完整ARM嵌入式系统实验报告.doc
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1、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1ADS1.2 IDE的安装、环境配置及工程项目的建立;2ARM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
2、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
3、 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: 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。4“使用多寄存器传送指令进行数据复制”汇编程序分析。LDRR0,=SrcData; 执行后,R0的值是 LDRR1,=DstData; 执行后,R1的值是 LDMIA R0,R2-R9; LDMIA中的指令后缀IA表示 ; STMIA R1,R2
4、-R9; 执行后,程序实现的功能是 ; 5在“使用查表法实现程序跳转”的汇编程序中,指令LDR PC,PC,R2采用的是什么寻址方式?作为基址的寄存器PC的值是多少?作为指令指针的PC又指向哪条指令?这个指令与流水线执行的关系是什么?(选做)6通过运行及观察“使用BX指令切换处理器状态”汇编程序实验,回答ARM指令与Thumb指令之间是如何实现状态切换的?AXD Debugger调试环境中的哪个寄存器指示了ARM微处理器当前的指令状态?同时,在程序中添加从Thumb指令切换到ARM指令的代码。(选做)7观察“微处理器工作模式切换”程序的运行,按顺序写出ARM工作模式切换过程中依次出现的工作模式
5、,同时,通过观察回答ARM微处理器是否能从用户模式切换到特权模式?(选做)六、遇到的问题及解决方法实验二VMWARE虚拟机与Linux环境的建立一、实验目的熟悉嵌入式系统开发环境的建立,掌握VMWARE-Linux环境的安装步骤;能够配置Samba服务、设置VMWARE虚拟机共享功能,学会Windows系统环境与Linux系统环境共享资源的基本方法。二、实验内容1在Windows系统环境中安装VMWARE7.0虚拟机软件;2在VMWARE7.0虚拟机中安装Linux RHEL AS4操作系统;3设置VMWARE虚拟机提供的共享功能;4在Linux系统中建立Samba服务;三、预备知识了解VMW
6、ARE、VirtualBox、Virtual PC等虚拟机软件的相关知识;了解Linux操作系统的安装方法及基本操作方法。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虚拟机:VMware WorkStation 7Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验分析1查看实验设
7、备中配备的PC机,将下列硬件型号填写正确:l CPU型号: l 内存大小: l 硬盘空间: 根据实验的实际操作,将下列软件版本号填写正确:l VMWARE: l Linux系统: l Windows系统: 2在VMWARE软件中安装RHEL4虚拟机时,出现网络连接方式的设置界面,如下图,提供了四个选项:桥接(bridged networking)、NAT(Network Address Translation)、host-only及无需连接。应该选择哪种方式?并解释其他方式的特点。图 设置网络连接方式3根据在Linux系统中的实际操作方法,按实验步骤简要说明Samba服务的设置与测试过程。4参
8、考教材中的实践指导部分,在Linux系统环境中安装VMWARE Tools软件,观察安装过程中的交互提示。安装成功后,系统给出了什么提示信息?怎样从VMWARE的VM菜单中设置Windows-Linux共享功能?六、遇到的问题及解决办法实验三Linux RHEL AS4开发基础一、实验目的熟悉Linux操作系统开发环境,掌握Linux操作系统中的基本操作命令;掌握Vi编辑器的使用;掌握GCC工具的使用;掌握make及Makefile文件的使用。掌握建立嵌入式交叉编译环境的方法。二、实验内容1. 在Linux操作系统中执行常用的文件命令、目录命令、多用户命令与安全性命令以及其它常用命令;2. 使
9、用Vi编辑器建立一个hello.c源文件,并存放在指定目录中;3. 使用GCC工具编译hello.c源文件,并在计算机上执行得到的hello可执行程序;4. 使用Vi编辑器建立一个Makefile文件,存放在指定目录中。使用make命令重新编译hello.c源文件;5. 建立嵌入式交叉编译环境;6. 使用嵌入式交叉编译工具重新编译hello.c源文件,并使用readelf命令查看得到的hello可执行程序的文件头信息;三、预备知识了解Linux操作系统的基本操作方法;了解嵌入式系统基本的开发方法。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
10、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虚拟机:VMware WorkStation 7Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验步骤1Shell指令练习打开Terminal窗口,使用su指令切换到root用户,使用echo指令在屏幕上显示“Experiment 1 on my ARM Course from dztx, zzia.n Now, Go Go Go!
11、”。使用pwd指令查看当前路径,使用cd指令切换到/home目录下,再使用ls指令浏览该目录,使用mkdir指令在当前路径下建立zcnet目录及zzia目录,随即使用rmdir指令删除zzia目录。将当前路径下的readme.txt使用cp指令复制到/home/zcnet目录中,然后,使用cd指令切换进入/home/zcnet目录中,使用ls指令查看readme.txt是否存在。使用mv指令将readme.txt重命名为demo.txt,再使用cat指令查看,然后,使用rm指令将demo.txt删除。使用who指令、finger指令查看当前用户的登陆信息,使用time指令、data指令显示系统
12、的时间、日期。将上面指令练习中用到的指令进行分类。文件命令:目录命令:多用户命令与安全性命令:其它常用命令:2使用VI编辑器编写hello.c源代码,并存放在/home/zcnet目录中。然后,使用GCC编译hello.c源代码,并在计算机上运行得到的相应可执行程序。hello.c源代码用到的相关操作指令#3使用VI编辑器编写编译上述hello.c的Makefile源代码,并存放在/home/zcnet目录中。然后,使用make指令编译hello.c源代码,并在计算机上运行得到的相应可执行程序。Makefile源代码用到的相关操作指令#4用Shell指令依次列出实验中嵌入式交叉编译环境的建立步
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