嵌入式系统试验指导书

ARM嵌入式系统实验指导书 韩洁 华中科技大学武昌分校 第一章实验教学系统介绍 1 1.1、 开发板硬件资源 1 1.2、 资源占用情况 2 1. 3、嵌入式系统开发流程 4 第二章ADSL 2集成开发环境简介 5 2. 1使用CodeWarrior建立工程并进行编译 5 2. 2在工程中添加源文件 10 2. 3进行编译和链接 11 2.4使用AXD进行仿真调试 12 第三章试验部分 18 试验一汇编指令试验 18 试验二ARM微处理器工作模式实验 22 试验三通用10 口试验 28 试验四串口试验 35 试验五键盘试验 46 试验六定时器应用的试验 55 试验七 watchdog试验 61 第一章实验教学系统介绍 1.1、开发板硬件资源 1、 Core 小板：S3C2410 ARM CPU、64M SDRAM、64M NAND FLASH,通过280Pin 精密插 座与主板连接。核心板上可以配置2M或4M容量的Nor Flash AM29LV160/320 ,从而可以 从NorFlash启动并可增加NandFlash容量。2410经典平台的核心板设计在一定程度上和 博创PXA270核心板兼容，在软件支持下，PXA270核心板插到经典开发平台主板上可以使 用其多数硬件功能。 2、 双100M EtherNet网卡：山两片DM9000AE构成的双网卡，一般可只用其一，预留一个。 HOST / 1 DEVICE USB 接口：从2410 的主USB 口扩展为4 个，由AT43301 构成USB HUB。 USB从口保持处理器本身的1个。 3、 UART/IrDA： 2个RS232串口。另有1个RS485串口，1个IrDA收发器，均从处理器 的UART2引出。 4、 168Pin EXPORT :提供一个168Pin扩展卡插槽，引出所有总线信号和未占用资源。 5、 LCD和VGA接口：标配8寸16bit真彩屏，同时预留一个24bit接口。扩展了VGA接口 和AV接口，可以连接VGA显示器。 6、 LCD：兼容多种LCD,可采用5寸256色屏或8寸16bit真彩屏，同时预留一个24bit接口。 可以支持板外8bit或24bit屏。 7、 TouchScr：采用2410内部ADC构成的转换电路接口。 8、 采用UDA1341,具有放音、录音和线路输入等功能。功放电路由LM386构成，板载扬声 器可播放音频。 9、 PS2 KEYPAD：使用ATMEGA8单片机控制2个PS2接口和板载17键小键盘。两个PS2可接PC 键盘和鼠标。 10、 LED：扩展2个数码管和1个8x8点阵发光管显示器。 11、 SUPPLY、RESET, RTC等必须资源。经典平台主板集成了UP-LINK调试电路，可以直 接用并口电缆连接计算机进行仿真、下载等。 12、 ADC：板载3个电位器和选择跳线，同时在板上设模拟电压输入专用接口。 13、 IDE/CF卡插座：支持2. 5英尺的笔记本硬盘读写和IDE模式下的CF卡读写。 14. SD卡插座：从2410扩展SD接口。 15. IC卡插座：由ATMEGA8单片机控制。 16. DC电机：扩展直流电机驱动电路，由PWM控制。带有红外线测速电路。 17. CAN BUS：设置 1 个CAN 口，采用MCP2510 和TJA1050 芯片构成。 18. DA：采用MAX504 , SPI总线操作，输出模拟电压。 19. 设置了PWM DA、IIC存储器、10控制LED和可产生硬中断的按键等简单调试资源 20. 可以提供配套的GPRS/GPS、FPGA、WLAN、USB2. 0等扩展板。 二、跳线设置参考 说明：PCB上所有“EXPORT”丝印字符表示168Pin扩展槽 JP1402 JTAGSEL :选择JTAG电路，位置JTAG20插座下方。 1- 2：使能板载的UP-LINK JTAG电路。 2- 3：使用外部的JTAG电缆或者ARM ICE仿真器。 1.2、资源占用情况 资源 构成 BANK INT 10 其他 核心板 CPU S3C2410A SDRAM HY57V561620 6 局部总线 NorFlash AM29LV160 0 局部总线 NandFlash K9F1208/更 大 局部总线 总线仲裁 74HC21 总线驱动 74LVHC16245 LED GPG1 主板 电源 5V输入/LDO 复位 IMP811T 复位逻辑 JTAG UP-LINK 电 路 网卡1 DM9000AE 2 2 INDEX 0x10000000 DATA 0x10000002 网卡2 DM9000AE 2 3 INDEX 0x10000004 DATA 0x10000006 IDE硬盘 1 6 地址 0x08000000—-0x080000FF CF CARD CPLD逻辑 5 7 PCCARD模式 CAN总线 MCP2510 4 GPH0 SPI总线 MMC/SD 卡 2410 MMC 18 MMC总线 RS232-0 MAX3232 UART0 RS232-1 MAX3232 UART1 RS485 MAX485 GPH1 UART2 IrDA TFDU4100 UART2 首频 UDA1341 GP G8、 9、 0 IIS总线 触摸屏 2410 ADC GPG12/13/14/15 AIN5/7 LCD 2410 LCD LCD总线 VGA+AV LCD总线驱 动 IIC总线配置 AD 分压电位器 AIN0/1/2 DA MAX504 GPG3 SPI总线 USB 4 HOST AT43301 USB DEVICE 2410 DUSB 10 插入检测 PS2 接口 ATMAGE8 IIC 小键盘 ATMAGE8 IIC IC卡接口 ATMAGE8 IIC 中断按钮 2410中断 5 LED GPI0驱动 GPC5/6/7 lie存储器 AT24C01 IIC总线 PWM DA PWM PW M2、 3 数码管 74HC273 1 地址0x08000100 点阵发光管 74HC273 1 地址0x08000102 直流电机 驱动和光检 测 PWM0/1输出和计数器输 入TCLK1 扩展插座 3、4 0、1 扩展总线 13/14 /15 GPG5/6/7 SPI1 9 GPG1 GPH9/10 GPB5/6 TOUTO/1/2/3 TCLK0/1 nRSTOUT IIC UART1 、 2 SPIO IIS AIN3/4/6 1.3、嵌入式系统开发流程 下图it给出了嵌入式系统开发的总体流程，在第二部分的实验案例中给出了建立工 程，设置编译环境和工程模板参数，编译，调试，下载等过程的详细说明。 嵌入式系统开发流程框图 I PC机硬件平台 图i-i嵌入式系统开发流程框图 第二章ADS1.2集成开发环境简介 ADS1.2是一个使用方便的集成开发环境，全称是ARM Developer Suite vl.2„它是山 ARM公司提供的专门用于ARM相关应用开发和调试的综合性软件。在功能和易用性上比 较SDT都有提高，是一款功能强大又易于使用的开发工具。以下就我们对ADS1.2进行一 些简要的介绍。 ADS囊括了一系列的应用，并有相关的文档和实例的支持。使用者可以用它来编写和 调试各种基于ARM家族RISC处理器的应用。你可以用ADS来开发、编译、调试采用包 括C、C++和ARM汇编语言编写的程序。 ADS主要由以下部件构成： • 命令行开发工具； • 图形界面开发工具； • 各种辅助工具； • 支持软件。 其中重点介绍一下图形界面开发工具。 • AXD提供给基于Windows和UNIX使用的ARM调试器。它提供了一个完 全的 Windows和UNIX环境来调试你的C, C++.和汇编语言级的代码。 • Code Warrior IDE提供基于Windows使用的工程管理工具。它的使用使源码文 件的管理和编译工程变得非常方便。但CodeWarrior IDE在UNIX下不能使用。 2. 1使用CodeWarrior建立工程并进行编译 CodeWamor通过“工程(Project)”来管理一个项目相关的所有文件。因此，在我们正 确编译这个项目代码以前，首先要建立“工程”，并加入必要的源文件、库文件等。 1、建立工程 (1)运行 ADS1. 2 集成开发环境(CodeWarrior for ARM Developer Suite)o 选择 File I New…菜单，在对话框中选择Project,如图1BT所示，新建一个工程文件。图中示例的工 程名为Exp6. mcpo点set…按钮可为该工程选择路径如图2-1所示，选中CreatFolder选项 后将以图2-1中的ProjectName或图2-2中的文件名为名创建目录，这样可以将所有与该工 程相关的文件放到该工程目录下，便于管理工程。 图2-1新建工程 选中aARM Executable Image,,选项，在右边的编辑框中输入工程名（例如Myhelloworld）, 在下面的Location栏中，点击“Set…”，选择放置工程的路径。点击“确定”则工程被建 立： 图2-2新建工程 (2)在新建的工程中，如图2-3所示，选择Debug版本，使用Edit | Debug Settings 菜单对Debug版本进行参数设置。为了设置方便，先点选Targets页面，选中DebugRel 和Relese变量，按下Del键将它们删除，仅留下供调试使用的Debug变量。点击菜单[Edit | Debug Setting---],弹出配置对话框： 图2・3工程配置对话框——目标设置 (3)在 Debug Settings 对话框中选择 Target Settings 项，如图 2-3 所示。在 Post-linker 一栏中选择ARM fromELF。使得工程在链接后再通过fromELF产生二进制代码。 （4）在Debug Settings对话框中选择ARM Linker项，如图2-5。在Output选项卡的Simple image框中设置连接的Read-Only （只读）和Read-Write （读写）地址。地址0x30000000 是开发板上SDRAM的真实地址，是由系统的硬件决定的。 然后选中ARM Linker,对链接器进行设置： 图 2-5 (a) ARM Linker 的设置 选取Layout页面进行设置: