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嵌入式系统IO驱动实验报告

嵌入式系统IO驱动实验报告
嵌入式系统IO驱动实验报告

嵌入式系统实验报告(五)

--IO接口驱动

138352019陈霖坤

一实验目的

学习嵌入式Linux操作系统设备驱动的方法。

二实验内容与要求

根据硬件接口资料,实现任意一个设备的基本控制功能,包括驱动程序和用户程序。

三从外设到用户空间

1内核空间与用户空间

Linux简化了分段机制,使得虚拟地址与线性地址总是一致,因此,Linux的虚拟地址空间也为0~4G。Linux内核将这4G字节的空间分为两部分。将最高的1G字节(从虚拟地址0xC0000000到0xFFFFFFFF),供内核使用,称为“内核空间”。而将较低的3G字节(从虚拟地址0x00000000到0xBFFFFFFF),供各个进程使用,称为“用户空间”。内核空间和用户空间都是指虚拟空间,也就是虚拟地址。

这个概念的由来,跟CPU的发展有很大关系,在目前CPU的保护模式下,系统需要对其赖以运行的资料进行保护,为了保证操作系统内核资料,我们把内存空间进行划分,一部分为操作系统内核运行的空间,另一部分是应用程序运行的空间,所谓空间就是内存的地址。在386以前的CPU实模式下,操作系统内核与用户程序的内存空间是不做区分的,也就不存在内核空间和用户空间的说法了。

CPU的保护模式的一个重大特点,也就是硬件直接支持的内存访问模式,虚拟地址空间到物理地址空间的映射。这种工作模式与内核空间用户空间在技术上的相辅相成,也是促成内存空间划分的原因。操作系统为了保护自己不被普通程序的破坏,对内核空间进行了一些定义,比如访问权限,换入换出,优先级等等。也就是说内核空间只允许内核访问,用户程序如果要访问内核空间就需要经过内核的审核。

2ioremap

几乎每一种外设都是通过读写设备上的寄存器来进行的,通常包括控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器三大类,外设的寄存器通常被连续地编址。根据CPU体系结构的不同,CPU对IO端口的编址方式有两种:

(1)I/O映射方式(I/O-mapped)

处理器(如X86)为外设专门实现了一个单独的地址空间,称为"I/O地址空间"或者"I/O 端口空间",CPU通过专门的I/O指令(如X86的IN和OUT指令)来访问这一空间中的地址单元。

(2)内存映射方式(Memory-mapped)

RISC指令系统的CPU(如ARM、PowerPC等)通常只实现一个物理地址空间,外设I/O端口成为内存的一部分。此时,CPU可以象访问一个内存单元那样访问外设I/O端口,而不需要设立专门的外设I/O指令。

但是,这两者在硬件实现上的差异对于软件来说是完全透明的,驱动程序开发人员可以将内存映射方式的I/O端口和外设内存统一看作是"I/O内存"资源。一般来说,在系统运行时,外设的I/O内存资源的物理地址是已知的,由硬件的设计决定。但是CPU通常并没有为这些已知的外设I/O内存资源的物理地址预定义虚拟地址范围,驱动程序并不能直接通过物理地址访问I/O内存资源,而必须将它们映射到核心虚地址空间内(通过页表),然后才能根据映射所得到的核心虚地址范围,通过访内指令访问这些I/O内存资源。Linux在io.h 头文件中声明了函数void*ioremap(unsigned long phys_addr,unsigned long size,unsigned long flags);用来将I/O内存资源的物理地址映射到核心虚地址空间(3GB-4GB)中。void iounmap(void*addr)函数用于取消ioremap()所做的映射。

在将I/O内存资源的物理地址映射成核心虚地址后,理论上讲我们就可以象读写RAM 那样直接读写I/O内存资源了。

四电路与寄存器介绍

S5PV210有237只多功能引脚,大多数是功能复用的,可以通过初始化编程将它们设置为GPIO(General Purpose I/O,通用IO)或者某个具体功能。本实验中利用GPIO寄存器实现对LED的控制。

实验板上一共有五只LED,一只是电源指示灯,一只由PWM控制,剩下三个分别对应GPJ0_3、GPJ0_4、GPJ0_5。实验指导书中列出了一系列GPJ0的相关寄存器,本次用到的有GPJ0CON和GPJ0DAT,前者在0001时对应GPJ0的输出模式,后者一共有8位,对应写到IO口的数据,因为LED共阳连接,所以IO给出低电平时显示亮。

五实验步骤与现象

有过在PC上编写设备驱动的经验之后,构建嵌入式系统上的IO驱动接口变得更为简洁。

1内核模块

这是IO接口驱动的核心,负责将对寄存器的操作传递给用户。

先仿照实验指导书给出的例子,编写一个简单的模块,实现对IO的控制。

int init_module(){

*pCon=ioremap(GPJ0CON,4);

*pDat=ioremap(GPJ0DAT,4);

*pCon&=0xff000fff;

*pCon|=0x00111000;

*pDat&=~(1<<3);

int major=register_chrdev(LEDMAJOR,LEDNAME,&fops);

printk(“MAJOR:%d\n”,major);

}

在函数定义之前,还需要定义KERNEL和MODULE标志,GPL授权,宏定义设备名、主设备号等,在此前的设备驱动实验报告中已有介绍。需要特别提到的是,pCon和pDat 需声明为volatile int*型,volatile的本意是“易失的,易挥发的”,被它修饰的变量,会跳过优化,每一次被访问时,都会从其相对应的内存单元中取值,从而保证了读写的数据与硬件真实情况相符合。一般说来,volatile用在下面的几个地方:

1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;

2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;

3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明。

此外程序最开始还要定义GPIO寄存器地址。

#define GPJ0CON0XE0200240

#define GPJ0DAT0XE0200244

模块初始化程序做的工作是,将I/O内存资源的物理地址映射到核心虚地址空间(3GB -4GB)中,进而访问IO资源。

上面的初始化函数中,可以不注册设备,因为是直接对GPIO地址操作,而注册设备是为了之后在用户空间调用做准备。后来我将模块初始化函数修改为,点亮三只LED,延时400毫秒再全部熄灭,从而提示用户加载成功。

同样,也可以写出注销模块函数。

void cleanup_module(){

*pDat|=(1<<3);

unregister_chrdev(SPEAKERMAJOR,SPEAKERNAME);

}

仿照设备驱动试验中的Makefile编辑并编译,其中需要更改的地方是内核目录,因为编译时要先进入内核目录读Makefile。

ifneq($(KERNELRELEASE),)

obj-m:=ledctl.o

else

KDIR:=$KERNELPATH/build

PWD:=$(shell pwd)

default:

$(MAKE)-C$(KDIR)SUBDIRS=$(PWD)modules

endif

编译为.ko文件后,在开发板上加载,可以看到LED1(GPJ0_3)亮,卸载模块则灯灭。卸载时内核消息提醒在lib/下找不到目录,新建/lib/modules/2.6.35.7目录,卸载成功。在开发板上加载模块,即便没有指明优先级也会打印出来,但是在PC机上,指定最高级别也不会在终端中自动打印,没找到原因。

继续编写file_operations相关函数,使用户程序能以设备读写的方式实现对LED的控制。

open函数的功能包括:

内核消息确认设备打开;

DeviceOpen计数,防止重复打开;

write函数的功能包括:

向pDat写入指定数据;

close函数功能包括:

DeviceOpen--;

内核消息确认关闭。

2用户程序头文件

头文件仅包括两个函数

int led_on(int)

int led_off(int)

分别实现LED的点亮与熄灭。

自定义的这两个函数通过传递参数的方式调用write(),写报告时想到之前做图形接口实验时用到的函数mmap,可以将内核空间映射到用户空间,如果用这种方法应该也可以实现效果。

3用户主程序

主程序比较简单,即通过对led_on和led_off的调用,实现LED的亮灭。

led_on(1);

usleep(500000);

led_on(3);

usleep(500000);

led_off(1);

链接头文件编译后,按如下顺序操作:mknod设备节点,加载模块,执行main文件。即可看到LED1亮,LED3亮,LED1灭的效果。

六实验体会、小结及建议

这次实验主要完成的是对LED灯的控制,我将其与单片机控制IO口比较异同。

两者相似的地方在于,将对IO接口、寄存器等的控制看作对内存地址的读写,事实上IO接口的本质就是控制寄存器完成某一功能。

两者区别在于,单片机没有内核空间与用户空间的概念,就像自动取得最高权限,可以对硬件地址直接操作一样。

下面是MSP430F16X系列的头文件截图

下面是同为ARM内核的STM32F10X系列头文件截图

下面是同为三星公司的ARM9架构的S3C2440头文件截图

所以一般设备驱动编写流程可以看作先将硬件资源映射到内核空间,然后就可以像用单片机写驱动一样操作,但要注意为用户空间提供接口。

我猜想,是否可以继续用mmap映射到用户空间,然后将单片机程序稍作修改完成设备控制?

七参考文献

《微处理器与嵌入式系统》南京大学

《嵌入式系统X210V3实验指导书》南京大学

嵌入式操作系统实验报告

中南大学信息科学与工程学院实验报告 姓名:安磊 班级:计科0901 学号: 0909090310

指导老师:宋虹

目录 课程设计内容 ----------------------------------- 3 uC/OS操作系统简介 ------------------------------------ 3 uC/OS操作系统的组成 ------------------------------ 3 uC/OS操作系统功能作用 ---------------------------- 4 uC/OS文件系统的建立 ---------------------------- 6 文件系统设计的原则 ------------------------------6 文件系统的层次结构和功能模块 ---------------------6 文件系统的详细设计 -------------------------------- 8 文件系统核心代码 --------------------------------- 9 课程设计感想 ------------------------------------- 11 附录-------------------------------------------------- 12

课程设计内容 在uC/OS操作系统中增加一个简单的文件系统。 要求如下: (1)熟悉并分析uc/os操作系统 (2)设计并实现一个简单的文件系统 (3)可以是存放在内存的虚拟文件系统,也可以是存放在磁盘的实际文件系统 (4)编写测试代码,测试对文件的相关操作:建立,读写等 课程设计目的 操作系统课程主要讲述的内容是多道操作系统的原理与技术,与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。 本课程设计的目的综合应用学生所学知识,建立系统和完整的计算机系统概念,理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法,掌握操作系统开发的基本技能。 I.uC/OS操作系统简介 μC/OS-II是一种可移植的,可植入ROM的,可裁剪的,抢占式的,实时多任务操作系统内核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。 μC/OS 和μC/OS-II 是专门为计算机的嵌入式应用设计的,绝大部分代码是用C语言编写的。CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度,为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器,有汇编器、连接器等软件工具,就可以将μC/OS-II嵌入到开发的产品中。μC/OS-II 具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点,最小内核可编译至2KB 。μC/OS-II 已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。 严格地说uC/OS-II只是一个实时操作系统内核,它仅仅包含了任务调度,任务管理,时间管理,内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理,文件系统,网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放,这些非必须的功能完全 可以由用户自己根据需要分别实现。 uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时内核,并在这个内核之上提供最基本的系统服务,如信号量,邮箱,消息队列,内存管理,中断管理等。 uC/OS操作系统的组成 μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信,CPU的移植等5个部分。如下图:

嵌入式实验报告

课题:按键控制流水灯 专业:物联网工程 班级:01 学号:14154951 姓名:李政 指导教师:何建军 设计日期:2016.12.21—2016.12.30 成绩: 重庆大学城市科技学院电气学院

嵌入式设计报告 一、设计目的作用 通过编程实现对LED灯项目的改变,加深对stm32芯片的理解,对keil软件的熟悉掌握,工程的搭建以及头文件的使用。掌握外部设备的接入以及外部中断的实现。 二、设计要求 用四个按键控制8个流水灯的流水显示 (1).按键A按下时候流水灯按从左往右的流水显示。 (2).按键B按下时候流水灯按从右往左的流水显示。 (3).按键C按下时候流水灯按中心开花的方式流水显示:从中间向两边流水显示 (4).按键D按下时候流水灯按从两边到中心移动的方式流水显示。(5).(选做)引入时针中断: 默认的流水方式: (1)对时钟中断的次数进行计数 (2)当时钟中断的次数除以4的余数为0时:按从左到右的顺序流水显示(3)当时钟中断的次数除以4的余数为1时:按从右到左的顺序流水显示(4)当时钟中断的次数除以4的余数为2时:按中心开花的方式流水显示(5)当时钟中断的次数除以4的余数为3时:从两边到中心移动的方式流水显示。 系统启动时按默认的流水方式显示,当按下A、B、C、D四个按键时,按指定的方式流水显示,当按下按键E时恢复按默认的流水方式。 三、设计的具体实现 1、设计原理 这次使用的是stm32f103系列芯片,芯片引脚如下图

Stm32内部资源

GPIO原理及应用: 有7个16位并行I/O口:PA、PB、PC、PD、 PE、PF、PG 都是复用的,最少有2种 功能,最多有6种功能

嵌入式实验报告二

实习二建立交叉编译环境 实习内容: 本次实验主要包括二部分内容:开发环境配置,主要有配置NFS,Samba和超级终端;编写编译程序。 1、配置NFS(实现宿主机和目标机的信息共享) 打开Linux虚拟机,点击主菜单运行系统设置->服务器设置->NFS 服务器,点击增加,在出现的界面中的目录中填入需要共享的路径,在主机中填入允许进行连接的主机的IP地址(注意:这里主机IP指的是开发板的IP)。并选择允许客户对共享目录的操作为只读或读写(注意:实验中选的是读写,一定不能忽略),如下图: 对客户端存取服务器的一些其他设置,一般不需要设置,取默认值。然后退出,完成了NFS配置。 2、配置Samba(实现Windows和Linux系统的文件共享) ①关闭防火墙,这个地方和上面的NFS的配置是一样的。 ②配置Samba服务器 选择“系统设置”—>“服务器配置”—>“Samba服务”,进行Samba 服务器配置。首先创建Samba共享,选择“基本”选项卡,在“目录”

的文本框中输入要共享的文件,基本权限设为读/写。在“访问”选项卡中选择“允许所有用户访问”选项,通过“首选项”进行服务器配置。在“基本”选项卡中设置工作组和描述,在“安全性”选项卡中设置“验证模式”为共享,“加密口令”为否,“来宾账号”为无来宾账号。 ③设置Samba服务器IP地址(与前面的NFS的设置相同) ④启动Samba服务器 在命令行中输入service smb start,即可启动Samba服务器。 ⑤配置Windows下的IP地址 将Windows下的IP地址和Samba服务器IP地址设置在同一网段中即可(注意:这里设置IP时一定要注意在同一网段) ⑥在Windows下访问共享 在Windows中的“运行”窗口中输入Samba服务器的IP地址,就可以看见在虚拟机中共享的文件。 3、配置超级终端 ①在linux操作系统Xwindow界面下建立终端,在终端的命令行提示符后输入minicom,回车,然后就会看见minicom的启动画面,若没有启动Xwindow则在命令行提示符后直接输入minicom即可。 ② minicom启动后,先按Ctrl+A键,然后按Z键进入主配置界面,按“O”进入配置界面,按上下键选择Serial port setup,进入端口设置界面,然后按照指导书中的指示修改几个重要选项。 ③选好后按ESC键退出端口设计界面,选择Save setup as df1保存

嵌入式操作系统实验报告

中南大学信息科学与工程学院实验报告 :安磊 班级:计科0901 学号: 0909090310 指导老师:宋虹

目录 课程设计容 ----------------------------------- 3 uC/OS操作系统简介 ------------------------------------ 3 uC/OS操作系统的组成 ------------------------------ 3 uC/OS操作系统功能作用 ---------------------------- 4 uC/OS文件系统的建立 ---------------------------- 6 文件系统设计的原则 ------------------------------ 6 文件系统的层次结构和功能模块 --------------------- 6 文件系统的详细设计 -------------------------------- 8 文件系统核心代码 --------------------------------- 9 课程设计感想 ------------------------------------- 11 附录 -------------------------------------------------- 12

课程设计容 在uC/OS操作系统中增加一个简单的文件系统。 要求如下: (1)熟悉并分析uc/os操作系统 (2)设计并实现一个简单的文件系统 (3)可以是存放在存的虚拟文件系统,也可以是存放在磁盘的实际文件系统 (4)编写测试代码,测试对文件的相关操作:建立,读写等 课程设计目的 操作系统课程主要讲述的容是多道操作系统的原理与技术,与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。 本课程设计的目的综合应用学生所学知识,建立系统和完整的计算机系统概念,理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法,掌握操作系统开发的基本技能。 I.uC/OS操作系统简介 μC/OS-II是一种可移植的,可植入ROM的,可裁剪的,抢占式的,实时多任务操作系统核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。 μC/OS 和μC/OS-II 是专门为计算机的嵌入式应用设计的,绝大部分代码是用C语言编写的。CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度,为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器,有汇编器、连接器等软件工具,就可以将μC/OS-II嵌入到开发的产品中。μC/OS-II 具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点,最小核可编译至 2KB 。μC/OS-II 已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。 严格地说uC/OS-II只是一个实时操作系统核,它仅仅包含了任务调度,任务管理,时间管理,存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理,文件系统,网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放,这些非必须的功能完全可以由用户自己根据需要分别实现。 uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时核,并在这个核之上提供最基本的系统服务,如信号量,,消息队列,存管理,中断管理等。 uC/OS操作系统的组成 μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信,CPU的移植等5个部分。如下图:

嵌入式实验报告

嵌入式技术 实验报告 系别:计算机与科学技术系 班级:计12-1班 姓名:刘杰 学号:12101020128 总成绩: 评语: 日期:

2.在弹出的对话框中依次选择“cedevice emulator emulator kdstub”。 3.选择“Build OS”菜单的“sysgen”开始构建平台。 1.1.4连接,下载和运行平台 1.选择“Target”菜单下的“Connection option”菜单项。 2.在新的对话框中,配置连接关系 3.选择“Target”菜单下的“attach”菜单项,开始下载。 ?实验结果 操作系统定制成功,能正常运行。 ?结果截图 ?问题总结 由于对实验平台了解不够,致使操作过程中添加和删除组件时不知道该如何下手,影响整个实验进度。 实验1.2: 1.打开Platform Builder,并且打开实验1的工程,在实验1的工程基础上做本实验。

进程显示 IE信息查看

报文监测 实验1.3使用Platform Builder开发应用程序 简单实验步骤 1.打开Platform Builder。 2.选择“File”菜单下的“Open Workspace…”,然后打开实验1中创建的平台,本实验要基于 上面的实验的基础上做。 3.选择“File”菜单下的“New Project or File…”,打开“New Project or File”对话框。 4.在“Projects”选项页中选择“WCE Application”;在“Project Name”中输入项目的名字,例 如“MyApp”。 5.在“New Project Wizard – step 1 of 1”中选择“A typical Hello World Application”,点击“Finish” 按钮。 6.选择“Build”菜单中的“Build MyApp.exe”来编译应用程序。

嵌入式实验报告

嵌入式实验报告 学院:信息工程学院 专业:计算机科学与技术班级:计算机班 姓名: 学号: 指导老师:

实验目录 实验一嵌入式系统开发环境实验 (2) 实验二系统节拍定时器实验 (12) 实验三 GPIO控制实验 (16) 实验四外部中断实验 (19) 实验五串口通讯实验 (23)

实验一嵌入式系统开发环境实验 【实验目的】 1.熟悉RealView MDK集成开发环境以及使用方法。 2.熟悉嵌入式系统软件设计方法和流程。 【实验内容】 1. 通过例程熟悉、掌握嵌入式系统的编辑、编译、调试、下载及运行过程。 2. 建立自己的工程文件,在开发板板上调试程序。 【实验步骤】 (一)程序安装 1. 建议在安装之前关闭所有的应用程序,双击安装文件,弹出如图对话框,Next 2.默认选择C盘文件下安装。

3.这样就在c盘底下出现keil文件夹。 4.单击选择菜单“File”-->"License Management" 将弹出下面一张图的界面:复制其中CID号,以便在粘贴到下一步中的破解软件。 5.复制CID

6.运行破解软件,将出现下面一张图的界面,把上步复制的CID号粘贴到相应位置,其他选项如图,然后点击“Generate”按钮,然后复制产生的序列号,粘贴到上一步的下面一张图的LIC输入框中,然后点击右侧的Add LIC,即可完成破解。 7.安装文件夹中的jlink驱动。 (二)工程创建、编译 使用Realview MDK创建、完成一个新的工程只需要以下几个环节: →创建工程并选择处理器→选择工具集→创建源文件→配置硬件选项→配置对应启动代码→编译链接→下载→调试。 1.创建工程并选择处理器 选择Project→New Project…,输入创建的新工程的文件名,即可创建一个新的工程。 2.创建一个新工程时,需要为工程选择一款对应处理器,在NXP 列表下选择LPC1768 芯片。然后点击OK。接下来出现的对话框选择“是或者也可以通过单击Project→Select Device for Target…在本次课程中,我们选择

嵌入式系统实验报告

实验报告 课程名称:嵌入式系统 学院:信息工程 专业:电子信息工程 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 开课时间:学年第一学期

实验名称:IO接口(跑马灯) 实验时间:11.16 实验成绩: 一、实验目的 1.掌握 STM32F4 基本IO口的使用。 2.使用STM32F4 IO口的推挽输出功能,利用GPIO_Set函数来设置完成对 IO 口的配置。 3.控制STM32F4的IO口输出,实现控制ALIENTEK 探索者STM32F4开发板上的两个LED实现一个类似跑马灯的效果。 二、实验原理 本次实验的关键在于如何控制STM32F4的IO口输出。IO主要由:MODER、OTYPER、OSPEEDR、PUPDR、ODR、IDR、AFRH和AFRL等8个寄存器的控制,并且本次实验主要用到IO口的推挽输出功能,利用GPIO_Set函数来设置,即可完成对IO口的配置。所以可以通过了开发板上的两个LED灯来实现一个类似跑马灯的效果。 三、实验资源 实验器材: 探索者STM32F4开发板 硬件资源: 1.DS0(连接在PF9) 2.DS1(连接在PF10) 四、实验内容及步骤 1.硬件设计 2.软件设计 (1)新建TEST工程,在该工程文件夹下面新建一个 HARDWARE文件夹,用来存储以后与硬件相关的代码。然后在 HARDWARE 文件夹下新建一个LED文件夹,用来存放与LED相关的代码。 (2)打开USER文件夹下的test.uvproj工程,新建一个文件,然后保存在 LED 文件夹下面,保存为 led.c,在led.c中输入相应的代码。

(3)采用 GPIO_Set 函数实现IO配置。LED_Init 调用 GPIO_Set 函数完成对 PF9 和 PF10 ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板教程 119 STM32F4 开发指南(寄存器版) 的模式配置,控制 LED0 和 LED1 输出 1(LED 灭),使两个 LED 的初始化。 (4)新建一个led.h文件,保存在 LED 文件夹下,在led.h中输入相应的代码。 3.下载验证 使用 flymcu 下载(也可以通过JLINK等仿真器下载),如图 1.2所示: 图1.2 运行结果如图1.3所示:

南邮嵌入式系统B实验报告2016年度-2017年度-2

_* 南京邮电大学通信学院 实验报告 实验名称:基于ADS开发环境的程序设计 嵌入式Linux交叉开发环境的建立 嵌入式Linux环境下的程序设计 多线程程序设计 课程名称嵌入式系统B 班级学号 姓名 开课学期2016/2017学年第2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; 三、实验过程与结果 1、寄存器R0和R1中有两个正整数,求这两个数的最大公约数,结果保存在R3中。 代码1:使用C内嵌汇编 #include int find_gcd(int x,int y) { int gcdnum; __asm { MOV r0, x MOV r1, y LOOP: CMP r0, r1 SUBLT r1, r1, r0 SUBGT r0, r0, r1 BNE LOOP MOV r3, r0 MOV gcdnum,r3 //stop // B stop // END } return gcdnum; } int main() { int a; a = find_gcd(18,9);

printf("gcdnum:%d\n",a); return 0; } 代码2:使用纯汇编语言 AREA example1,CODE,readonly ENTRY MOV r0, #4 MOV r1, #9 start CMP r0, r1 SUBLT r1, r1, r0 SUBGT r0, r0, r1 BNE start MOV r3, r0 stop B stop END 2、寄存器R0 、R1和R2中有三个正整数,求出其中最大的数,并将其保存在R3中。 代码1:使用纯汇编语言 AREA examp,CODE,READONL Y ENTRY MOV R0,#10 MOV R1,#30 MOV R2,#20 Start CMP R0,R1 BLE lbl_a CMP R0,R2 MOVGT R3,R0 MOVLE R3,R2 B lbl_b lbl_a CMP R1,R2 MOVGT R3,R1 MOVLE R3,R2 lbl_b B . END 代码2:使用C内嵌汇编语言 #include int find_maxnum(int a,int b,int c)

嵌入式实验报告心得

嵌入式实验报告心得 篇一:嵌入式系统原理实验总结报告 嵌入式系统原理实验总结报告 车辆座椅控制系统实验 XX/5/23 嵌入式系统原理实验总结报告 一、技术性总结报告 (一)题目:车辆座椅控制系统实验(二)项目概述: 1.为了实现车辆座椅控制的自动化与智能化。 2.方便用户通过智能手机与车载传感器之间的联动。 3.使车辆作为当今物联网中重要的一个节点发挥作用。 4.通过车辆座椅控制系统实验实现对嵌入式系统原理课程的熟练掌握与对嵌入式系统原理知识的深化记忆。 5. 加强本组学生对嵌入式系统原理的更深层次的理解与运用。 (三)技术方案及原理 本次试验分为软件、硬件两个部分。 1.软件部分。 A.智能手机部分,包括通过智能手机对座椅的控制部分、手机所携带的身份信息部分。 本部分软件使用Java编写,其程序部分为:主程序:package ;

import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ; import ;import ; import ; import ; public class MainActivity extends ActionBarActivity { private Button Up = null; private Button Left = null; private Button Dowm = null; private Button Right = null; private Socket socket = null; private static final String HOST = "";private static final int PORT = 10007; public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(; initControl();} private void initControl() {

嵌入式实验报告二work2.

实验报告 课程名称嵌入式系统编程实践 实验仪器清华同方辰源嵌入式系统实验箱 实验名称实验二:利用中断实现OLED动态显示实验 系别__计算机学院_ 专业___ __ 班级/学号_ 学生姓名___ __ ___ _ _ 实验日期_ 2013年9月22日 成绩___________________ 指导教师_ _ 朱敏玲 ___

实验二:利用中断实现OLED动态显示实验 一、实验问题回答 (1)ISR是什么?简述一下中断的作用和使用方法 答:ISR是中断服务程序。作用是通过处理器执行事先编好的某个特定的程序。使用方法就是在main中写一个中断程序,然后在startup.s中进行注册。 (2)嵌入式系统中有哪些应用有定时性循环处理的要求?举几个例子答:在各种网络的应用中,设计的一些部件,如计数器,时钟等。 (3)定时时间间隔如何修改? 答:通过改变SysTickPeriodSet(SysCtlClockGet()/100)后面的100这个参数。(4)选作内容5-8的编程思路是什么?若做的话应该怎样实现? 答:编程思路:先画直线和竖线,组成一个正方形,将各个参数填写到函数RIT128x96x4ImageDraw(buf,,,,);第6个选作:判断画的原点x,原点y,和画原点x+的长,画原点y+画宽的值要在0-128和0-96。第7个选作:把RIT128x96x4StringDraw("hello",,,);就是把画的灰度定义为一个变量x。最后就会出现由不同的亮度而形成的波浪。第8个就是利用随机函数产生画的原点,随机的在屏幕上进行显示。 (5)拖影现象如何解决?计数值显示为什么没有拖影? 答:在程序结束后执行清屏语句:计数显示是每次重新赋值,所以不会出现拖影。 二、实验目的和效果(效果即是否达到实验目的,达到的程度如何) (1)深入学习、理解、掌握OLED字符显示方法 (2)深入学习、理解、掌握OLED图形显示方法 (3)学习、理解、掌握中断使用方法 实验效果图: 三、实验内容和步骤(重点阐述自己的思路及遇到的问题)

嵌入式系统实验实验报告

嵌入式系统实验实验报告 一、实验目的 1.基本实验

. Word 资料搭建PXA270嵌入式LINUX开发软硬件环境;安装LINUX操 作系统;安装与配置建立宿主机端交叉编译调试开发环境;配置宿主机 PC 机端的minicom(或超级终端)、TFTP服务、NFS服务,使宿主PC机与PXA270开发板可以通过串口通讯,并开通TFTP 和NFS服务。 2.人机接口 键盘驱动;LCD控制;触摸屏数据采集与控制实验; 3.应用实验 完成VGA显示;Web服务器实验;网络文件传输实验;多线程应用实验。 4.扩展应用实验 完成USB摄像头驱动与视频采集;GPS实验;GSM/GPRS通讯;视频播放移植;USB蓝牙设备无线通讯;NFS文件服务器;蓝牙视频文件服务器。 5.QT实验 完成基本嵌入式图形开发环境搭建;“Hello world!”QT初探;创建一个窗口并添加按钮;对象通信:Signal和Slot;菜单和快捷键;工具条和状态栏;鼠标和键盘事件;对话框;QT的绘图;俄罗斯方块;基于QT的GSM手机在嵌入式LINUX下的设计与实现。 二、实验内容 1.人机接口实验 实验十九键盘驱动实验 ?实验目的:矩阵键盘驱动的编写

?实验内容:矩阵键盘驱动的编写 ?作业要求:完成键盘加减乘除运算 ?实验作业源码及注释: #INCLUDE #INCLUDE #INCLUDE #INCLUDE #INCLUDE #INCLUDE #DEFINE DEVICE_NAME “/DEV/KEYBOARD” INT MAIN(VOID){ INT FD; INT RET; UNSIGNED CHAR BUF[1]; INT I,F,J; DOUBLE X; INT A[2]={0}; CHAR PRE_SCANCODE=0XFF; FD=OPEN(DEVICE_NAME,O_RDWR); IF(FD==-1)PRINTF(“OPEN DEVICE %S ERROR\N”,DEVICE_NAME); ELSE{ BUF[0]=0XFF; I=0;F=0; WHILE(1){ READ(FD,BUF,1);

嵌入式实验报告

目录 实验一跑马灯实验 (1) 实验二按键输入实验 (3) 实验三串口实验 (5) 实验四外部中断实验 (8) 实验五独立看门狗实验 (11) 实验七定时器中断实验 (13) 实验十三ADC实验 (15) 实验十五DMA实验 (17) 实验十六I2C实验 (21) 实验十七SPI实验 (24) 实验二十一红外遥控实验 (27) 实验二十二DS18B20实验 (30)

实验一跑马灯实验 一.实验简介 我的第一个实验,跑马灯实验。 二.实验目的 掌握STM32开发环境,掌握从无到有的构建工程。 三.实验内容 熟悉MDK KEIL开发环境,构建基于固件库的工程,编写代码实现跑马灯工程。通过ISP 下载代码到实验板,查看运行结果。使用JLINK下载代码到目标板,查看运行结果,使用JLINK在线调试。 四.实验设备 硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。 软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。 五.实验步骤 1.熟悉MDK KEIL开发环境 2.熟悉串口编程软件ISP 3.查看固件库结构和文件 4.建立工程目录,复制库文件 5.建立和配置工程

6.编写代码 7.编译代码 8.使用ISP下载到实验板 9.测试运行结果 10.使用JLINK下载到实验板 11.单步调试 12.记录实验过程,撰写实验报告 六.实验结果及测试 源代码: 两个灯LED0与LED1实现交替闪烁的类跑马灯效果,每300ms闪烁一次。七.实验总结 通过本次次实验我了解了STM32开发板的基本使用,初次接触这个开发板和MDK KEILC 软件,对软件操作不太了解,通过这次实验了解并熟练地使用MDK KEIL软件,用这个软件来编程和完成一些功能的实现。作为STM32 的入门第一个例子,详细介绍了STM32 的IO口操作,同时巩固了前面的学习,并进一步介绍了MDK的软件仿真功能。

嵌入式系统实验报告

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 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 1.ADS1.2 IDE的安装、环境配置及工程项目的建立; 2.ARM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 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:

嵌入式综合实验报告

《嵌入式系统综合实验》报告 学号: 姓名: Shanghai University of Engineering Science School of Electronic and Electrical Engineering

基于STM32的GPS信息显示系统 ——嵌入式系统综合实验报告 班级:0211112 姓名:褚建勤学号:021111228 班级:0211112 姓名:于心忆学号:021111216 班级:0211112 姓名:乐浩奎学号:021111232 一、产品设计要求(产品规格描述) 1 、嵌入式产品名称 GPS信息显示系统 2 、嵌入式产品目的 在学校的生活中,你经常可能需要联系不是同一间宿舍的同学,但是你不能确定他现在在什么地方,这时候全球定位系统(GPS)就可以发挥作用了,但是传统的GPS系统只能提供经纬度信息,不能直观的显示你想要找到人在何处,我们的系统就在传统的GPS的基础上添加了对应位置显示的功能,方便你更方便更快捷的找到你想找的同学 3 、嵌入式产品功能 使用GPS输入用户位置信息 GPS将相关经纬度信息反馈给主处理器 主处理器处理相关位置信息并将信息转换为对应位置在LCD上显示出来 在LCD上输出用户状态信息 4 、嵌入式产品的输入和输出 输入设备:GPS系统 输出设备:LCD 二、产品方案设计(产品设计方案) 1 2 1 )处理器选择 本系统选用基于ARMCortex-M3内核的STM32F103RB嵌入式微控制器作为处理器。 ①选用原因 A 技术因素 工作频率: 最高72MHz。 内部和外部存储器: 128K字节的闪存程序存储器,用于存放程序及数据;多达20K字节的内置SRAM,CPU能以0等待周期访问(读/写)。

嵌入式系统实验报告

嵌入式系统实验报告文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

大连理工大学 本科实验报告 课程名称:嵌入式系统实验 学院(系):电子信息与电气工程学部 专业:自动化 班级: 0804 学号: 学生姓名:何韬 2011年 11月 18日 大连理工大学实验报告 学院(系):电信专业:自动化班级: 0804 姓名:何韬学号:组: ___ 实验时间: 2011-11-12 实验室: d108 实验台: 指导教师签字:成绩: 实验二ARM的串行口实验 一、实验目的和要求 见预习报告 二、实验原理和内容 见预习报告 三、主要仪器设备

硬件:ARM嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC机Pentium100 以上、串口线。 软件:PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP 、ARM SDT 或集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 四、实验步骤 见预习报告 五、核心代码 在主函数中实现将从串口0接收到的数据发送到串口0() int main(void) { char c1[1]; char err; ARMTargetInit(); 通过调用OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()创建至少一个任务; . OSStart(); /ucos-ii/" /* uC/OS interface */ #include "../ucos-ii/add/" #include "../inc/" #include "../inc/sys/" #include "../src/gui/" #include <> #include <>

嵌入式程序设计实验报告

实验一开发环境的搭建与配置 【实验目的】 1)熟悉嵌入式Linux开发平台。 2)掌握嵌入式Linux开发平台的开发环境搭建与配置。 3)了解minicom配置串口通信参数的过程。 4)了解嵌入式Linux的启动过程。 5)掌握程序交叉编译运行及调试的一般方法。 【实验内容】 1)连接实验开发板与宿主机。 2)在虚拟机中的CentOS(宿主机)搭建开发环境。 3)在宿主机中配置minicom。 4)分析嵌入式Linux的启动过程。 5)在宿主机上编写简单的C语言程序并用交叉编译工具进行编译,然后传输到目标机上运行。 6)在宿主机上编写简单的C语言程序并用交叉编译工具进行编译,用gdbserver进行远程调试。 【实验步骤】 连接实验开发板,对虚拟机进行设置 1)首先把实验开发板打开,用网线和串口线连接宿主机,并连接电源(注意这时不要拨动实验 开发板的开关按钮)。 2)在桌面上点击打开vmware 软件,选择“编辑虚拟机设置”,如下图所示:

图1 3)进入虚拟机配置界面后把网络连接方式设置为“桥接方式”,如图2所示: 图2

4)添加串口,如下图所示: 图3 5)完成串口的添加后,选择“OK”,完成对虚拟机的设置。如下图所示:

图4 6)选择虚拟机的“Edit”、“Virtual Network Editor...”,如下图所示:

图5 7)进入虚拟机网络参数设置界面后对VMnet0进行设置(注意这里桥接的网卡应选择与实验开 发板相连接的那块儿网卡),然后点击“Apply”、“OK”如下图所示:

图6 8)上述设置完成后启动CentOS(CentOS的用户名为“root”,密码为“xidianembed”)。 工具链的配置 1)在CentOS的根目录下创建一个名为“EELiod”的目录,把实验中要用到的文件(主要是一 些rpm包)拷贝到该目录下。(可以用U盘、WinSCP等工具进行,此处不再做详细说明)。 2)交叉编译工具链位于/opt/buildroot-2011.02/output/host/usr目录下,进入工具链的bin目录下, 可以看到一些编译工具,这些工具将会在之后的交叉编译过程中使用到。

嵌入式实验报告心得

竭诚为您提供优质文档/双击可除 嵌入式实验报告心得 篇一:嵌入式系统各实验实验报告 嵌入式系统设计实验报告 班级:学号:姓名:成绩:指导教师: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 1.实验一 1.1实验名称 博创up-net3000实验台基本结构及使用方法 1.2实验目的 熟悉up-net3000实验平台的核心硬件电路和外设 通过操作系统自带的通讯软件超级终端,检验各个外设的工作状态 1.3实验环境 硬件:ARm嵌入式开发平台、用于ARm7TDmI的JTAg仿真器、pc机 pentium100以上。 软件:pc机操作系统windows、ADs1.2集成开发环境、

仿真器驱动程序、 超级终端通讯程序。 1.4实验内容及要求 一、内容 ①嵌入式系统开发流程概述 ②熟悉up-net3000实验平台的核心硬件电路和外设 ③ARmJTAg的安装与使用 ④通过操作系统自带的通讯软件超级终端,检验各个外设的工作状态 二、要求 通过本次课程对各个外设的了解,为今后各个接口实验打下基础。 1.5实验设计与实验步骤 一、JTAg的驱动程序的安装: 执行armJtag目录下armJtagsetup.exe程序,选择安装目录,安装JTAg软件。 二、通过通讯软件超级终端来检验外设的工作状态: ①运行windows系统下的超级终端(hyperTerminal)应用程序,新建一个通信终端。为所建超级终端取名为arm,可以为其选择第一个图标。单击“确定”按钮。 ②在接下来的对话框中选择ARm开发平台实际连接的pc 机串口(如com1),按确定按钮后出现属性对话框,设置通

《嵌入式操作系统》实验报告

《嵌入式操作系统》实验报告 班级计算机 学号 姓名 指导教师庄旭菲

内蒙古工业大学信息工程学院计算机系 2018年6月 实验一Linux内核移植与编译实验 1. 实验目的 了解Linux 内核相关知识与内核结构 了解Linux 内核在ARM 设备上移植的基本步骤和方法 掌握Linux 内核裁剪与定制的基本方法 2. 实验内容 分析Linux 内核的基本结构,了解Linux 内核在ARM 设备上移植的一些基本步骤及常识。 学习Linux 内核裁剪定制的基本配置方法,利用UP-Magic210 型设备配套Linux 内核进行自定义功能(如helloworld 显示)的添加,并重新编译内核源码,生成内核压缩文件zImage,下载到UP-Magic210 型设备中测试。 3. 实验步骤 实验目录:/UP-Magic210/SRC/kernel/编译内核:在宿主机端为UP-Magic210 设备的Linux 内核编写简单的测试驱动(内核)程序并修改内核目录中相关文件,添加对测试驱动程序的支持。 (1)、使用vim 编辑器手动编写实验代码

内如如下: #include #include MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); (3)、进入实验内核源码目录修改driver/char/目录下的Makefile 文件,按照内核中Makefile 语法添加helloworld程序的编译支持 [root@localhost vi drivers/char/Makefile 在Makefile 中(大约在91 行)添加如下一行 obj-$(CONFIG_TOSHIBA) += obj-$(CONFIG_I8K) += obj-$(CONFIG_DS1620) += obj-$(CONFIG_HW_RANDOM) += hw_random/ obj-$(CONFIG_HELLO_MODULE) += obj-$(CONFIG_PPDEV) += (4)、运行make menuconfig 配置内核对helloworld 程序的支持: [root@localhost make distclean [root@localhost make menuconfig 先加载内核配置单,如图:

嵌入式系统实验报告

实验一系统认识实验 一、实验目的 学习Dais软件的操作,熟悉程序编写的操作步骤及调试方法。 二、实验设备 PC计算机一台,Dais-52PRO+或Dais-PRO163C实验系统一套。 三、实验内容 编写程序,将80h~8Fh共16 个数写入单片机内部RAM 的30h~3Fh空间。 四、实验步骤 1.运行Dais软件,进入集成开发环境,软件弹出设置通信端口对话框(如图2-1-1), 请确保实验装置与PC正确连接,并已打开实验装置电源,使其进入在待命状态。 这里选择与实验装置实际相连的通信端口,并单击“确定”。如通信正确则进入Dais 软件主界面,否则弹出“通信出错”的信息框(如图2-1-2),请检查后重试。 图2-1-1设置通信端口对话框图2-1-2通信错误信息框 2.通信成功后,单击菜单栏“设置”→“仿真模式”项打开对话框,选择需要设置型 号、程序/数据空间。这里我们将型号设置为“MCS-51实验系统”,外部数据区 设置为“系统RAM”,用户程序区设置为“片外(EA=0)”,如图2-1-3所示,最 后单击“确定”按钮保存设置。

图2-1-3设置工作方式对话框 3.工作方式设置完毕后,单击菜单栏“文件”→“新建”项或按Ctrl+N组合键(建 议单击工具栏“”按钮)来新建一个文件,软件会出现一个空白的文件编辑窗口。 4.在新窗口中输入程序代码(A51\2_1.ASM): ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV R1,#30H ;片内RAM首地址 MOV A,#80H ;写入数据初值 MOV R7,#16 ;循环变量 LOOP1: MOV @R1,A ;写数据到片内RAM INC R1 ;地址增量 INC A ;数据+1 DJNZ R7,LOOP1 ;循环变量-1,不为0继续 SJMP $ ;结束 END 5.单击菜单栏“文件”→“保存”项(建议单击工具栏“”按钮)保存文件。若 是新建的文件尚未命名,系统会弹出文件保存对话框(如图2-1-4),提示用户选择文件保存的路径和文件名,再单击“保存”按钮。

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