嵌入式系统实验指导书

目录第一节实验 ------------------------------------------------------------------------------------- 2实验一ADS 1.2集成开发环境练习 ----------------------------------------------------- 2实验二：汇编指令实验1----------------------------------------------------------------- 3实验三：汇编指令实验2----------------------------------------------------------------- 4第二节实验 ------------------------------------------------------------------------------------- 6实验四：ARM微控制器工作模式实验-------------------------------------------------- 6实验五：C语言程序实验----------------------------------------------------------------- 9第三节实验 ------------------------------------------------------------------------------------11 实验六：GPIO输出控制实验1 ---------------------------------------------------------11 实验七：GPIO输出控制实验2 -------------------------------------------------------- 13 第四节实验 ----------------------------------------------------------------------------------- 15 实验八：存储器重映射实验------------------------------------------------------------ 15 实验九：外部中断实验 ----------------------------------------------------------------- 17 第五节实验 ----------------------------------------------------------------------------------- 19 实验十：定时器实验-------------------------------------------------------------------- 19 实验十一：UART实验 ----------------------------------------------------------------- 21 实验十二：IIC接口实验---------------------------------------------------------------- 24 第六节彩色液晶绘图设计------------------------------------------------------------------ 28 第七节 UC/OS-II移植----------------------------------------------------------------------- 31 第八节UC/OS-II下蜂鸣器设计 ------------------------------------------------------------ 35 第九节 RTC设计 ----------------------------------------------------------------------------- 38 第十节数码管显示设计--------------------------------------------------------------------- 41 附录------------------------------------------------------------------------------------------- 44第一部分实验课程第一节实验实验一ADS 1.2集成开发环境练习1 、实验目的了解ADS 1.2集成开发环境的使用方法2 、实验设备硬件：PC机一台软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境3 、实验内容（1）建立一个新的工程（2）建立一个汇编源文件，添加到工程（3）设置文本编译器支持中文（4）设置编译链接控制选项（5）编译连接工程（6）调试工程4 、源代码：AREA Example1,CODE,READONLY ; 声明代码段Example1ENTRY ; 标识程序入口CODE32 ; 声明32位ARM指令START MOV R0,#15 ; 设置参数MOV R1,#8ADDS R0,R0,R1 ; R0 = R0 + R1B STARTEND/********************************************************************/实验二：汇编指令实验 11 、实验目的（1）了解ADS 1.2集成开发环境以及ARMulator软件仿真（2）掌握ARM7TDMI汇编指令的用法，编写简单的汇编程序（3）掌握指令的条件执行和使用LDR/STR完成存储器的访问2 、实验设备硬件：PC机一台软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境3 、实验内容（1）使用LDR读取0x40003100的数据，将数据加1，如小于10则用STR将结果写回原地址，如大于等于10，把0写回原地址。

《嵌入式系统》实验指导书南昌航空大学信息工程学院2013-10realview MDK开发环境简介一、RealView MDK软件开发环境简介RealView MDK源自德国Keil公司，被全球超过10万的嵌入式开发工程师验证和使用，是ARM公司目前最新推出的对各种嵌入式处理器的软件开发工具。

RealView MDK集成了业内最领先的技术，包括µVision3集成开发环境与 RealView编译器，支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核处理器，自动配置启动代码，集成Flash烧写模块，强大的Simulation设备模拟，性能分析等功能，与ARM之前的工具包ADS等相比，RealView编译器的最新版本可将性能改善超过20％。

1、 RealView MDK的突出特性—启动代码生成向导，自动引导，一日千里—软件模拟器，完全脱离硬件的软件开发过程—性能分析器，看得更远、看得更细、看得更清— Cortex-M3支持—业界最优秀的编译器RealView 编译器，代码更小，性能更高,配备ULINK2仿真器,无需安装驱动— Flash编程模块轻松实现Flash烧写2µVision3 IDEµVision IDE在全球拥有庞大的用户群，超过10万开发工程师在使用Keil开发工具。

不管以前是用8位、16位MCU，还是现在改用ARM 32位处理器，µVision IDE简单易用，能让您立马上手。

µVision3 ID E主要特性：●功能强大的源代码编辑器；●可根据开发工具配置的设备数据库；●用于创建和维护工程的工程管理器；●集汇编、编译和链接过程于一体的编译工具；●用于设置开发工具配置的对话框；●真正集成高速CPU及片上外设模拟器的源码级调试器；●高级GDI接口，可用于目标硬件的软件调试和ULINK2仿真器的连接；●用于下载应用程序到Flash ROM中的Flash编程器；●完善的开发工具手册、设备数据手册和用户向导。

实验一嵌入式系统ARM驱动编程一、实验目的1．熟悉ARM环境，学会ARM 仿真器的使用。

使用ADS 编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，了解嵌入式开发的基本思想和过程。

2．掌握非嵌入式操作系统模式下的ARM编程。

3．了解LCD 基本概念与原理，熟悉用ARM 内置的LCD 控制器驱动LCD，掌握延时函数的使用方法，可以设计动态ARM程序。

二、实验内容（2学时）1．本次实验使用ADS集成开发环境。

学习ARM 仿真器的使用和开发环境的设置。

下载已经编译好的文件到嵌入式控制器中运行。

学会在程序中设置断点，观察系统内存和变量，为调试应用程序打下基础。

2．学习LCD 显示器的基本原理，理解其驱动控制方法。

掌握两种LCD 驱动方式的基本原理和方法。

并用编程实现控制LCD显示的ARM程序。

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。

四、实验设备及工具硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机。

软件：PC 机操作系统Win2000、ARM ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序五、实验原理1．ARM程序的在线仿真与调试ADS1.2可以进行ARM程序的编写和调试。

打开ADS1.2的编辑界面后，可以以工程的方式编写和组织源代码。

执行菜单Project | Make 可对工程进行编译连接。

在出现的错误/警告窗口中选择某错误/警告信息，ADS 会自动打开相应源文件并用箭头指向出错的文本行。

如果某个源文件被修改，重新编译时ADS 会自动同步各文件的日期信息。

ARM程序调试步骤如下：（1）在ADS 中执行菜单Project | Debug 启动ADS1.2 的调试工具AXD。

（2）在AXD 中执行菜单Options | Configure Target 对AXD 进行设置。

如图1B-13 所示。

选择ADP 即远程调试，点Configure 按钮进一步设置具体参数，如图1B-14 所示。

基于OMAP3530处理器的嵌入式系统实验实验指导书光电信息学院 李绍荣 杨承目录实验一嵌入式Linux实验 (1)实验二 OMAP3530基本接口实验 (2)附录一 Linux系统的安装 (4)附录二 Fedora中高级管理用户root的启用方法 (25)附录三在Fedora系统中安装VMware Tools (30)附录四设置Windows与Fedora之间的文件共享 (33)附录五实验箱主板的外设连接图 (38)附录六实验箱快速操作指导 (40)Linux实验一嵌入式实验一、实验目的掌握嵌入式Linux操作系统的环境搭建方法。

二、实验原理熟悉并掌握嵌入式Linux操作系统的相关知识。

三、实验设备计算机。

四、实验步骤1、安装Vmware Workstation虚拟机工作平台；2、在Vmware Workstation虚拟机工作平台新建一个虚拟机Virtual Machine；3、安装Fedora 11 Linux操作系统；4、安装Vmware Tools；5、设置共享文件夹；五、实验报告要求1、画出实验的工作流程图；2、结合每个实验步骤的关键画面，详细描述Linux操作系统的环境搭建；3、针对实验中遇到的问题，分析原因，并给出解决问题的办法。

六、注意事项实验中禁止带电插拔元器件。

实验二 OMAP3530基本接口实验一、实验目的掌握OMAP3530的IO口、定时器、串口、USB和LCD等外设的使用。

二、实验原理熟读OMAP3530硬件手册的相关内容，掌握相关部件的寄存器使用方法。

三、实验设备1、OMAP3530嵌入式系统实验箱；2、计算机。

四、实验步骤1、LED测试主板上的LEDB、LED1、LED2和LED3为用户LED灯。

在串口助手中输入如下命令点亮LEDB：在串口助手中输入如下命令熄灭LEDB：LEDB会随着用户的操作进行亮灭。

2、触摸屏测试在串口助手中输入以下指令执行触摸屏校准程序：按照屏幕上提示，点击“+”图标5次完成校准。

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告课程名称：嵌入式系统姓名：系：专业：年级：学号：指导教师：职称：年月日实验项目列表序号实验项目名称成绩指导教师1 搭建实验环境罗超2 HelloWorld 罗超3 编译Bootloader 罗超编译Bootloader实验一搭建实验环境一、实验目的1.正确连接宿主PC机与PXA270-EP目标板。

2.建立宿主 PC机端的开发环境。

3.配置宿主 PC机端的minicom，使宿主PC机与PXA270-EP目标板可以通过串口通讯。

4.配置宿主 PC机端的TFTP服务，并开通此服务。

5.配置宿主P机端的NFS 服务，并开通此服务。

二、实验内容1.参照本实验指导书所列的步骤，一步一步地完成宿主PC机与PXA270-EP目标板的连接。

2.参照本实验指导书给出的步骤，一步一步地完成宿主机端开发环境的安装与配置。

3.参照本实验指导书给出的步骤，一步一步地完成minicom的配置。

4.参照本实验指导书给出的步骤，一步一步地完成TFTP服务的配置。

5.参照本实验指导书给出的步骤，一步一步地完成NFS服务的配置。

三、实验设备1.一套PXA270EP嵌入式实验箱。

2.安装Redhat9的宿主PC机，并且配置好ARM Linux的开发环境。

四、预备知识1.串口（COM1）、并口(LTP1)、网口(Ethernet)的基本知识。

2.Linux 基本命令。

五、实验原理及说明绝大多数的Linux 软件开发都是以native 方式进行的，即本机（HOST）开发、调试，本机运行的方式。

这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发，因为对于嵌入式系统的开发，没有足够的资源在本机（即板上系统）运行开发工具和调试工具。

通常嵌入式系统软件的开发采用交叉编译调试的方式。

交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台PC 机）上，对应的开发板叫做目标板，如图1-1。

图1-1开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制代码，（这种可执行代码并不能在宿主机上执行，而只能在目标板上执行。

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。

实验一：ADS1.2集成开发环境练习（注：实验一“ADS1.2集成开发环境练习”为必做内容，选作实验一“汇编指令实验1”为选做内容。

）1．实验目的●了解ADS 1．2集成开发环境的使用方法。

●掌握ARM7TDMI汇编指令的用法．并能编写简单的汇编程序。

●建立汇编源程序文件、建立工程以及工程编译连接。

2．实验设备●硬件：PC机一台●软件：Windows XP系统，ADS 1．2集成开发环境3．实验内容(1) 建立一个新的工程。

(2) 建立一个汇编源程序文件，并添加到工程中。

(3) 设置编译链接控制选项。

(4) 编译链接工程。

4．实验预习要求仔细阅读“ADS1.2集成开发环境练习”实验指导书。

5．实验步骤①启动ADSl.2 IDE集成开发环境，选择File→New，使用ARM Executable Image工程模板建立一个工程，工程名称为ADS，见图1.1。

②选择File→New建立一个新的文件TESTl．S，设置直接添加到项目中，见图1.2。

输入如程序清单1.1所示的代码并保存。

程序清单1．1 TESTl．S文件代码③选择Edit→DebugRel Settings，在DebugRel Settings对话框的左边选择ARM Linker项，然后在Output页设置连接地址(见图1.3)，在Options页设置调试入口地址(见图1.4)。

④选择Project→Make．将编译链接整个工程。

1.1建立ARM指令代码的工程1.2 新建文件TESTl．S图1.3 工程连接地址设置图1.4 工程调试入口地址设置6．思考(1) 工程模板有哪些作用? (例如：本实验中使用的“ARM Executable Image”工程模板。

)ADS工程文件的设置比较复杂，不同的实验板、开发板由于硬件电路结构和资源不同，需要进行不同的设置，而对于同一实验板，则启动文件、ADS工程文件的配置及主要的初始化代码是相对固定的，因此可以把这些相关文件按一定方式组织起来，称为工作模板。

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。

嵌入式系统实验指导书襄樊学院物理与电子信息学院实验要求1.进入实验室前完成的部分1）认真阅读实验指导书，弄懂实验原理和实验内容。

2）编写实验所要用到的程序，将其放在U盘上。

3）写出预习报告。

2. 进入实验室后完成的部分1）建立工程，加入已准备好的程序文件。

2）对程序进行调试，修改错误，获得要求的结果。

3）保存调试后的程序。

3.实验结束后的部分对实验结果进行分析、总结，写出实验报告。

实验报告内容及格式1.实验目的2.实验设备3.实验原理及环境4.实验内容只做文字叙述，程序部分放在程序清单中。

流程图也可不画。

5.程序清单本实验使用的完整程序。

如果使用了本实验或前面实验中完全相同的子程序，可不列写，只做注明即可。

6.实验步骤7.实验总结主要包括对实验结果、调试过程、错误及产生的原因的分析，以及本次实验的重要收获等。

此项为实验成绩评定的重要依据。

实验1 Keil C51的使用（汇编语言）实验目的：初步掌握Keil C51（汇编语言）和ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱的操作和使用，能够输入和运行简单的程序。

实验设备：ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱一台、具有一个RS232串行口并安装Keil C51的计算机一台。

实验原理及环境：在计算机上已安装Keil C51软件。

这个软件既可以与硬件（ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱）连接，在硬件（单片机）上运行程序；也可以不与硬件连接，仅在计算机上以虚拟仿真的方法运行程序。

如果程序有对硬件的驱动，就需要与硬件连接；如果没有硬件动作，仅有软件操作，就可以使用虚拟仿真。

实验内容：1.掌握软件的开发过程：1）建立一个工程项目选择芯片确定选项。

2）加入C 源文件或汇编源文件。

3）用项目管理器生成各种应用文件。

4）检查并修改源文件中的错误。

5）编译连接通过后进行软件模拟仿真。

6）编译连接通过后进行硬件仿真。

2.按以上步骤实现在P1.0输出一个频率为1Hz的方波。

第1部分DK-LM3S9B92 教学实验平台简介1.1 Stellaris® LM3S9B92开发板本书中旳所有实验都是基于DK-LM3S9B92开发平台，LM3S9B92开发板提供了一种平台给基于ARM Cortex-M3旳高性能旳LM3S9B92微控制器开发系统。

LM3S9B92是Stellaris® Tempest-class微控制器家族旳成员之一。

Tempest-class系列设备拥有性能为80MHz旳时钟速率，一种外围设备接口（EPI）和Audio I2S接口。

除了支持这些功能旳新硬件外，DK-LM3S9B92还涉及了一系列丰富旳基于其她Stellaris® 板旳外设。

开发板涉及一种板载线上调试接口（on-board in-circuit debug interface，ICDI），该接口支持JTAG和SWD调试。

一种原则旳ARM 20针脚旳调试头支持大量旳调试解决方案。

Stellaris® LM3S9B92开发套件加快了Tempest-class微控制器旳开发。

该套件还涉及了完整旳实验源代码。

Stellaris® LM3S9B92开发板涉及如下特性：⏹ 设立简朴旳USB线提供调试、通讯和供电功能⏹ 拥有众多外设旳灵活开发平台⏹ 彩色LCD图形显示– 320×240辨别率旳TFT LCD模块–电阻式触摸接口⏹ 拥有256K闪存，96K SDRAM以及整合以太网、MAC+PHY、USB OTG和CAN通讯功能旳80 MHz LM3S9B92 微控制器⏹ 8MB SDRAM扩展（通过EPI接口）⏹ 1MB串行闪存⏹ 精确3.00V电压参照⏹ 微解决器ROM中内建SAFERTOS™操作系统⏹ I2S立体声音频编解码器–输入输出–耳机输出–麦克风输入⏹ 控制器区域网络（CAN）接口⏹ 10/100 BaseT 以太网⏹ USB On-The-Go（OTG）连接器– Device、Host、以及OTG模式⏹ 顾客LED和按钮⏹ 指轮电位器（可以用于菜单导航）⏹ MicroSD 卡插槽⏹ 支持一系列调试选项–集成在线调试接口（ICDI）–全面支持JTAG、SWD和SWO–原则旳ARM 20 针脚JTAG 调试连接器⏹ USB 虚拟COM 端口⏹ 跳线分流以便重新分派I/O 资源⏹ 为StellarisWare 软件所支持，涉及图形库、USB 库和外围驱动库图1-1 DK-LM3S9B92开发板1.1.1 开发工具清单Stellaris® LM3S9B92 开发工具涉及开发和运营使用Stellaris®微解决器旳应用程序所需旳所有东西：⏹ LM3S9B92 开发板⏹ 网线⏹ 用于调试旳USB Mini-B 线缆⏹ 用于OTG 连接PC 旳USB Micro-B 线缆⏹ 用于USB 主机旳连接USB A 适配器旳USB Micro-A 线缆⏹ USB 闪存记忆棒⏹ microSD 卡⏹ 20 位带状电缆线⏹ 光盘涉及如下工具旳评估版本：– StellarisWare 及用于本开发板旳实验代码–IAR Embedded Workbench Kickstart Edition1.1.2 系统框图图1-2 DK-LM3S9B92开发板框图1.1.3 开发板阐明⏹ 开发板旳供电电压：4.75—5.25 VDC，从如下旳输入源中旳一种得到：–调试器（ICDI）USB 线缆（连接至PC）–USB Micro-B 线缆（连接至PC）–直流电源插孔（2.1x5.5mm 由外部电源供应）⏹ 尺寸：-107mmx 114mm⏹ 模拟参照电压：3.0V +/-0.2%⏹ RoHS 状态：符合注：当LM3S9B92开发板工作在USB主机模式时，主机旳连接器供电给已连接旳USB 设备。