1_ARM开发环境
arm的开发方案
ARM的开发方案1. 引言ARM（Advanced RISC Machines）是一种精简指令集计算机（RISC）架构，被广泛应用于移动设备、嵌入式系统和低功耗应用等领域。
本文将介绍ARM的开发方案，包括硬件和软件层面的开发工具和技术。
2. 硬件开发工具和技术在ARM的硬件开发过程中，我们可以使用以下工具和技术：2.1. 开发板和芯片选择合适的开发板和芯片对于ARM的开发至关重要。
一些常用的开发板包括Raspberry Pi、Arduino和STM32等，而常用的芯片包括ARM Cortex-M、Cortex-A系列等。
根据具体的应用需求和性能要求，选择合适的开发板和芯片。
2.2. 集成开发环境（IDE）在ARM的硬件开发过程中，集成开发环境是必不可少的。
常用的开发环境包括Keil MDK、Eclipse、IAR Embedded Workbench等。
这些IDE提供了编译、调试和仿真等功能，可以极大地提高开发效率。
2.3. 调试工具为了方便调试和分析程序，我们可以使用一些专门的调试工具。
常用的调试工具包括JTAG（Joint Test Action Group）和SWD（Serial Wire Debug）等。
这些工具可以帮助开发人员监视和修改程序的执行过程，便于定位和解决问题。
2.4. 仿真和模拟器在开发过程中，通过使用仿真和模拟器工具，可以在没有硬件设备的情况下进行软件的开发和调试。
这些工具可以模拟硬件的行为和运行环境，提高开发效率和降低开发成本。
3. 软件开发工具和技术ARM的软件开发过程中，我们可以使用以下工具和技术：3.1. 编程语言ARM的软件开发可以使用多种编程语言，包括C、C++、Python等。
其中，C 语言是最常用的一种，它可以直接访问硬件和控制外设，适合嵌入式系统的开发。
3.2. 软件开发库为了简化开发过程和提高效率，ARM提供了一些开发库，如CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）和HAL（Hardware Abstraction Layer）等。
ARM开发环境搭建 eclipse for arm实验报告
实验报告实验题目ARM开发环境搭建 eclipse for arm姓名：学号：课程名称：所在学院：专业班级：任课教师：一、实验目的与要求：1、掌握 ARM 汇编语言的基本使用和一些伪指令的使用；2、熟悉 eclipse 开发工具建立汇编工程和仿真；四、实验过程、步骤及内容1、win7环境安装FS_JTAG工具（1）安装GCC 编译工具双击安装“华清远见-CORTEXA9 资料\工具软件\Windows\FS-JTAG\Yagarto 工具包”目录下的文件：yagarto-bu-2.21_gcc-4.6.2-c-c++_nl-1.190_gdb-7.3.1_eabi_20111119.exe（2）装Yagarto 工具包双击安装“华清远见-CORTEXA9 资料\工具软件\Windows\FS-JTAG\Yagarto 工具包”目录下的文件：yagarto-tools-20100703-setup.exe（3）安装FS_JTAG调试软件双击“x包”下的setup.exe安装FS_JTAG工具（4）安装FS_JTAG驱动将FS_JTAG通过USB线与PC连接，右键点击“我的电脑”选择“管理”，在左侧栏里选择“设备管理”选择“其他设备”右键点击选择“更新驱动”选择“浏览计算机以查询驱动程序软件(R)”；点击浏览选择“FS-JTAG 调试工具(安装包)\DRIVER”目录主要“包括子文件夹”必须选择，点击“下一步”。
安装过程出现上图提示，点击“始终安装此驱动程序软件(I)“继续安装点击“关闭“完成安装注意：此安装过程需要进行 3 次，直到设备管理器中没有叹号标记或未知设备。
这是设备管理器中会出现如下选项：如果下面选项没有全部出现，右键点击有黄色叹号的选项更新驱动，过程同上。
（5）安装JRE双击安装“华清远见-CORTEXA9 资料\ 工具软件\Windows\FS-JTAG\JRE ”目录下的文件： jre-6u7-windows-i586-p-s.exe2、连接硬件平台按下图所示，连接仿真器、USB 转串口线、电源。
ARM开发环境的配置
ARM开发环境的配置ARM开发环境的配置STM32F407VGT6开发环境配置调试下载器调试下载器有多种，如U-LINK、J-LINK、ST-LINK等等，根据种类之间以及同一类的版本之间的不同，在PC上应各自安装相对应的驱动程序。
本款开发板集成了ST-LINK/V2仿真器，不用另外购买硬件调试下载器ST-LINK/V2。
安装步骤如下：（1）下载相应的驱动程序st-link_v2_usbdriver.exe并安装。
（2）安装成功后，接上USB数据线，即可在PC设备管理器中的“通用串口设备管理器”中看到“STMicroelectronics STLink dongle”。
如下图所示：说明：（1）由于调试下载器已经集成在了开发板上，所以购买的时候只需叫店主给开发板配一根USB数据线即可。
USB数据线既是给开发板供5V电压的电源线，又可以下载程序传输数据。
（2）如果安装好了驱动程序但没在“通用串口设备管理器”里面出现上图所示的“STMicroelectronics STLink dongle”，而是出现在“其他”中并带有黄色叹号，ST-LINK 是不能正常使用的，这个问题跟系统环境有关。
解决办法是换个USB接口试试。
（3）该仿真器仅对外提供SWD接口，所以在工程选项Options中进行Debug的Settings 设置时要选择SWD接口。
Utilities选择ST-LINK Debugger。
如下图所示：图2：SWD仿真接口选择图3：Flash调试器选择编程环境ARM的软件平台有很多，如ADS、IAR、Keil等，但是Keil公司的Keil ARM-MDK是使用最为广泛的，使用它的嵌入式开发工程师遍布全世界。
有Keil C51和Keil ARM之分。
（1）分Keil C51和Keil ARM。
ARM裸机开发环境搭建
ARM裸机开发环境搭建1. 安装Uboot到开发板“Hit any key to stop autoboot"使ARM不进入操作系统2. Jlink软件安装使用的是402d版本，对6410稳定。
3. Jlink与ok6410连接转接板与开发板的缺口要一致，打开J-link GDB Server，检查：1）J-link：connected2）Target：ARM11...4. ARM汇编程序结构AREA Example,CODE,READONLY ;声明代码段ExampleENTRY ;标识程序入口CODE32 ;声明32位ARM指令START MOV R0,#1MOV R0,#0END ;标明程序结束有4个关键点，START与END之间为程序代码。
5. RVDSRealView Developer Suite工具是ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具（上一代：ADS）。
支持所有的ARM系列核，并与众多第三方实时操作系统及工具商合作简化开发流程。
其包括以下组件：GUI开发环境（Code Warrior和AXD）、支持软件组成。
RVDS安装比较麻烦，可以参考相关手册1）Code WarriorCode Warrior IDE提供了一个简单通用的图形化用户界面用于管理项目。
可以以ARM处理器为对象，利用Code Warrior IDE 开发C、C++和ARM汇编代码。
作用是：创建工程，编译工程2）AXD作用为调试程序6. Code Warrior的使用1）new--ARM Executable Image，起工程名和保存路径（自动以工程名作为文件夹名）。
2）加入代码：左侧右键--Add Files3）配置工程：Edit--Debug Settings，设置3处4）点击make5）在debug文件下就生成了.axf文件。
7. AXD是独立于Code Warrior的1）先配置：option--configure Target2）File--Load Image3）查看寄存器的值：System View--Registers，右键---Add registers--Current （当前寄存器）。
实验一 ARM嵌入式系统开发环境搭建
实验一ARM嵌入式系统开发环境搭建一、虚拟机安装配置ARM嵌入式系统开发需要linux环境，为了在windows下使用linux，需要安装虚拟机。
虚拟机软件采用Virtualbox，linux操作系统的版本使用lubuntu。
lubuntu系统已制成镜像文件，只需导入到virtulbox即可。
1. 安装VirtualBox虚拟机软件。
采用默认安装。
2. 运行Virtualbox虚拟机软件，导入lubuntu虚拟机。
在“管理”菜单中，选择“导入虚拟电脑”项，在后续对话框中选择镜像文件，其余参数按照默认。
3. 启动lubuntu虚拟电脑进入linux界面。
二、建立交叉编译环境1. 查看arm gcc 编译工具# cd /opt/host/armv4l# ls bin列出的以“armv4l-unkown –linux-”开头的系列文件就是gcc编译工具软件。
#armv4l-unknown-linux-gcc –v应该显示以下信息：如果没有出现该信息，则检查~/.bashrc文件，在其中加入“PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv4l/bin/”。
2. 建立桥接网络当使用tftp下载程序时，为了使开发板能够访问虚拟机中的数据，需要对网络加以设置。
开发板的IP为192.168.0.115；虚拟机的IP 设为：192.168.0.100(1) 在lubuntu虚拟机的网卡配置中，选择“桥接网卡”，(2) 在windows操作系统网络配置界面中，将本地网卡和虚拟机的网卡桥接起来。
桥接参数如下：IP设置为：192.168.0.2掩码：255.255.255.0网关：192.168.0.2(3)lubuntu虚拟机的IP设置：虚拟机IP：192.168.0.100掩码：255.255.255.0网关：192.168.0.23. 配置minicom参数minicom程序用于在linux环境下通过串口和开发板通信。
第一章 ARM实验板硬件结构与开发环境
6
U15
ADC2
15
RP3
5
JP1 JP2 J1
16
S1
VIN2 VIN1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
4
S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 Key
1. 电源插座 2. 外部电压测试端口 3. 按键区域（17个按键） 4. RS232接口 5. 4位数码管 6. 触摸屏接口 7. 液晶屏接口 8. 液晶屏亮度调节旋钮 9. 8个LED灯 10.核心板插座 11.喇叭接口 12.LED灯外部测试端口 13.蜂鸣器 14.电位器区域 15.AD采样源设置跳线 16.外部端口连接区域
DA
RS485
Count
ADC1
1
PWM
RP4 123
RP1
RP2
1
2
3
RS232
二、开发环境
ADS集成开发环境，其成熟版本为ADS1.2。支持软件调试及JTAG硬 件仿真调试，支持汇编、C和C++源程序，具有编译效率高，系统库功 能强等特点。
ADS1.2集成开发环境的组成
名称 代码生成工具 集成开发环境 调试器 指令模拟器 ARM开发包 ARM应用库 描述 ARM汇编器，ARM的C、C＋＋编译器， Thumb的C、C＋＋编译器，ARM连接器 Code Warrior IDE AXD，ADW/ADU，armsd ARMulator 一些底层的程序例子，使用程序 C、C＋＋函数库等 使用方法 由Code Warrior IDE调用 工程管理，编译链接 仿真调试 由AXD调用 由Code Warrior IDE调用 用户程序使用
ARM开发环境搭建
2.安装编译环境
2.1安装arm-gcc
.将arm-none-linux-gnueabi-arm-2008q3-72-for-linux.tar.bz2解压
.将生成的usr目录移动到更目录下
.在~/.bashrc里加入:
PATH=$PATH:/usr/local/arm/arm-none-linux-gnueabi/bin
export $PATH
2.2安装insight
.在insight代码目录下运行
./configure --target=arm-none-linux-gnueabi --prefix=/usr/local/arm --with-solib-absolute-prefix=/usr/local/arm/arm-none-linux-gnueabi/arm-none-linux-gnueabi/libc/lib
源代码浏览工具:未知
============================>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>><<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<=================================
1.使用的文件
.GCC:
cross-compile/arm-none-linux-gnueabi-arm-2008q3-72-for-linux.tar.bz2
2019年整理arm开发环境搭建流程.资料
嵌入式课程实验报告学院：电子信息学院班级：姓名：学号：指导老师：ARM开发环境搭建实验流程经过很多次的实验，还有老师多次的讲解及示范，终于对arm有了初步的了解，对arm交叉开发环境的搭建有了一定的认识，嵌入式Linux是按照嵌入式操作系统的要求而设计的一种小型操作系统。
整个开发环境搭建的实验流程记录步骤如下：一、实验目的1、熟悉虚拟机 VMware 软件的安装和使用；2、掌握 Linux 系统软件的安装和使用；3、掌握交叉编译工具的安装4、了解 Linux 常用命令的使用及编译过程二、实验设备Pentium‖以上的PC机，EL-ARM830+实验箱，Redhat 9.0LINUX操作系统三、实验步骤1、安装虚拟机为了在计算机上运行linux系统，要安装虚拟机，首先在电脑上找到vmware的安装镜像文件，解压缩文件到linuette文件夹下，安装虚拟机后，还要完成虚拟机与计算机文件的共享，在虚拟机桌面右键点击“网上邻居”，选择“映射网络驱动器”，在“映射网络驱动器”界面中，把“登陆时重新连接”前面的对勾去掉，以便虚拟机重启时保持与共享文件夹的连接点击“浏览”进入下一步，找到刚才共享的那个文件夹，点“确定”保存，完成映射，现在，在虚拟机上的网络驱动器下可以看到共享的文件夹了至此，完成共享设置，虚拟机可以与主机之间传递文件。
2、安装linux操作系统。
我们做实验得时候，linux系统已经安装完成了，从网上搜到linux系统安装方法，如下：下载红旗7光盘镜像，把镜像解压到D盘，安红旗linux6.0装grub(或安装dos工具箱)，修改menu.lst，增加下面几行内容，title安装红旗7中文版。
root(hd0,4)kernel/isolinux/vmlinuz0root=/dev/sda8roquietliveimgvga=788live_locale= zh_CN.UTF-8initrd/isolinux/initrd0.img保存这个文件后重新启动计算机,选择进入DOS工具箱,然后选择"安装红旗7中文版"3、4、在虚拟机上运行linux操作系统，打开.vmx文件。
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接口资源Biblioteka 启动模式6410开发板选择了其中两种启动方式，nand flash启动和SD卡启动：
• 拨动S2 开关到SDBOOT标识一侧时，系统将从SD卡启动：引导程序固 化在SD卡中
• 拨动S2 开关到Nand标识一侧时，系统将从Nand Flash 启动：引导程 序固化在Nand中
什么是引导程序
ARM处理器系列
• 处理器系列是共享相同硬件特性的一组处理器的具体实现 如ARM7TDMI、ARM740T、ARM720T都属于ARM7系列
• 系列划分是基于ARM7，ARM9，ARM10和ARM11内核的
后缀数字7，9，10，11表示不同的内核设计，升序说明了性能和复杂 性的提高
• ARM7系列：冯.诺伊曼体系结构，3级流水线，执行ARMv4指令集， 1995年提出的ARM7TDMI是目前非常流行的内核
RVDS配置源码工程
8、清除已有编译目标
RVDS编译源码工程
1：编译工程，构造程序（F7）
RVDS编译源码工程
2：proj工程目录内下生成6410.bin程序映像
将6410.bin通过tftp下载到开发板0x50000000地址， go 50000000运行
RVDS在线调试
RVDS上集成的ADX在线调试功能需要用到JLINK仿真器，通过JTAG接口与CPU 连接实现硬件仿真：在线调试在以后课程中介绍
ARM产品
ARM产业链
ARM技术
ARM架构命名
| ARMv | n | variants | x（variants） |
ARMv：固定字符，即ARM Version n ：指令集版本号。迄今为之，ARM架构版本发布了7个版本，n=[1:7] variants：变种 x（variants）：排除x后指定的变种
ARM提供设计CPU所需的IP核（电路图、代码、文档等），处理核心逻辑运算（ALU） 其他CPU生产商（如SAMSUNG）利用IP核技术生成出自己的CPU（如S3C6410） S3C6410除了ARM核，还加入自身的外围设备控制器（如实时钟、定时器、中断等）
ARM核处理器
嵌入式系统用于控制各种不同外设，一个基于ARM的嵌入式处理器的主要部 件如下： ROM
ARM处理器 存储控制器 SRAM FLASH DRAM 外部总线
AHB-外桥 中断控制器
AHB裁决 AHB-APB桥 以太网 计数器/定时器 控制台 串行UARTs 以太网物 理驱动
实时时钟
ARM
控制器
外围器件
总线
CPU/MCU/SOC
MCU（micro controller unit），俗称单片机 SOC（system on a chip） ，系统级芯片 SOC = CPU + 运算模块 + 控制模块 + 寄存模块 + 前端模拟A/D模块 + …… 功能十分强大，单一芯片集合多种功能模块
RVDS交叉开发环境
RVDS创建源码工程
1、新建工程：在RVDS集成开发环境中，点 File->New，打开窗口
RVDS创建源码工程
2、选择ARM Executable Image，点击set选择源码工程目录
RVDS创建源码工程
3、输入工程名为“proj”，并确定
RVDS创建源码工程
4、右键点击在工程面板，弹出文件、组管理菜单
Cortex-A：应用处理器(Application Processor)系列
Cortex-R：实时处理器(Real Time Control)系列 Cortex-M：微控制器(Micro Cotroller)系列 如iphone4手机采用Cortex-A8核
教学ARM芯片选择
根据大专、高职院校的实际情况结合当前及未来一段时间的市场人才需求， 本课程教学选取的是SAMSUNG公司的S3C6410A芯片
Uboot常用命令
5、通过网络下载文件tftp
Uboot通过tftp服务从服务器/tftp目录下载文件 前提必须在PC-Linux上配置好tftp服务器 参考附录“RHEL5-TFTP服务器安装配置”
Uboot常用命令
6、显示内存区内容md
Uboot常用命令
7、下载可执行程序映像
8、运行可执行程序映像 go
RVDS创建源码工程
5、为工程增加6410_driver组
RVDS创建源码工程
6、将源代码分别添加到6410_driver
RVDS创建源码工程
7、先择生产目标调试信息选项 （1）Debug：为每一个源代码生成最完整的调试信息 （2）Release：不会生成任何调试信息
RVDS配置源码工程
1、点击Edit 菜单，选择“DebugRelSetting„”，进行项目配置
• ARM9系列： 1997年问世，使用哈佛结构，5级流水线，能够运行在更 高的时钟频率上，加入了D+I cache、MMU，大大提供处理器性能 • ARM10系列：1999年发布，把ARM9流水线扩展到6级。执行ARMv5TE 指令集
ARM处理器系列
• ARM11系列：发布于2003年，执行ARMv6架构指令集， ARMv6包含了针对 媒体处理的SIMD扩展，改善视频处理性能。它由8级流水线组成，可以使8 条指令同时被执行。 本课程使用的开发板处理器是ARM11ZJF-S • Cortex系列： ARMV7架构及之后的最新的ARM系列产品取名Cortex，由A 、R、M三个系列组成：
RVDS配置源码工程
2、Target Setting配置：Post-Linker选择ARM fromELF，表示在链接生成映 象文件后，再调用fromELF命令将含有调试信息的 ELF格式的映象文件转换为 其他格式的文件
RVDS配置源码工程
3、汇编器选项： RVDS汇编器是 armasm，体系结构选择ARM1176JZF-S
开机后第一个运行的程序，如PC的BIOS，完成必要硬件(CPU、SDRAM)的初始化， 然后加载操作系统（OS） 不同平台的引导程序有不同的称谓（如BIOS、BSP），而在Linux平台称为 Bootloader 常用的开源Bootloader有blod、Uboot,Uboot号称通用Bootloader,可以支持包括 ARM在内的大多数CPU体系和SOC，使用前只要进行必要的移植
SDRAM
0x0c000000 0x50000000
硬件自动拷贝uboot启动代码
NAND uboot
4k
所以uboot启动后，可以将程序下载到 0x0c001000(偏移4K)和0x50000000安全运行
而其他程序需要加载到SDRAM（动态内存运行） SRAM运行速度很快，但成本很高，只用作内部高速缓存 而SDRAM成本较低，运行时需要动态刷新，用作外部主存
ARM核为CPU，而S3C6410为SOC(好比PC的主板：CPU+南北桥)
ARM裸机运算—RISC指令集
CISC RISC
编译器
更高的 复杂性
编译器
生成代码 更高的 复杂性
生成代码
处理器
处理器
ARM核采用RISC指令结构，具有高性能、高代码密度和低功耗等特是移动嵌 入式设备的最佳选择 RISC(精简指令集)，其目标是设计出一套能在高时钟频率下单周期执行， 简单有效的指令集
引导程序
开发板Uboot引导
开发板系统启动过程： 1、Bootloader启动
2、OS加载
3、App运行
Uboot从哪里来？
Uboot存放在哪里？--固态存储设备NAND FLASH Uboot在哪里运行？--从NAND拷贝到内部SRAM(静态内存)中运行 S3C6410
sram(stepping stone)
ARM开发环境
课程安排
ARM技术与发展 ARM开发工具RVDS 使用RVDS开发LED灯驱动
什么是ARM
IP CORE 公司名 开发工具 ARM 体系结构 RISC
ARM（Advanced RISC Machines） 一个公司的名字，一类微处理器的通称，一种技术的名字。
ARM公司
全球雇员800+ 1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权 目前，采用ARM技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常所说的 ARM微 处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系 统等各类产品市场，占据了32位RISC微处理器75％以上的市场份额。
ARM芯片
常见的变种有：
T M E J
• Thumb指令集
• 长乘法指令 • 增强型Dsp指令 • ava加速器Jazella，Java指令支持
SIMD • ARM媒体功能扩展
例如: ARMv5TxM表示ARM指令集版本为5，支持T变种，不支持M变种。
ARM处理器命名
采用上述的架构，形成一系列的处理器 ARM{x}{y}{z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{-S} · x -- 处理器系列 · y -- 存储管理/保护单元 · z -- cache · T -- 支持Thumb指令集 · D -- 支持片上调试 · M -- 支持快速乘法器 · I -- 支持Embedded ICE，支持嵌入式跟踪调试 · E -- 支持增强型DSP指令 · J -- 支持Jazelle · F -- 具备向量浮点单元VFP · -S -- 可综合版本 ARM7TDMI之后的所有ARM内核，即使“ARM”标志后没有包含那些字符，但也包含了TDMI特 性 例如，本课程使用的开发板处理器是ARM11ZJF-S
课程安排
ARM技术与发展 ARM开发工具RVDS 使用RVDS开发LED灯驱动
LED灯驱动程序
硬件接口原理图： 1、LED与GPIO连接： 参考《主板原理图Tiny6410-1107.pdf》