嵌入式控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)embestarm實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)介紹與實(shí)驗(yàn)公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

ＥmbestＡＲＭ試驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)介第1頁1.ＥmbestＡＲＭ試驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)介EmbestARM教學(xué)系統(tǒng)包括EmbestIDE集成開發(fā)環(huán)境，EmbestJTAG仿真器，F(xiàn)lash編程器，EmbestEduKit-III開發(fā)板、多種連接線、電源適配器以及試驗(yàn)指導(dǎo)書等。第2頁P(yáng)C機(jī)JTAG仿真器目旳板并口/USB/網(wǎng)口運(yùn)行EmbestIDEJTAG仿真器調(diào)試模型第3頁試驗(yàn)臺(tái)提供兩套CPU子板，分別是ARM7S3C44B0X芯片和ARM9S3C2410芯片,兩套CPU子板可以自由插拔。試驗(yàn)臺(tái)提供多操作系統(tǒng)，ARM7試驗(yàn)系統(tǒng)除可實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)指令與接口試驗(yàn)，μC/OS-II操作系統(tǒng)和μCLinux操作系統(tǒng)試驗(yàn)；ARM9試驗(yàn)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高端ARM嵌入式教學(xué)，重要包括擴(kuò)展接口試驗(yàn)，Linux、WinCE和Vxworks操作系統(tǒng)試驗(yàn)。本書重要針對(duì)ARM7試驗(yàn)系統(tǒng)，包括LED燈、數(shù)碼管、音頻、麥克風(fēng)、串口、并口、USB接口、以太網(wǎng)接口、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、SD卡、液晶、觸摸屏、AD、DA等試驗(yàn)。ＥmbestEDUKIT-III試驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介第4頁ＥmbestEDUKIT-III試驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介第5頁第6頁JTAG仿真器也稱為調(diào)試器，使用集成開發(fā)環(huán)境配合JTAG仿真器進(jìn)行開發(fā)是目前采用最多一種調(diào)試方式。EmbestJTAG仿真器目前分為三種類型，包括原則型（EmbestEmulatorforARM），增強(qiáng)型（EmbestPowerICEforARM）和通用型（EmbestUnetICEforARM），重要辨別在于下載調(diào)試速度和連接線不一樣樣。EmbestJTAG仿真器面板上面均有三只指示燈，對(duì)目前工作狀態(tài)做出指示。EmbestJTAG仿真器第7頁1.1EmbestIDE集成開發(fā)環(huán)境EmbestIDE是一套應(yīng)用于嵌入式軟件開發(fā)集成開發(fā)環(huán)境。它提供高效明晰圖形化嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)平臺(tái)，包括一整套完備面向嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試工具：編輯器、編譯器、連接器、調(diào)試器、工程管理器等。EmbestIDE集成開發(fā)環(huán)境界面風(fēng)格同MicrosoftVisualStudio，是一套良好嵌入式軟件可視化開發(fā)環(huán)境。顧客可以很以便在EmbestIDE集成開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)立和打動(dòng)工程，建立、打開和編輯文獻(xiàn)，編譯、連接、運(yùn)行、調(diào)試多種嵌入式應(yīng)用程序。EmbestIDE開發(fā)環(huán)境界面如圖所示.第8頁第9頁1.2EmbestIDE重要特性EmbestIDE可在Windows98、2023、NT及XP等操作系統(tǒng)上運(yùn)行，重要支持ARM系列處理器。對(duì)于ARM系列處理器，EmbestIDE目前支持ARM7以及ARM9系列。EmbestIDEforARM于年正式發(fā)行，目前版本為EmbestIDEProforARM。EmbestIDEforARM重要特性如下：支持開發(fā)語言：C和匯編。界面友好，使用以便：類似MSVisualStudio顧客界面。工程管理器：圖形化工程管理工具，負(fù)責(zé)應(yīng)用源程序文獻(xiàn)組織和管理，提供編譯、鏈接、庫(kù)文獻(xiàn)設(shè)置窗口，可在一種工作區(qū)中同步管理多種應(yīng)用軟件和庫(kù)工程。源碼編輯器：原則文本編輯功能，支持語法關(guān)鍵字、關(guān)鍵字色彩顯示等。IDE同步提供了高效FindinFiles引擎，可迅速查找定位指定字符串信息。編譯工具：集成著名優(yōu)秀自由軟件GNUGCC編譯器，并通過優(yōu)化和嚴(yán)格測(cè)試，運(yùn)行在Win32環(huán)境；同步兼容ARMSDT2.51編譯器，可以以便ARMSDT及ADS顧客在EmbestIDE下編譯工程代碼。

第10頁IDE提供了圖形化編譯器開關(guān)設(shè)置界面，顧客可以簡(jiǎn)樸、直觀、快捷地完畢工程編譯選項(xiàng)設(shè)置。編譯信息輸出，條理清晰，可迅速定位產(chǎn)生語法錯(cuò)誤源文獻(xiàn)行。調(diào)試器：提供對(duì)ARMAXD調(diào)試器支持，可以以便使用EmbestJTAG仿真器調(diào)試ARMSDT及ADS境工程代碼。源碼級(jí)調(diào)試，提供了圖形和命令行兩種調(diào)試方式，可進(jìn)行斷點(diǎn)設(shè)置、單步執(zhí)行、異常處理，可查看修改內(nèi)存、寄存器、變量等，可查看函數(shù)棧，可進(jìn)行反匯編等。支持ARM/Thumb指令調(diào)試。調(diào)試設(shè)備：EmbestJTAG仿真器，連接到主機(jī)通信接口可以是DB25LPT口、USB接口或Ethernet接口，此外一端是IDC插頭，連接到目旳板JTAG接口。顧客可以使用EmbestIDE配合EmbestJTAG仿真器進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)，EmbestIDE同步也支持某些國(guó)內(nèi)外常用JtagCable線。脫機(jī)調(diào)試：EmbestIDEforARM帶ARM指令集模擬器，顧客可以在PC上模擬調(diào)試ARM應(yīng)用軟件。豐富例程：提供ADI、Atmel、Samsung、CirrusLogic、OKI、Philips、Sharp等多家企業(yè)ARM處理器調(diào)試程序示例和使用闡明。第11頁聯(lián)機(jī)協(xié)助：中、英文兩種版本在線協(xié)助文檔。在嵌入式軟件開發(fā)時(shí)，完畢設(shè)計(jì)和編碼后，即開始調(diào)試程序，這是軟件開發(fā)第三步。一種幾千行程序，其編譯可抵達(dá)沒有一種警告，然而在運(yùn)行時(shí)卻也許達(dá)不到正常設(shè)計(jì)需求、甚至系統(tǒng)無法運(yùn)行起來而瓦解，更為難以查找是系統(tǒng)運(yùn)行只是在偶爾狀況下出現(xiàn)問題或瓦解。當(dāng)程序不能順利運(yùn)行，而又不能簡(jiǎn)樸、直觀分析、懂得問題癥結(jié)所在時(shí)，就該使用調(diào)試器來監(jiān)視此程序運(yùn)行了。EmbestIDE調(diào)試器提供程序裝載、執(zhí)行、運(yùn)行控制和監(jiān)視所需要強(qiáng)大窗口調(diào)試環(huán)境，支持源碼顯示和調(diào)試，同步可以觀測(cè)各類調(diào)試信息。EmbestIDE調(diào)試功能包括：斷點(diǎn)功能：斷點(diǎn)設(shè)置、斷點(diǎn)屏蔽、斷點(diǎn)取消、條件斷點(diǎn)、查看斷點(diǎn)列表。程序單步執(zhí)行。變量監(jiān)視功能：隨程序運(yùn)行同步更新變量，變量值即時(shí)修改。寄存器即時(shí)查看與修改。提供外圍寄存器編輯器，可查看編輯ARM處理器外圍寄存器定義寄存器查看與修改，寄存器內(nèi)容顯示格式定制。第12頁Flash編程器當(dāng)程序編完后，需把程序生成二進(jìn)制執(zhí)行文獻(xiàn)燒寫到開發(fā)板Flash寄存器中觀測(cè)實(shí)際運(yùn)行成果。試驗(yàn)系統(tǒng)提供了一套完善Flash編程器，配合EmbestJTAG仿真器，對(duì)開發(fā)板上Flash進(jìn)行讀寫。圖2-1-3是FlashProgrammer軟件界面。第13頁串口接受設(shè)置先使用EmbestEduKit-III試驗(yàn)板附帶串口線，連接試驗(yàn)板上UART0和PC機(jī)串口。然后在PC機(jī)上運(yùn)行windows自帶超級(jí)終端串口通信程序（波特率115200、1位停止位、無校驗(yàn)位、無硬件流控制）；或者使用其他串口通信程序第14頁聯(lián)機(jī)下載程序當(dāng)采用聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)，需要將集成環(huán)境與JTAG仿真器連接，點(diǎn)擊Debug>RemoteConnect菜單項(xiàng)可激活連接，然后點(diǎn)擊Download菜單將目旳文獻(xiàn)下載到目旳系統(tǒng)指定寄存區(qū)中。然后運(yùn)用Debug工具條進(jìn)行調(diào)試，左側(cè)為調(diào)試程序命令，右側(cè)為調(diào)試觀測(cè)窗口。調(diào)試結(jié)束后點(diǎn)擊Debug>Disconnect退出。第15頁試驗(yàn)一：ARM串行口試驗(yàn)試驗(yàn)類型：設(shè)計(jì)

1．試驗(yàn)?zāi)繒A⑴理解S3C44B0X處理UART有關(guān)控制寄存器使用；⑵熟悉ARM處理器系統(tǒng)硬件電路中UART接口設(shè)計(jì)措施；⑶掌握ARM處理器串行通信軟件編程措施。第16頁試驗(yàn)一：ARM串行口試驗(yàn)

2．試驗(yàn)設(shè)備 硬件：EmbestEduKit-III試驗(yàn)臺(tái)，仿真器，PC機(jī)。軟件：EmbestIDE集成開發(fā)環(huán)境，Windows98//NT/XP。第17頁3．試驗(yàn)內(nèi)容 通過串口進(jìn)行上下位機(jī)通訊。由上位機(jī)控制試驗(yàn)臺(tái)小燈以不一樣樣方式亮和滅。前提：(1)熟悉和掌握S3C44B0xI/O口控制LED燈程序；(2)熟悉和掌握串口通信程序。第18頁3．試驗(yàn)內(nèi)容 通過串口進(jìn)行上下位機(jī)通訊。由上位機(jī)控制試驗(yàn)臺(tái)小燈以不一樣樣方式亮和滅。前提：(1)熟悉和掌握S3C44B0xI/O口控制LED燈程序；(2)熟悉和掌握串口通信程序。第19頁S3C44B0X芯片上共有71個(gè)多功能輸入輸出管腳，它們分為7組I/O端口。兩個(gè)9位輸入/輸出端口（端口E和F）；兩個(gè)8位輸入/輸出端口（端口D和G）；一種16位輸入/輸出端口（端口C）；一種10位輸出端口（端口A）；一種11位輸出端口（端口B）。每組端口都可以通過軟件配置寄存器來滿足不一樣樣系統(tǒng)和設(shè)計(jì)需要。在運(yùn)行主程序之前，必須先對(duì)每一種用到管腳功能進(jìn)行設(shè)置，假如某些管腳復(fù)用功能沒有使用，可以先將該管腳設(shè)置為I/O口。4．試驗(yàn)原理 (1)S3C44B0xI/O口控制LED燈第20頁I/O口

端口控制寄存器（PCONA-G）在S3C44B0X芯片中，大部分管腳是多路復(fù)用，因此在使用前要確定每個(gè)管腳功能。對(duì)復(fù)用I/O管腳功能配置，可以通過配置寄存器PCONn（端口控制寄存器）來定義。假如PG0-PG7作為掉電模式下喚醒信號(hào)，則這些端口必須配置成中斷模式。端口數(shù)據(jù)寄存器（PDATA-G）假如端口定義為輸出口，則輸出數(shù)據(jù)可以寫入PDATn中對(duì)應(yīng)位；假如端口定義為輸入口，則輸入數(shù)據(jù)可以從PDATn對(duì)應(yīng)位中讀入。端口上拉寄存器（PUPC-G）通過配置端口上拉寄存器可以使該組端口和上拉電阻連接或斷開。當(dāng)寄存器中對(duì)應(yīng)位配置0時(shí)，該管腳接上拉電阻；當(dāng)寄存器中對(duì)應(yīng)位配置1時(shí)，該管腳不接上拉電阻。外部中斷控制寄存器（EXTINT）通過不一樣樣信號(hào)方式可以使8個(gè)外部中斷被祈求，EXTINT寄存器可以根據(jù)外部中斷需要將中斷觸發(fā)信號(hào)配置為低電平觸發(fā)、高電平觸發(fā)、下降沿觸發(fā)、上升沿觸發(fā)和邊緣觸發(fā)幾種方式。第21頁LED燈第22頁

發(fā)光二極管D1204~D1207正極與VDD33連接，VDD33可以輸出3.3V電壓，負(fù)極通過限流電阻R1212～R1215和芯片108腳（GPC8）、107腳（GPC9）、30腳（GPF4）、31腳（GPF3）連接。這4個(gè)管腳分屬于端口C和F，配置為輸出口。通過向PDATC和PDATF寄存器中對(duì)應(yīng)位寫入0或1可以使管腳108、107、30、31輸出低電平或高電平。當(dāng)這些管腳輸出低電平時(shí)，LED點(diǎn)亮；當(dāng)這些管腳輸出高電平時(shí)，LED熄滅。第23頁調(diào)試試驗(yàn)例程。打開試驗(yàn)例程目錄led_test目錄下例程，編譯鏈接工程→RemoteConnect進(jìn)行連接軟件仿真器→Download下載程序→Debug工具條start命令(F5快捷鍵)執(zhí)行程序→觀測(cè)led運(yùn)行成果→Disconnect退出調(diào)試狀態(tài)。voidMain(void)//44binit.s#jumptoMain(){sys_init();//Initial44B0X'sInterrupt,PortandUARTuart_printf("\n\rLedTestExample\n");for(;;){ led_test(); }}第24頁voidled_test(){leds_off(); delay(3000);led1_on();delay(3000);led1_off();//....}voidleds_off(){led_display(0x0);}

intf_nLedState;//全局變量LEDstatusvoidled1_on(){ f_nLedState=f_nLedState|0x4; led_display(f_nLedState);}voidled_display(intnLedStatus){f_nLedState=nLedStatus;if((nLedStatus&0x01)==0x01) rPDATC&=0xFEFF;//GPC8:LED1(D1204)onelse rPDATC|=(1<<8);//offif((nLedStatus&0x02)==0x02) rPDATC&=0xFDFF;//GPC9:LED2(D1205)onelse rPDATC|=(1<<9);//off}第25頁S3C44B0X串行通訊（UART）單元S3C44B0XUART單元提供兩個(gè)獨(dú)立異步串行通信口，最高波特率達(dá)115.2Kbps。每一種UART單元包括一種16字節(jié)FIFO，用于數(shù)據(jù)接受和發(fā)送。波特率產(chǎn)生波特率由一種專用UART波特率分頻寄存器（UBRDIVn）控制，計(jì)算公式如下：UBRDIVn=(round_off)(MCLK/(bpsx16))-1其中：MCLK是系統(tǒng)時(shí)鐘。UBRDIV