嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（修訂版）20–20第學(xué)期趙成，張克新院系：姓名：專業(yè)：學(xué)號(hào)：電子通信工程系2014年3月制實(shí)驗(yàn)一ARM體系結(jié)構(gòu)與編程方法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釧RM9S3C2410A嵌入式微處理器芯片的體系結(jié)構(gòu)，熟悉ARM微處理器的工作模式、指令狀態(tài)、寄存器組及異常中斷的概念，掌握ARM指令系統(tǒng)，能在ADS1.2IDE中進(jìn)行ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．ADS1.2IDE的安裝、環(huán)境配置及工程項(xiàng)目的建立；2．ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)（參考附錄A）：（1）兩個(gè)寄存器值相加；（2）LDR、STR指令操作；（3）使用多寄存器傳送指令進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制；（4）使用查表法實(shí)現(xiàn)程序跳轉(zhuǎn)；（5）使用BX指令切換處理器狀態(tài)；（6）微處理器工作模式切換；三、預(yù)備知識(shí)了解ARM嵌入式微處理器芯片的體系結(jié)構(gòu)及指令體系；熟悉匯編語言及可編程微處理器的程序設(shè)計(jì)方法。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.硬件環(huán)境配置計(jì)算機(jī)：Intel(R)Pentium(R)及以上；內(nèi)存：1GB及以上；實(shí)驗(yàn)設(shè)備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發(fā)平臺(tái)，J-LinkV8仿真器；2.軟件環(huán)境配置操作系統(tǒng)：MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2；集成開發(fā)環(huán)境：ARMDeveloperSuite(ADS)1.2。五、實(shí)驗(yàn)分析1．安裝的ADS1.2IDE中包括和兩個(gè)軟件組件。在ADS1.2中建立類型的工程，工程目標(biāo)配置為；接著，還需要對(duì)工程進(jìn)行、及鏈接器設(shè)置；最后，配置仿真環(huán)境為仿真方式。2．寫出ARM匯編語言的最簡程序結(jié)構(gòu)，然后在代碼段中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)寄存器值的加法運(yùn)算，給出運(yùn)算部分相應(yīng)指令的注釋。;文件名：3．列寫出使用LDR、STR指令的匯編程序，并在關(guān)鍵語句后面給出相應(yīng)的注釋。4．“使用多寄存器傳送指令進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制”匯編程序分析。LDR R0,=SrcData ;執(zhí)行后，R0的值是 LDR R1,=DstData ;執(zhí)行后，R1的值是 LDMIA R0,{R2-R9} ;LDMIA中的指令后綴IA表示 ; STMIA R1,{R2-R9} ;執(zhí)行后，程序?qū)崿F(xiàn)的功能是;5．在“使用查表法實(shí)現(xiàn)程序跳轉(zhuǎn)”的匯編程序中，指令LDRPC,[PC,R2]采用的是什么尋址方式？作為基址的寄存器PC的值是多少？作為指令指針的PC又指向哪條指令？這個(gè)指令與流水線執(zhí)行的關(guān)系是什么？（選做）6．通過運(yùn)行及觀察“使用BX指令切換處理器狀態(tài)”匯編程序?qū)嶒?yàn)，回答ARM指令與Thumb指令之間是如何實(shí)現(xiàn)狀態(tài)切換的？AXDDebugger調(diào)試環(huán)境中的哪個(gè)寄存器指示了ARM微處理器當(dāng)前的指令狀態(tài)？同時(shí)，在程序中添加從Thumb指令切換到ARM指令的代碼。（選做）7．觀察“微處理器工作模式切換”程序的運(yùn)行，按順序?qū)懗鯝RM工作模式切換過程中依次出現(xiàn)的工作模式，同時(shí)，通過觀察回答ARM微處理器是否能從用戶模式切換到特權(quán)模式？（選做）六、遇到的問題及解決方法實(shí)驗(yàn)二VMWARE虛擬機(jī)與Linux環(huán)境的建立一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜で度胧较到y(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立，掌握VMWARE-Linux環(huán)境的安裝步驟；能夠配置Samba服務(wù)、設(shè)置VMWARE虛擬機(jī)共享功能，學(xué)會(huì)Windows系統(tǒng)環(huán)境與Linux系統(tǒng)環(huán)境共享資源的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．在Windows系統(tǒng)環(huán)境中安裝VMWARE7.0虛擬機(jī)軟件；2．在VMWARE7.0虛擬機(jī)中安裝LinuxRHELAS4操作系統(tǒng)；3．設(shè)置VMWARE虛擬機(jī)提供的共享功能；4．在Linux系統(tǒng)中建立Samba服務(wù)；三、預(yù)備知識(shí)了解VMWARE、VirtualBox、VirtualPC等虛擬機(jī)軟件的相關(guān)知識(shí)；了解Linux操作系統(tǒng)的安裝方法及基本操作方法。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.硬件環(huán)境配置計(jì)算機(jī)：Intel(R)Pentium(R)及以上內(nèi)存：1GB及以上實(shí)驗(yàn)設(shè)備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發(fā)平臺(tái)，J-LinkV8仿真器2.軟件環(huán)境配置操作系統(tǒng)：MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2虛擬機(jī)：VMwareWorkStation7Linux系統(tǒng)：RedHatEnterpriseLinuxAS4(2.6.9-5.EL)五、實(shí)驗(yàn)分析 1．查看實(shí)驗(yàn)設(shè)備中配備的PC機(jī)，將下列硬件型號(hào)填寫正確：CPU型號(hào)：內(nèi)存大?。河脖P空間：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作，將下列軟件版本號(hào)填寫正確：VMWARE：Linux系統(tǒng)：Windows系統(tǒng)：2．在VMWARE軟件中安裝RHEL4虛擬機(jī)時(shí)，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接方式的設(shè)置界面，如下圖，提供了四個(gè)選項(xiàng)：橋接（bridgednetworking）、NAT（NetworkAddressTranslation）、host-only及無需連接。應(yīng)該選擇哪種方式？并解釋其他方式的特點(diǎn)。圖設(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接方式3．根據(jù)在Linux系統(tǒng)中的實(shí)際操作方法，按實(shí)驗(yàn)步驟簡要說明Samba服務(wù)的設(shè)置與測試過程。4．參考教材中的實(shí)踐指導(dǎo)部分，在Linux系統(tǒng)環(huán)境中安裝VMWARETools軟件，觀察安裝過程中的交互提示。安裝成功后，系統(tǒng)給出了什么提示信息？怎樣從VMWARE的VM菜單中設(shè)置Windows-Linux共享功能？六、遇到的問題及解決辦法

實(shí)驗(yàn)三LinuxRHELAS4開發(fā)基礎(chǔ)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜inux操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，掌握Linux操作系統(tǒng)中的基本操作命令；掌握Vi編輯器的使用；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編譯環(huán)境的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.在Linux操作系統(tǒng)中執(zhí)行常用的文件命令、目錄命令、多用戶命令與安全性命令以及其它常用命令；2.使用Vi編輯器建立一個(gè)hello.c源文件，并存放在指定目錄中；3.使用GCC工具編譯hello.c源文件，并在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行得到的hello可執(zhí)行程序；4.使用Vi編輯器建立一個(gè)Makefile文件，存放在指定目錄中。使用make命令重新編譯hello.c源文件；5.建立嵌入式交叉編譯環(huán)境；6.使用嵌入式交叉編譯工具重新編譯hello.c源文件，并使用readelf命令查看得到的hello可執(zhí)行程序的文件頭信息；三、預(yù)備知識(shí)了解Linux操作系統(tǒng)的基本操作方法；了解嵌入式系統(tǒng)基本的開發(fā)方法。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.硬件環(huán)境配置計(jì)算機(jī)：Intel(R)Pentium(R)及以上內(nèi)存：1GB及以上實(shí)驗(yàn)設(shè)備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發(fā)平臺(tái)，J-LinkV8仿真器2.軟件環(huán)境配置操作系統(tǒng)：MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2虛擬機(jī)：VMwareWorkStation7Linux系統(tǒng)：RedHatEnterpriseLinuxAS4(2.6.9-5.EL)五、實(shí)驗(yàn)步驟1．Shell指令練習(xí)打開Terminal窗口，使用su指令切換到root用戶，使用echo指令在屏幕上顯示“Experiment1onmyARMCoursefromdztx,zzia.\nNow,GoGoGo!”。使用pwd指令查看當(dāng)前路徑，使用cd指令切換到/home目錄下，再使用ls指令瀏覽該目錄，使用mkdir指令在當(dāng)前路徑下建立zcnet目錄及zzia目錄，隨即使用rmdir指令刪除zzia目錄。將當(dāng)前路徑下的readme.txt使用cp指令復(fù)制到/home/zcnet目錄中，然后，使用cd指令切換進(jìn)入/home/zcnet目錄中，使用ls指令查看readme.txt是否存在。使用mv指令將readme.txt重命名為demo.txt，再使用cat指令查看，然后，使用rm指令將demo.txt刪除。使用who指令、finger指令查看當(dāng)前用戶的登陸信息，使用time指令、data指令顯示系統(tǒng)的時(shí)間、日期。將上面指令練習(xí)中用到的指令進(jìn)行分類。文件命令：目錄命令：多用戶命令與安全性命令：其它常用命令：2．使用VI編輯器編寫hello.c源代碼，并存放在/home/zcnet目錄中。然后，使用GCC編譯hello.c源代碼，并在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行得到的相應(yīng)可執(zhí)行程序。hello.c源代碼用到的相關(guān)操作指令######3．使用VI編輯器編寫編譯上述hello.c的Makefile源代碼，并存放在/home/zcnet目錄中。然后，使用make指令編譯hello.c源代碼，并在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行得到的相應(yīng)可執(zhí)行程序。Makefile源代碼用到的相關(guān)操作指令######4．用Shell指令依次列出實(shí)驗(yàn)中嵌入式交叉編譯環(huán)境的建立步驟，并寫出測試安裝效果的指令。使用嵌入式交叉編譯工具重新編譯hello.c源文件，并使用readelf命令查看得到的hello可執(zhí)行程序的文件頭信息。使用chmod指令設(shè)置hello為可執(zhí)行程序，在PC機(jī)上再次運(yùn)行hello程序，觀察執(zhí)行情況，并給出相關(guān)的分析。六、遇到的問題及解決辦法

實(shí)驗(yàn)四嵌入式系統(tǒng)仿真軟件SKYEYE的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜な褂们度胧较到y(tǒng)仿真軟件SKYEYE開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.安裝嵌入式系統(tǒng)仿真軟件SKYEYE－1.2.4版本；2.安裝SKYEYE的測試工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2；3.使用SKYEYE的配置文件skyeye.conf并測試SKYEYE的執(zhí)行；三、預(yù)備知識(shí)了解電路專業(yè)相關(guān)的仿真軟件；了解SKYEYE軟件基本的應(yīng)用方法。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.硬件環(huán)境配置計(jì)算機(jī)：Intel(R)Pentium(R)及以上內(nèi)存：1GB及以上實(shí)驗(yàn)設(shè)備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發(fā)平臺(tái)，J-LinkV8仿真器2.軟件環(huán)境配置操作系統(tǒng)：MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2虛擬機(jī)：VMwareWorkStation7Linux系統(tǒng)：RedHatEnterpriseLinuxAS4(2.6.9-5.EL)五、實(shí)驗(yàn)步驟 1．根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過程，列出在安裝嵌入式系統(tǒng)仿真軟件SKYEYE－1.2.4時(shí)用到的各個(gè)指令。 2．使用tar指令解壓SKYEYE的測試工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2，再使用