《嵌入式系统与开发》ARM汇编及接口设计-实验报告 - 答案

arm嵌入式实验报告ARM嵌入式实验报告近年来，随着科技的不断进步，嵌入式系统在各个领域得到了广泛应用。

作为其中一种重要的嵌入式处理器架构，ARM架构以其高效能和低功耗的特点，成为了众多嵌入式系统的首选。

本实验报告将介绍我在ARM嵌入式实验中的学习和体会。

1. 实验背景和目的嵌入式系统是指将计算机技术应用于各种电子设备中，以完成特定任务的系统。

ARM架构作为一种低功耗、高性能的处理器架构，广泛应用于智能手机、平板电脑、物联网设备等领域。

本次实验的目的是通过学习ARM架构的基本原理和应用，了解嵌入式系统的设计和开发过程。

2. 实验内容本次实验主要包括以下几个方面的内容：2.1 ARM架构的基本原理首先，我们学习了ARM架构的基本原理，包括指令集、寄存器、内存管理等方面的知识。

ARM指令集具有丰富的指令种类和灵活的寻址方式，可以满足不同应用的需求。

同时，ARM处理器具有多个寄存器，用于存储和操作数据，提高了程序的执行效率。

此外，内存管理是嵌入式系统设计中非常重要的一环，ARM架构通过虚拟内存管理机制，实现了对内存的高效管理。

2.2 ARM开发工具的使用为了进行ARM嵌入式系统的开发，我们需要使用相应的开发工具。

本次实验中，我们学习了如何使用Keil MDK开发工具，进行ARM程序的编译、调试和下载。

Keil MDK提供了一套完整的开发环境，包括编译器、调试器和仿真器等，方便了我们进行ARM程序的开发和调试。

2.3 ARM嵌入式系统的设计和开发在掌握了ARM架构和开发工具的基本知识后，我们开始进行ARM嵌入式系统的设计和开发。

本次实验中，我们以一个简单的温度监测系统为例，设计了相应的硬件电路和软件程序。

硬件电路包括传感器、模拟转换电路和显示器等，用于采集和显示温度数据。

软件程序则负责控制硬件电路的运行，并将采集到的温度数据进行处理和显示。

3. 实验结果和分析通过实验，我们成功地设计和开发了一个基于ARM架构的温度监测系统。

ARM嵌入式系统结构与编程习题答案邱铁著第8章ARM汇编语言与嵌入式C混合编程1.严格按照嵌入式C语言的编程规范，写一个C语言程序，实现将一个二维数组内的数据行和列进行排序。

答：略2.嵌入式C程序设计中常用的移位操作有哪几种，请说明每种运算所对应的ARM指令实现。

答：移位操作分为左移操作与右移操作左移运算符―<右移运算符―>>‖实现将―>>‖左边的操作数的各个二进制位向右移动―<对于空位的补齐方式，无符号数与有符号数是有区别的。

对无符号数进行右移时，低位丢弃，高位用0补齐，其值相当于除以：2―右移位数‖次方对有符号数进行右移时，根据处理器的不同选择逻辑右移或算术右移3.volatile限制符在程序中起到什么作用。

请举例说明。

答：volatile的本意为―暂态的‖或.―易变的‖，该说明符起到抑制编译器优化的作用。

如果在声明时用―volatile‖关键进行修饰，遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供特殊地址的稳定访问。

例:硬件端口寄存器读取Char某=0,y=0,z=0;某=ReadChar(0某54000000);//读端口y=某;某=ReadChar(0某54000000);//再读端口z=某;以上代码可能被编译器优化为Char某=0,y=0,z=0;某=ReadChar(0某54000000);//读端口y=某;z=某;为了确保某的值从真实端口获取，声明时应该为Volatilechar某;Chary,z;4.请分析下列程序代码的执行结果。

#includemain(){intvalue=0某FF1;int某p1,某某p2,某某某p3,某某某某p4;p1=&value;p2=&p1;p3=&p2;p4=&p3;printf(\}答：程序输出结果为：某某某某p4=40815.分析宏定义#definePOWER(某)某某某是否合理，举例说明。

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_TOPMOV 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*/STRR0, [SP] STOP: B STOP/* 程序结束，进入死循环 */.END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 乙87/*定义变量Z ,并赋值为87*/.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 STR R2, [SP] MOV R0, #Z/*Z 的值放入 R0*/ AND R0, R0, #0XFF /* 取 R0 的低八位 */ 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*/ADDR0, R0, R1 2．使用 ADD/SUB/LSL/LSR/AND/ORR .EQU STACK_TOP, 0X1000 /* 定义栈顶 0X1000*/1．新建工程。

《嵌入式系统原理与应用》实验报告实验序号：02 实验项目名称：汇编指令实验21学号1207012117 姓名黄明专业、班实验地点实验楼1#318 指导教师黄鹏程实验时间4-18 一、实验目的1．了解ADS 1.2 集成开发环境及ARMulator 软件仿真；2．掌握ARM7TDMI 汇编指令的用法，并能编写简单的汇编程序；3. 通过实验了解如何使用 ARM 汇编指令实现结构化程序编程。

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。

三、实验内容与步骤实验内容：使用 ARM 汇编指令实现 if条件执行；使用 ARM 汇编指令实现 for循环结构；使用 ARM 汇编指令实现 while 循环结构；使用 ARM 汇编指令实现 do…while 循环结构；使用 ARM 汇编指令实现 switch 开关结构。

实验步骤：1. 思考如何使用 ARM 汇编指令实现结构化编程，具体的条件自己设定。

比如if条件执行，if(x>y) z=0，设 x 为 R0，y为 R1，z 为 R2，汇编代码如何编写。

2. 启动 ADS 1.2，使用 ARM Executable Image 工程模板建立一个工程Instruction5。

3. 建立汇编源文件 TEST2.S，编写实验程序，然后添加到工程中。

4. 编译连接工程，选择【Project】->【Debug】，启动 AXD进行软件仿真调试。

5. 打开寄存器窗口(Processor Registers)，选择 Current 项监视各寄存器的值。

6. 单步运行程序，判断程序是否按设计的程序逻辑执行。

四、实验结果与数据处理(1)if(x>y) z=100;else z=50;源程序：MOV R0,#101 ; 初始化x的值MOV R1,#250 ; 初始化y的值CMP R0,R1MOVHI R2,#100MOVLS R2,#50(2)for(i=0; i<10; i++){x++;}设x为R0，i为R2 (i、x均为无符号整数) 源程序：MOV R0,#0MOV R2,#0FOR_L1 CMP R2,#10BHS FOR_ENDADD R0,R0,#1ADD R2,R2,#1 ; i++B FOR_L1FOR_END NOP(3)while(x<=y) {x*=2;R0，y 为R1 (x、y 均为无符号整数)源程序：MOV R0,#1 ; 初始化x的值MOV R1,#10 ; 初始化y的值B WHILE_L2WHILE_L1 MOV R0,R0,LSL #1WHILE_L2 CMP R0,R1BLS WHILE_L1WHILE_END NOP(4)do{x--;} while(x>0);设x为R0 (x为无符号整数)源程序MOV R0,#5 ; 初始化x的值DOWHILE_L1 ADD R0,R0,#-1 ; 循环体，x--DOWHILE_L2 MOVS R0,R0 ; R0 ←R0，并影响条件码标志BNE DOWHILE_L1 ; 若R0不为0(即x不为0)，则继续循环DOWHILE_END NOP(5); switch(key&0x0F); { case 0:; case 2:; case 3: x = key + y;; break;; case 5: x = key - y;; break;; case 7: x = key * y;; break;; default: x = 168;; break;; }; 设x为R0，y 为R1，key 为R2 (x、y、key 均为无符号整数)源程序MOV R1,#3 ; 初始化y的值MOV R2,#2 ; 初始化key的值SWITCH AND R2,R2,#0x0F ; switch(key&0x0F) CASE_0 CMP R2,#0 ; case 0:CASE_2 CMPNE R2,#2 ; case 2:CASE_3 CMPNE R2,#3 ; case 3:BNE CASE_5ADD R0,R2,R1 ; x = key + yB SWITCH_END ; breakCASE_5 CMP R2,#5 ; case 5:BNE CASE_7SUB R0,R2,R1 ; x = key - yB SWITCH_END ; breakCASE_7 CMP R2,#7 ; case 7:BNE DEFAULTMUL R0,R2,R1 ;x = key * yB SWITCH_END ; breakDEFAULT MOV R0,#168 ; default: x = 168 SWITCH_END NOPHALT B HALTEND五、分析与讨论六、教师评语成绩签名：日期：。

南京邮电大学通信与信息工程学院实验报告实验名称：实验一基于ADS开发环境的设计实验二嵌入式Linux交叉开发环境的建立实验三嵌入式Linux环境下的程序设计课程名称嵌入式系统B班级学号B********姓名马俊民开课时间2015/2016学年第1学期实验一基于ADS开发环境的程序设计一、实验目的1、学习ADS开发环境的使用；2、学习和掌握ADS环境下的汇编语言及C语言程序设计；3、学习和掌握汇编语言及C语言的混合编程方法。

二、实验内容1、编写和调试汇编语言程序；2、编写和调试C语言程序；3、编写和调试汇编语言及C语言的混合程序；4、编写程序测试多寄存器传送指令的用法。

三、实验原理ADS全称为ARM Developer Suite，是ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具。

现在常用的ADS版本是ADS1.2，它取代了早期的ADS1.1和ADS1.0。

ADS用于无操作系统的ARM系统开发，是对裸机（可理解成一个高级单片机）的开发。

ADS具有极佳的测试环境和良好的侦错功能，它可使硬件开发工作者更深入地从底层去理解ARM处理器的工作原理和操作方法，为日后自行设计打基础，为BootLoader的编写和调试打基础。

1.ADS软件的组成ADS由命令行开发工具、ARM运行时库、GUI开发环境（CodeWarrior和AXD）、实用程序、支持软件等组成。

2.GUI开发环境ADS GUI开发环境包含CodeWarrior和AXD两种，其中Code Warrior是集成开发工具，而AXD是调试工具。

使用汇编语言进行编程简单、方便，适用于初始化硬件代码、启动代码等。

汇编语言具有一些相同的基本特征：1.一条指令一行。

2.使用标号（label）给内存单元提供名称，从第一列开始书写。

3.指令必须从第二列或能区分标号的地方开始书写。

4.注释必须跟在指定的注释字符后面，一直书写到行尾。

在ARM汇编程序中，每个段必须以AREA作为段的开始，以碰到下一个AREA 作为该段的结束，段名必须唯一。

实验一熟悉嵌入式LINUX开发环境1、实验目的熟悉UP-TECHPXA270-S的开发环境。

学会WINDOWS环境与嵌入式Linu环境共享资源的基本方法。

2、实验内容学习UP-TECHPXA270-S系统的使用、XP和虚拟机之间传送文件方法以及UP-TECHPXA270-S和虚拟机之间共享目录的建立方法。

3、预备知识了解UP-TECHPXA270-S的基本结构和配置，Linux基本知识。

4、实验设备硬件：UP-TECHPXA270-S开发板、PC机（内存500M以上）。

软件：PC机操作系统RADHAND LINUX 9+MIMICOM+RAM LINUX操作系统5、实验步骤（1）、在虚拟机下练习Linux常用命令。

（注意以下操作只能在[root@BC root]#，也就是root文件夹下运行，不然会导致系统不能启动）a. 学习命令通过“man ***”和“*** --help”得到的命令使用方法。

b．学习并掌握如下命令：ls，cd ，pwd，cat，more，less，mkdir， rmdir ，rm，mv，cp，tar，ifconfig（2）、XP与虚拟机之间传送文件（Samba服务器建立、网络设置、文件传送）；（3）、了解系统资源和连线；（4）、开发板与虚拟机之间共享目录建立（设置NFS、开发板IP设置、目录挂载），挂载文件；（5）vi(vim)的使用（6）输入qt，启动桌面，按CTRL+C退出6、实验报告要求（1）、XP和虚拟机之间传送文件步骤；虚拟机共享XP文件：选择虚拟机设置，设置要共享的文件启动Linux进入/mnt/hgfs即可看到共享文件夹服务器设置——samba服务器(设置需要共享的目录)XP共享虚拟机文件：服务器设置——samba服务器(设置需要共享的目录)确保网络的PING通（即在同一局域网）：1.虚拟机的192.168.1.234（RH9）2.XP的为192.168.1.1253.在XP 下点击开始-》运行（\\192.168.1.234）4.用户名bc密码123456以上实现了Linux虚拟机(RH9)和XP的文件的共享（2）、开发板与虚拟机之间建立共享目录以及文件挂载步骤；1.服务器设置——nfs服务器(设置需要共享的目录)2.设置开发板的ip地址：ifconfig eth0 192.168.1.53.在实验箱终端里输入mount -t nfs -o nolock 192.168.1.234:/up-techpxa270/exp /mnt/nfs4./mnt/nfs即为共享目录（3）、请画出虚拟机、PC机和ARM实验箱之间的硬件连接图；（4）、在Linux中怎样配置网络；系统设置->网络,在新的选项卡中（5）、实验中遇到的问题与解决过程。

课后题答案:第一章1.写出下列英文缩写的英文原文及中文含义。

RAM随机存储器 DRAM动态随机存储器 ROM只读存储器PROM可编程只读存储器 EPROM可插除可编程只读存储器 CANCAN总线RTOS实时操作系统 SOPC片上可编程系统 ICE硬件调试器 FI快速终端请求EEPROM电可插除可编程只读存储器 API应用程序接 DMA直接内存存取RISC精简指令集计算机 SPI串行万维指令 MMU存储管理单元UART异步接受发送装置 ARM先进RISC存储器 SWI软件终端指令2、什么是嵌入式系统？ P3嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。

以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。

3、是比较嵌入式系统与通用PC的区别。

P3（1）嵌入式系统是专用的计算机系统，而PC是通用的计算机系统。

（2）技术要求不同，通用PC追求高速、海量的数据运算；嵌入式要求对象体系的智能化控制。

（3）发展方向不同，PC追求总线速度的不断提升，存储容量不断扩大；嵌入式追求特定对象系统的智能性，嵌入式，专用性。

4、嵌入式体统有哪些部分组成？简单说明各部分的功能与作用（1）硬件层是整个核心控制模块（由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他I/O 接口以及电源组成），嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心，在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路（RAM和ROM等），这就构成了一个嵌入式核心控制模块，操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。

（2）中间层把系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。

一般包括硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）和板级支持包（Board Support Package，BSP）。

（3）软件层由实时操作系统（Real Time Operating System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphical User Interfaces，GUI）、网络组件组成。

arm嵌入式实验报告ARM嵌入式实验报告摘要：本实验报告旨在介绍ARM嵌入式系统的基本概念和实验过程。

通过本次实验，我们深入了解了ARM架构的特点、嵌入式系统的应用领域和开发流程，同时掌握了ARM嵌入式开发工具的使用方法。

本报告将详细介绍实验过程和结果，以及对ARM嵌入式系统的深入理解和思考。

一、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作，加深对ARM嵌入式系统的理解，掌握ARM嵌入式开发工具的使用方法，以及熟悉嵌入式系统的开发流程。

具体目标包括：1. 了解ARM架构的特点和应用领域；2. 熟悉ARM嵌入式开发工具的使用方法；3. 掌握嵌入式系统的开发流程，包括软件编写、调试和测试。

二、实验过程1. 熟悉ARM架构和嵌入式系统的基本概念；2. 安装并配置ARM嵌入式开发工具；3. 编写简单的嵌入式程序，包括LED控制、按键检测等；4. 调试和测试程序，验证功能和性能。

三、实验结果通过本次实验，我们深入了解了ARM架构的特点和应用领域，熟悉了ARM嵌入式开发工具的使用方法，掌握了嵌入式系统的开发流程。

同时，我们成功编写并调试了简单的嵌入式程序，验证了程序的功能和性能。

四、对ARM嵌入式系统的思考ARM嵌入式系统具有低功耗、高性能、灵活性等特点，广泛应用于移动设备、智能家居、工业控制等领域。

随着物联网、人工智能等新兴技术的发展，ARM 嵌入式系统的应用前景更加广阔。

我们应不断学习和探索，深入理解ARM嵌入式系统的原理和应用，为未来的发展做好准备。

五、结论本次实验使我们对ARM嵌入式系统有了更深入的理解，掌握了嵌入式开发工具的使用方法，提高了实际操作能力。

通过不断学习和实践，我们将能够更好地应用ARM嵌入式系统，为未来的发展做出贡献。

综上所述，本次实验取得了良好的成果，对我们的学习和发展具有重要意义。

希望通过不断努力，我们能够在ARM嵌入式系统领域取得更大的进步和成就。

ARM嵌入式系统实验报告一、实验目的通过这次实验，我们的目的是学习和了解ARM嵌入式系统的基本原理和应用。

掌握ARM嵌入式系统的系统组成和工作方式，并能够进行简单的嵌入式系统的设计与开发。

二、实验内容1.ARM嵌入式系统的组成和工作原理ARM嵌入式系统由处理器、存储器、外设和操作系统组成。

其中，处理器是系统的核心，负责控制和处理数据；存储器用于存储数据和指令；外设包括输入和输出设备等，用于和外部环境进行交互；操作系统负责管理系统资源和提供各种服务。

ARM处理器采用RISC（精简指令集计算机）架构，具有高性能和低功耗的特点。

它的核心是ARM架构的CPU，采用32位指令集，并具有多种处理器模式和操作模式。

2.ARM嵌入式系统开发环境的搭建在搭建开发环境的过程中，我们需要安装相应的开发工具和驱动程序，并进行相应的配置。

这样才能够实现开发板和PC机之间的通信和调试。

3.ARM嵌入式系统的设计与开发根据实验要求，我们要设计和开发一个简单的ARM嵌入式系统。

这需要进行以下几个步骤：（1）编写系统启动代码，对系统进行初始化；（2）编写应用程序代码，实现系统的功能；（3）将应用程序代码编译成目标文件，然后链接生成可执行文件；三、实验过程1.搭建开发环境首先，我们安装了交叉编译器和调试器，并进行了相应的配置。

然后，连接开发板和PC机，安装和配置驱动程序。

最后，配置开发板的启动方式和调试方式。

2.编写代码并进行编译根据系统设计的要求，我们编写了相应的启动代码和应用程序代码。

然后，使用交叉编译器将代码编译成目标文件，以便下一步的链接。

3.链接生成可执行文件使用交叉编译器将目标文件进行链接，生成可执行文件。

同时，我们对可执行文件进行了相应的设置，如堆栈大小、程序入口地址等。

四、实验结果经过我们的努力和调试，我们最终成功地设计和开发了一个简单的ARM嵌入式系统。

该系统能够按照预期的功能进行工作，并且稳定可靠。

五、实验总结通过这次实验，我们深入学习了ARM嵌入式系统的原理和应用。

贵州大学实验报告学院：专业：班级：姓名学号实验组实验时间05.03 指导教师余佩嘉成绩实验项目名称ARM的串行口实验实验目的1.掌握ARM的串行口工作原理2.学习编程实现ARM的UART通讯3.掌握CPU运用串口通讯的方法实验原理1．异步串行I／O异步串行方式是将传输数据的每个字符一位接一位(例如先低位、后高位)地传送。

数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行I／O可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。

接受方对于同一根线上一连串的数字信号，一方面要分割成位，再按位组成字符。

为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。

在微型计算机中大量使用异步串行I／O方式，双方使用各自的时钟信号，并且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。

但是由于每个字符都要独立拟定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间还也许有长度不定的空闲时间，因此效率较低。

图3-1给出异步串行通信中一个字符的传送格式。

开始前，线路处在空闲状态，送出连续“1”。

传送开始时一方面发一个“０”作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数据。

每个字符的数据位长可以约定为5位、6位、7位或8位，一般采用ASCII编码。

后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为“1”的位数凑成奇数个或偶数个。

也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。

最后是表信号地所有的信号都要通过信号地线构成耦合回路。

通信线有以上三条(TXD、RXD和信号地)就能工作了。

其余信号重要用于双方设备通信过程中的联络(握手信号)，并且有些信号仅用于和MODEM的联络。

若采用微型机对微型机直接通信，且双方可直接对异步串行通信电路芯片编程，若设立成不要任何联络信号，则其它线都可不接。

有时在通信线的同一端将相关信号短接以“自握手”方式满足联络规定。

这就是如图3-2(a)所示的情况。

RTS／CTS 请求发送值号RTS是发送器输出的准备好信号。

接受方准备好后送回清除发送信号CTS后，发送数据开始进行，在同一端将这两个信号短接就意味着只要发送器准备好即可发送。