实验五中断控制实验
（一）实验目的
了解中断的作用；
掌握嵌入式系统中断的处理流程；
掌握ARM中断编程。
（二）实验设备
计算机;ARM硬件仿真器;ARM开发板
（三）实验硬件设置
在做实验之前，先将开发板电源接好，将仿真器的USB连线与电脑相连，通电，然后按核心板的复位键。
（四）实验原理
1. 中断的基本概念
CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有三种：查询方式、中断方式和DMA方式。DMA 方式将在后续实验中说明。查询方式的优点是硬件开销小，使用起来比较简单。但在此方式下，CPU要不断地查询外设的状态，当外设未准备好时，CPU就只能循环等待，不能执行其它程序，这样就浪费了CPU的大量时间，降低了CPU的利用率。为了解决这个矛盾，通常采用中断传送方式：即当CPU进行主程序操作时，外设的数据已存入输入端口的数据寄存器；
或端口的数据输出寄存器已空，由外设通过接口电路向CPU发出中断请求信号，CPU在满足一定的条件下，暂停执行当前正在执行的主程序，转入执行相应能够进行输入/输出操作的子程序，待输入/输出操作执行完毕之后CPU再返回并继续执行原来被中断的主程序。这样CPU就避免了把大量时间耗费在等待、查询状态信号的操作上，使其工作效率得以大大地提高。能够向CPU发出中断请求的设备或事件称为中断源。系统引入中断机制后，CPU与外设（甚至多个外设）处于“并行”工作状态，便于实现信息的实时处理和系统的故障处理。中断方式的原理示意图如下所示。
图5-7 中断处理示意图
1）中断响应
中断源向CPU发出中断请求，若优先级别最高，CPU在满足一定的条件下，可以中断当前程序的运行，保护好被中断的主程序的断点及现场信息。然后，根据中断源提供的信息，找到中断服务子程序的入口地址，转去执行新的程序段，这就是中断响应。
CPU响应中断是有条件的，如内部允许中断、中断未被屏蔽、当前指令执行完等。
2）中断服务子程序
CPU响应中断以后，就会中止当前的程序，转去执行一个中断服务子程序，以完成为相应设备的服务。中断服务子程序的一般结构如下图所示。
图5-8 中断服务子程序处理流程
▼保护现场（由一系列的压栈指令完成）。目的是为了保护那些与主程序中有冲突的寄存器，(如R0，R1，R2等)，如果中断服务子程序中所使用的寄存器与主程序中所使用的寄存器等没有冲突的话，这一步骤可以省略。
▼中断处理，中断处理程序在检查到相应的中断源后，调用对应的中断处理程序完成。
▼恢复现场并返回（由一系列的出栈指令完成）。是与保护现场对应的，但要注意数据恢复的次序，以免混乱。
由于中断服务子程序需要打断主程序的执行，因此其处理应该及时完成，较长时间的延时将导致系统性能严重下降。
（五）实验关键代码及使用的寄存器
S3C44B0X的中断控制器包括5类寄存器：中断控制寄存器、中断状态寄存器、中断模式寄存器、中断屏蔽寄存器和中断清除寄存器。
1) 中断控制寄存器
该控制寄存器是处理器总的中断控制，包括中断模式是矢量模式还是非矢量模式，是否使能IRQ模式的中断，是否使能FIQ模式的中断，具体说明如下：
表5-3 中断控制寄存器
2) 中断状态寄存器
该寄存器用于检查中断来源，该寄存器是只读属性的。
表5-4 中断状态寄存器
3) 中断模式寄存器
用于设置相应中断的工作模式，是IRQ模式还是FIQ模式。
表5-5 中断模式寄存器
4) 中断屏蔽寄存器
表5-6 中断屏蔽寄存器
5) 中断清除寄存器
中断处理之后需要清除相应的标志位，中断清除寄存器说明如下：
表5-7 中断清除寄存器
4. 44B0中断处理
S3C44B0X处理器的中断处理与其他CPU的处理模式基本上是一致的，只是由于它引入了几种不同的处理器模式，使中断处理变得更加容易。其典型的步骤如下：
1) 保存现场：当系统出现中断时，处理器首先要做的就是保存现场，这一过程包括：保存当前的PC值到lr中，保存当前的程序运行状态到spsr中。值得注意的就是由于ARM7采用3级流水线结构，此时的PC值实际上等于当前指令地址加上8（ARM指令时），所以返回时还需要将保存的PC值减4；
2) 模式切换：当处理器完成现场保护后，就进入中断模式，并将PC值置为一个固定的值0X00000018，这也就是IRQ模式的中断入口地址。在中断模式下，有两个独立的寄存器R13、R14，这样可以便于中断程序使用自己特有的堆栈。但这样随之而来产生一个问题，就
是中断处理时堆栈溢出保护的问题，需要我们认真地估计堆栈的大小，同时在中断处理时也要尽量减少函数调用的层次，否则将产生一些不可预知的错误；
3) 获取中断源：所有的IRQ中断都从0X00000018开始执行，通常在该地址处放一条跳转指令，进一步跳到我们的中断程序中；
4) 处理中断：在中断程序中需要进一步获取中断源，即谁引发了该中断，然后通过查表获取相应中断的处理程序入口，并调用对应的函数；
5) 中断返回，恢复现场：在返回时需要恢复处理器模式，包括恢复中断处理用到的所有寄存器、恢复被中断的程序运行状态到CPSR，并跳转到被中断的主程序。
下图为JX44B0教学实验系统中处理外部中断0的流程：
图5-8 JX44B0中断处理示意图
中断的入口代码（汇编代码）：
0X00000018: LDR pc, =0X0C000020
……
0X0C000020: b HandlerIRQ
HandlerIRQ:
sub sp,sp,#4 /* 为中断分发例程入口地址预留栈空间 */
stmfd sp!,{r0} /* 保存R0 */
ldr r0,=HandleIRQ /* 将中断分发例程入口地址指针保存到R0中 */
ldr r0,[r0] /* 将中断分发例程入口地址保存到R0中*/
str r0,[sp,#4] /* 将中断分发例程入口地址保存到预留的堆栈空间 */
ldmfd sp!,{r0,pc} /* 将R0和中断分发例程入口地址出栈,这条指令也 */
/*实现了一个跳转 */
上述代码实际上就是一个三级跳，即从FLASH中跳到了RAM的中断入口,然后又从中断入口跳到中断分发例程入口。在此我们有一个前提条件，即必须在HandleIRQ地址处保存正确的分发例程入口地址，如使用下面代码后IsrIRQ就是中断分发例程：
ldr r0,=HandleIRQ
ldr r1,=IsrIRQ
str r1,[r0]
中断分发例程可以采用汇编语言和C语言两种格式编写，下面将分别列出这两种方式。
1) 用汇编代码编写的中断分发例程：
IsrIRQ: /*using I_ISPR register.*/
sub lr,lr,#4
stmfd sp!,{lr} /* 保存中断返回的PC值 */
stmfd sp!,{r0-r4} /* 备份寄存器R0-R4 */
sub sp,sp,#4 /* 为PC预留栈空间 */
stmfd sp!,{r8-r9} /* 备份寄存器R8-R9 */
ldr r9,=I_ISPR /* 读取中断状态 */
ldr r9,[r9]
cmp r9, #0x0 /* 检查中断状态 */
beq i2
mov r8,#0x0 /* R8保存中断表的偏移 */
i0: /* 逐位检查中断状态 */
movs r9,r9,lsr #1
bcs i1 /* 如果该位等于1，则处理这一中断 */
add r8,r8,#4 /* 修改当前的中断偏移 */
b i0 /* 处理下一比特 */
i1:
ldr r9,=HandleADC /* HandleADC位于中断向量表起始位置，我们将该地址用作是中断向
量表的基地址 */
add r9,r9,r8 /* 计算入口地址指针：中断基地址加上偏移 */
ldr r9,[r9] /* 从地址向量表中获取入口地址 */
str r9,[sp,#8] /* 将入口地址保存到堆栈，并移动堆栈指针 */
mov lr,pc /* 保存当前PC*/
ldmfd sp!,{r8-r9,pc} /* 调用中断例程 */
ldmfd sp!,{r0-r4, pc}^/* 中断返回，并恢复中断前的处理器模式*/
i2:
ldmfd sp!,{r8-r9} /* 如果当前没有任何中断，直接返回 */
add sp,sp,#4 /* 移动堆栈指针，该空间由第4句指令预留 */
ldmfd sp!,{r0-r4, pc}^/* 中断返回，并恢复中断前的处理器模式*/
2) 用C代码编写的中断分发例程：
如果采用GNU编译器，需要将该函数定义为中断类型，使用关键字：__attribute__ ((interrupt("IRQ")))。如下所示代码为C语言的IsrIRQ实现：
typedef (*ISR_ROUTINE_ENTRY)(void);
void IsrIRQ() __attribute__ ((interrupt("IRQ")));
void IsrIRQ()
{
int count = 0;
unsigned int isr_pending;
unsigned int isr_mask = 0x00000001;
unsigned int isr_mask_set = rINTMSK; /* 读取中断掩码 */
ISR_ROUTINE_ENTRY isr_routine_entry = (ISR_ROUTINE_ENTRY)0x0;
isr_pending = (rINTPND & ~isr_mask_set); /* 读取中断状态 */
/* 查表 */
while(isr_mask)
{
if(isr_pending&isr_mask)
{
/* 找到中断源，获取中断例程入口地址 */
isr_routine_entry = (ISR_ROUTINE_ENTRY)(*(int*)(HandleADC+count));
break;
}
count+=4;
isr_mask <<= 1;
}
/* 调用中断服务例程 */
if(isr_routine_entry) (*isr_routine_entry)();
}
中断处理例程（该函数无需定义为中断类型）
void EINT0_Isr()
{
rI_ISPC=BIT_EINT0;/* 清除中断标志 */
……
}
中断向量表中各个中断的偏移:
表5-8 中断向量表中各个中断的偏移
（六）
1）编译/执行程序
2）跟踪/调试程序
3）断点的设置与取消。
4）下载程序与调试
（七）实验步骤
1. 参照模板工程interrupt(modules\interrupt\interrupt.apj)，新建一个工程interrupt，添加相应的文件，并修改interrupt的工程设置；
2. 创建interrupt.c并加入到工程interrupt中；
3. 编写中断分发例程IsrIRQ；
4. 注册外部中断0处理函数ext0_int_isr；
5. 实现外部中断0处理函数ext0_int_isr，在其中实现LED开关功能；
6. 编译interrupt；
7. 下载程序并运行，按下按键EXTINT0将引发一次外部中断，并在中断处理函数中闪灯。
（八）实验报告要求
1. 中断处理的主要步骤有哪些？试说明每一步的主要工作。
2. 编写程序处理定时中断；
3. 简述S3C44B0X非矢量中断的处理步骤。
嵌入式实验报告 学院：信息工程学院 专业：计算机科学与技术班级：计算机班 姓名： 学号： 指导老师：
实验目录 实验一嵌入式系统开发环境实验 (2) 实验二系统节拍定时器实验 (12) 实验三 GPIO控制实验 (16) 实验四外部中断实验 (19) 实验五串口通讯实验 (23)
实验一嵌入式系统开发环境实验 【实验目的】 1.熟悉RealView MDK集成开发环境以及使用方法。 2.熟悉嵌入式系统软件设计方法和流程。 【实验内容】 1. 通过例程熟悉、掌握嵌入式系统的编辑、编译、调试、下载及运行过程。 2. 建立自己的工程文件，在开发板板上调试程序。 【实验步骤】 （一）程序安装 1. 建议在安装之前关闭所有的应用程序，双击安装文件，弹出如图对话框，Next 2.默认选择C盘文件下安装。
3.这样就在c盘底下出现keil文件夹。 4.单击选择菜单“File”-->"License Management" 将弹出下面一张图的界面：复制其中CID号，以便在粘贴到下一步中的破解软件。 5.复制CID
6.运行破解软件，将出现下面一张图的界面，把上步复制的CID号粘贴到相应位置，其他选项如图，然后点击“Generate”按钮，然后复制产生的序列号，粘贴到上一步的下面一张图的LIC输入框中，然后点击右侧的Add LIC，即可完成破解。 7.安装文件夹中的jlink驱动。 （二）工程创建、编译 使用Realview MDK创建、完成一个新的工程只需要以下几个环节： →创建工程并选择处理器→选择工具集→创建源文件→配置硬件选项→配置对应启动代码→编译链接→下载→调试。 1.创建工程并选择处理器 选择Project→New Project…，输入创建的新工程的文件名，即可创建一个新的工程。 2.创建一个新工程时，需要为工程选择一款对应处理器,在NXP 列表下选择LPC1768 芯片。然后点击OK。接下来出现的对话框选择“是或者也可以通过单击Project→Select Device for Target…在本次课程中，我们选择
实习二建立交叉编译环境 实习内容: 本次实验主要包括二部分内容：开发环境配置，主要有配置NFS，Samba和超级终端；编写编译程序。 1、配置NFS（实现宿主机和目标机的信息共享） 打开Linux虚拟机，点击主菜单运行系统设置->服务器设置->NFS 服务器，点击增加，在出现的界面中的目录中填入需要共享的路径，在主机中填入允许进行连接的主机的IP地址（注意：这里主机IP指的是开发板的IP）。并选择允许客户对共享目录的操作为只读或读写（注意：实验中选的是读写，一定不能忽略），如下图： 对客户端存取服务器的一些其他设置，一般不需要设置，取默认值。然后退出，完成了NFS配置。 2、配置Samba（实现Windows和Linux系统的文件共享） ①关闭防火墙，这个地方和上面的NFS的配置是一样的。 ②配置Samba服务器 选择“系统设置”—>“服务器配置”—>“Samba服务”，进行Samba 服务器配置。首先创建Samba共享，选择“基本”选项卡，在“目录”
的文本框中输入要共享的文件，基本权限设为读/写。在“访问”选项卡中选择“允许所有用户访问”选项，通过“首选项”进行服务器配置。在“基本”选项卡中设置工作组和描述，在“安全性”选项卡中设置“验证模式”为共享，“加密口令”为否，“来宾账号”为无来宾账号。 ③设置Samba服务器IP地址（与前面的NFS的设置相同） ④启动Samba服务器 在命令行中输入service smb start，即可启动Samba服务器。 ⑤配置Windows下的IP地址 将Windows下的IP地址和Samba服务器IP地址设置在同一网段中即可（注意：这里设置IP时一定要注意在同一网段） ⑥在Windows下访问共享 在Windows中的“运行”窗口中输入Samba服务器的IP地址，就可以看见在虚拟机中共享的文件。 3、配置超级终端 ①在linux操作系统Xwindow界面下建立终端，在终端的命令行提示符后输入minicom，回车，然后就会看见minicom的启动画面，若没有启动Xwindow则在命令行提示符后直接输入minicom即可。 ② minicom启动后，先按Ctrl+A键，然后按Z键进入主配置界面，按“O”进入配置界面，按上下键选择Serial port setup，进入端口设置界面，然后按照指导书中的指示修改几个重要选项。 ③选好后按ESC键退出端口设计界面，选择Save setup as df1保存
实验报告内容 实验题目：P口输出实验 实验目的：通过实验了解P口做为输入输出方式使用时，CPU对P口的操作方式 实验要求：控制8个LED灯，完成从左到右然后再从右到左再从左到右依次的循序流水 实验器材：计算机和普中科技STC89C52单片机电路板 实验步骤/程序流程分析： 程序源代码： #include "reg52.h" #include
实验日期：2017.10.24
成绩评定： □优秀（100-90分） □良好（89-80分） □中等（79-70分） □及格（69-60分） □不及格（60-0分） 教师签名： 年月日
实验报告内容 实验要求：利用动态扫描和定时器0在数码管上显示出从200开始以1/10秒的速度往下递减直至100并保持此数，以此同时利用定时器1以500MS速度进 行流水灯从上至下移动，当数码管上数减到停止时LED灯全亮。 实验器材：计算机和普中科技STC89C52单片机电路板 实验步骤/程序流程分析： 程序源代码： #include
《嵌入式系统原理与应用》实验报告实验序号：2 实验项目名称：外部中断实验 学号XXX 姓名XXXX 专业、班计算机科学与技术 实验地点实验楼1#416 指导教师XXXXX 实验时间2013-4-7 一、实验目的 1. 掌握LPC2200 专用工程模板的使用； 2. 熟悉LPC2000 系列ARM7 微控制器的VIC和外部中断的使用； 3. 熟悉LPC2000 系列ARM7 微控制器的GPIO控制。 二、实验设备（环境）及要求 硬件：PC机； 软件：PC机操作系统windows XP，ADS1.2集成开发环境，Proteus软件。 三、实验内容与步骤 实验内容： 设置P0.20 脚为EINT3 功能，初始化为向量中断，并设置为下降沿触发模式，然后等待外部中断。中断服务程序将LED灯控制输出信号取反，然后清除中断标志并退出中断。 实验步骤： 四、实验结果与数据处理 1.实验效果截图
2.源程序 #include "config.h" void delay(int i) { int j; for(j=0;j EXTINT=0x0F; VICVectAddr=0; } int main (void) { PINSEL0=0xFFFFFFCF;//set P0.2 to be GPIO PINSEL1=(PINSEL1&0xFFFFFFCF)|0x00000300;//set p2.0 to be a Ext_INT IO0DIR=0x00000004; EXTMODE=EXTMODE|0x01; EXTPOLAR=EXTPOLAR&0x00; VICIntSelect=VICIntSelect&(~(1<<17)); VICVectCntl0=0x20|17; VICVectAddr0=(uint32)EINT3_ISR; VICIntEnable=(1<<17); while(1); return 0; } 3.流程图 开始 设置delay函数 设置EINT3_ISR函数 嵌入式技术 实验报告 系别：计算机与科学技术系 班级：计12-1班 姓名：刘杰 学号：12101020128 总成绩： 评语： 日期： 2.在弹出的对话框中依次选择“cedevice emulator emulator kdstub”。 3.选择“Build OS”菜单的“sysgen”开始构建平台。 1.1.4连接，下载和运行平台 1.选择“Target”菜单下的“Connection option”菜单项。 2.在新的对话框中，配置连接关系 3.选择“Target”菜单下的“attach”菜单项，开始下载。 ?实验结果 操作系统定制成功，能正常运行。 ?结果截图 ?问题总结 由于对实验平台了解不够，致使操作过程中添加和删除组件时不知道该如何下手，影响整个实验进度。 实验1.2： 1.打开Platform Builder，并且打开实验1的工程，在实验1的工程基础上做本实验。 进程显示 IE信息查看 报文监测 实验1.3使用Platform Builder开发应用程序 简单实验步骤 1.打开Platform Builder。 2.选择“File”菜单下的“Open Workspace…”，然后打开实验1中创建的平台，本实验要基于 上面的实验的基础上做。 3.选择“File”菜单下的“New Project or File…”，打开“New Project or File”对话框。 4.在“Projects”选项页中选择“WCE Application”；在“Project Name”中输入项目的名字，例 如“MyApp”。 5.在“New Project Wizard – step 1 of 1”中选择“A typical Hello World Application”，点击“Finish” 按钮。 6.选择“Build”菜单中的“Build MyApp.exe”来编译应用程序。 实验报告 课程名称嵌入式系统编程实践 实验仪器清华同方辰源嵌入式系统实验箱 实验名称实验二:利用中断实现OLED动态显示实验 系别__计算机学院_ 专业___ __ 班级/学号_ 学生姓名___ __ ___ _ _ 实验日期_ 2013年9月22日 成绩___________________ 指导教师_ _ 朱敏玲 ___ 实验二：利用中断实现OLED动态显示实验 一、实验问题回答 （1）ISR是什么？简述一下中断的作用和使用方法 答:ISR是中断服务程序。作用是通过处理器执行事先编好的某个特定的程序。使用方法就是在main中写一个中断程序，然后在startup.s中进行注册。 （2）嵌入式系统中有哪些应用有定时性循环处理的要求？举几个例子答：在各种网络的应用中，设计的一些部件，如计数器，时钟等。 （3）定时时间间隔如何修改？ 答：通过改变SysTickPeriodSet(SysCtlClockGet()/100)后面的100这个参数。（4）选作内容5-8的编程思路是什么？若做的话应该怎样实现？ 答：编程思路：先画直线和竖线，组成一个正方形，将各个参数填写到函数RIT128x96x4ImageDraw(buf，，，，)；第6个选作：判断画的原点x，原点y，和画原点x+的长，画原点y+画宽的值要在0-128和0-96。第7个选作：把RIT128x96x4StringDraw("hello"，，，);就是把画的灰度定义为一个变量x。最后就会出现由不同的亮度而形成的波浪。第8个就是利用随机函数产生画的原点，随机的在屏幕上进行显示。 （5）拖影现象如何解决？计数值显示为什么没有拖影？ 答：在程序结束后执行清屏语句：计数显示是每次重新赋值，所以不会出现拖影。 二、实验目的和效果（效果即是否达到实验目的，达到的程度如何） （1）深入学习、理解、掌握OLED字符显示方法 （2）深入学习、理解、掌握OLED图形显示方法 （3）学习、理解、掌握中断使用方法 实验效果图： 三、实验内容和步骤（重点阐述自己的思路及遇到的问题） 竭诚为您提供优质文档/双击可除嵌入式系统看门狗实验报告 篇一：《嵌入式系统原理与应用》实验报告04-看门狗实验 《嵌入式系统原理与接口技术》实验报告 实验序号：4实验项目名称：看门狗实验 1 2 3 4 篇二：嵌入式实验报告 目录 实验一跑马灯实验................................................. (1) 实验二按键输入实验................................................. .. (3) 实验三串口实验................................................. . (5) 实验四外部中断实验................................................. .. (8) 实验五独立看门狗实验................................................. (11) 实验七定时器中断实验................................................. (13) 实验十三ADc实验................................................. .. (15) 实验十五DmA实验................................................. .. (17) 实验十六I2c实验................................................. .. (21) 实验十七spI实 目录 实验一跑马灯实验 (1) 实验二按键输入实验 (3) 实验三串口实验 (5) 实验四外部中断实验 (8) 实验五独立看门狗实验 (11) 实验七定时器中断实验 (13) 实验十三ADC实验 (15) 实验十五DMA实验 (17) 实验十六I2C实验 (21) 实验十七SPI实验 (24) 实验二十一红外遥控实验 (27) 实验二十二DS18B20实验 (30) 实验一跑马灯实验 一．实验简介 我的第一个实验，跑马灯实验。 二．实验目的 掌握STM32开发环境，掌握从无到有的构建工程。 三．实验内容 熟悉MDK KEIL开发环境，构建基于固件库的工程，编写代码实现跑马灯工程。通过ISP 下载代码到实验板，查看运行结果。使用JLINK下载代码到目标板，查看运行结果，使用JLINK在线调试。 四．实验设备 硬件部分：PC计算机（宿主机）、亮点STM32实验板、JLINK。 软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。 五．实验步骤 1.熟悉MDK KEIL开发环境 2.熟悉串口编程软件ISP 3.查看固件库结构和文件 4.建立工程目录，复制库文件 5.建立和配置工程 6.编写代码 7.编译代码 8.使用ISP下载到实验板 9.测试运行结果 10.使用JLINK下载到实验板 11.单步调试 12.记录实验过程，撰写实验报告 六．实验结果及测试 源代码： 两个灯LED0与LED1实现交替闪烁的类跑马灯效果，每300ms闪烁一次。七．实验总结 通过本次次实验我了解了STM32开发板的基本使用，初次接触这个开发板和MDK KEILC 软件，对软件操作不太了解，通过这次实验了解并熟练地使用MDK KEIL软件，用这个软件来编程和完成一些功能的实现。作为STM32 的入门第一个例子，详细介绍了STM32 的IO口操作，同时巩固了前面的学习，并进一步介绍了MDK的软件仿真功能。 arm嵌入式实验报告完整版 篇一：ARM嵌入式系统实验报告1 郑州航空工业管理学院 嵌入式系统实验报告 第 赵成，张克新 院姓专学 系：名：业：号：电子通信工程系周振宇物联网工程 121309140 电子通信工程系 XX年3月制 实验一 ARM体系结构与编程方法 一、实验目的 了解ARM9 S3C2410A嵌入式微处理器芯片的体系结构，熟悉ARM微处理器的工作模式、指令状态、寄存器组及异常中断的概念，掌握ARM指令系统，能在ADS1.2 IDE中进行ARM汇编语言程序设计。 二、实验内容 1．ADS1.2 IDE的安装、环境配置及工程项目的建立；2．ARM汇编语言程序设计（参考附录A）： （1）两个寄存器值相加；（2）LDR、STR指令操作； （3）使用多寄存器传送指令进行数据复制；（4）使用查表法实现程序跳转；（5）使用BX指令切换处理器状态；（6）微处理器工作模式切换； 三、预备知识 了解ARM嵌入式微处理器芯片的体系结构及指令体系；熟悉汇编语言及可编程微处理器的程序设计方法。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上；内存：1GB及以上； 实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台，J-Link V8仿真器； 2. 软件环境配置 操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2；集成开发环境：ARM Developer Suite (ADS) 1.2。 五、实验分析 1．安装的ADS1.2 IDE中包括两个软件组件。在ADS1.2 中建立 ARM Executable Image（ARM可执行映像）类型的工程，工程目标配置为 Debug；接着，还需要对工程进行目标设置、语言设置及链接器设置；最后，配置仿真环境为ARMUL仿真方式。 2．写出ARM汇编语言的最简程序结构，然后在代码段中实现两个寄存器值的加法运算，给出运算部分相应指令的注释。 ; 文件名： AREA XTF,CODE,READONLY 声明32位ARM指令 R0arm嵌入式实验报告完整版) ADD R0,R1,R2 3．列写出使用LDR、STR指令的汇编程序，并在关键语句后面给出相应的注释。 AREA XTF,CODE,READONLY ;声明代码段XTFENTRY ;标示程序入口CODE32 ;声明32位ARM 指令START LDR R0,=1 ;加载数据LDR R1,=2LDR R3,=ADDR_1;载符号地址 ADD R2,R0,R1;R2[R3] ;数据空间定义 AREA Data_1,DATA,ALIGN=2 ADDR_1 DCD 0 END ;结束 4．“使用多寄存器传送指令进行数据复制”汇编程序分析。 LDR R0,=SrcData ; 郑州航空工业管理学院 嵌入式系统实验报告 （修订版） 20 – 20第学期 赵成，张克新编著 院系： 姓名： 专业： 学号： 电子通信工程系 2014年3月制 实验一ARM体系结构与编程方法 一、实验目的 了解ARM9 S3C2410A嵌入式微处理器芯片的体系结构，熟悉ARM微处理器的工作模式、指令状态、寄存器组及异常中断的概念，掌握ARM指令系统，能在ADS1.2 IDE中进行ARM汇编语言程序设计。 二、实验内容 1．ADS1.2 IDE的安装、环境配置及工程项目的建立； 2．ARM汇编语言程序设计（参考附录A）： （1）两个寄存器值相加； （2）LDR、STR指令操作； （3）使用多寄存器传送指令进行数据复制； （4）使用查表法实现程序跳转； （5）使用BX指令切换处理器状态； （6）微处理器工作模式切换； 三、预备知识 了解ARM嵌入式微处理器芯片的体系结构及指令体系；熟悉汇编语言及可编程微处理器的程序设计方法。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上； 内存：1GB及以上； 实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台，J-Link V8仿真器； 2. 软件环境配置 操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2； 集成开发环境：ARM Developer Suite (ADS) 1.2。 五、实验分析 1．安装的ADS1.2 IDE中包括和两个软件组件。在ADS1.2中建立类型的工程，工程目标配置为；接着，还需要对工程进行、及链接器设置；最后，配置仿真环境为仿真方式。 2．写出ARM汇编语言的最简程序结构，然后在代码段中实现两个寄存器值的加法运算，给出运算部分相应指令的注释。 ; 文件名： 河南机电高等专科学校《嵌入式系统开发》课程实验报告 系部：电子通信工程系 班级：电信1## 姓名： ###### 学号： 120###### 实验三按键实验（中断方式） 一．实验简介 在实验一的基础上，使用按键控制流水灯。 二．实验目的 熟练使用库函数操作GPIO,掌握中断配置和中断服务程序编写方法，掌握通过全局变量在中断服务程序和主程序间通信的方法。 三．实验内容 实现初始化GPIO，并配置中断，在中断服务程序中通过修改全局变量，达到控制流水灯速度及方向。 下载代码到目标板，查看运行结果。 四．实验设备 硬件部分：PC计算机（宿主机）、STM32实验板。 软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。 五．实验步骤 1在实验一代码的基础上，编写中断初始化代码 2在主程序中声明全局变量，用于和中断服务程序通信，编写完成主程序 3编写中断服务程序 4编译代码，下载到实验板 5.单步调试 6记录实验过程，撰写实验报告 六．实验结果及测试 中断方式的按键式实验，是通过配置外部中断寄存器和中断嵌套（NVIC）控制器来实现按键按下控制LED灯亮灭。通过按键中断打断主函数，执行LED1取反一次。 主函数初始化中断配置和LED配置，点亮LED1后一直等待中断，每中断一次，LED1取反一次。 int main(void) { LED_GPIO_Config(); LED1_ON; CLI(); SEI(); EXTI_PA0_Config(); while(1) { } } 中断嵌套控制寄存器的配置为中断嵌套分组1；抢占优先级0；响应优先级0 代码如下： void NVIC_Configuration(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } 外部中断按键的配置源码如下：配置PA0位中断线，并使能AFIO时钟void EXTI_PA0_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); NVIC_Configuration(); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0); EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); } 嵌入式系统实验实验报告 一、实验目的 1.基本实验 . Word 资料搭建PXA270嵌入式LINUX开发软硬件环境；安装LINUX操 作系统；安装与配置建立宿主机端交叉编译调试开发环境；配置宿主机 PC 机端的minicom（或超级终端）、TFTP服务、NFS服务，使宿主PC机与PXA270开发板可以通过串口通讯，并开通TFTP 和NFS服务。 2.人机接口 键盘驱动；LCD控制；触摸屏数据采集与控制实验； 3.应用实验 完成VGA显示；Web服务器实验；网络文件传输实验；多线程应用实验。 4.扩展应用实验 完成USB摄像头驱动与视频采集；GPS实验；GSM/GPRS通讯；视频播放移植；USB蓝牙设备无线通讯；NFS文件服务器；蓝牙视频文件服务器。 5.QT实验 完成基本嵌入式图形开发环境搭建；“Hello world！”QT初探；创建一个窗口并添加按钮；对象通信：Signal和Slot；菜单和快捷键；工具条和状态栏；鼠标和键盘事件；对话框；QT的绘图；俄罗斯方块；基于QT的GSM手机在嵌入式LINUX下的设计与实现。 二、实验内容 1.人机接口实验 实验十九键盘驱动实验 ?实验目的：矩阵键盘驱动的编写 ?实验内容：矩阵键盘驱动的编写 ?作业要求：完成键盘加减乘除运算 ?实验作业源码及注释： #INCLUDE 理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （2013 —2014 学年第 2 学期） 一、实验目的 掌握定时器T0、T1的方式选择和编程方法，了解中断服务程序的设计方法，学会实时程序的调试技巧。 二、实验原理 89C51单片机有五个中断源(89C52有六个)，分别是外部中断请求0、外部中断请求1、定时器/计数器0溢出中断请求、定时器/计数器0溢出中断请求及串行口中断请求。每个中断源都对应一个中断请求位，它们设置在特殊功能寄存器TCON和SCON中。当中断源请求中断时，相应标志分别由TCON和SCON的相应位来锁寄。五个中断源有二个中断优先级，每个中断源可以编程为高优先级或低优先级中断，可以实现二级中断服务程序嵌套。在同一优先级别中，靠部的查询逻辑来确定响应顺序。不同的中断源有不同的中断矢量地址。 中断的控制用四个特殊功能寄存器IE、IP、TCON (用六位)和SCON(用二位)，分别用于控制中断的类型、中断的开／关和各种中断源的优先级别。 中断程序由中断控制程序（主程序）和中断服务程序两部分组成：1）中断控制程序用于实现对中断的控制； 2）中断服务程序用于完成中断源所要求的中断处理的各种操作。 C51的中断函数必须通过interrupt m进行修饰。在C51程序设计中，当函数定义时用了interrupt m修饰符，系统编译时把对应函数转化为中断函数，自动加上程序头段和尾段，并按MCS-51系统中断的处理方式自动把它安排在程序存储器中的相应位置。 三、实验容 在实验板上完成如下功能： ●用定时器T0的方式1，实现第一个发光二极管以200ms的间隔闪烁； ●用定时器T1的方式1，实现数码管前两位59s循环计时。 实验板数码管电路原理如图1所示。 计算初值公式 定时模式1 th0=(216-定时时间) / 256 tl0=(216-定时时间) % 256 《嵌入式操作系统》实验报告 班级计算机 学号 姓名 指导教师庄旭菲 内蒙古工业大学信息工程学院计算机系 2018年6月 实验一Linux内核移植与编译实验 1. 实验目的 了解Linux 内核相关知识与内核结构 了解Linux 内核在ARM 设备上移植的基本步骤和方法 掌握Linux 内核裁剪与定制的基本方法 2. 实验内容 分析Linux 内核的基本结构，了解Linux 内核在ARM 设备上移植的一些基本步骤及常识。 学习Linux 内核裁剪定制的基本配置方法，利用UP-Magic210 型设备配套Linux 内核进行自定义功能(如helloworld 显示)的添加，并重新编译内核源码，生成内核压缩文件zImage，下载到UP-Magic210 型设备中测试。 3. 实验步骤 实验目录：/UP-Magic210/SRC/kernel/编译内核：在宿主机端为UP-Magic210 设备的Linux 内核编写简单的测试驱动（内核）程序并修改内核目录中相关文件，添加对测试驱动程序的支持。 (1)、使用vim 编辑器手动编写实验代码 内如如下： #include 嵌入式系统实验报告文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208] 大连理工大学 本科实验报告 课程名称：嵌入式系统实验 学院（系）：电子信息与电气工程学部 专业：自动化 班级： 0804 学号： 学生姓名：何韬 2011年 11月 18日 大连理工大学实验报告 学院（系）：电信专业：自动化班级： 0804 姓名：何韬学号：组： ___ 实验时间： 2011-11-12 实验室： d108 实验台： 指导教师签字：成绩： 实验二ARM的串行口实验 一、实验目的和要求 见预习报告 二、实验原理和内容 见预习报告 三、主要仪器设备 硬件：ARM嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC机Pentium100 以上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP 、ARM SDT 或集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 四、实验步骤 见预习报告 五、核心代码 在主函数中实现将从串口0接收到的数据发送到串口0（） int main(void) { char c1[1]; char err; ARMTargetInit(); 通过调用OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()创建至少一个任务; . OSStart(); /ucos-ii/" /* uC/OS interface */ #include "../ucos-ii/add/" #include "../inc/" #include "../inc/sys/" #include "../src/gui/" #include <> #include <> 嵌入式系统应用 实验报告 姓名： 学号： 学院： 专业： 班级： 指导教师： 实验1、流水灯实验 1.1实验要求 编程控制实验板上LED灯轮流点亮、熄灭，中间间隔一定时间。 1.2原理分析 实验主要考察对STM32F10X系列单片机GPIO的输出操作。 参阅数据手册可知，通过软件编程，GPIO可以配置成以下几种模式： ◇输入浮空 ◇输入上拉 ◇输入下拉 ◇模拟输入 ◇开漏输出 ◇推挽式输出 ◇推挽式复用功能 ◇开漏式复用功能 根据实验要求，应该首先将GPIO配置为推挽输出模式。 由原理图可知，单片机GPIO输出信号经过74HC244缓冲器，连接LED灯。由于74HC244的OE1和OE2都接地，为相同电平，故A端电平与Y端电平相同且LED灯共阳，所以，如果要点亮LED，GPIO应输出低电平。反之，LED灯熄灭。 1.3程序分析 软件方面，在程序启动时，调用SystemInit()函数（见附录1），对系统时钟等关键部分进行初始化，然后再对GPIO进行配置。 GPIO配置函数为SZ_STM32_LEDInit()（见附录2），函数中首先使能GPIO 时钟： RCC_APB2PeriphClockCmd(GPIO_CLK[Led], ENABLE); 然后配置GPIO输入输出模式： GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP； 再配置GPIO端口翻转速度： GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz； 最后将配置好的参数写入寄存器，初始化完成： GPIO_Init(GPIO_PORT[Led], &GPIO_InitStructure)。 初始化完成后，程序循环点亮一个LED并熄灭其他LED，中间通过Delay()函数进行延时，达到流水灯的效果（程序完整代码见附录3）。 实验程序流程图如下： 硬件方面，根据实验指南，将实验板做如下连接： 1.3实验结果 嵌入式实验报告二 一、实验目的： 1．学习cygwin； 2．通过上机实验，使学生验证、巩固和充实所学理论知识，加深对相关内容的理解，了解嵌入式Linux的工具链，掌握基于Linux的C程序设计。 二、实验要求： 1．安装cygwin; 2．学习GCC的使用和Makefile的编写。 3．编程实现文件拷贝功能。 三、问题： 1．简述Gcc的常用选项并举例说明。 Linux中gcc常用编译选项 -x language filename 设定文件所使用的语言,使后缀名无效,对以后的多个有效.也就是根据约定，C语言的后缀名称是.c的，而C++的后缀名是.C或者.cpp,如果你很个性，决定你的C代码文件的后缀名是. pig 哈哈，那你就要用这个参数,这个参数对他后面的文件名都起作用，除非到了下一个参数的使用。可以使用的参数有下面的这些： `c', `objective-c', `c-header', `c++', `cpp-output', `assembler', and `a ssembler-with-cpp'. 例子用法: cd.. gcc -x c hello.pig -x none filename 关掉上一个选项，也就是让gcc根据文件名后缀，自动识别文件类型 例子用法: gcc -x c hello.pig -x none hello2.c -c 只激活预处理,编译,和汇编,也就是他只把程序做成obj文件 例子用法: gcc -c hello.c 他将生成.o的obj文件 -S 只激活预处理和编译，就是指把文件编译成为汇编代码。 例子用法 gcc -S hello.c 他将生成.s的汇编代码，你可以用文本编辑器察看 -E 实验五中断控制实验 （一）实验目的 了解中断的作用； 掌握嵌入式系统中断的处理流程； 掌握ARM中断编程。 （二）实验设备 计算机;ARM硬件仿真器;ARM开发板 （三）实验硬件设置 在做实验之前，先将开发板电源接好，将仿真器的USB连线与电脑相连，通电，然后按核心板的复位键。 （四）实验原理 1. 中断的基本概念 CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有三种：查询方式、中断方式和DMA方式。DMA 方式将在后续实验中说明。查询方式的优点是硬件开销小，使用起来比较简单。但在此方式下，CPU要不断地查询外设的状态，当外设未准备好时，CPU就只能循环等待，不能执行其它程序，这样就浪费了CPU的大量时间，降低了CPU的利用率。为了解决这个矛盾，通常采用中断传送方式：即当CPU进行主程序操作时，外设的数据已存入输入端口的数据寄存器； 或端口的数据输出寄存器已空，由外设通过接口电路向CPU发出中断请求信号，CPU在满足一定的条件下，暂停执行当前正在执行的主程序，转入执行相应能够进行输入/输出操作的子程序，待输入/输出操作执行完毕之后CPU再返回并继续执行原来被中断的主程序。这样CPU就避免了把大量时间耗费在等待、查询状态信号的操作上，使其工作效率得以大大地提高。能够向CPU发出中断请求的设备或事件称为中断源。系统引入中断机制后，CPU与外设（甚至多个外设）处于“并行”工作状态，便于实现信息的实时处理和系统的故障处理。中断方式的原理示意图如下所示。 图5-7 中断处理示意图 1）中断响应 中断源向CPU发出中断请求，若优先级别最高，CPU在满足一定的条件下，可以中断当前程序的运行，保护好被中断的主程序的断点及现场信息。然后，根据中断源提供的信息，找到中断服务子程序的入口地址，转去执行新的程序段，这就是中断响应。 CPU响应中断是有条件的，如内部允许中断、中断未被屏蔽、当前指令执行完等。 2）中断服务子程序 CPU响应中断以后，就会中止当前的程序，转去执行一个中断服务子程序，以完成为相应设备的服务。中断服务子程序的一般结构如下图所示。 实验一 ARM汇编指令使用实验——基本数学/逻辑运算 一、实验目的 1. 初步学会使用ARM ADS / Embest IDE for ARM 开发环境及ARM软件模拟器。 2. 通过实验掌握数据传送和基本数学/逻辑运算的ARM汇编指令的使用方法。 二、实验设备 1. 硬件：PC机。 2. 软件：ADS 1.2 / Embest IDE 200X集成开发环境。 三、实验内容 1．熟悉ADS 1.2 / Embest IDE 200X开发环境的使用，使用LDR/STR和MOV等指令访问寄存器或存储单元，实现数据的加法运算。具体实验程序如下： /* armasm1a.s */ .EQU X, 45 /*定义变量X，并赋值为45*/ .EQU Y, 64 /*定义变量Y，并赋值为64*/ .EQU STACK_TOP, 0X1000 /*定义栈顶0X1000*/ .GLOBAL _START .TEXT _START: /*程序代码开始标志*/ MOV SP, #STACK_TOP MOV R0, #X /*X的值放入R0*/ STR R0, [SP] /*R0的值保存到堆栈*/ MOV R0, #Y /*Y的值放入R0*/ LDR R1, [SP] /*取堆栈中的数到R1*/ ADD R0, R0, R1 STR R0, [SP] STOP: B STOP /*程序结束，进入死循环*/ .END 2．使用ADD/SUB/LSL/LSR/AND/ORR等指令，完成基本数学/逻辑运算。具体实验程序如下：/* armasm1b.s */ .EQU X, 45 /*定义变量X，并赋值为45*/ .EQU Y, 64 /*定义变量Y，并赋值为64*/ .EQU Z, 87 /*定义变量Z，并赋值为87*/ .EQU STACK_TOP, 0X1000 /*定义栈顶0X1000*/ .GLOBAL _START .TEXT _START: /*程序代码开始标志*/ MOV R0, #X /*X的值放入R0*/ MOV R0, R0, LSL #8 /*R0的值乘以2的8次方 */ MOV R1, #Y /*Y的值放入R1*/ ADD R2, R0, R1, LSR #1 /*R1的值除以2再加上R0后的值放入R2*/ MOV SP, #0X1000嵌入式实验报告
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