PWM 控制，STEP 由74HC573 控制 CAN BUS 由 MCP2510 和 TJA1050 构成Double DA MAX504 两个 10 位 DAC 端口调试接口 JTAG 14 针、20 针UP-NetARM2410-S 实验开发平台的外观图如图 1 所示：图 1 UP-NetARM2410-S该实验平台的各模块功能如图 2 所示：图 2 UP-NetARM
6、2410-S与微机连接示意图：图 3 UP-NetARM2410-S 的连接示意图该硬件平台的基本架构如图 4 所示：图 4 UP-NetARM2410-S 的架构示意图（1）核心板 CPU: ARM920T 结构芯片，工作频率 202MHz ，SAMSUNG 公司的 S3c2410X FLASH:64M NAND 型，SAMSUNG 的 K9F1208 RAM：64MB SDRAM，HY57V561620ATH 200 管脚精密插座图 5 UP-NetARM2410-S 的核心板S3c2410 芯片介绍：S3c2410X 芯片集成了大量的功能单元，包括：1） 内部 1.8V，存储器 3.3V
7、，外部 IO3.3V，16KB 数据 CACH，16KB 指令CACH，MMU；2） 内置外部存储器控制器（SDRAM 控制和芯片选择逻辑） ；3） LCD 控制器（最高 4K 色 STN 和 256K 彩色 TFT） ，一个 LCD 专用 DMA；4） 4 路带外部请求线的 DMA；5） 三个通用异步串行端口（IrDA1.0, 16-Byte Tx FIFO, and 16-Byte Rx FIFO）,2 通道 SPI；6） 一个多主 IIC 总线，一个 IIS 总线控制器；7） SD 主接口版本 1.0 和多媒体卡协议版本 2.11 兼容；8） 2 个 USB HOST ，一个 USB D
8、EVICE（VER1.1） ；9） 4 个 PWM 定时器和一个内部定时器；10） 看门狗定时器；11） 117 个通用 IO；12） 24 个外部中断；13） 电源控制模式：标准、慢速、休眠、掉电；14） 8 通道 10 位 ADC 和触摸屏接口；15） 带日历功能的实时时钟；16） 芯片内置 PLL；17） 设计用于手持设备和通用嵌入式系统；18） 1632 位 RISC 体系结构，使用 ARM920T CPU 核的强大指令集；19） ARM 带 MMU 的先进的体系结构支持 WINCE、EPOC32、LINUX；20） 指令缓存（cache） 、数据缓存、写缓冲和物理地址 TAG RAM
9、，减小了对主存储器带宽和性能的影响；21） ARM920T CPU 核支持 ARM 调试的体系结构；22） 内部先进的位控制器总线(AMBA2.0, AHB/APB) .图 6 S3c2410X 芯片芯片封装如下图所示：图 7 FBGA 封装（2）主板 USB 口: 包括一个 USB Device 接口和 4 个 USB Host 接口。前者直接来自处理器,后者是处理器的 Host 接口经过由 AT43301 构成的 USB HUB 电路扩展出来的 4 个Host 接口； jtag 调试口 ：20 针标准口，14 针简易口； AUDIO:44.1KHz 音频, 采用 UDA1341 芯片构成，
10、可放音和录音,通过 IIS 总线连接到处理器,具有功放电路驱动喇叭，板载 MIC 和音频 IO 插座； 2410-S 平台上通过一片 ATMEGA8 单片机作为控制器，驱动 PS2 接口、IC 卡接口和板载 KEYPAD。 ATMEGA8 单片机通过 IIC 总线和 ARM 处理器连接； LED：四个共阴极 LED ，由通过 IIC 总线扩展连接的 ZLG7290 控制; AD :3 个电位器控制输入，8 个通道经过跳线设置可全部作为外部模拟电压输入,由 S3C2410 芯片管脚引出 ； DC/STEP 电机：直流电机信号来自 PWM 输出，步进电机信号来自 EXIO 扩展， EXIO 扩展电
11、路由 74HC573 构成，分配专用地址段，和 IDE 接口在同一 BANK; IDE/CF 卡插座：类似于计算机主板上一个 IDE 接口上的主从两个 IDE 设备一样，IDE 接口直接出自扩展总线，由软件完成驱动控制; SD 卡插座：直接来自 s3c2410 的 SD 控制器； CAN 总线：由控制器 MCP2510 和驱动器 TJA1050 构成，SPI 总线接口； DA 电路：由两片 MAX504 组成，提供两路 10bit 数模转换输出，也是 SPI 总线接口； 串口：包括两个 RS232 接口，处理器的 UART0 和 UART1 经过 MAX3232 芯片电压转换后用 DB9 插座
12、输出； 168Pin 的 扩展插座：该插座和计算机的内存条插座规格一致，用户可以据此设计合适的扩展板。扩展槽上包含扩展总线的所有信号，可复用的系统资源以及开发平台尚未使用的空置资源。 以太网卡：包括两个相同的网卡电路，芯片型号 AX88796，10M/100M 自适应。 LCD：8 寸 16bitTFT，640X480 分辨率，型号是 LQ080V3DG01.S3C2410 处理器内含 LCD 控制器，这使得 LCD 部分的电路非常简单，LCD 控制器的信号线经过驱动电路后即可连接 LCD 模块； 触摸屏：采用 ADS7843 完成 AD 转换，通过 SPI 总线和处理器接口。同样为了兼容性，
13、平台上设计了多个触摸屏接插位置，并保留了依靠 2410 CPU AD 单元的另一套触摸屏接口方案。（3）显示装置 LCD：8 寸 16bitTFT，640X480 分辨率，型号是 LQ080V3DG01.S3C2410 处理器内含 LCD 控制器，这使得 LCD 部分的电路非常简单，LCD 控制器的信号线经过驱动电路后即可连接 LCD 模块； 触摸屏：采用 ADS7843 完成 AD 转换，通过 SPI 总线和处理器接口。同样为了兼容性，平台上设计了多个触摸屏接插位置，并保留了依靠 2410 CPU AD 单元的另一套触摸屏接口方案。2 嵌入式系统开发流程图 8 嵌入式系统开发框架五 实验过程
14、1 超级终端的建立思考：建立超级终端的目的是什么？(1)、运行 Windows 系统下的超级终端（HyperTerminal）应用程序，新建一个通信终端（请见图 9） 。如图 10 所示，如果要求输入区号、电话号码等信息请随意输入；出现如图 11 所示对话框时，为所建超级终端取名为 arm（也可以选择其它的名字） ，可以为其选一个图标，单击“确定”按钮。 请大家注意：在 windows xp 操作系统下，当初次建立超级终端的时候，会出现如下对话框：图 9 可能的选择图 10 创建超级终端图 11 创建超级终端（2） 、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（如 COM
15、1）如图12 所示，按确定后出现如图 13 所示的属性对话框，设置通信的格式和协议。这里波特率为 115200，数据位 8，无奇偶校验，停止位 1，无数据流控制。按确定完成设置。图 12 创建超级终端图 13 创建超级终端（3） 、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。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2 JTAG 安装过程JTAG(Joint Test Action Group;联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1 兼容） ，主要用
16、于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持 JTAG 协议，如DSP、FPGA 器件等。标准的 JTAG 接口是 4 线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。 JTAG 最初是用来对芯片进行测试的，基本原理是在器件内部定义一个 TAP（Test Access Port;测试访问口）通过专用的 JTAG 测试工具对进行内部节点进行测试。JTAG 测试允许多个器件通过 JTAG 接口串联在一起，形成一个 JTAG 链，能实现对各个器件分别测试。现在，JTAG 接口还常用于实现 ISP（In-System Programmable;在线编程） ，对 FLASH等器件进行编程。JTAG 编程方式是在线编程，传统生产流程中先对芯片进行预编程实现再装到板上因此而改变，
