嵌入式实验开发环境熟悉实验

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1、实验实验一：嵌入式一：嵌入式实验实验开开发环发环境熟悉境熟悉实验实验一一实验目的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。二二实验内容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

2、三实验设备及工具实验设备及工具硬件：硬件：ARM 嵌入式开发平台、PC 机 Pentium100 以上、用于 ARM920T 的 JTAG 仿 真器、串口线。 软件：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。四四基础知识基础知识1 1嵌入式开发平台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 M

3、MU（内存管理单元）只能运行 uClinux，UP-NetARM2410-S 的 CPU 为ARM920T 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配置名称型号型号说明说明CPUARM920T 结构芯片三星 S3c2410X工作频率 203MHzFLASHSAMSUNG K9F120864M NANDSDRAMHY57V561620ATH32M2=64MEtherNe

4、t 网卡AX88796两片，10/100M 自适应LCDLQ080V3DG018 寸 16bit TFT触摸屏SX-080-W4R-FBFM7843 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AUDIOIIS 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 SIM

5、100-E 模块 支持双道语音通信IDE/CF 卡插座笔记本硬盘，CF 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JTAG14 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

6、台的各模块功能如图 2 所示：图 2 UP-NetARM2410-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 1）核心板）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S3c2410S3c2410 芯片介绍：芯片介绍

7、： 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，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） S

8、D 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 DEVICE（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

9、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，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 2）主板）主板 USB 口口: 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

10、出来的 4 个 Host 接口； jtag 调试调试口口 ： ：20 针标准口，14 针简易口；AUDIO:44.1KHz 音频, 采用 UDA1341 芯片构成，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

11、部作为外部模拟电压输入, 由 S3C2410 芯片管脚引出 ； DC/STEP 电电机：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：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：卡插座：直接来自 s3c2410 的 SD 控制器； CAN 总线总线： ：由控制器 MCP2510 和驱动器 TJA1050 构成，SPI 总线接口； DA 电电路：路：由两片

12、 MAX504 组成，提供两路 10bit 数模转换输出，也是 SPI 总线接口； 串口：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 插座输出； 168Pin 的的扩扩展插座：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：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.

13、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：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。 （3 3）显示装置）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

14、接 LCD 模块； 触摸屏：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 2嵌入式系统开发流程嵌入式系统开发流程图 8 嵌入式系统开发框架五五实验过程实验过程1 1超级终端的建立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

15、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：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 COM1）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

16、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 2JTAGJTAG 安装过程安装过程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