嵌入式操作系统实验二

嵌入式实验报告二（精选合集）第一篇：嵌入式实验报告二嵌入式实验报告二二实验时间2013/6/9报告人一、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。

Gcc 基本使用格式：$ gcc[ 选项 ]<文件名> 命令行中 gcc 表示我们是用 gcc 来编译我们的源程序，[选项]表示我们要求编译器给我们输出的文件为何种类型，相当于一种约束。

常见选项：-o ：：将源文件经过gcc 处理过的结果输出，这个结果文件可能是预处理文件、汇编文件、目标文件或者最终的可执行文件。

比如：gcc hello.c –o hello 把源文件 hello.c 经 gcc 编译后生成可执行的文件输出为 hello-E ：：只激活源程序的预处理,这个不生成文件,你需要把它重新定向到一个输出文件里面。

比如：gcc –E hello.c –o hello.i 把源文件 hello.c 经gcc 预处理后的文件输出为 hello.i。

-c ：：只激活源程序的预处理,编译,和汇编,也就是他只把程序生成 obj 文件。

比如：gcc –c hello.c –o hello.o 把源文件 hello.c 经 gcc 预处理,编译,和汇编后的文件输出为 hello.o。

-S ：：只激活源程序的预处理和编译，就是指把文件编译成为汇编代码。

比如：gcc –S hello.c –o hello.s 把源文件 hello.c 经 gcc 预处理,编译后的文件输出为 hello.s。

-g ：：表示我们要求编译器在编译的时候提供我们以后对程序进行调试的信息。

嵌入式实验报告总结嵌入式实验报告总结近年来，嵌入式系统在各个领域中得到了广泛的应用。

嵌入式系统是指将计算机系统嵌入到其他设备或系统中，以实现特定功能的一种计算机系统。

在本次嵌入式实验中，我深入学习了嵌入式系统的原理和应用，并通过实际操作，加深了对嵌入式系统的理解。

实验一：嵌入式系统的基本概念和发展历程在本实验中，我们首先了解了嵌入式系统的基本概念和发展历程。

嵌入式系统的特点是紧凑、高效、实时性强，并且适用于各种各样的应用场景。

通过学习嵌入式系统的发展历程，我们了解到嵌入式系统在不同领域的应用，如智能家居、医疗设备、汽车电子等。

这些应用领域的嵌入式系统都有着各自的特点和需求，因此在设计嵌入式系统时需要根据具体应用场景进行优化。

实验二：嵌入式系统的硬件平台与软件开发环境在本实验中，我们学习了嵌入式系统的硬件平台和软件开发环境。

硬件平台是嵌入式系统的基础，包括处理器、内存、外设等。

而软件开发环境则提供了开发嵌入式系统所需的工具和库函数。

我们通过实际操作，搭建了嵌入式系统的硬件平台，并使用软件开发环境进行程序的编写和调试。

通过这个实验，我深刻理解了硬件平台和软件开发环境对嵌入式系统的影响，以及它们之间的协同工作。

实验三：嵌入式系统的实时操作系统在本实验中，我们学习了嵌入式系统的实时操作系统。

实时操作系统是嵌入式系统中非常重要的一部分，它能够保证系统对外界事件的响应速度和可靠性。

我们通过实际操作，学习了实时任务的创建和调度，以及实时操作系统的中断处理机制。

实时操作系统的学习让我更加深入地了解了嵌入式系统的实时性要求和相关的调度算法。

实验四：嵌入式系统的通信与网络在本实验中，我们学习了嵌入式系统的通信与网络。

嵌入式系统通常需要与其他设备或系统进行通信，以实现数据的传输和共享。

我们学习了嵌入式系统的通信协议和网络协议，如UART、SPI、I2C、TCP/IP等。

通过实际操作，我掌握了这些通信和网络协议的使用方法，以及在嵌入式系统中如何进行数据的传输和处理。

一、实验背景嵌入式系统在现代工业、消费电子、智能家居等领域扮演着越来越重要的角色。

为了让学生深入了解嵌入式系统的设计原理和开发过程，提高学生的实践能力和创新精神，我们开设了嵌入式实训课程。

本次实验报告将针对实训课程中的部分实验进行总结和分析。

二、实验目的1. 掌握嵌入式系统的基本原理和开发流程。

2. 熟悉嵌入式开发工具和环境。

3. 熟练使用C语言进行嵌入式编程。

4. 学会调试和优化嵌入式程序。

三、实验内容本次实训课程共安排了五个实验，以下是每个实验的具体内容和实验步骤：实验一：使用NeoPixel库控制RGB LED灯带1. 实验目的：学习使用NeoPixel库控制RGB LED灯带，实现循环显示不同颜色。

2. 实验步骤：（1）搭建实验平台，连接NeoPixel LED灯带。

（2）编写程序，初始化NeoPixel库，设置LED灯带模式。

（3）通过循环，控制LED灯带显示不同的颜色。

实验二：使用tm1637库控制数码管显示器1. 实验目的：学习使用tm1637库控制数码管显示器，显示数字、十六进制数、温度值以及字符串，并实现字符串滚动显示和倒计时功能。

2. 实验步骤：（1）搭建实验平台，连接tm1637数码管显示器。

（2）编写程序，初始化tm1637库，设置显示模式。

（3）编写函数，实现数字、十六进制数、温度值的显示。

（4）编写函数，实现字符串滚动显示和倒计时功能。

实验三：使用ds18x20库和onewire库读取DS18B20温度传感器的数据1. 实验目的：学习使用ds18x20库和onewire库读取DS18B20温度传感器的数据，并输出温度值。

2. 实验步骤：（1）搭建实验平台，连接DS18B20温度传感器。

（2）编写程序，初始化ds18x20库和onewire库。

（3）编写函数，读取温度传感器的数据，并输出温度值。

实验四：使用ESP32开发板连接手机热点，并实现LED1作为连接指示灯1. 实验目的：学习使用ESP32开发板连接手机热点，并通过LED1指示灯显示连接状态。

实验一熟悉Linux开发环境一、实验目的1.熟悉Linux开发环境，学习Linux开发环境的配置和使用，掌握Minicom串口终端的使用。

2.学习使用Vi编辑器设计C程序，学习Makefile文件的编写和armv4l-unkonown-linux-gcc编译器的使用，以及NFS方式的下载调试方法。

3.了解UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台的资源布局与使用方法。

4.初步掌握嵌入式Linux开发的基本过程。

二、实验内容本次实验使用Redhat Linux 9.0操作系统环境,安装ARM-Linux的开发库及编译器。

创建一个新目录，并在其中编写hello.c和Makefile文件。

学习在Linux 下的编程和编译过程，以及ARM开发板的使用和开发环境的设置。

下载已经编译好的文件到目标开发板上运行。

三、预备知识C语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法，Linux的基本操作。

四、实验设备及工具（包括软件调试工具）硬件：UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium 500以上, 硬盘10G以上。

软件：PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX开发环境五、实验步骤1、建立工作目录[root@zxt smile]# mkdir hello[root@zxt smile]# cd hello2、编写程序源代码在Linux下的文本编辑器有许多，常用的是vim和Xwindow界面下的gedit等，我们在开发过程中推荐使用vim，用户需要学习vim的操作方法，请参考相关书籍中的关于vim的操作指南。

Kdevelope、anjuta软件的界面与vc6.0 类似，使用它们对于熟悉windows环境下开发的用户更容易上手。

实际的hello.c源代码较简单，如下：＃include <stdio.h>main(){printf(“hello world \n”);}我们可以是用下面的命令来编写hello.c的源代码，进入hello目录使用vi命令来编辑代码：[root@zxt hello]# vi hello.c按“i”或者“a”进入编辑模式，将上面的代码录入进去，完成后按Esc键进入命令状态，再用命令“：wq”保存并退出。

《嵌入式操作系统》实验指导书实验1 Linux编程基础实验序号：1 实验名称：Linux编程基础适用专业：计算机科学与技术、通信工程学时数：4学时一、实验目的1、熟悉Vim的工作模式，熟练使用vim中的常见操作。

2、熟练掌握gcc编译命令及gdb的调试命令，通过对有问题程序的跟踪调试，进一步提高发现问题和解决问题的能力。

3、熟悉多文件的makefile的编写，熟悉各种形式的makefile,并且进一步加深对makefile中用户自定义变量、自动变量的理解。

4、使用autotools生成多文件的makefile,进一步掌握autotools的使用方法。

二、实验内容1、vim使用练习（1）在“/root”目录下建一个名为“vim”的目录。

（2）进入“vim”目录。

（3）将文件“/etc/inittab”复制到“vim”目录下。

（4）使用vim打开“vim”目录下的inittab.（5）设定行号，指出设定initdefault（类似于“id:5:initdefault”）的所在行号。

（6）将光标移到该行。

（7）复制该行内容。

（8）将光标移到最后一行行首。

（9）粘贴复制行的内容。

（10）撤销第9步的动作。

（11）将光标移动到最后一行的行尾。

（12）粘贴复制行的内容。

（13）光标移到“si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit”。

（14）删除该行。

（15）存盘但不退出。

（16）将光标移到首行。

（17）插入模式下输入“Hello,this is vi world!”.（18）返回命令行模式。

（19）向下查找字符串“0:wait”。

（20）再向上查找字符串“halt”。

（21）强制退出vim，不存盘。

2、用gdb调试程序的bug（1）使用vi编辑器，将以下代码输入到名为greet.c的文件中。

此代码的原意为输出倒序main函数中定义的字符串，但结果显示没有输出，代码如下所示。

#include<stdio.h>int display1(char *string);int display2(char *string);int main(){char string[]=”Embedded Linux”;display1(string);display2(string);}int display1(char *string){printf(“The original string is %s \n”,string);}int display2(char *string1){char *string2;int size,i;size=strlen(string1);string2=(char *)malloc(size+1);for (i=0,i<size;i++){string2[size-i]=string[i];}string2[size+1]=’’;printf(“The string afterward is %s\n”,string2);}（2）使用gcc编译这段代码，注意要加上“-g”选项以方便之后的调试。

实验一 ARM汇编语言程序设计一、实验目的1.了解IAR Embedded Workbench 集成开发环境2.掌握ARM汇编指令程序的设计及调试二、实验设备1.PC操作系统WIN98或WIN2000或WINXP，ADSI.2集成开发环境，仿真驱动程序三、实验内容1.熟悉IAR Embedded Workbench 集成开发环境2.理解下列程序，新建工程，加入下面的程序，并观察实验结果，解释程序实现的功能分析：该程序实现的功能是程序功能：Y = A*B+C*D+E*F程序代码：AREA Examl, CODE,READONLY ;定义一个代码段ENTRY ;程序入口MOV R0,#0;设置R0寄存器的值为0MOV R8,#0;设置R8寄存器的值为0ADR R2,N;将R2寄存器的值设为数据域N的地址LDR R1,[R2];将以R2的值为地址的数据读入R1MOV R2,#0;设置R2的值为0ADR R3,C; 将R3寄存器的值设为数据域C的地址ADR R5,X; 将R5寄存器的值设为数据域X的地址LOOPLDR R4,[R3,R8];将R3+R8的数据读入R4LDR R6,[R5,R8];将R5+R8的数据读入R6MUL R9,R4,R6;R9 = R4*R6ADD R2,R2,R9;R2 = R2+R9ADD R8,R8,#4;R8 = R8+4ADD R0,R0,#1;R0 = R0+1CMP R0,R1;比较R0和R1的值BLT LOOP;R0<R1的话执行循环N DCD 0X03;C DCD 0X01,0X02,0X03,0X04,0X05,0X06;X DCD 0X01,0X02,0X03,0X04,0X05,0X06;END程序结果：各个寄存器的结果执行结果如下：3.实现1+2+3+4+····+100，求的值，并保存在地址0x90018的地址里面程序代码：MOV R0,#100;设置R0寄存器的值为100LDR R2,=0X90018;设置R2寄存器指向地址0x90018MOV R1,#0;设置R1的值为0MOV R3,#0;设置R3的值为0LOOPADD R3,R3,R0;R3 = R3+R0SUB R0,R0,#1;R0 = R0-1CMP R0,R1;将R0和R1的值比较BNE LOOP;不相等的话继续执行循环STR R3,[R2];将R3的值装入到R2指向的地址块中。

目录目录 (I)实验一、 uC/OSII移植及时钟中断和时间管理 (1)实验二、利用信号量和邮箱实现多任务间同步 (I)实验三、信号量集与内存动态分配的应用................................ １实验一、 uC/OSII移植及时钟中断和时间管理实验项目名称：uC/OSII移植及时钟中断和时间管理实验项目性质：普通性所属课程名称：嵌入式系统实验计划学时：2实验目的熟悉uCOSII的移植方法，了解任务切换的过程；掌握创建任务和启动任务的方法；了解uCOSII的中断过程，学会使用时间管理函数；实验设备计算机，Keil C51软件实验步骤与内容1、参照KeilC51帮助文件，新建工程EXP1，选取器件为Philips公司的P89C51RD2Hxx，依次按顺序添加工程文件Exp1.c, OS_CPU_C.c, UCOS_II.c, OS_CPU_A.asm, Startup.asm, serial.c, C51L.LIB，编译前按照下图所示设置：编译工程；2、运行调试参考例程EXP1；3、在理解EXP1基础上，完成以下实验任务：在时钟中断里调用供用户自己编写服务代码的函数OSTimeTickHook（），计算MyTask任务的剩余时间（也就是MyTask调用OSTimeDly进入等待状态后的等待时间节拍数），把剩余时间输出到Serial Window#1上（KeilC51串口数据输出窗口）。

4、填写实验报告。

实验结果：参考例程EXP1结果如下图示：实验二、利用信号量和邮箱实现多任务间同步实验项目名称：利用信号量和邮箱实现多任务间同步实验项目性质：普通性所属课程名称：嵌入式系统实验计划学时：2实验目的熟悉多任务的创建；掌握利用信号量实现多任务同步的方法；掌握利用邮箱实现多任务间数据传递的方法；实验设备计算机，Keil C51软件实验步骤与内容1、参照KeilC51帮助文件，新建工程EXP2，选取器件为Philips公司的P89C51RD2Hxx，依次按顺序添加工程文件Exp2.c, OS_CPU_C.c, UCOS_II.c, OS_CPU_A.asm, Startup.asm, serial.c, C51L.LIB，其他设置参考实验一，然后编译工程；2、运行调试参考例程；3、在理解参考例程EXP2的基础上，完成以下实验任务：（1）在时钟中断里调用的供用户自己编写服务代码的函数OSTimeTickHook（）里计算StartTask任务的剩余时间，把剩余时间用邮箱发送到MyTask显示；（2）计算YouTask的运行次数，用邮箱发送到HerTask显示；（3）MyTask和HerTask使用互斥信号量实现共享函数Fun()的访问。

嵌入式实验报告二实验二优先级反转姓名：陈秀容班级：08通信（1）班学号：2108911011. 实验目的掌握在基于优先级的可抢占嵌入式实时操作系统的应用中，出现优先级反转现象的原理。

2.1 实验设计2.1.1. 优先级反转原理优先级反转发生在有多个任务需要使用共享资源的情况下，可能会出现高优先级任务被低优先级任务阻塞，并等待低优先级任务执行的现象。

高优先级任务需要等待低优先级任务释放资源，而低优先级任务又正在等待中等优先级任务，这种现象就被称为优先级反转。

两个任务都试图访问共享资源是出现优先级反转最通常的情况。

为了保证一致性，这种访问应该是顺序进行的。

如果高优先级任务首先访问共享资源，则会保持共享资源访问的合适的任务优先级顺序；但如果是低优先级任务首先获得共享资源的访问，然后高优先级任务请求对共享资源的访问，则高优先级任务被阻塞，直到低优先级任务完成对共享资源的访问。

2.1.2. 设计要点1）设计了3 个应用任务TA0～TA2，其优先级逐渐降低，任务TA0的优先级最高。

2）除任务TA1外，其它应用任务都要使用同一种资源，该资源必须被互斥使用。

为此，创建一个二值信号量mutex 来模拟该资源。

虽然μC/OS-Ⅱ在创建信号量时可以选择采用防止优先级反转的策略，但在本实验中我们不使用这种策略。

3）应用任务的执行情况如图2-1 所示：注意：图中的栅格并不代表严格的时间刻度，而仅仅表现各个任务启动和执行的相对先后关系。

2.1.3. 系统的运行流程1) 系统初始化，之后进入main 函数；2) 在main 函数中，首先创建一个二值的信号量mutex；3) 在main 函数中创建TaskStart 任务，由TaskStart 任务创建所有的应用任务（TA0、TA1、TA2）。

优先级较高的任务TA0、TA1 先延时若干个时钟节拍，以便低优先级任务TA2 运行。

4) t1 时刻，任务TA2运行并首先申请到信号量mutex；5) t2 时刻，任务TA1 延时到期，任务TA1 的优先级高于任务TA2 的优先级，因此任务TA1立刻抢占TA2执行，任务TA2由执行态转为就绪态；6) t3 时刻，任务TA0 延时到期，任务TA0 的优先级高于任务TA1 的优先级，所以任务TA0 立刻抢占执行，任务TA1 由执行态转为就绪态，任务TA0 申请二值信号量mutex 被阻赛；7) t4 时刻，任务TA1 由就绪态转回为执行态；此时TA0 在等待TA2 保持的mutex , 而TA2 又因为优先级低于TA1 被阻塞。