上海海事大学现代港口物流实验教学中心

• 适用课程与专业

   嵌入式系统原理与设计

电子信息工程、通信工程等专业

16学时

本课程是一门应用型课程，通过实验，学生对嵌入式系统原理和应用有进一步的了解，熟悉嵌入式系统的软件开发环境，掌握汇编语言和C语言程序设计，掌握ARM嵌入式系统的片上外设的控制和应用，能设计简单的嵌入式应用系统.

日常考核、操作考核、提交实验报告

人数

类型

1. ADS开发环境

实验内容： 

建立一个新的工程，建立一个C源文件，并添加到工程中，设置编译连接控制选项，编译连接工程。

    熟悉ADS开发环境，使用ADS开发环境, 熟悉实验台的结构和硬件分布，运行简单软件，为后续实验打好基础

2. 汇编语言指令

实验内容： 

使用LDR指令读取0X40003100地址上的数据，将数据加1，若结果小于10，则使用STR指令把结果写回原地址，若结果大于等于10则把0写回原地址。

使用ADS仿真软件，单步，全速运行程序，设置断点，打开寄存器窗口，监视R0和R1的值，打开存储器观察窗口，监视0X40003100地址上的值。

使用MOV和MVN指令访问ARM通用寄存器。使用ADD,SUB,AND ,ORR,CMP 和TST等指令完成数据加减运算及逻辑运算。

使用STMFD/LDMFD,MUL指令编写一个整数乘方的子程序，然后使用BL指令调用子程序计算Xn的值

使用ARM指令实现IF条件执行，FOR循环结构，WHILE循环结构，DO WHILE循环结构。

了解ADS集成开发环境及ARMulator软件仿真，掌握ARMTDMI汇编指令的用法，并能编写简单的汇编程序，掌握指令的条件执行和使用LDR/STR指令完成存储器的访问。

掌握ARM数据处理指令的使用方法，了解ARM指令灵活的第2操作数。

掌握ARM乘法指令的使用方法，了解子程序编写及调用。

了解如何使用ARM汇编指令实现结构化程序编程。

3. ARM工作模式

实验内容：

用汇编语言指令设置ARM的不同工作模式, 观察ARM 在各种模式下寄存器的区别。

使用MRS/MSR指令切换工作模式，并初始化各种模式下的堆栈指针。观察ARM微控制器在各种模式下寄存器的区别。

熟悉ARM的不同工作模式及其切换, 学会用汇编语言指令设置ARM工作模式，掌握如何使用MRS/MSR指令实现ARM微控制器各种模式的切换。了解在各个各种模式下的寄存器。

4. GPIO输出

实验内容：

控制ARM 的引脚功能, 作为GPIO输出功能，控制EasyARM2200实验平台的蜂鸣器，先使用片外RAM进行调试，调试通过后，固化到片外FLASH，然后脱机运行。

使用GPIO口模拟SPI总线与74HC595进行连接，控制74HC595驱动8个LED流水灯显示。

学会用指令选择ARM 的引脚功能, 作为GPIO输出功能, 掌握专用工程模板和JTAG仿真的使用方法.，熟悉LPC2000系列ARM7微控制器的GPIO控制。

熟悉LPC2000系列ARM7微控制器的GPIO控制，能够使用GPIO模拟SPI总线输出。

实验内容：

控制ARM 的引脚功能, 作为GPIO输入功能。读取P0.14口上的电平值，然后将读取到的值输出到控制蜂鸣器。

学会用指令选择ARM 的引脚功能, 作为GPIO输出功能。能够使用GPIO的输入模式读取开关信号。

实验内容：

控制ARM 的引脚功能, 作为外部中断输入功能, 观察中断处理效果。

设置P0.14脚为EINT1功能，初始化为非向量中断，并设置为电平触发模式，然后等待外部中断，中断服务程序将蜂鸣器控制输出信号取反，然后等待中断信号的撤销，最后清除中断标志并退出中断。

设置P0.14脚为EINT1功能，初始化为向量中断，并设置为下降沿触发，然后等待外部中断，中断服务程序将蜂鸣器控制输出信号取反，然后清除中断标志并退出中断。

学会用指令选择ARM 的引脚功能, 作为外部中断输入功能, 学会中断应用, 掌握向量中断控制器的设置, 了解中断服务函数的编写。

掌握向量中断控制器的设置。掌握外部中断引脚功能设置及外部中断的工作模式设置。了解中断服务函数的编写。

掌握向量IRQ中断的设置及应用。掌握外部中断引脚功能设置及外部中断的工作模式设置。

实验内容：

了解外部存储器与芯片联结方法, 使用外部存储器读写。

使用外部存储器接口BANK1连接一片16位总线FLASH,然后使用程序初始化EMC，接着对FLASH进行全片擦除，编写两字节数据，再读出校验，若校验通过则蜂鸣器响一声，否则不断地蜂鸣报警。

在外部RAM运行LED流水灯显示控制程序，并使用定时器0来测量每一轮循环所需要的时间，将定时器的值通过串口向上位机发送，通过更改EMC存储器组的配置，控制外部RAM的访问速度，观察程序的运行速度。

掌握外部存储器控制器的设置及外部存储器接口的应用。

通过实验掌握外部存储器控制器EMC的设置，使外部存储器的访问速度优化，提高外部程序的运行速度。

实验内容：

设置UART初始化, 作数据串行实验。

使用UART0向PC机发送字符串，UART0设置为通信波特率115200，8位数据，1位停止位，无奇偶校验。

使用串口UART0接收上位机的数据，使能UART0的FIFO进行数据发送接收接收采用中断处理方式。

掌握UART各控制寄存器的设置, 掌握串行数据通信方法。能使用串口向PC机发送数据。

掌握UART中断程序的设计，熟悉发送FIFO和接收FIFO的功能。