嵌入式控制系统实验EmbestARM实验教学系统介绍与实验一

会计学1嵌入式控制系统实验EmbestARM实验教学系统介绍与实验一1.ＥmbestＡＲＭ实验教学系统介绍EmbestARM教学系统包括EmbestIDE集成开发环境，EmbestJTAG仿真器，Flash编程器，EmbestEduKit-III开发板、各种连接线、电源适配器以及实验指导书等。第1页/共30页PC机JTAG仿真器目标板并口/USB/网口运行EmbestIDEJTAG仿真器调试模型第2页/共30页实验台提供两套CPU子板，分别是ARM7的S3C44B0X芯片和ARM9的S3C2410芯片,两套CPU子板可以自由插拔。实验台提供多操作系统，ARM7实验系统除可实现基础指令与接口实验，µC/OS-II操作系统和µCLinux操作系统实验；ARM9实验系统可以实现高端的ARM嵌入式教学，主要包括扩展接口实验，Linux、WinCE和Vxworks操作系统的实验。本书主要针对ARM7实验系统，包括LED灯、数码管、音频、麦克风、串口、并口、USB接口、以太网接口、直流电机、步进电机、SD卡、液晶、触摸屏、AD、DA等实验。　　ＥmbestEDUKIT-III实验平台介绍第3页/共30页　　ＥmbestEDUKIT-III实验平台介绍第4页/共30页第5页/共30页JTAG仿真器也称为调试器，使用集成开发环境配合JTAG仿真器进行开发是目前采用最多的一种调试方式。EmbestJTAG仿真器目前分为三种类型，包括标准型（EmbestEmulatorforARM），增强型（EmbestPowerICEforARM）和通用型（EmbestUnetICEforARM），主要区别在于下载调试的速度和连接线不同。EmbestJTAG仿真器面板上面都有三只指示灯，对当前的工作状态做出指示。EmbestJTAG仿真器第6页/共30页1.1EmbestIDE集成开发环境EmbestIDE是一套应用于嵌入式软件开发的集成开发环境。它提供高效明晰的图形化的嵌入式应用软件开发平台，包括一整套完备的面向嵌入式系统的开发和调试工具：编辑器、编译器、连接器、调试器、 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 管理器等。EmbestIDE集成开发环境界面风格同MicrosoftVisualStudio，是一套良好的嵌入式软件可视化开发环境。用户可以很方便的在EmbestIDE集成开发环境中创建和打开工程，建立、打开和编辑文件，编译、连接、运行、调试各种嵌入式应用程序。EmbestIDE开发环境界面如图所示.第7页/共30页第8页/共30页1.2EmbestIDE主要特征EmbestIDE可在Windows98、2000、NT及XP等操作系统上运行，主要支持ARM系列处理器。对于ARM系列处理器，EmbestIDE目前支持ARM7以及ARM9系列。EmbestIDEforARM于2001年正式发行，目前的版本为EmbestIDEProforARM。EmbestIDEforARM主要特性如下：􀁺支持开发语言：C和汇编。􀁺界面友好，使用方便：类似MSVisualStudio的用户界面。􀁺工程管理器：图形化的工程管理工具，负责应用源程序的文件组织和管理，提供编译、链接、库文件的设置窗口，可在一个工作区中同时管理多个应用软件和库工程。􀁺源码编辑器：标准的文本编辑功能，支持语法关键字、关键字色彩显示等。IDE同时提供了高效的FindinFiles引擎，可迅速查找定位指定的字符串信息。􀁺编译工具：集成著名优秀自由软件GNU的GCC编译器，并经过优化和严格测试，运行在Win32环境；同时兼容ARMSDT2.51编译器，可以方便ARMSDT及ADS的用户在EmbestIDE下编译工程代码。第9页/共30页IDE提供了图形化的编译器开关设置界面，用户可以简单、直观、快捷地完成工程编译选项设置。编译信息的输出，条理清晰，可迅速定位产生语法错误的源文件行。􀁺调试器：提供对ARMAXD调试器的支持，可以方便使用EmbestJTAG仿真器调试ARMSDT及ADS境的工程代码。源码级调试，提供了图形和命令行两种调试方式，可进行断点设置、单步执行、异常处理，可查看修改内存、寄存器、变量等，可查看函数栈，可进行反汇编等。支持ARM/Thumb指令调试。􀁺调试设备：EmbestJTAG仿真器，连接到主机的通信接口可以是DB25的LPT口、USB接口或Ethernet接口，另外一端是IDC插头，连接到目标板的JTAG接口。用户可以使用EmbestIDE配合EmbestJTAG仿真器进行应用软件的开发，EmbestIDE同时也支持一些国内外常用的JtagCable线。􀁺脱机调试：EmbestIDEforARM带ARM指令集模拟器，用户可以在PC上模拟调试ARM应用软件。􀁺丰富的例程：提供ADI、Atmel、Samsung、CirrusLogic、OKI、Philips、Sharp等多家公司ARM处理器的调试程序示例和使用说明。􀁺第10页/共30页联机帮助：中、英文两种版本的在线帮助文档。在嵌入式软件开发时，完成 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和编码后，即开始调试程序，这是软件开发的第三步。一个几千行的程序，其编译可达到没有一个警告，然而在运行时却可能达不到正常的设计需求、甚至系统无法运行起来而崩溃，更为难以查找的是系统运行只是在偶然的情况下出现问题或崩溃。当程序不能顺利运行，而又不能简单、直观的分析、知道问题的症结所在时，就该使用调试器来监视此程序的运行了。EmbestIDE调试器提供程序装载、执行、运行控制和监视所需要的强大的窗口调试环境，支持源码显示和调试，同时可以观察各类调试信息。EmbestIDE的调试功能包括：􀁺断点功能：断点设置、断点屏蔽、断点取消、条件断点、查看断点列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 。􀁺程序的单步执行。􀁺变量监视功能：随程序运行同步更新变量，变量值即时修改。􀁺寄存器即时查看与修改。􀁺提供外围寄存器编辑器，可查看编辑ARM处理器的外围寄存器定义􀁺存储器查看与修改，存储器内容显示 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 定制。􀁺􀁺第11页/共30页Flash编程器当程序编完后，需把程序生成的二进制执行文件烧写到开发板的Flash存储器中观察实际运行结果。实验系统提供了一套完善的Flash编程器，配合EmbestJTAG仿真器，对开发板上的Flash进行读写。图2-1-3是FlashProgrammer软件界面。第12页/共30页串口接收设置先使用EmbestEduKit-III实验板附带的串口线，连接实验板上的UART0和PC机的串口。然后在PC机上运行windows自带的超级终端串口通信程序（波特率115200、1位停止位、无校验位、无硬件流控制）；或者使用其它串口通信程序第13页/共30页联机下载程序当采用联机调试时，需要将集成环境与JTAG仿真器连接，点击Debug>RemoteConnect菜单项可激活连接，然后点击Download菜单将目标文件下载到目标系统的指定存储区中。然后利用Debug工具条进行调试，左侧为调试程序命令，右侧为调试观察窗口。调试结束后点击Debug>Disconnect退出。第14页/共30页实验一：ARM串行口实验实验类型：设计1．实验目的⑴了解S3C44B0X处理UART相关控制寄存器的使用；⑵熟悉ARM处理器系统硬件电路中UART接口的设计方法；⑶掌握ARM处理器串行通信的软件编程方法。第15页/共30页实验一：ARM串行口实验2．实验设备硬件：EmbestEduKit-III实验台，仿真器，PC机。软件：EmbestIDE集成开发环境，Windows98/2000/NT/XP。第16页/共30页3．实验内容通过串口进行上下位机通讯。由上位机控制实验台小灯以不同方式亮和灭。前提：(1)熟悉和掌握S3C44B0x的I/O口控制LED灯程序；(2)熟悉和掌握串口通信程序。第17页/共30页3．实验内容通过串口进行上下位机通讯。由上位机控制实验台小灯以不同方式亮和灭。前提：(1)熟悉和掌握S3C44B0x的I/O口控制LED灯程序；(2)熟悉和掌握串口通信程序。第18页/共30页S3C44B0X芯片上共有71个多功能的输入输出管脚，它们分为7组I/O端口。两个9位的输入/输出端口（端口E和F）；两个8位的输入/输出端口（端口D和G）；一个16位的输入/输出端口（端口C）；一个10位的输出端口（端口A）；一个11位的输出端口（端口B）。每组端口都可以通过软件配置寄存器来满足不同系统和设计的需要。在运行主程序之前，必须先对每一个用到管脚的功能进行设置，如果某些管脚的复用功能没有使用，可以先将该管脚设置为I/O口。4．实验原理(1)S3C44B0x的I/O口控制LED灯第19页/共30页I/O口端口控制寄存器（PCONA-G）在S3C44B0X芯片中，大部分管脚是多路复用的，所以在使用前要确定每个管脚的功能。对复用I/O管脚功能的配置，可以通过配置寄存器PCONn（端口控制寄存器）来定义。如果PG0-PG7作为掉电模式下的唤醒信号，则这些端口必须配置成中断模式。端口数据寄存器（PDATA-G）如果端口定义为输出口，则输出数据可以写入PDATn中相应的位；如果端口定义为输入口，则输入的数据可以从PDATn相应的位中读入。端口上拉寄存器（PUPC-G）通过配置端口上拉寄存器可以使该组端口和上拉电阻连接或断开。当寄存器中相应的位配置0时，该管脚接上拉电阻；当寄存器中相应的位配置1时，该管脚不接上拉电阻。外部中断控制寄存器（EXTINT）通过不同的信号方式可以使8个外部中断被请求，EXTINT寄存器可以根据外部中断的需要将中断触发信号配置为低电平触发、高电平触发、下降沿触发、上升沿触发和边沿触发几种方式。第20页/共30页LED灯第21页/共30页发光二极管D1204~D1207正极与VDD33连接，VDD33可以输出3.3V的电压，负极通过限流电阻R1212～R1215和芯片的108脚（GPC8）、107脚（GPC9）、30脚（GPF4）、31脚（GPF3）连接。这4个管脚分属于端口C和F，配置为输出口。通过向PDATC和PDATF寄存器中相应的位写入0或1可以使管脚108、107、30、31输出低电平或高电平。当这些管脚输出低电平时，LED点亮；当这些管脚输出高电平时，LED熄灭。第22页/共30页调试实验例程。打开实验例程目录led_test目录下例程，编译链接工程→RemoteConnect进行连接软件仿真器→Download下载程序→Debug工具条start命令(F5快捷键)执行程序→观察led的运行结果→Disconnect退出调试状态。voidMain(void)//44binit.s#jumptoMain(){sys_init();//Initial44B0X'sInterrupt,PortandUARTuart_printf("\n\rLedTestExample\n");for(;;){led_test();}}第23页/共30页voidled_test(){leds_off();delay(3000);led1_on();delay(3000);led1_off();//....}voidleds_off(){led_display(0x0);}intf_nLedState;//全局变量LEDstatusvoidled1_on(){f_nLedState=f_nLedState|0x4;led_display(f_nLedState);}voidled_display(intnLedStatus){f_nLedState=nLedStatus;if((nLedStatus&0x01)==0x01)rPDATC&=0xFEFF;//GPC8:LED1(D1204)onelserPDATC|=(1<<8);//offif((nLedStatus&0x02)==0x02)rPDATC&=0xFDFF;//GPC9:LED2(D1205)onelserPDATC|=(1<<9);//off}第24页/共30页S3C44B0X串行通讯（UART）单元S3C44B0XUART单元提供两个独立的异步串行通信口，最高波特率达115.2Kbps。每一个UART单元包含一个16字节的FIFO，用于数据的接收和发送。波特率的产生波特率由一个专用的UART波特率分频寄存器（UBRDIVn）控制，计算公式如下：UBRDIVn=(round_off)(MCLK/(bpsx16))-1其中：MCLK是系统时钟。UBRDIVn的值必须在1到（216-1）之间。例如：在系统时钟为40MHz，当波特率为115200时：UBRDIVn=(int)(40000000/(115200x16)+0.5)-1=(int)(21.7+0.5)-1=214．实验原理(2)串口通信第25页/共30页UART控制寄存器UART行控制寄存器包括UART行控制寄存器ULCONn、UART控制寄存器UCONn、发送寄存器UTXH、接收寄存器URXH和波特率分频寄存器UBRDIV。UART0只采用二根接线RXD和TXD，因此只能进行简单的数据传输及接收功能。第26页/共30页UART0第27页/共30页串口接收设置。在PC机上运行windows自带的超级终端串口通信程序（波特率115200、1位停止位、无校验位、无硬件流控制）；或者使用其它串口通信程序。调试实验例程。打开实验例程目录uart_test目录下例程，编译链接工程→RemoteConnect进行连接软件仿真器→Download下载程序→Debug工具条Go命令(F5快捷键)→观察超级终端的串口显示结果→Disconnect退出调试状态。第28页/共30页实验内容通过串口进行上下位机通讯。由上位机控制实验台小灯以不同方式亮和灭。思考题下位机如何采用中断方式接收上位机传递的数据。第29页/共30页