嵌入式系统及应用 实验大纲

嵌入式系统及应用 实验大纲
嵌入式系统及应用 实验大纲

《嵌入式系统及应用》课程实验

一、实验课程的性质、目的和任务

性质:《嵌入式系统及应用》课程是自动化专业的专业基础课程,本实验课是该课程教学大纲中规定必修的实验教学内容。

目的和任务:通过实验环节来巩固和加深学生对嵌入式系统的理解,使学生掌握MCS51单片机和ARM的基本原理和应用技术。通过熟悉MCS51开发环境和ARM集成开发环境,使学生掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法。在集成开发环境下,进行系统功能程序的编写和调试的训练,掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的能力。

二、实验内容、学时分配及基本要求

三、考核及实验报告

(一)考核

本课程实验为非独立设课,实验成绩占课程总成绩的15%,综合评定实验成绩。(二)实验报告

实验报告应包括:

实验名称

实验目的

实验内容与要求

设计思路(如:分析、程序流程图等)

实验步骤

实验代码(含必要注释)

实验结果分析

实验小结(本题调试过程中遇到的问题和解决方法、注意事项、心得体会等)注:综合型实验需写出系统功能、设计过程

实验报告的要求:

实验报告以文本形式递交,实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。

四、主要仪器设备

硬件:微型计算机;嵌入式系统开发平台。

软件:Keil C51;ADT

五、教材及参考书

教材

[1] 高锋.单片微型计算机原理与接口技术(第二版).北京:科学出版社,2007

[2] 自编.嵌入式系统及应用

参考书

[1] 王田苗.嵌入式系统设计与实例开发.北京:清华大学出版社,2003

[2] 陈赜.ARM9 嵌入式技术及Linux高级实践教程.北京:北京航空航天大学出版社,2005

[3] 李忠民等.ARM嵌入式VxWorks实践教程.北京:北京航空航天大学出版社,2006

综合性实验教学大纲

实验课程名称:嵌入式系统及应用

实验项目名称:ARM综合实验

实验类型:综合性实验

实验类别:基础□专业基础□专业■

实验学时:2

所涉及的课程及知识点:《嵌入式系统及应用》的ARM开发平台组成、硬件资源分配、键盘接口、显示接口、中断系统、操作系统移植等相关知识点。

一、实验目的

通过实验环节来巩固和加深对嵌入式系统的理解,掌握基本的嵌入式系统开发技能。利用所学知识解决实际问题,提高动手能力和研究能力。掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法,掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的基本能力。

二、实验内容

根据自己对课程的掌握情况设计一个小系统,系统要有基本的输入输出接口,功能明确完整,并在开发平台上实现完整设计要求。

三、实验仪器设备和材料清单

硬件:微型计算机,JXARM9-2410教学实验箱。

软件:ADS 1.2集成开发环境

四、实验要求

实验前,学生须完成ARM综合实验的系统初步设计和部分程序代码,进入实验室,能够按照自己的内容设计需求进行系统调试,实现一个完整的包括基本输入输出接口的小系统。

五、实验报告要求

实验报告的内容:

实验名称、实验目的、实验任务、实验内容、实验过程描述(包括实验结果分析、实验过程遇到的问题及体会)

实验报告的要求:

实验报告以文本形式递交,实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。

六、思考题

1、系统设计和实现过程中碰到的最大问题是什么?你是如何解决的?实验完成后是否感觉还有更好的解决方案?如果有,请说明,如果没有,请考虑系统是否还有其他也许不是最优的实现方案。

2、系统还有哪些不完善的地方,如何改进?

3、该系统如果只改动软件,还可以实现哪些功能,如何改动?

执笔人:张腾飞审核人:付蓉实验院长:高翔编写完成时间:2010年5月

嵌入式系统及应用 实验大纲

《嵌入式系统及应用》课程实验 一、实验课程的性质、目的和任务 性质:《嵌入式系统及应用》课程是自动化专业的专业基础课程,本实验课是该课程教学大纲中规定必修的实验教学内容。 目的和任务:通过实验环节来巩固和加深学生对嵌入式系统的理解,使学生掌握MCS51单片机和ARM的基本原理和应用技术。通过熟悉MCS51开发环境和ARM集成开发环境,使学生掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法。在集成开发环境下,进行系统功能程序的编写和调试的训练,掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的能力。 二、实验内容、学时分配及基本要求

三、考核及实验报告 (一)考核 本课程实验为非独立设课,实验成绩占课程总成绩的15%,综合评定实验成绩。(二)实验报告 实验报告应包括: 实验名称 实验目的 实验内容与要求 设计思路(如:分析、程序流程图等) 实验步骤 实验代码(含必要注释) 实验结果分析 实验小结(本题调试过程中遇到的问题和解决方法、注意事项、心得体会等)注:综合型实验需写出系统功能、设计过程 实验报告的要求: 实验报告以文本形式递交,实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。 四、主要仪器设备 硬件:微型计算机;嵌入式系统开发平台。 软件:Keil C51;ADT 五、教材及参考书 教材

[1] 高锋.单片微型计算机原理与接口技术(第二版).北京:科学出版社,2007 [2] 自编.嵌入式系统及应用 参考书 [1] 王田苗.嵌入式系统设计与实例开发.北京:清华大学出版社,2003 [2] 陈赜.ARM9 嵌入式技术及Linux高级实践教程.北京:北京航空航天大学出版社,2005 [3] 李忠民等.ARM嵌入式VxWorks实践教程.北京:北京航空航天大学出版社,2006

嵌入式系统期末考试题库及答案

嵌入式系统期末考试题库及答案 《嵌入式系统》试题库 《嵌入式系统》试题库 一、填空题 1、嵌入式系统的基本定义为:以应用中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 2、从模块结构来看,嵌入式系统由三大部分组成,分别是:硬件、软件和开发平台。 3、从层次角度来看,嵌入式系统由四大部分组成,分别是:应用软件层、操作系统层、板级支持包(或硬件抽象层)和硬件层。 4、嵌入式产品的主要度量指标包括:上市时间、设计成本和产品质量。 5、嵌入式系统的设计过程包括:需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统集成和系统测试。 6、需求分析包括:功能性需求分析和非功能性需求分析。 7、确定输入信号是数字信号还是模拟信号属于功能性需求。 8、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 9、在嵌入式系统的设计过程中,其中规格说明解决“做什么”。 10、在嵌入式系统的设计过程中,其中体系结构设计解决“如何做”。 11、在嵌入式系统的设计过程中,软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。12、在嵌入式系统的设计过程中,处理器的选择应该在体系结构设计阶段完成。13、在嵌入式系统的设计过程中,嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。14、在嵌入式系统的设计过程中,完成原理图设计应在构件设计阶段完成。15、在嵌入式系统的设计过程中,完成版图设计应在构件设计阶段完成。16、在嵌入式系统的设计过程中,完成软件设计应在构件设计阶段完成。 17、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体设计(需

求分析、规格说明和体系结构设计)和系统调试。 18、设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。 19、设计重用技术主要分为基于IP 核的模块级重用和基于平台的系统级重用。20、软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验证几个阶段组成。 21、嵌入式处理器的分类包括三种,分别是:嵌入式微处理器、微控制器(或单片机)和 第1 页共44 页 1 《嵌入式系统》试题库 数字信号处理器(DSP)。 22、列举常见的ARM 系列处理器:ARM7 系列、ARM9 系列、ARM11 系列、Cortex-M 系列、Cortex-R 系列、Cortex-A 系列等。 23、ARM 系列微处理器支持的数据类型有:字节、半字和字等三种类型。24、ARM 系列微处理器支持的字数据存储格式有:大端格式和小端格式。25、ARM 系列处理器通过执行BX 或者BLX 指令来实现工作状态的切换。26、列举常见的存储器类型:SRAM、DRAM、Flash、EEPROM 等。27、对于RAM 存储器主要有两种,分别是:SRAM 和DRAM。 28、在时钟信号边沿到来之前的一段时间内,数据信号必须保持稳定,这段时间称为器件的建立时间;在时钟信号边沿到来之后的一段时间内,数据信号必须保持稳定,这段时间称为器件的保持时间。 29、总线是在多于两个模块(设备、子系统)之间传送信息的公共通路。30、总线的功能是信息共享和交换。 31、总线由传输信息的物理介质和管理信息传输的协议组成。 32、挂接在总线上的设备依据启动总线事务的能力可以分为主设备和从设备。33、总线协议依据同步方式可分为同步时序协议和异步时序协议。34、总线仲裁方式可分为集中式仲裁和分布式仲裁。

嵌入式系统与应用实验指导08

《嵌入式系统原理及应用》 实验指导书 适用专业:电气、测控等 课程代码: 8413841 总学时: 48 总学分: 3 编写单位:电气信息学院 编写人:王平 审核人: 审批人: 批准时间:年月日

目录 实验一ADS 1.2集成开发环境练习 (3) 实验二汇编调用实验与Bootloader下载 (11) 实验三、μC/OS-II移植实验 (14) 实验四、步进电机控制实验 (17)

实验一ADS 1.2集成开发环境练习 一、实验目的和任务 了解ADS 1.2集成开发环境的使用方法。 建立一个新的工程;建立一个汇编源文件,并添加到工程中;设置文本编辑器支持中文;设置编译链接控制选项;编译链接工程;调试工程。 二、实验设备 装有ADS 1.2集成开发环境的PC机 三、实验步骤 1.ADS环境练习。 (1) 在D:\新建一个目录,目录名为experiment。 (2) 启动ADS1.2 IDE集成开发环境,选择【File】->【New…】,使用ARM Executable Image工程模板建立一个工程,名称为ADS,目录为D:\experiment。 (3) 选择【File】->【New…】建立一个新的文件TEST1.S,设置直接添加到项目中。输入如程序代码,并保存,此时在工程窗口中可以看到TEST1.S文件。

(4) 选择【Edit】->【Perferences…】,在Font选项设置字体是Fixedsys,Script 是CHINESE_GB2312。 (5) 选择【Edit】->【DebugRel Settings…】,在DebugRel Settings对话框的左边选择ARM Linker项,设置链接地址。

嵌入式系统期末考试试卷 习题

1.下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式(A)。 A.用户模式B.系统模式C.软中断模式D.FIQ模式 2.ARM7TDMI的工作状态包括( D )。 A.测试状态和运行状态B.挂起状态和就绪状态 C.就绪状态和运行状态D.ARM状态和Thumb状态 3.下面哪个Linux操作系统是嵌入式操作系统( B )。 A.Red-hat Linux B.uclinux C.Ubuntu Linux D.SUSE Linux 4.使用Host-Target联合开发嵌入式应用,( B )不是必须的。 A.宿主机B.银河麒麟操作系统 C.目标机D.交叉编译器 5.下面哪个不属于Linux下的一个进程在内存里的三部分的数据之一(A)。 A.寄存器段B.代码段 C.堆栈段D.数据段 选择题(共5小题,每题2分,共10分) 1.下面哪个系统属于嵌入式系统( D )。 A.“天河一号”计算机系统B.IBMX200笔记本电脑 C.联想S10上网本D.Iphone手机 2.在Makefile中的命令必须要以(A)键开始。 A.Tab键B.#号键 C.空格键D.&键 3.Linux支持多种文件系统,下面哪种不属于Linux的文件系统格式( B )。 A.Ext B.FA T32 C.NFS D.Ext3 4.下面哪种不属于VI三种工作模式之一( D )。 A.命令行模式B.插入模式 C.底行模式D.工作模式 5.下面哪一项不属于Linux内核的配置系统的三个组成部分之一( C )。 A.Makefile B.配置文件(config.in) C.make menuconfig D.配置工具 1.人们生活中常用的嵌入式设备有哪些?列举4个以上(1) 手机,(2) 机顶盒,(3) MP3,(4) GPS。(交换机、打印机、投影仪、无线路由器、车载媒体、PDA、GPS、智能家电等等。) 2.ARM9处理器使用了五级流水线,五级流水具体指哪五级:(5) 取指,(6) 译码,(7) 执行,(8) 缓冲/数据,(9) 回写。 3.在Makefile中的命令必须要以(10) Tab 键开始。 4.Linux支持多种文件系统,主要包括哪些(写出其中4中就行)(11) Ext,(12) VFA T,(13) JFS,(14) NFS。(JFS、ReiserFS、Ext、Ext2、Ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等) 5.VI的工作模式有哪三种:(15) 命令行模式,(16) 插入模式,(17) 底行模式。

嵌入式系统期末考试试卷 习题

1.下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式( A )。 A.用户模式B.系统模式C.软中断模式D.FIQ模式 2.ARM7TDMI的工作状态包括( D )。 A.测试状态和运行状态B.挂起状态和就绪状态 C.就绪状态和运行状态D.ARM状态和Thumb状态 3.下面哪个Linux操作系统是嵌入式操作系统( B )。 A.Red-hat Linux B.uclinux C.Ubuntu Linux D.SUSE Linux 4.使用Host-Target联合开发嵌入式应用,( B )不是必须的。 A.宿主机B.银河麒麟操作系统 C.目标机D.交叉编译器 5.下面哪个不属于Linux下的一个进程在内存里的三部分的数据之一( A )。 A.寄存器段B.代码段 C.堆栈段D.数据段 选择题(共5小题,每题2分,共10分) 1.下面哪个系统属于嵌入式系统( D )。 A.“天河一号”计算机系统B.IBMX200笔记本电脑 C.联想S10上网本D.Iphone手机 2.在Makefile中的命令必须要以( A )键开始。 A.Tab键B.#号键 C.空格键D.&键 3.Linux支持多种文件系统,下面哪种不属于Linux的文件系统格式( B )。 A.Ext B.FAT32 C.NFS D.Ext3 4.下面哪种不属于VI三种工作模式之一( D )。 A.命令行模式B.插入模式 C.底行模式D.工作模式 5.下面哪一项不属于Linux内核的配置系统的三个组成部分之一( C )。 A.Makefile B.配置文件(config.in) C.make menuconfig D.配置工具 1.人们生活中常用的嵌入式设备有哪些?列举4个以上(1) 手机,(2) 机顶盒,(3) MP3,(4) GPS。(交换机、打印机、投影仪、无线路由器、车载媒体、PDA、GPS、智能家电等等。) 2.ARM9处理器使用了五级流水线,五级流水具体指哪五级:(5) 取指,(6) 译码,(7) 执行,(8) 缓冲/数据,(9) 回写。 3.在Makefile中的命令必须要以(10) Tab 键开始。 4.Linux支持多种文件系统,主要包括哪些(写出其中4中就行)(11) Ext,(12) VFAT,(13) JFS,(14) NFS。(JFS、ReiserFS、Ext、Ext2、Ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等) 5.VI的工作模式有哪三种:(15) 命令行模式,(16) 插入模式,(17) 底行模式。

嵌入式系统应用实例

嵌入式系统应用实例——智能家居 智能家居 智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境 智能家居是一个居住环境,是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境,实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同,大多数智能家居系统都采用综合布线方式,但少数系统可能并不采用综合布线技术,如电力载波,不论哪一种情况,都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务,因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术,广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术,体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说,它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备,更可以执行场景操作,使多个设备形成联动;另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居主机

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);

LInux 嵌入式操作系统期末试题

1.简答题:请简单概括什么是嵌入式系统、并举出嵌入式系统的特点;(6分) 答: 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁,适用于应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统; 其特点如下: (1)嵌入式系统是面向特定系统应用的。 (2)嵌入式系统涉及计算机技术、微电子技术、电子技术、通信和软件等各个行业; 是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统; (3)嵌入式系统的硬件和软件都必须具有高度可定制性;只有这样才能适应嵌入式系 统应用的需要,在产品价格和性能方面具备竞争力; (4)嵌入式系统的生命周期相当长。 (5)嵌入式系统不具备本地系统开发能力,通常需要有一套专门的开发工具和环境。 2.嵌入式操作系统的优势:1.低成本开发系统 2.可应用多种硬件平台 3.可定制内核 4. 性能优异 5.良好的网络支持 3.linux文件类型:1.普通文件 2.目录文件 3.链接文件 4.设备文件 a.块设备文件(硬 盘:/dev/hda1)b.字符设备(串行端口接口设备) 4.linux文件属性:访问权限:r:可读w:可写x:可执行用户级别:u:文件拥有者g:所 属用户组 o:其他用户第一个字符显示文件类型:-普通d目录 l 链接… 5.简答题:(6分) linux目录结构:/bin 存放linux常用操作命令的执行文件(二进制文件) /boot 操作系统启动时所需要的程序 /dev Linux系统中使用的外部设备 /etc 系统管理时所需要的各种配置文件和子目录 /etc/rc.d Linux启动和关闭时要用到的脚本 /etc/rc.d/init Linux默认服务的启动脚本 /home 系统中默认用户工作根目录 /lib 存放系统动态链接共享库 /mnt软驱、光驱、硬盘的挂载点 /proc存放系统核心与执行程序所需信息、 /root超级用户登陆时的主目录 /sbin 存放管理员常用系统管理程序 /usr存放用户应用程序和文件 /var存放日志信息(答六点即可) 6.编写一个shell文件:创建studen01 –student30这30个用户,用户组为class1,之 后编写shell文件,删除所有用户

嵌入式系统复习资料

第1章嵌入式系统导论 1.嵌入式系统的概念: 是以现代计算机技术为基础,以应用为中心,可以根据系统或用户需求(功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等),灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。 2.嵌入式系统的分类及分类依据: 嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。前者是整个系统的物理基础,它提供软件运行平台和通信接口;后者实际控制系统的运行。 硬件:嵌入式微处理器、外围电路、外围硬件设备。 软件:BootLoader 、嵌入式操作系统、用户的应用程序等。 3.几种典型嵌入式操作系统:(1) uC/OS II (2)uCLinux (3)Windows CE (4)嵌入式Linux 等 4.任务调度: 任务的调度有三种方式:可抢占式、不可抢占式和时间片轮转。 【不可抢占式调度是指一个任务一旦获得CPU就独占其运行,除非由于某种原因使它决定放弃CPU的使用权; 可抢占式调度是基于任务优先级的,当前正在运行的任务可以随时让位给优先级更高的处于就绪态的其他任务; 当两个或两个以上任务有同样的优先级时,不同任务轮转使用CPU,直到系统分配的CPU时间片用完,这就是时间片轮转调度。】 目前,大多数嵌入式操作系统对不同优先级的任务采用基于优先级的可抢占式调度法,对相同优先级的任务则采用时间片轮转调度法。 5.针对有内存管理单元(MMU,Memory Management Unit)的处理器而设计的一些桌面操作系统,如Windows、Linux,使用了虚拟存储器的概念。 6.计算机的发展: 冯诺依曼架构:将指令和数据存放在同一存储空间中,统一编址,指令和数据通过同一总线访问。 哈佛结构(冯诺依曼架构的扩展):主要特点是程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编制、独立访问。CortexM3

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 <>

南京工程学院嵌入式系统复习提纲

嵌入式系统复习 选择10’;填空20’;判断10’;5个简答30’;3大题:指令使用(LDMIA),组变量表变量; 1、ARM的寄存器 P32 通用寄存器:包括程序计数器PC、堆栈指针、其他通用寄存器 (1)不分组寄存器R0~R7:每种状态下都统一,注意不同模式下使用时的数据保护; (2)分组寄存器R8~R14: R8~R14为分组寄存器,对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式; R8~R12有两个分组的物理寄存器。除FIQ模式之外的所有模式(R8~R12),FIQ模式 (R8_fiq~R12_fiq),有利于加快FIQ的处理速度; R13、R14分别有6个分组的物理寄存器。用于用户和系统描述,其余五组用于五种异常模式; R13堆栈指针(SP),要初始化,指向该异常向量专用的栈地址;保护现场; R14子程序链接寄存器(LR),功能:保存子程序返回地、设置为异常返回地址其他情况下R14 可作为通用寄存器使用。 (3)程序计数器R15(PC),指向当前指令的下两条指令的地址。 程序状态寄存器:任何模式下被访问,包含条件标志位、中断使能位、当前处理器模式标志、其他控制和状态位。 (1)标志域: 条件标志位:N符号、Z结果为0、C进位或借位、V溢出; Q标志位:用于指示增强的DSP指令是否发生溢出; J标志位:Jazelle状态。 (2)控制域:CPSR的低8位称为控制位,异常时变化。 运行模式控制位M[4:0]:控制处理器模式; 中断禁止位I、F:I=1时,禁止IRQ中断;F=1禁止FIQ中断; T控制位:说明指令是ARM指令还是Thumb指令。 2、进程状态变换图 P178 3、C语言参数传递的是数组,实质传递的是什么P135 地址;(好像是,我蒙的) 4、堆栈的增长方向(两种),满堆栈和空堆栈 P52 堆栈:数据结构,先进后出堆栈指针总指向栈顶。 (按生成方式)递增堆栈:低地址向高地址生成; 递减堆栈:高地址向低地址生成; (按指向位置)满堆栈:当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时; 空堆栈:当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时。 5、内存容量和地址总线、数据总线的关系。 存储器的容量= 2M × N M=地址线根数 N=数据线根数 6、操作系统的常用调度算法 P178 (翻书看具体什么意思) 最短周期优先SBF、优先级法、轮转法、多队列轮转法和多级反馈队列法、实时调度算法。

2021年嵌入式系统及应用 实验内容及要求

《嵌入式系统及应用》课程实验 欧阳光明(2021.03.07) 一、实验课程的性质、目的和任务 性质:《嵌入式系统及应用》课程是自动化专业的专业基础课程,本实验课是该课程教学大纲中规定必修的实验教学内容。 目的和任务:通过实验环节来巩固和加深学生对嵌入式系统的理解,使学生掌握MCS51单片机和ARM的基本原理和应用技术。通过熟悉MCS51开发环境和ARM集成开发环境,使学生掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法。在集成开发环境下,进行系统功能程序的编写和调试的训练,掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的能力。 二、实验内容、学时分配及基本要求 序号实验项目名称学时实验内容及要求实验 类型 选 做 必 做 1 51基本开发环 境实验 2 内容:熟悉51单片机的开发环境 Keil C51,编写简单的数据传送程 序,并进行调试,观察存储空间的使 用情况。 要求:掌握Keil C51软件开发环境 的使用,熟悉数据传送指令。 验证√ 2 加、减法实验 2 内容:编制多字节加、减以及十进制 加法程序。 要求:熟悉算术运算指令,熟练掌握 Keil C51的编程与调试方法。 验证√ 3 ARM基本开发 环境 2 内容:熟悉集成开发环境,建立一个 基本的leddemo工程,设置、编译并 进行调试leddemo工程。 要求:熟悉ARM基本开发平台的软硬 件,掌握程序调试的基础知识和方 验证√

法。 4 ARM串行口实 验 2 内容:实现查询方式串口的收发功 能,接收来自串口(通过超级终端) 的字符,并将接收到的字符发送到超 级终端显示。 要求:掌握串口通信的基本知识和实 现方法。 验证√ 5 键盘输入与I/O 实验 2 内容:编写矩阵键盘扫描程序,并将 按键键值在超级终端中显示。 要求:掌握键盘扫描的工作原理以及 实现方法。 验证√ 6 ARM综合实验 2 要求学生根据自己对课程的掌握情况 设计一个小系统,并在开发平台上实 现 综合√ 三、考核及实验报告 (一)考核 本课程实验为非独立设课,实验成绩占课程总成绩的15%,综合评定实验成绩。 (二)实验报告 实验报告应包括: 实验名称 实验目的 实验内容与要求 设计思路(如:分析、程序流程图等) 实验步骤 实验代码(含必要注释) 实验结果分析 实验小结(本题调试过程中遇到的问题和解决方法、注意事

嵌入式操作系统期末考试答案

填空 1、嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适用于应用系统,对(功能)、(可靠性)、(成本)、(体积)、(功耗)严格要求的专用计算机系统。 2、嵌入式系统开发采用的交叉开发环境是由(宿主机)和(目标机)组成的。 3、挂载设备到文件系统的命令是(mount),从文件系统中卸载设备命令是(umounts)。 4、在系统提示符号输入vi及文件名称后,就进入vi全屏幕编辑画面,进入vi之后,是处于 (命令)模式,要切换到(编辑)模式才能够输入文字。 5、GCC的编译流程分为4个步骤,分别为:(预处理),编译,(汇编),链接。 6、Linux系统的设备分为三类:(字符设备)、(块设备)和网络设备。 7、操作系统的功能包(处理机管理)、(存储管理)、(设备管理)、(信息管理)、(作业管理)。 选择 1、下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。(C) (A)内核精简(B)专用性强(C)功能强大(D)高实时性 2、嵌入式Linux下常用的文件系统不包括以下哪一项(A) (A)nfs(B)romfs(C)yaffs(D)jffs 3、下面关于Shell的说法,不正确的是:(D) (A)操作系统的外壳(B)用户与Linux内核之间的接口程序(C)一个命令语言解释器(D)一种和C语言类似的程序语言 4、在Bootloader()模式下,目标机可以通过通信手段从主机更新系统。(B) (A)启动加载模式(B)下载模式(C)实时模式(D)保护模式 5、文件exer1的访问权限为rw-r--r--,现要增加所有用户的执行权限和同组用户的写权限,下列命令正确的是: (A) (A)chmoda+xg+wexer1(B)chmod765exer1(C)chmodo+xexer1(D)chmodg+wexer1 6、在vi编辑环境中,下面()选项不是从命令行模式切换到插入模式。(C) (A)i(B)o(C)ESC(D)a 7、shell变量名命名中不包括()。(D) (A)字母(B)数字(C)下划线(D)括号 8、下列关于字符设备说法不正确的是()。(C) (A)以字节为单位逐个进行I/O操作(B)字符设备中的缓存是可有可无的 (C)支持随机访问(D)字符设备可以通过设备文件节点访问 9、以下哪一项是是硬盘设备文件()。(B) (A)fd0(B)hda(C)eth1(D)ht0 10、共享内存通信机制的缺点是()。(B) (A)需要花费额外的内存空间(B)需要使用额为的同步机制 (C)需要额外硬件支持(D)通信过程中需要反复读取内存,时间开销大 简答题 1.嵌入式操作系统在哪些方面较为突出的特点并请列举出4种目前较常用的手机嵌入 式操作系统。 四个方面:系统实时高效性硬件的相关依赖性软件固态化应用的专用性 四种手机操作系统:Window Mobile SymbianOSAndriod OSE

嵌入式复习题(含全部答案)

嵌入式系统复习题 一、填空题: 1、试列举三种主流的嵌入式处理器:( ARM )、( MIPS )、(PowerPC)。 2、ARM处理器共有(37)个寄存器,其中包括(31个通用寄存器)和(6个状态寄存器)。 3、寄存器R13在ARM指令中(堆栈指针SP )。R14也称(程序连接寄存器LR)在程序里的作用是(程序计数器PC的备份)。当发生中断或异常时,对应分组寄存器分别是(R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用来保存R15的返回值)。 4、ARM微处理器支持两种指令集:(ARM)和(Thumb)。 5、寄存器R15用作(程序计数器PC)。该寄存器在ARM状态下,(位[1:0]为00),位[31:2]用于保存PC;在Thumb状态下,(位[0]为0),位[31:1]用于保存PC。 6、CPSR用作( 状态寄存器 ),CPSR可在任何运行模式下被访问。每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器,称为(程序状态保存寄存器SPSR)。 7、Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个子集,程序可以直接访问的通用寄存器是(R0—R7,PC,SP,LR,CPSR)。 8、ARM指令中条件执行功能是通过( 指令中添加条件码)来实现的,包含的条件码位于指令的最高(四)位。 9、试列举五种以上常见的嵌入式操作系统:(μC/OS-II)、(Vxworks)、(WinCE)、(Linux/μCLinux)、(PalmOS)。 10、计算机结构中,哈佛结构和冯?诺依曼结构的主要区别是(指令与数据分开),ARM7采用(冯?诺依曼结构),ARM9采用(哈佛结构)。 11、ARM处理器采用(Thumb指令)操作来访问SFR。 12、在ARM汇编语言程序设计中,语句一般是由(指令操作码)、(指令的条件码)、(目标寄存器编码)和(包含第一个操作数的寄存器编码)组成。 二、名词解释: 1、 ARM处理器:先进的RISC指令集处理器。广泛地使用在许多嵌入式系统设计。 2、交叉编译:在一种计算机环境中运行的编译程序,能编译出在另外一种环境下运行的代码,这个编译过程就叫交叉编译。 3、异常:异是导致程序中断运行的一种指令流。(是指CPU在执行指令时出现的错误,即不正常的情况。异常是与当前所执行的程序有关的,如存取数据或指令错误、计算结果溢出等。) 4、大端格式:字数据的高字节存储在低地址中,而字数据的低字节则存放在高地址中。 5、小端格式:低地址中存放的是字数据的低字节,高地址存放的是字数据的高字节。 6、寻址方式:处理器根据指令中给出的(地址)信息,寻找操作数(物理地址)的方式。 7、嵌入式系统:广义上:凡是不用于通用目的的可编程计算机设备,就可以算是嵌入式计算机系统。狭义上而言,嵌入式系统是指以应用为核心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,对功能、可靠性、成本、

嵌入式系统实验一

实验一、Bash Shell命令 一、实验目的 1.学会VMWARE虚拟机安装; 2.学会安装Linux操作系统; 3.掌握常用的Bash Shell命令的功能; 4.理解Bash Shell参数的含义; 二、实验内容 1.VMWARE虚拟机安装 2.Linux操作系统(CentOS)安装 3.常用Bash Shell命令 GUN Bash Shell是一个能提供对linux系统的交互式访问的程序。通常在用户登录时启动运行,登录时系统启动的Shell依赖于用户账户的配置。 1)查看系统用户账户列表以及对应用户的基本配置信息: $cat/etc/passwd 命令显示结果:rich:x:501:501:Rich Blum:/home/rich:/bin/bash ?用户名: ?用户密码或占位符: ?用户的系统UID(用户ID): ?用户的系统GID(组ID): ?用户全名: ?用户的默认主目录: ?用户的默认shell程序:

2)Shell 提示符 控制命令行提示符格式环境变量:?PS1:控制默认命令行提示符的格式。? PS2:控制次级命令行提示符的格式。 $echo $PS1 $echo $PS2 Shell 命令行提示符由特殊字符(以\开始)和普通字符组成,特殊字符及其对应的描述见附录表 1。 练习个性化定制默认命令行提示符格式: 1 默认命令行提示符格式:[24时制HH:MM:SS 格式的当前时间][当前用户用户名]$ $PS1= 2 默认命令行提示符格式:[当前用户的用户名@本地主机名@当前工作目录]$ $PS1= 3 默认命令行提示符格式:[bash shell 的版本@“日月年”格式显示的日期@shell 当 前管理的任务数]$ $PS1= 3)文件和目录列表 1 ls -F 命令—显示当前目录下的文件和目录 $cd /$ls -F 2 ls -a 命令—显示当前目录下的隐藏文件与普通文件 $ls -a 3 ls -l 命令—显示当前目录下文件更多相关信息 默认命令行提示符格式显示结果:次级命令行提示符格式显示结果: 默认命令行提示符显示结果: 默认命令行提示符显示结果: 默认命令行提示符显示结果:

全国计算机三级嵌入式系统开发技术考试大纲

全国计算机三级嵌入式系统开发技术考试大纲2014年全国计算机三级嵌入式系统开发技术考试大纲 开发技术考试大纲(2013年版) 基本要求 1.具有嵌入式系统、微电子技术、数字媒体以及计算机网络的基础知识 2.熟悉嵌入式微处理器的体系结构、功能特点,初步掌握ARM汇编语言程序设计 3.熟悉嵌入式系统硬件的组成,掌握常用I/O接口和I/O设备的控制技术 5.熟悉嵌入式系统的开发方法及常用工具,掌握开发嵌入式系统的基本技能 考试内容 一、嵌入式系统开发的基础知识 1.嵌入式系统的特点、分类、发展与应用 2.嵌入式系统的组成与微电子技术(集成电路、EDA、SoC、IP核等技术的.作用和发展) 3.嵌入式系统与数字媒体(文本、图像和音频/视频等数字媒体的表示与处理) 4.嵌入式系统与网络通信技术(数字通信与计算机网,TCP/IP协议,互联网接入技术等) 二、嵌入式处理器

1.嵌入式处理器的结构、特点与分类(不同类型的典型嵌入式处 理器及其特点,嵌入式处理器分类等) 2.ARM处理器内核的体系结构(工作状态,工作模式,寄存器组织,异常,数据类型与存储格式等) 3.典型ARM处理器内核(ARM9,Cortex-A,Cortex-M,Cortex-R 等的技术特点与应用领域) 4.ARM处理器指令系统及汇编语言程序设计(指令格式,寻址方式,指令集,伪指令,语句格式与程序结构,ARM汇编语言与C的 混合编程等) 三、嵌入式系统硬件组成 1.嵌入式硬件组成与嵌入式处理芯片(组成,特点,类型,ARM 的AMBA总线,嵌入式处理芯片的选型) 2.嵌入式系统的存储器(层次结构,分类,性能指标;片内存储器,片外存储器,外部存储设备等) 3.I/O接口、I/O设备以及外部通信接口(GPIO、I2C、SPI、UART、USB、HDMI等;键盘、LED、LCD、触摸屏、传感器等;RS-232/RS-485、CAN、以太网和常用无线通信接口) 4.基于ARM内核的典型嵌入式处理芯片(S3C2410/S3C2440芯片 的内部结构,如片上总线、DMA、时钟控制、中断控制、GPIO、UART、I2C、SPI、Timer、RTC、WDT及其他硬件组件) 四、嵌入式系统软件 1.嵌入式系统的软件组成与实时操作系统(嵌入式系统软件组成,嵌入式操作系统的发展,实时系统与实时操作系统,微内核与宏内核,嵌入式操作系统的仿真平台等) 2.板级支持软件包(BSP)和引导加载程序Bootloader(硬件抽象 层HAL,BSP的功能和移植,Bootloader的执行过程,U-boot及其 移植等)

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。

嵌入式系统期末考试题1

嵌入式系统的设计可以分成三个阶段:分析、设计和实现 目前使用的嵌入式操作系统主要有 Windows CE/Windows Mobile Linux、uCos、和 Symbian XScale微处理器使用的是ARM公司ARMV5TE 版内核和指令集。微处理器有两种总线架构,使用数据和指令使用同一接口的是冯诺依曼,分开的指令和数据接口、取指和数据访问可以并行进行的是哈佛结构 ARM微处理器有七种工作模式,它们分为两类非特权模式、特权模式。其中用户模式属于非特权模式 ARM核有两个指令集,分别是ARM 、Thumb ARM微处理器复位后,PC(R15)的地址通常是0X0 , 初始的工作模式是supervisor 8、在ARM体系构架中对复杂的内存管理是通过系统控制协处理器cp15 和MMU(存储管理部件)来进行的。当系统发生Data Abort(数据)异常和Prefetch Abort(指令领取)异常时,异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制,通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面,以保证程序正常执行。 9、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种,其中开放源码的工具链是GNU 工具链,ARM公司提供的工具链是ADS工具链 1、写一条 ARM 指令,完成操作r1 = r2 * 4(4分) MOV R1,R2, LSL #3 2、初始值R2=5,R3=4,R4=3,执行指令SUBS R2,R3,R4,LSR #2后,寄存器R2,R3的值分别是多少?(4分) R2=3,R3=4 3、有如下程序段,画出程序流程图,并回答执行程序以后R0的值是多少。(8分) num EQU 2

《嵌入式系统A》课程教学大纲

《嵌入式系统A》课程教学大纲 大纲执笔人:何青大纲审核人: 课程编号:08100D0735 英文名称:Embedded System A 学分: 3 总学时:48。其中,讲授38学时,实验10 学时。 适用专业:自动化专业 先修课程:微机原理与接口技术、单片机原理与接口技术、C程序设计语言。 一、课程性质与教学目的 嵌入式系统是自动化专业的专业必修课。随着后PC时代的到来,以高速度、高可靠、低功耗为特征的嵌入式系统的应用日益广泛和深入,嵌入式系统设计在自动化专业课程体系中的地位愈发重要。嵌入式系统是继IT网络技术和单片机技术之后,又一个新的技术发展方向。本课程将向学生系统介绍嵌入式系统设计知识。通过本课程的学习,学生可以系统地掌握嵌入式系统的概念和和基本原理、ARM体系结构特点、嵌入式系统设计的一般原理及方法、以及嵌入式操作系统的基本原理及应用等,掌握这一新的实用设计技术,为学生走向工作岗位提供有力的技术能力保障。 目前嵌入式系统技术已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域。如手机、PDA、MP3、手持设备、智能电话、机顶盒等,可以说嵌入式系统无处不在。本课程讲述当前主流的嵌入式处理器—32位ARM微处理器和实时操作系统μC/OS,介绍嵌入式系统的基本原理和应用及设计方法。通过本课程的学习,着重培养学生的实际动手能力,使学生掌握ARM的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、应用及开发技术等。使学生在工作中具有利用嵌入式系统开发产品和解决实际问题的基本能力。 二、基本要求 1、掌握嵌入式系统技术的基本原理。 2、了解并掌握ARM的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、应用

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