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1、实验一 ARM Realview MDK软件和ARM汇编指令实验一、实验目的(1) 学会使用ARM Realview MDK软件工程配置及使用方法；(2) 掌握简单ARM汇编指令的使用方法。二、实验设备(1) 硬件：嵌入式实验平台一套、仿真器一个、PC机一台；(2) 软件：ARM Realview MDK集成开发环境，Windows 98/2000/NT/XP。三、实验内容(1) 熟悉开发环境的使用并使用Idr/str, mov等指令访问寄存器或存储单元；(2) 使用add/sub/lsl/lsr/and/orr等指令，完成基本算术/逻辑运算；(3) 使用ARM指令ADD,MOV,CMP,B编
2、制程序计算1 + 2 + 3 + -+N的值。四、实验原理ARM 处理器共有37个寄存器： 31个通用寄存器，包括程序计数器(PC)。这些寄存器都是32位的； 6个状态寄存器。这些寄存器也是32位的，但是只是使用了其中的12位。1. ARM通用寄存器通用寄存器(R0-R15)可分为三类：不分组寄存器R0R7； 分组寄存器 R8R14； 程序计数器 PC。(1) 不分组寄存器 R0R7不分组寄存器R0R7在所有处理器模式下，它们每一个都访问一样的32位寄存器。 它们是真正的通用寄存器，没有体系结构所隐含的特殊用途。(2) 分组寄存器 R8R14分组寄存器R8R14对应的物理寄存器取决于当前的处理
3、器模式。若要访问特定的 物理寄存器而不依赖当前的处理器模式，则要使用规定的名字。寄存器R8R12各有两组物理寄存器：一组为FIQ模式，另一组为除了FIQ以外 的所有模式。寄存器R8R12没有任何指定的特殊用途，只是在作快速中断处理时使用。 寄存器R13, R14各对应6个分组的物理寄存器，1个用于用户模式和系统模式，其它5 个分别用于5种异常模式。寄存器R13通常用做堆栈指针，称为SP；寄存器R14用作子 程序链接寄存器，也称为LR。(3) 程序计数器 PC寄存器R15用做程序计数器(PC)。在本实验中，ARM核工作在用户模式，R0R15 可用。2. ARM Realview MDK基础知识I
4、dVision4 IDE集成了 REALVIEW汇编器AARM、编译器CARM、链接器LARM，若采用 GNU编译器则需要下载安装相应的工具包。实验代码均按照REALVIEW的语法和规则来书 写。关于AARM、CARM和LARM的规范和具体使用，可参照pVision4 IDE所带的帮助文档。 这里简单介绍几个相关基本知识： ENTRY设置程序默认入口点，一个程序可有多个ENTRY,但一个源文件最多只有一个ENTRY。 EQUEQU伪操用于将数字常量、基于寄存器的值和程序中的标号定义为一个字符名称。语 法格式：symbol EQU expression其中，expression可以是一个寄存器的
5、名字，也可是由程序标号、常量或者32位的地 址常量组成的表达式。symboI是EQU伪操作所定义的字符名称。示例：COUNT EQU OX1FFF EXTERN/IMPORTIMPORT(EXTERN 功能完全相同)用于声明在其他模块中定义但需要在本文件中 使用的符号。EXTRN声明的变量必须是在其他模块中用EXPORT或GLOBAL声明过的。 语法格式：I MPORT cIass (symboI, symboI .)其中，class为变量的类型，可以为ARM、CODE16、CODE32、DATA、CONST、THUMB； symbo l为所声明的变量名。 EXPORT/GLOBALEXPOR
6、T(GLOBAL功能完全相同)用于声明在本文件中定义但能在其他模块中使用的 变量，相当于定义了一个全局变量。语法格式：EXPORT symbol, symbol.其中，symbol为所声明的变量名。 AREAAREA用于定义一个代码段或数据段，ARM汇编程序设计采用分段式设计，一个ARM源 程序至少有一个代码段，大的程序会有若干个代码段和数据段。语法格式：AREA segment-name, class-name, attributes ,.其中，segment-name为所定义段的名称；class-name为所定义段的类型名称，可以 为系统类型(CODE, CONST, DATA, ERAM
7、)或用户定义类型；attributes为段的属性。 ENDEND用于标记汇编文件的结束行，即标号后的代码不作处理。五、实验步骤1. 新建工程首先建立文件夹命名为Asm1_a,运行pVision4 IDE集成开发环境，选择菜单项 “Project - New.- Vision Project，系统弹出一个对话框，按照图1.1所示，输入 相关内容。点击保存”按钮，将创建一个新工程asm_1a.Uv2。f呆存在(X):;ml ：我杲近的文档桌面我的文档我的电脑网上邻居文件名(N):保存类型(T):asni 1 a. Uv2图1.1新建工程2. 为工程选择CPU新建工程后,要为工程选择CPU,如图1.
8、2所示，在此选择SAMSUNG的S3C2410A：Options for Target asKDevice T:rget Ou切ut Li sting User | C/C+ AsmDatabase： |iVendor:Device:S sin EimgS3C2410Aoolset:s-E-s-E-s-E-s-eH or di c S em i c on due t orNXF (founded by Phili013Or eg：aiu：i Sys tEm sPhilipsR：ani t ronRIlC S em i c onduc t orARM920T based high-perform
9、an.ee 32_bit RISC Microcontroller extensions 16II Instruction. Cache, 1EKB Data Cache MMU, 4： HAITH Flash Boot Loader On-chip FLL with Clock :diui Fewer Ma: Tilterrupt ContirolleiTj EjctefdjiI Memory ContirollmiTj LCD Contir 4ch DMA, 3-ch UAJLT,. Multi Master IIC-BUS Controller, IIS-B1P SH Hgt Inter
10、face VI. 0 &_ Multi-Me di a Card Interface V2.ll： 2port USE Host USB Device 4_ch FWM Timers I-ch Timer Watchdog Timer, 8-ch 10_bit A /D Conver：itl己 Touch Screen : RTC with CalHrui：=Lr, General Ferpose I/O pins.S3C2410AS3C2440AS3C44B0XS3C4510BJU.| 确定 | 取消 | Defaults帮助图 1.2 选择 CPU3. 添加启动代码 在图1.3中点“确定”
11、后,会弹出一个对话框,问是否要添加启动代码。如图1.3所示。图 1.3 添加启动代码由于本实验是简单的汇编实验，因此不需要启动代码，选择否。选择是也能运行该程序4. 选择开发工具要为工程选择开发工具，在 Project - Man age - Comp onen ts,E nvir onment and Books - Folder/Exte nsio ns对话框的Folder/Exte nsio ns页内选择开发工具，如图1.4所示。图1.4 选择开发工具从图中可以看到，有三个开发工具可选，在此选择RealView Compiler。5. 建立源文件点击菜单项File - New，系统弹出一
12、个新的、没有标题的文本编辑窗，输入光标位于窗 口中第一行，编辑输入源文件代码，代码请参考实验程序A。编辑完后，保存文件asm1_a.s。6. 添加源文件单击工程管理窗口中的相应右键菜单命令，选择Add Files to会弹出文件选择对话框, 在工程目录下选择刚才建立的源文件asm1_a.s。如图1.5所示。图 1.5 添加源文件7. 工程配置选择菜单项Project-Option for Target.,将弹出工程设置对话框，如图1.6所示。在此 仅对Target选项页、Linker选项页及Debug选项页进行配置。Target选项页的配置如图1.6； Linker选项页的配置如图1.7； D
13、ebug选项页的配置如图1.8。需要注意，在Debug选项页内 需要一个初始化文件：DebugINRam.ini。此.INI文件用于设置生成的.AXF文件下载到目标中 的位置，以及调试前的寄存器、内存的初始化等配置操作。它是由调试函数及调试命令组成 调试命令脚本文件。图1.6基本配置Target图1.7基本配置一Linker图 1.8 基本配置 Debug8. 生成目标代码选择菜单项Project - Build target或快捷键F7,生成目标代码。在此过程中，若有错误, 则进行修改，直至无错误。若无错误，则可进行下一步的调试。9. 调试选择菜单项Debug - Start/Stop De
14、bug Session或快捷键Ctrl+F5,即可进入调试模式。若没有目标硬件，可以用“Visio4 IDE中的软件仿真器，做如下调试工作： 打开memory窗口，单步执行，观察地址0x30200000中内容的变化；单步执行，观察寄存器的变化；结合实验内容和相关资料，观察程序运行，通过实验加深理解ARM指令的使用； 理解和掌握实验后，完成实验练习题。10. 实验B实验B用ARM语句编制程序计算1 + 2 + 3N的值，参考程序为实验B。实验B与上述步骤完全相同，只要把对应的asm1_a.s文件改成add.s以及工程名即可。参考程序如下所示。六、实验参考程序1. 实验A汇编程序;/* const
15、ant define */x EQU 45 ; x=45y EQU 64 ; y=64/stack_top EQU 0x30200000 ; define the top address for stacks*/;/* ;/* code */;/*AREA text,CODE,READONLYldr sp, =stack_topmov r0, #x ; put x value into R0str r0, sp ; save the value of R0 into stacksmov r0, #y ; put y value into R0ldr r1, sp ; read the data from stack,and put it into R1 add r0, r0, r1 ; R0=R0+R1str r0, spstopb stop ; end the code cycling end
