嵌入式实验—电子

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1、实验一实验一 ADS1.2 集成开发环境练习集成开发环境练习 1.1 实验目的实验目的 1熟悉 ADS1.2 软件开发环境； 2掌握 ARM 汇编指令的用法，并能编写简单的汇编程序； 3掌握指令的条件执行和使用 LDR/STR 指令完成存储器的访问。 1.2 实验内容实验内容 1 使用 LDR 指令读取 0x30003100 上的数据， 将数据加 1， 若结果小于 10， 则使用 STR 指令把结果写回原地址，若结果大于等于 10，则把 0 写回原地址。 2 使用 ADS1.2 软件仿真， 单步， 全速运行程序， 设置断点， 打开寄存器窗口 （Processor Registers）监视 R0

2、，R1 的值，打开存储器观察窗口（Memory）监视 0x30003100 上的值。 1.3 预备知识预备知识 1ARM 指令系统内容； 2ADS1.2 工程编辑和 AXD 调试的内容。 1.4 实验设备实验设备 硬件：PC 机一台。 软件：Windows98/XP/2000 系统，ADS1.2 集成开发环境。 1.5 实验步骤实验步骤 1启动 ADS1.2，使用 ARM Executable Image 工程模板建立一个工程 arm1.mcp。 2建立汇编源文件 arm1.s，编写实验程序，然后添加到工程中。 3设置工程连接地址 RO Base 为 0x30000000，RW Base 为

3、0x30003000，设置 options 中的调试口地址 Image entry point 为 0x30000000。 4编译连接工程，选择 Project|Debug，启动 AXD 进行软件仿真调试。 5打开寄存器窗口（Processor Registers） ，选择 Current 项监视 R0，R1 的值。打开存 储器观察窗口（Memory） ，设置观察地址为 0x30003100，显示方式 Size 为 32Bit，监视 0x30003100 地址上的值。 说明：在 Memory 窗口中点击鼠标右键，Size 项中选择显示格式为 8bit，16bit，32bit， 如图 1.1 所

4、示。图 1.1 Memory 窗口显示格式 设置寄存器显示格式与之类似。使用鼠标左键选择某一个寄存器，然后点击鼠标右键， Format 项中选择显示格式 Hex，Decimal 等等。如图 1.2 所示。图 1.2 设置寄存器显示格式 6可以单步运行程序，可以设置/取消断点，或者全速运行程序，停止程序运行。这时观察寄存器和 0x30003100 地址上的值。运行结果如图 1.3 所示。 图 1.3 实验 1 结果 1.6 实验参考程序实验参考程序 汇编指令实验 1 的参考程序见以下程序清单。 COUNT EQU 0x30003100 AREA Example1,CODE,READONLY EN

5、TRY CODE32 START LDR R1,=COUNT MOV R0,#0 STR R0,R1 LOOP LDR R1,=COUNT LDR R0,R1 ADD R0,R0,#1 CMP R0,#10 MOVHS R0,#0 STR R0,R1 B LOOP END 实验二实验二 汇编指令与汇编指令与 C 语言实验语言实验 2.1 实验目的实验目的 通过实验了解使用 ADS1.2 编写 C 语言程序,并进行调试。 2.2 实验内容实验内容 编写一个汇编程序文件和一个 C 程序文件,汇编程序的功能是初始化堆栈指针和初始化 C程序的运行环境,然后跳转到C程序运行,这就是一个简单的启动程序.C

6、程序使用加法运算 来计算 1+2+3+（N-1）+N 的值（N0） 。 2.3 预备知识预备知识 1ARM 指令系统内容； 2ADS1.2 工程编辑和 AXD 调试的内容。 2.4 实验设备实验设备 硬件：PC 机一台。 软件：Windows98/XP/2000 系统，ADS1.2 集成开发环境。 2.5 实验步骤实验步骤 1启动 ADS1.2，使用 ARM Executable Image 工程模板建立一个工程 c1.mcp。 2建立汇编源文件 Startup.s 和 c1.c，编写实验程序，然后添加到工程中。 3设置工程连接地址 RO Base 为 0x30000000，RW Base 为

7、 0x30003000，设置调试口 地址 Image entry point 为 0x30000000。 4设置位于开始位置的起始代码段,如图 2.1 所示。 图 2.1 设置位于开始位置的起始代码段 5编译连接工程，选择 Project|Debug，启动 AXD 进行软件仿真调试。 6在 Startup.s 的”B Main”处设置断点, 然后全速运行程序。 7程序在断点处停止,单步运行程序,判断程序是否跳转到 C 程序中运行。 8 选择 Processor Views | Variables 打开变量观察窗口,观察全局变量的值,单步/全速运行 程序，判断程序的运算结果是否正确。 2.6 实

8、验参考程序实验参考程序 C 语言实验的参考程序见程序清单（一） ；汇编启动代码见程序清单（二） 。 程序清单（一） C 语言实验参考程序 #define uint8 unsigned char #define uint32 unsigned int #define N 100 uint32 sum; void Main（void） uint32 i; sum=0; for（i=0;i0“; char CR1=0x0A; /* 【功能说明】UART 实验 */ void Main(void) char input_char; char *pt_str=str; int i; rSYSCFG =

9、CACHECFG; / Using 8KB Cache/ Port_Init(); Uart_Init(0,115200); Uart_Printf(“n“); Uart_Printf(str_send);/向超级终端送字符串 Delay(500); while(1) *pt_str=Uart_Getch();/从超级终端接收字符 Uart_SendByte(*pt_str); if(*pt_str=0x0D)/判断是否是回车 if(pt_str!=str) Uart_SendByte(CR0);/换行 pt_str=str; while(*pt_str!=0x0D) Uart_SendByt

10、e(*pt_str);/显示接收到的字符 pt_str+; pt_str=str; Uart_SendByte(CR0);/换行 Uart_Printf(str_send); else pt_str+; ; Uart_Printf( “nt OK!n“ ); 实验四 实验四 I C 接口实验 接口实验 4.1 实验目的实验目的 1掌握硬件 IC 接口的使用； 2了解 AT24C16 的 EPROM 的操作方法及注意事项。 4.2 实验内容实验内容 使用主模式 IC 向 AT24C16 的 EPROM 写入 0FF。输入一个起始数字，校验正确则 从起始数字开始依次写入数字一直到 FF，再写入 0

11、起始数字前的一个数字，停止写入；否 则，如果校验错误则不断的蜂鸣报警。 4.3 预备知识预备知识 1熟悉 ADS 集成开发环境的基本功能； 2熟悉 IC 总线接口的用法； 3了解 AT24C16 芯片的使用。 4.4 实验设备实验设备 1ARM 嵌入式开发板，JTAG 仿真器。 2软件：PC 机操作系统 Win98、Win2000 或 WinXP，ADS1.2 集成开发环境，仿真器 驱动程序，超级终端通讯程序。 4.5 基础知识基础知识 1I C 总线介绍：总线介绍： IC 总线是一种用于 IC 器件之间连接的二进制总线。 它通过 SDA （串行数据线） 及 SCL （串行时钟线）两根线，在连

12、到总线上的器件之间传送数据。它根据地址识别每个支持 IC 接口的器件。 IC 能替代标准的并行总线，能连接各种集成电路和功能模块。支持 IC 的设备有微控 制器、ADC、DAC、存储器、LCD 控制器、LED 驱动器以及实时时钟等。 （1）IC 总线的基本结构 采用 IC 总线标准的 IC 器件，其内部不仅有 IC 接口电路，而且实现了将内部各单元 电路按功能划分为若干相对独立的模块， 通过软件寻址实现片选， 减少了器件片选线的连接。 CPU 不仅能通过指令将某个功能单元挂靠和摘离总线，还可对单元的工作状况进行检测， 从而实现对硬件系统简单而灵活的扩展与控制。IC 总线接口电路结构如图 4.1

13、 所示。 图 4.1 IC 总线接口电路结构 （2）双向传输的接口特性 传统的单片机串行接口的发送和接收一般都各用一条线，如 MCS51 系列的 TXD 和 RXD，而 IC 总线则根据器件的功能通过软件程序使其可工作于发送和接收方式。当某个 器件向总线上发送信息时，它就是发送器（也称主器件） ，而当它从总线上接收信息时，又 成为接收器 （也称从器件） 。 主器件用于启动总线上传送数据并产生时钟以开放传送的器件， 此时任何被寻址的器件均被认为是从器件。IC 总线的控制完全由挂接在总线上的主器件送 出的地址和数据决定。在总线上，既没有中心机，也没有优先机。 总线上主和从（即发送和接收）的关系不是

14、一成不变的，而是取决于此时数据传送的方 向。SDA 和 SCL 均为双向 I/O 线，通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线都是高 电平。连接总线的器件的输出级必须使集电极或漏极开路，以具有线“与”功能。IC 总线 的数据传送速率在标准工作方式下为 100kb/s，快速方式下最高传送速率达 400kb/s。 （3）IC 总线上的时钟信号 在 IC 总线上传送信息时的时钟同步信号是由挂接在 SCL 时钟线上的所有器件的连接 “与”完成的。SCL 线上由高电平到低电平的跳变将影响到这些器件，一旦某个器件的时 钟信号下跳为低电平，将使 SCL 线上一直保持低电平，使 SCL 线上的所有器件开始低

15、电平 期。此时，低电平周期短的器件的时钟由低至高的跳变并不能影响 SCL 线的状态，于是这 些器件将进入高电平等待的状态。 当所有器件的时钟信号都上跳为高电平时，低电平期结束，SCL 线被释放返回高电平， 即所有的器件都同时开始它们的高电平期。其后，第一个结束高电平期的器件又将 SCL 线 拉成低电平。这样就在 SCL 线上产生一个同步时钟。可见，时钟低电平时间由时钟低电平 期最长的器件确定，而时钟高电平时间由时钟高电平期最短的器件确定。 （4）数据的传送 在数据传送过程中，必须确认数据传送的开始和结束。在 IC 总线技术规范中，开始和 结束信号（也称启动和停止信号）的定义如图 4.2 所示。 图 4.2 开始和结束信号的定义 当时钟线 SCL 为高电平时，数据线 SDA 由高电平跳变为低电平定义为“开始”信号；当 SCL 线为高电平时，SDA 线发生低电平到高电平的跳变为“结束”信号。开始和结束信 号都是由主器件产生。在开始信号以后，总线即被认为处于忙状态；在结束信号以后