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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。
嵌入式系统设计与开发基于ARMCortexM系列微控制器一、引言嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，通常被嵌入到更大的机器或系统中，用于控制和监视设备的运行。
在现代科技发展的背景下，嵌入式系统已经广泛应用于各个领域，如智能家居、工业自动化、医疗设备等。
而ARM Cortex-M系列微控制器则是目前嵌入式系统设计与开发中最为流行和广泛应用的处理器架构之一。
二、ARM Cortex-M系列微控制器概述ARM Cortex-M系列微控制器是由ARM公司推出的一款低功耗、高性能的32位处理器架构，广泛应用于嵌入式系统设计与开发中。
该系列微控制器具有低成本、低功耗、高性能等特点，适用于各种不同规模和复杂度的嵌入式应用。
三、嵌入式系统设计流程1. 系统需求分析在进行嵌入式系统设计之前，首先需要对系统的需求进行分析，包括功能需求、性能需求、接口需求等方面的要求。
只有明确了系统需求，才能有效地进行后续的设计工作。
2. 硬件设计硬件设计是嵌入式系统设计中至关重要的一环，包括选择合适的ARM Cortex-M系列微控制器、外围器件的选型、电路设计、PCB布局等工作。
合理的硬件设计可以保证系统稳定性和性能。
3. 软件设计软件设计是嵌入式系统设计中另一个重要的方面，包括编写程序代码、驱动程序开发、RTOS（实时操作系统）选择等工作。
良好的软件设计可以提高系统的可靠性和灵活性。
4. 系统集成与调试在完成硬件设计和软件设计后，需要对整个系统进行集成和调试工作。
通过逐步测试各个模块和整体系统，确保系统功能正常并符合需求。
四、ARM Cortex-M系列微控制器应用案例1. 智能家居在智能家居领域，ARM Cortex-M系列微控制器被广泛应用于智能灯光控制、智能门锁、智能家电等设备中，实现远程控制和自动化管理。
2. 工业自动化在工业自动化领域，ARM Cortex-M系列微控制器被应用于PLC （可编程逻辑控制器）、工业机器人、传感器网络等设备中，实现生产线自动化和智能监控。
基于ARM处理器的嵌入式系统设计嵌入式系统指的是任何一种通过程序嵌入到硬件系统中，以实现特定功能的设备。
这些系统包括嵌入式计算机、嵌入式传感器、嵌入式测量设备等等。
嵌入式系统的设计必须遵循严格的硬件和软件要求，以实现高可靠性、高效性和低耗能等特性。
ARM处理器是一种高性能低功耗处理器。
由于其独特的架构和性能，ARM处理器已逐渐成为嵌入式系统中的首选处理器。
在工业控制、汽车电子、消费电子等领域中，ARM处理器已经得到广泛的应用。
基于ARM处理器的嵌入式系统设计需要注意以下几个方面：一、硬件设计嵌入式系统中，硬件设计是至关重要的。
硬件设计需要考虑到系统的高可靠性和稳定性。
在基于ARM处理器的嵌入式系统中，硬件设计需要考虑以下几点：1.选取适当的处理器。
根据系统的应用场景和性能要求，选择适当的ARM处理器。
比如，某些应用需要实现高计算性能，而某些应用则需要实现低功耗，需要选择不同的处理器。
2.电源设计。
对于嵌入式系统来说，电源设计尤为重要。
在选择电源时，需要考虑电压范围、电流要求、效率、可靠性等因素。
3.布线设计。
布线设计需要考虑到模拟信号与数字信号的分离、信号传输的完整性以及电磁干扰等问题。
4.外设设计。
根据系统的需求，需要选取合适的外设，包括存储器、通信接口、传感器接口等。
二、软件设计基于ARM处理器的嵌入式系统中，软件设计是至关重要的。
以下是一些需要注意的问题：1.Bootloader设计。
Bootloader是在系统上电时运行的第一个程序，用于初始化硬件、加载操作系统内核等。
Bootloader的设计需要考虑到硬件的初始化和操作系统内核的加载。
2.操作系统设计。
嵌入式系统中，通常会使用一些轻量级的操作系统，例如FreeRTOS、uC/OS等。
操作系统的设计需要考虑到性能、资源占用、任务优先级等因素。
3.应用程序设计。
应用程序设计需要考虑到系统的功能要求、通信协议等因素。
在应用程序设计中，需要注意代码复杂度，确保代码的可维护性和可扩展性。
基于ARM嵌入式系统的设计及其应用ARM嵌入式系统是一种基于ARM架构设计的嵌入式计算系统。
ARM架构有着低功耗、高性能和高度可扩展性的特点，所以广泛应用于嵌入式系统。
本文将探讨ARM嵌入式系统的设计原理和其在各个领域的应用。
首先，ARM嵌入式系统的设计需要考虑以下几个方面。
首先是硬件设计，包括选择ARM核心的版本和配置，以及外围设备的选择和接口定义。
其次是软件设计，包括操作系统、驱动程序和应用软件的开发。
最后是系统集成和测试，将硬件和软件进行结合，开展系统级的调试和验证。
ARM嵌入式系统的应用场景非常广泛，下面将介绍几个典型的应用领域。
1.智能手机和平板电脑：ARM嵌入式系统在智能手机和平板电脑上得到了广泛的应用。
其低功耗和高性能的特点使得这些设备具有长久的电池续航时间和流畅的用户体验。
2.物联网：ARM嵌入式系统在物联网领域也有着重要的应用。
它可以用于连接各种智能设备，如智能家居、智能工业设备等，实现设备之间的通信和数据交换。
3.汽车电子：ARM嵌入式系统在汽车电子领域得到了广泛的应用。
它可以用于驱动系统、车载娱乐系统以及车载通信系统等。
ARM嵌入式系统的低功耗和高性能可以提供更好的性能和用户体验。
4.工业控制：ARM嵌入式系统在工业控制领域也有着重要的应用。
它可以用于监控和控制系统，实现自动化生产和设备的远程监控。
5.医疗设备：ARM嵌入式系统在医疗设备领域也得到了广泛的应用。
它可以用于心率监测、血压监测等医疗设备。
ARM嵌入式系统的低功耗和高性能可以提供可靠的性能和长久的使用时间。
总的来说，ARM嵌入式系统在各个领域具有广泛的应用。
其低功耗、高性能和高度可扩展性的特点使得它成为了嵌入式系统设计的首选。
而且，随着技术的不断发展，ARM嵌入式系统将会在更多的领域得到应用，为各行业带来更高效、更智能的解决方案。
基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现陈斌【摘要】随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,IT行业取得了较大程度上的进步,为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。
尤其是近几年来,信息技术、网络技术飞速发展,IT领域不断发展与升级,在这种环境之下,嵌入式系统成为IT领域的重要焦点之一。
目前状况下,行业内存在着诸多的嵌入式系统,而在这些嵌入式系统当中,Linux最为受到青睐,这主要是因为Linux具有自身的强大优势,主要表现在三个方面,分别是元代码开放、功能强大一级级易于移植等。
就目前市场状况而言,ARM9系列的嵌入式微处理器已经成为嵌入式系统首选的处理器产品,本文就在此基础之上针对基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现进行有益探讨。
【期刊名称】《佳木斯职业学院学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P1-2)【关键词】嵌入式系统 ARM9 Linux应用开发平台文件系统【作者】陈斌【作者单位】铁岭师范高等专科学校【正文语种】中文【中图分类】TP316.811.嵌入式系统模型图1显示的主要是嵌入式系统的模型结构：如果从物理层面的角度对其进行一定程度上的分析，可以将嵌入式计算系统理解成一个专用的电子系统，一般情况下，这一专用的电子系统都处于一个非电子系统环境之下，且这一系统环境具有一定的复杂性。
至于这两种系统的关系，可以对其进行一定程度的抽象化处理，即具有复杂性的非电子系统是嵌入式系统的外部环境，我们将其称为被嵌入的系统。
就一般状况而言，整个系统之中所包含的嵌入式系统为多个，同时，嵌入式系统能够与外界进行直接的通信。
对于嵌入式系统而言，它能够提供一个专门的服务给被嵌入系统，这一服务主要表现为两个方面：一方面，这一服务可以表现为对外界输入的响应；另一方面，这一服务也可以是对被嵌入系统或者与之相邻的嵌入式系统数据的响应。
就如现代机电控制系统，对于这一系统而言，它是一种分布式的系统，在这种系统环境之下，各个处理单元都是通过网络进行一定程度上的连接的。
硕士学位论文基于ARM的嵌入式系统设计第一章摘要嵌入式系统以其小型、专用、易携带、可靠性高的特点，已经在各个领域得到了广泛的应用，如军事国防、消费电子、通信设备、工业控制等。
嵌入式处理器内嵌实时操作系统(RTOS)，具有实时性、低成本、小型化、专用化和高可靠性，克服了传统的基于单片机控制系统功能不足和基于PC的系统非实时性的缺点。
随着嵌入式系统软硬件技术的飞速发展，其应用领域必将更为广阔，嵌入式系统的研究将会有非常广泛的前景。
本课题的目的就是研究适用于学校教学的嵌入式系统平台，这对于提高对嵌入式系统的理解具有重要意义。
本课题以嵌入式系统设计原理和实际应用为核心，从理论上和技术方法上开展了一系列研究。
主要工作有: 1、全面系统地概述了嵌入式系统的发展过程和分类，及其在各个领域内的应用，以及嵌入式系统的发展方向;2、基于嵌入式系统设计原理的嵌入式开发平台的设计的总体方案，从硬件和软件两个方面讲述了嵌入式系统的设计思想和方法，及其可行性的论证;3、嵌入式系统硬件平台的设计与调试，着重叙述了硬件平台的整体设计方案，包括各个设计模块的选型与接口电路的设计;4、嵌入式系统所采用的操作系统的移植与调试，详细讲叙了µC/OS-II实时操作系统在基于LPC2136的嵌入式控制器硬件平台上的移植过程及注意事项;5、对µC/OS-II内核实时性能进行了深入的分析，通过实际测试得出了在特定条件下µC/OS-II的实时响应参数。
6、在后继的工作中，我们还要在实时嵌入式操作系统的基础上完成对操作系统的扩展以及对各个模块的驱动。
总之，本文完成了嵌入式系统的硬件平台构架、实时嵌入式操作系统的移植，为今后嵌入式系统的后继开发提供了一个嵌入式平台。
关键词:嵌入式系统ARM RTOS µC/OS-II第二章AbstractWith the development of IT network technology, embedded system shows a new direction of technology development. Embedded system has been applied in military, electronics, communication, industrial control and so on, with respect to its small size, high performance, low cost, high reliability and oriented object program.Embedded controller with RTOS gets over the traditional microcontroller and the disadvantage of the un-real time specialty base on pc, instead it is real-time, low cost ,miniaturized ,customized ,and high dependability. It also has a broad foreground , along with the fast development of hardware of embedded system .This intention of this topic is designing the embedded system, which is important for enhancing the understanding of embedded system. The research is highlighted in both design theory and applications of embedded system, which extended its developments. This paper is organized into six parts:1. This article essentially introduced the development of embedded system, its classification, applications in numerous areas, and its development orientation.2. The second chapter covers the general design of the embedded system, based on the elements of embedded system design. then it shows the devise ideology and methods in either hardware or software, and the demonstration of its accessibility.3. The third chapter gives out the hardware of the embedded system, including design, test and implementation of each module, as well as their interface circuitry.4. The forth chapter introduces the process and attentions of RTOS µC/OS-II, when explanted to the LPC2136 embedded controller hardware platform.5. It covers a in-dept analyzing in the real-time performance in μC/OS-II core, as well as the real time respond parameter in the very condition.6. In the future, we will expand the operation system based on RTOS, and derivations of each module.In a word, the article provides keen insight into the platform architecture of hardware and explants of the RTOS, in addition to affording an embedded platform for the subsequence developments.Key word: embedded system ARM RTOS µC/OS-II目录第一章绪论......................................................................... 错误!未定义书签。
题目（基于ARM的嵌入式软件开发的研究）院（系）名称信息工程学院专业名称计算机科学与技术学生姓名易国亮学生学号1412210248指导老师韩贝2017年7月2日摘要嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备，ARM作为一种嵌入式系统处理器，以高性能、低功耗、低成本等优点占领了大部分市场。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
本文主要介绍了基于ARM-Linux的嵌入式系统的开发利用、嵌入式系统的概念、组成及嵌入式系统上的应用程序，简述了嵌入式系统的开发流程，最后预测了嵌入式系统的发展前景和发展方向。
关键词：ARM，嵌入式，Linux，嵌入式系统Based on ARM embedded software development researchAbstractEmbedded system to control, monitor or auxiliary equipment, machines, or for the operation of the plant equipment, ARM processor, as a kind of embedded system, with high performance, low power consumption, low cost advantages, such as occupied most of the market. It usually consists of embedded microcontroller processor, peripheral hardware, embedded operating system and user application components, such as used to implement the control of the other devices, such as monitoring or management function.Based on ARM - Linux is mainly introduced in this paper the concept of development and utilization of the embedded system, embedded system, composition and application of embedded system, this paper expounds the development process of embedded system, finally forecasts the development prospect and development direction of the embedded system.Keywords:ARM, embedded Linux, embedded systems目录1 基于ARM的嵌入式系统 (1)1.1嵌入式系统的定义及特点 (1)1.2嵌入式系统的基本结构 (1)2 嵌入式软件系统开发方法 (2)2.1 交叉编译环境的建立 (2)2.2引导程序Bootloader的开发 (3)2.3 Linux内核开发 (3)3 基于ARM的嵌入式系统应用概况 (5)3.1嵌入式系统发展现状 (5)3.2基于ARM的嵌入式系统应用领域 (5)4 嵌入式系统的发展前景 (7)5总结 (8)参考文献： (9)1 基于ARM的嵌入式系统1.1嵌入式系统的定义及特点嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。
嵌入式系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系。
它与普通的计算机系统有着较大差别，主要表现在以下几个方面：1.嵌入式系统主要是为某种特定的应用而设的，系统的建立都是与应用结合在一起的；2.为了使嵌入式系统的可靠性高和功耗小，就要求嵌入式系统的软硬件都是可以自由添加和删除的；3.嵌入式系统的控制程序可以直接烧录到芯片之中，不需要磁盘载体；4.为了能把控制程序烧录到嵌入式系统的芯片中，就必须要有一套与嵌入式系统配套的编译软件和烧录工具。
[1]1.2嵌入式系统的基本结构嵌入式系统主要有嵌入式软件和嵌入式硬件两部分组成，硬件主要包括各种电子元件搭建的系统结构，其中最主要的部分就是控制微处理器；软件就是为完成特定工作程序和程序运行所需要的平台环境。
一般的嵌入式系统大致可以分为4个部分：嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件，其层次关系如图1所示。
图1 嵌入式系统体系结构2 嵌入式软件系统开发方法ARM(Advanced RISC Machines)是一个于1990年成立于英国剑桥的公司，主要以芯片销售为主，公司的前身是上个世纪80年代的Acorn Computers公司，以开发处理器为主要业务。
随着嵌入式系统应用的逐渐深入，ARM便被用来代替微处理器，有时也是嵌入式技术的一种称呼。
现如今，基于ARM微处理器的嵌入式系统已经广泛地应用于各个领域，包括工业自动化控制、电子数码消费产品、智能家电、通信工程、无线网络系统及军事领域等。
[2]基于ARM微处理器的嵌入式系统之所以能有如此广泛的应用，主要是因为：1.体积小、低功耗、低成本、高性能；2.支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；3.大量使用寄存器，指令执行速度更快；4.大多数数据操作都在寄存器中完成；5.寻址方式灵活简单，执行效率高；6.指令长度固定。
因此基于ARM的嵌入式系统今后将会有更广泛的应用前景。
本文主要是将ARM处理器应用到Linux系统开发中，以搭建ARM-Linux软件开发平台为例来深入研究基于ARM 微处理器的嵌入式系统开发。
2.1 交叉编译环境的建立嵌入式系统的应用软件需要在嵌入式系统适合的平台上运行，而对于大部分的Linux系统而言，是没有足够的资源来为嵌入式系统的软件提供开发工具和调试工具的。
因此，为了保证嵌入式系统的正常运行，为嵌入式系统的软件搭建一个开发运行平台是必需。
大部分的嵌入式系统软件开发所采用的都是一种交叉式编译方式，即编译、链接和调试的过程既可以在PC机上进行，也可以在目标机上进行。
[3]通过上面的介绍可以了解到，所谓交叉编译环境的搭建就是为了将软件代码编译好，烧录到嵌入式开发板中，以便其完成特定工作。
因此交叉编译环境需要一台PC机作为主机，还需要执行命令的嵌入式系统开发板，在主机上，通过编译软件将命令代码编译成开发板识别的语言烧录到其中，以便执行任务。
PC机与嵌入式系统开发板（ARM板）之间通过交换机（switch）链接到一起，交换机与开发板之间的链接是通过串口和网线相连的。
PC机在Linux系统上用交叉编译软件将命令代码编译为机器识别的二进制代码后，经由交换机，通过串互协议和TFTP协议，将其烧录到开发板上。
具体的操作流程如图2所示。
图2 交叉编译环境2.2引导程序Bootloader的开发Bootloader是嵌入式系统在加电后执行的第一段代码，在它完成CPU和相关硬件的初始化之后，再将操作系统映像或固化的嵌入式应用程序装在到内存中然后跳转到操作系统所在的空间，启动操作系统运行。
[4]命令代码烧录到嵌入式开发板后，在运行之前，必须将嵌入式系统的硬件设备初始化，将内存释放，使新程序的运行达到一个良好的状态，以保证程序的顺利运行，也便于在出现故障后能保护系统内核和应用程序。
因此，嵌入式系统需要通过运行一个引导程序Bootloader来完成上述工作。
PC主机和目标开发板之间的连接有一支路是通过串口连接的，这在图2中可以看到。
Bootloader引导程序工作的时候是通过串口来进行数据的录入和输出操作的。
2.3 Linux内核开发Linux是最受欢迎的自由电脑操作系统内核，Linux内核的主要模块（或组件）分以下几个部分：存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信，以及系统的初始化（引导）、系统调用等。
Linux内核的开发主要包括Linux的配置和编译过程，以及最后形成Linux的映像文件。
对于嵌入式Linux内核的配置流程主要包括以下几个步骤：(1)根据Linux内核的源代码信息下载对应的ARM补丁，然后将补丁打上。
Linux 内核的源代码信息可以到arch/arm子目录中查看，头文件信息可以在include/asm-arm 目录中找到，接着需要修改Makefile文件，并定制相应的交叉编译器，搭建交叉编译环境。
(2)在对Linux内核的源代码进行相应的修改之后，为了确保交叉编译器的正常使用，需要将修改后的信息进行重置，这样能保证硬件配置和应用开发环境都能适应新的内核配置。
基于ARM的Linux嵌入式系统包括接收模块、执行模块和编译分析模块，每个模块间的活动都是根据命令流的指示进行，共同协调来完成特定的任务。
对于一个比较大型的系统来说，系统是由很多不同的构件所组成的，而每个构件又由很多的子结构形成，每部分都需要指令接收、解析、执行，因此只有将这些部分全部有机组合起来才能构成一个完整的嵌入式系统的软件架构。
[5]嵌入式系统中信息的解析主要分为变换分析和事务分析，这两种分析方式应用的场合不同，在不具有显著数据流的情况下应使用变换分析法来进行解析，相反若具有了显著的数据流信息，则就要采用事务分析法。
总之对于这两种解析法的运用要遵循灵活的原则，不能只认准其中的一种，要综合运用，对于负责的大系统而言，先将系统细化，再对于不同部分有针对性地采用相应的解析方法。
3 基于ARM的嵌入式系统应用概况3.1嵌入式系统发展现状嵌入式系统产品的应用范围越来越广，几乎覆盖了人类日常生活的各个方面，像手持电脑终端、电视机等终端、厨房的智能电器、家电、车载多媒体设备、医院的医疗设备及排号机等很多的公共服务设施。
随着科技的不断进步，社会的信息化、智能化及网络化都大跨步发展，这也为嵌入式系统的发展提供了更广阔的空间，为其进入更多的领域提供了技术支持。
如在自动控制领域，各种自动控制的机床、车床广泛应用于机械加工，自动化的汽车组装流水线用于汽车的组装，保质保量；在通信领域，各种智能手机系统都是基于ARM嵌入式系统研制而成，还有很多的终端等都是基于嵌入式系统而发明的，可以说嵌入式系统已经融入到了社会的各个方面。
3.2基于ARM的嵌入式系统应用领域上面综合介绍了ARM嵌入式系统的发展概状，其广泛的应用前景如图3所示。
