ARM微处理器实验指导书(选修)

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1、嵌入式微处理器结构与应用基于 ARM7TDMI 微处理器 S3C44B0X实验指导书选修班） 撰稿人：韩桂明 张锟 2018年3月信息科技学院 电子项目系实验目录实验一实验开发环境的创建和使用 1实验二 ARM 汇编程序实验 11实验三 GPIO 输出控制实验 14实验四 GPIO 输入控制实验 16实验五 PWM 信号实验 17实验六定时中断实验 19实验七键盘及 LED 驱动实验 24实验一 实验开发环境的创建和使用一、实验目的1. 熟悉 ADS1.2 开发环境，学习使用 ADS 编译、下载、调试并跟踪程序。2. 了解嵌入式开发的基本思想和过程。3. 了解 UP-NETARM3000 实验

2、箱，学会 ARM 仿真器的使用。4. 掌握 Windows 超级终端的设置，能够正确使用实验箱提供的 BIOS 功能二、实验内容1. 运行 Windows 系统下的超级终端，通过超级终端查看 BIOS 启动情况。2. 配置 ADS 集成开发环境，新建一个简单的项目文件，并编译这个项目文件。3. 学习 ARM 仿真器的使用和开发环境的设置。4. 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1. 硬件： UP-NETARM3000 实验箱、 JTAG仿真器、 PC机。2. 软件：PC 机操作系统 WinXP 、AD

3、S1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端 通讯程序。四、实验步骤1. 超级终端设置及 BIOS 功能使用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。如果要求输入区号、电话号码等信息请随意输入。出现如图1.1所示对话框时，为所建超级终端取名，如“ arm”；可以为其选一个图标，然后单击“确定”按钮。图 1.1 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 ）， 按确定后出现如图 1.2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

4、，无数据流控制。按确定完成设置图 1.2 设置串行口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。4）启动开发板，按住开发板上键盘的任意按键，使开发板进入 BIOS设置状态。如 图1.3所示。图 1.3系统的 BIOS 设置程序5）该画面上提示了该 BIOS 的版本等信息。 Shell Menu 是平台的检测菜单，每个 条目的最左边字母是该功能的快捷键，按 PC 机键盘相应键将执行对应功能。注意操作 时保持超级终端处于激活状态，

5、并且 PC 机键盘必须为小写。6）用户可以按超级终端的提示尝试部分测试功能，其中：l：测试LCD 的文本和图形显示。执行该命令后 LCD 上会打出文本提示，然后进入 图形模式并显示一幅彩色条形图案，然后在超级终端上看提示按任意键返回文本模 式，并退出 LCD 测试返回测试菜单。o：格式化开发平台的 16M FLASH ，其中的文件将丢失，需要重新拷贝。执行该 命令后超级终端上会出现确认提示，如果按“ y”键则会格式化 Flash，之后返回菜单。n ：设置开发平台网卡的 IP 地址，子网掩码等，下有子菜单。执行该命令后出现 子菜单：p：设置 MAC 地址，执行该命令后按提示操作i：设置IP 地址

6、，执行该命令后按提示操作，请与所在局域网在同一网段 m：设置子网掩码，执行该命令后按提示操作 g：设置网关的 IP 地址，执行该命令后按提示操作s：保存所设地址，设置完 IP 地址等后必须执行该命令保存设置，否则设置无效 d：设置默认地址q：退出子菜单，返回到主菜单。u：激活开发平台的 USB 连接，开发平台的 Flash 可以作为 U 盘使用，从而可以方 便的将字库和应用程序等文件从 PC 机拷贝到平台的 FLASH 中。使用此功能时，必须 保证USB 电缆正确连接。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

7、返回主菜单。k：测试由 ZLG7289 控制的键盘扫描，执行该命令后按开发平台的键盘，看超级终 端的键名显示，而在超级终端上按 PC 键盘任意键则退出测试返回菜单。s：测试开发平台触摸屏，触摸屏有动作时在超级终端上会显示动作类型和坐标。 按PC键盘任意键后，再点一下触摸屏即可退出测试并返回主菜单。h：设置触摸屏的坐标基准点，也就是校屏功能。需要按提示点击触摸屏的3 个位置并保存结果。a：测试开发平台的 AD 电路，执行该命令后调节平台的 4个电位器，在超级终端上 显示AD0 AD3 的数值。按 PC 键盘任意键退出测试并返回。d：测试开发平台的 DA 电路，在超级终端显示电压值，需要用电压表测

8、量平台 DA 输出端子。按 PC 键盘任意键退出测试并返回。t：设置开发平台的 RTC 时间参数，该时间由开发平台上的钮扣电池保证持续计 时。请按提示确认修改时间并分别输入时间。设置完成合需要保存，否则设置参数无 效。i：测试平台的音频电路，执行该命令后可以听到一段从平台扬声器发出的音乐。 请适当调节音量电位器。m：测试平台的两个电机，需要打开电机附近的电机电源开关，按提示分别测试直 流电机和步进电机。c：测试平台的 CAN 控制器。执行该命令在超级终端显示 CAN 控制器 ID ，正常应 该显示 1234 或0000。b：引导FLASH 中的应用程序 system.bin。执行该功能将退出

9、BIOS 状态，把控制交 给应用程序。7）按PC 键盘的u 键要使超级终端处于活动状态），这时超级终端上会显示如图 1.4所示的信息。图 1.4 进入 U 盘状态这时，在“我的电脑”中可以发现多了一个“可移动磁盘”，这就是开发板的海 量存储器 16M 非线性 Flash。开发平台的 Flash 芯片就像一个 U 盘，可以通过“我的电 脑”进行操作。可以把编译后生成的 system.bin 文件通过 USB 下载到嵌入式开发板中， 复位系统，运行并检查输出结果。system.bin 文件是系统通过 BIOS 引导以后，装入内存中运行的默认文件名。2. 配置 ADS 集成开发环境1运行ADS1.2

10、 集成开发环境 CodeWarrior for ARM Developer Suite）。选择“ FileNew”菜单，在对话框中选择 Project，如图 1.5所示，新建一个项目 文件。图中示例的项目名为 Exp6.mcp。图 1.5 新建项目点“ set”按钮可为该项目选择路径如图 1.6所示，选中 CreatFolder 选项后将以图1.5中的ProjectName为名创建目录，这样可以将所有与该项目相关的文件放到该项目目 录下，便于管理项目。图 1.6 保存项目在图1.5中项目模板列表中我们选择 ARM Executable Image 通用模板。我们随后将 一步一步的把它配置成针对

11、我们 ARM3000 开发板的模板 44B0 ARM Executable Imaage，并把它拷贝到 ADS1.2 安装目录下的 Stationery 目录中 所有的项目模板都在此 目录下）。以后我们新建项目时，在项目模板列表中直接选中 44B0 ARM Executable Imaage 模板选项，就不必每次重新配置模板了。2）在新建的项目中，如图 1.7所示，选择 Debug 版本，使用 Edit | Debug Settings菜 单对Debug 版本进行参数设置。图 1.7 选择版本在 Debug Settings 对话框中选择 Target Settings项 ，如图 1.8 所示

12、。在 Post-linker 栏中选择 ARM fromELF ，点击右下角的 Apply 使其有效。图 1.8 Target Settings在Debug Settings 对话框中选择 ARM Linker 项，如图 1.9。在Output 下的Linktype中 有三种类型的连接方式，我们常用的是 Simple 和Scattered 两种。如果程序需要用到标 准C 库函数的话需要按 Scattered 进行连接地址的设置。如果用不到标准C 库函数的话，请选择 Simple 选项。下面以 Simple方式设置为例：在 ARM Linker 项的 Output 选项卡中，我们选择 Simpl

13、e 选项，如图 1.9所示。在 Simple image 框中设置连接的 Read-Only 只 读）和 Read-Write读写）地址。地址 0x0c080000是开发板上 SDRAM 的真实地址，是由系统的硬件决定的； 0x0c200000 指的 是系统可读写的内存地址。也就是说 0x0c0800000xC1fffff 之间是只读区域，存放程序 的代码段，在 0xC200000开始是程序的数据段。图 1.9 设置连接地址范围点击 Layout选项卡，在 Layout 选项卡的 Place at beginning of image 框中设置程序的入口模块。如图 1.10所示，指定在生成的代

14、码中，程序从 44binit.s 开始运行的。 Object 设为44binit.o ，section 设为 init。图 1.10 设置入口模块3）在 Debug Settings 对话框中选择 ARM fromELF 项，如图 1.11。在 Output file name框中设置输出文件名为 system.bin，这就是要下载到开发板的嵌入式应用程序文 件。图 1.11 设置输出文件名4）回到如图 1.7所示的项目窗口中，选择 Release 版本，使用 Edit | ReleaseSettings 菜单对 Release 版本进行参数设置。参照前文设置 Release版本的 Post-

15、linker、连接地址 范围、入口模块和输出文件。5）回到项目窗口中，选择 Targets选项卡，如图 1.12所示。选中 DebugRel 版本，按 Del 键将其删除。图 1.12 删除 DebugRel 版本6）设置完成后，可以将该新建的空项目文件作为模板保存以便以后使用。在ADS1.2 软件安装目录下的 Stationery 目录下新建名为 ARM 44B0X Simple Image 的模板目录，再将刚设置完的 mcp项目模板文件存放到该目录下。这样以后新建项目的 时候，就能看到图 1.13所示以“ ARM 44B0X Simple Image ”为名字的模板了。图 1.13 显示 44B0 ARM 模板提示建议同学们将老师提供的“ ARM 44B0X Scattered Image”子目录直接拷贝到 ADS1.2 安装目录 下的 Stationery 目录中，这样也能在新建项目对话框中看到这个