ARM嵌入式软件开发.
arm嵌入式实验报告
arm嵌入式实验报告ARM嵌入式实验报告近年来，随着科技的不断进步，嵌入式系统在各个领域得到了广泛应用。
作为其中一种重要的嵌入式处理器架构，ARM架构以其高效能和低功耗的特点，成为了众多嵌入式系统的首选。
本实验报告将介绍我在ARM嵌入式实验中的学习和体会。
1. 实验背景和目的嵌入式系统是指将计算机技术应用于各种电子设备中，以完成特定任务的系统。
ARM架构作为一种低功耗、高性能的处理器架构，广泛应用于智能手机、平板电脑、物联网设备等领域。
本次实验的目的是通过学习ARM架构的基本原理和应用，了解嵌入式系统的设计和开发过程。
2. 实验内容本次实验主要包括以下几个方面的内容：2.1 ARM架构的基本原理首先，我们学习了ARM架构的基本原理，包括指令集、寄存器、内存管理等方面的知识。
ARM指令集具有丰富的指令种类和灵活的寻址方式，可以满足不同应用的需求。
同时，ARM处理器具有多个寄存器，用于存储和操作数据，提高了程序的执行效率。
此外，内存管理是嵌入式系统设计中非常重要的一环，ARM架构通过虚拟内存管理机制，实现了对内存的高效管理。
2.2 ARM开发工具的使用为了进行ARM嵌入式系统的开发，我们需要使用相应的开发工具。
本次实验中，我们学习了如何使用Keil MDK开发工具，进行ARM程序的编译、调试和下载。
Keil MDK提供了一套完整的开发环境，包括编译器、调试器和仿真器等，方便了我们进行ARM程序的开发和调试。
2.3 ARM嵌入式系统的设计和开发在掌握了ARM架构和开发工具的基本知识后，我们开始进行ARM嵌入式系统的设计和开发。
本次实验中，我们以一个简单的温度监测系统为例，设计了相应的硬件电路和软件程序。
硬件电路包括传感器、模拟转换电路和显示器等，用于采集和显示温度数据。
软件程序则负责控制硬件电路的运行，并将采集到的温度数据进行处理和显示。
3. 实验结果和分析通过实验，我们成功地设计和开发了一个基于ARM架构的温度监测系统。
arm嵌入式开发板
ARM嵌入式开发板介绍ARM嵌入式开发板是一种用于开发嵌入式系统的硬件平台。
它采用ARM架构的处理器作为核心，具有较高的性能和低功耗特性，被广泛应用于物联网、智能家居、工业自动化等领域。
本文将介绍ARM嵌入式开发板的概述、特点以及常见的应用案例。
概述ARM嵌入式开发板是一种集成了ARM处理器、存储器、各种接口和外围设备的单板计算机。
它通常采用模块化设计，可以根据需求进行扩展和定制。
ARM是一种低功耗且高效的处理器架构，广泛应用于移动设备、嵌入式系统和物联网等领域。
特点1. 强大的性能ARM嵌入式开发板采用ARM处理器，具有较高的运算能力和浮点计算性能。
它们通常采用多核心设计，可以同时运行多个任务，提高系统的并发处理能力。
2. 低功耗ARM架构的处理器采用了先进的微处理器设计技术，使得其功耗较低。
这对于嵌入式系统来说非常重要，因为嵌入式设备通常需要长时间运行，并且需要保持低功耗以延长电池寿命。
3. 丰富的接口和外围设备ARM嵌入式开发板通常集成了丰富的接口和外围设备，如GPIO、UART、SPI、I2C、USB等。
这些接口和设备可以方便地连接外部传感器、执行器、通信模块等，实现与外部环境的数据交互和控制。
4. 开放的软件生态系统由于ARM架构的广泛应用和开放的生态系统，开发者可以很容易地获取开源的操作系统（如Linux），以及丰富的开发工具和软件库。
这样可以大大加快开发周期，提高开发效率。
应用案例1. 物联网设备随着物联网的快速发展，ARM嵌入式开发板被广泛应用于物联网设备中。
它们可以集成各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，通过物联网协议与云端进行数据通信和控制。
2. 智能家居ARM嵌入式开发板也被广泛应用于智能家居领域。
通过连接各种传感器、执行器和家电设备，可以实现智能家居的自动化控制，提高生活便利性和能源利用效率。
3. 工业自动化ARM嵌入式开发板在工业自动化领域也有广泛应用。
嵌入式开发教程之ARM硬件仿真软件syseye 使用简介
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3.1 从源码安装 下载ucosii for skyeye源代码，目前的最新版本源 代码为ucosii4skyeye-v1.8.2.tgz 解压文件： tar zxf ucosii4skyeye-vx.x.x.tgz 进入解压生成的目录下，编译ucosii for skyeye： cd ucosii4skyeye make config make dep make 结束后，则生成五个sample的执行文件，分别位 于ucosii4skyeye/samples/对应的应用名目录下。
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这个时候就可以用skyeye来调试运行kernel了， 在/usr/src/uclinux-dist执行如下命令： skyeye linux-2.4.x/linux (skyeye)target sim (skyeye)load (skyeye)run kernel start..... 注意: 要在 skyeye.conf 所在目录下执行skyeye。
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1.1 从源代码进行安装skyeye 下载最新的skyeye-v0.x.x.tar.bz2源码包，目前 最新的为skyeye-v0.4.7.tar.bz2 解开skyeye-v0.x.x.tar.bz2 ： tar jxf skyeye-v0.x.x.tar.bz2 进入解压后的skyeye目录，按照SkyEye.README 介绍的步骤做configure,make,make install cd skyeye ./configure --target=arm-elf -prefix=/usr/local --without-gtk-prefix -without-gtk-exec-prefix --disable-gtktest
arm嵌入式系统中面向对象的模块编程方法
arm嵌入式系统中面向对象的模块编程方法在arm嵌入式系统中，面向对象的模块编程方法是一种高效而灵活的编程方式。
它可以帮助开发人员构建可重用、可维护的软件模块，同时提高代码的可读性和可理解性。
本文将介绍arm嵌入式系统中面向对象的模块编程方法的基本概念、特点和实践指导。
面向对象的模块编程方法的基本概念是将软件系统划分为多个相互关联且独立的模块，每个模块都有自己的数据和操作。
模块之间通过定义接口和交互方式来实现通信和协作，从而实现整个系统的功能。
面向对象的模块编程方法的特点之一是封装。
封装是指将数据和操作封装在一个模块内部，对外部只暴露必要的接口。
通过封装，可以隐藏内部实现细节，提供简单、清晰的接口，减少模块之间的耦合度，提高模块的可复用性。
另一个特点是继承和多态。
继承是指模块可以从其他模块中继承数据和操作，从而扩展和重用现有的模块。
多态是指通过接口统一地访问不同类型的模块，从而实现代码的灵活性和可扩展性。
实践中，arm嵌入式系统中的面向对象的模块编程方法可以按照以下步骤进行：1. 根据系统需求和功能划分，将软件系统划分为多个模块。
每个模块应该有明确的功能和职责，遵循单一职责原则。
2. 设计模块之间的接口和交互方式。
接口应该简单、清晰，只暴露必要的操作。
交互方式可以使用函数调用、消息传递等方式，根据具体情况选择最合适的方式。
3. 实现模块内部的数据和操作。
数据可以是变量、结构体等，操作可以是函数、方法等。
保持数据和操作的内聚性，同时注意控制数据的访问权限，避免数据不一致和错误。
4. 确定模块之间的依赖关系。
模块之间可以有依赖关系，但应避免循环依赖和过度耦合。
可以使用依赖注入、接口抽象等方式来减少依赖关系的耦合度。
5. 测试和调试模块。
在开发过程中，可以通过单元测试、集成测试等方式对模块进行测试和调试，确保其功能正确性和稳定性。
通过以上步骤，可以实现arm嵌入式系统中面向对象的模块编程方法。
这种编程方法可以提高代码的可重用性、可维护性和可扩展性，同时提高开发效率和软件质量。
ARM嵌入式开发中的GCC内联汇编__asm__
ARM嵌⼊式开发中的GCC内联汇编__asm__在针对ARM体系结构的编程中，⼀般很难直接使⽤C语⾔产⽣操作协处理器的相关代码，因此使⽤汇编语⾔来实现就成为了唯⼀的选择。
但如果完全通过汇编代码实现，⼜会过于复杂、难以调试。
因此，C语⾔内嵌汇编的⽅式倒是⼀个不错的选择。
然⽽，使⽤内联汇编的⼀个主要问题是，内联汇编的语法格式与使⽤的编译器直接相关，也就是说，使⽤不同的C编译器内联汇编代码时，它们的写法是各不相同的。
下⾯介绍在ARM体系结构下GCC的内联汇编。
GCC内联汇编的⼀般格式：asm(代码列表: 输出运算符列表: 输⼊运算符列表: 被更改资源列表);在C代码中嵌⼊汇编需要使⽤asm关键字，在asm的修饰下，代码列表、输出运算符列表、输⼊运算符列表和被更改的资源列表这4个部分被3个“:”分隔。
下⾯，我们看⼀个例⼦：void test(void){……asm("mov r1,#1\n":::"r1");……}注：换⾏符和制表符的使⽤可以使得指令列表看起来变得美观。
你第⼀次看起来可能有点怪异，但是当C编译器编译C语句的是候，它就是按照上⾯（换⾏和制表）⽣成汇编的。
函数test中内嵌了⼀条汇编指令实现将⽴即数1赋值给寄存器R1的操作。
由于没有任何形式的输出和输⼊，因此输出和输⼊列表的位置上什么都没有填写。
但是，在汇编代码执⾏过程中R1寄存器会被修改，因此为了通知编译器，在被更改资源列表中，需要写上寄存器R1。
寄存器被修改这种现象发⽣的频率还是⽐较⾼的。
例如，在调⽤某段汇编程序之前，寄存器R1可能已经保存了某个重要数据，当汇编指令被调⽤之后，R1寄存器被赋予了新的值，原来的值就会被修改，所以，需要将会被修改的寄存器放⼊到被更改资源列表中，这样编译器会⾃动帮助我们解决这个问题。
也可以说，出现在被更改资源列表中的资源会在调⽤汇编代码⼀开始就⾸先保存起来，然后在汇编代码结束时释放出去。
嵌入式软件开发流程图
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在使用这种调试方式时，被调试程序首先通过 ROM 监视器下载到目标机，然后在 ROM 监视器的监控下完成调试。
优点：ROM 监视器功能强大，能够完成设置断点、单步执行、查看寄存器、修改存空 间等各项调试功能。
确定：同软件调试一样，使用 ROM 监视器目标机和宿主机必须建立通信连接。 其原理图如图 4.20 所示。
标机的区别。
下面分别就软件调试桩方式和硬件片上调试两种方式进行详细介绍。
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（1）软件方式。 软件调试主要是通过插入调试桩的方式来进行的。调试桩方式进行调试是通过目标操
作系统和调试器分别加入某些功能模块，二者互通信息来进行调试。该方式的典型调试器有 gdb 调试器。
gdb 的交叉调试器分为 GdbServer 和 GdbClient，其中的 GdbServer 就作为调试桩在安 装在目标板上，GdbClient 就是驻于本地的 gdb 调试器。它们的调试原理图如图 4.19 所示。
嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分，比如在需求分析阶段，可以选择 IBM 的 Rational Rose 等软件，而在程序开发阶段可以采用 CodeWarrior（下面要介绍的 ADS 的一个工具）等，在调试阶段所用的 Multi-ICE 等。同时，不同的嵌入式操作系统往往会有 配套的开发工具，比如 Vxworks 有集成开发环境 Tornado，WindowsCE 的集成开发环境 WindowsCE Platform 等。此外，不同的处理器可能还有对应的开发工具，比如 ARM 的常用 集成开发工具 ADS、IAR 和 RealView 等。在这里，大多数软件都有比较高的使用费用，但也 可以大大加快产品的开发进度，用户可以根据需求自行选择。图 4.16 是嵌入式开发的不同 阶段的常用软件。
NI LabVIEW ARM嵌入式开发模块使用入门
图 2 显示了 LM3S8962 评估板上的部分内容，而线缆和仿真器则请参照相关硬件方面的文 档。
警告：当从包装中移动板件时请小心，不要用手碰触，以防静电击穿某些零部件。
这篇手册包含系统需求，安装指令，新添加的性能，和一步步教你如何编译，运行，和调试 ARM 应用。
目录
系统需求······································································2 安装 ARM 嵌入式模块··························································2 评估 ARM 嵌入式模块··························································3 安装 MCB2300 评估板··························································3 安装 LM3S8962 评估板·························································5
你能在安装后 60 天内评估这个模块，当你在评估模式运行这个 ARM 模块时，LabVIEW 包含有下列限制：
注意：如果你评估这个模块时，却已获得许可和激活 LabVIEW 开发系统，这些限 制应用只是针对 ARM 芯片，VIs 和应用开发方面。 · 评估版本 60 天时间期限——当没被激活时，LabVIEW 在每次打开时都会提示你激 活。当你对应用编译 VI 时，你也会收到一个警告，直到你激活了 Keil uVision。评 估期限到时，你不能再打开 LabVIEW，你只有购买或激活这个模块。 · 编译空间限制——当你使用 LabVIEW 创建并编译应用时，Keil uVision 有 128KB 空 间限制。 · 评估版本 60 天的水印标记限制——所有用户 VI 在前面板上都有个评估版本的水印 标记。 安装 MCB2300 评估板 你用 JTAG 仿真模拟时，需要具备下列准备工作来使用 MCB2300 评估板： · MCB2300 板 · 带两个空闲 USB 端口的电脑：一个 USB 口给 MCB2300 板供电，另一个口执行 ULINK2 仿真下载调试 · ULINK2 仿真调试器 · 两根 USB 串行电缆，每根不超过 10 英尺 警告：当从包装中移动板件时请小心，不要用手碰触，以防静电击穿某些零部件。 图 1 展示了 MCB2300 评估板上某些零部件，更多信息可参照硬件文本内容。
arm嵌入式开发板
半导体厂商专注于芯片的设计，对参考设计的投入一定不会像开发板的厂商一样，能够做到专注专业。国外 芯片厂商的工程师，在做参考设计的时候，习惯上会采用在本国使用比较多的外围芯片。这样，半导体厂商的参 考设计对国内厂商提供的参考价值有限。
所以，在选择开发板的时候，无论是出于最终产品的性能和功能考虑，还是为后期能够更加方便地制造生产， 用户一定要擦亮眼睛，仔细对比一下供应商提供的开发板是不是更加适合自己的产品研制和生产。
感谢观看
无论是8位、16位单片机，还是32位能够运行操作系统的嵌入式处理器，半导体厂商都有这样的参考设计。 对应的，市面上有很多向用户提供开发板的厂商。
嵌入式处理器不断推陈出新，早期摩托罗拉半导体（现飞思卡尔半导体）68K/Coldfire和PowerPC处理器的 一枝独秀已经一去不返，ARM、Coldfire、PowerPC和ADSP、MIPS、X86体系结构的嵌入式处理器百花齐放、处理 器厂商以及处理器架构厂商各显神通，半导体行业的上游企业给开发板厂商的出现和成长提供很好的契机。
arm嵌入式开发板
半导体行业分工合作的载体
arm嵌入式实验报告
arm嵌入式实验报告ARM嵌入式实验报告摘要：本实验报告旨在介绍ARM嵌入式系统的基本概念和实验过程。
通过本次实验，我们深入了解了ARM架构的特点、嵌入式系统的应用领域和开发流程，同时掌握了ARM嵌入式开发工具的使用方法。
本报告将详细介绍实验过程和结果，以及对ARM嵌入式系统的深入理解和思考。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作，加深对ARM嵌入式系统的理解，掌握ARM嵌入式开发工具的使用方法，以及熟悉嵌入式系统的开发流程。
具体目标包括：1. 了解ARM架构的特点和应用领域；2. 熟悉ARM嵌入式开发工具的使用方法；3. 掌握嵌入式系统的开发流程，包括软件编写、调试和测试。
二、实验过程1. 熟悉ARM架构和嵌入式系统的基本概念；2. 安装并配置ARM嵌入式开发工具；3. 编写简单的嵌入式程序，包括LED控制、按键检测等；4. 调试和测试程序，验证功能和性能。
三、实验结果通过本次实验，我们深入了解了ARM架构的特点和应用领域，熟悉了ARM嵌入式开发工具的使用方法，掌握了嵌入式系统的开发流程。
同时，我们成功编写并调试了简单的嵌入式程序，验证了程序的功能和性能。
四、对ARM嵌入式系统的思考ARM嵌入式系统具有低功耗、高性能、灵活性等特点，广泛应用于移动设备、智能家居、工业控制等领域。
随着物联网、人工智能等新兴技术的发展，ARM 嵌入式系统的应用前景更加广阔。
我们应不断学习和探索，深入理解ARM嵌入式系统的原理和应用，为未来的发展做好准备。
五、结论本次实验使我们对ARM嵌入式系统有了更深入的理解，掌握了嵌入式开发工具的使用方法，提高了实际操作能力。
通过不断学习和实践，我们将能够更好地应用ARM嵌入式系统，为未来的发展做出贡献。
综上所述，本次实验取得了良好的成果，对我们的学习和发展具有重要意义。
希望通过不断努力，我们能够在ARM嵌入式系统领域取得更大的进步和成就。
《基于ARM9的嵌入式Linux系统开发原理与实践》课件第6章
6.1 下载源文件 6.2 建立工作目录 6.3 输出环境变量 6.4 建立内核头文件 6.5 建立二进制工具 6.6 建立初始编译器 6.7 建立c库 6.8 建立全套编译器 6.9 完成工具链的设置 6.10 测试和验证交叉编译工具 本章小结
6.1 下 载 源 文 件
转移文件： [root@localhost bin] #mv as ar gcc ld nm ranlib strip $PREFIX/lib/gcc-lib/arm- linux/2.95.3 [root@localhost bin] #for file in as ar gcc ld nm ranlib
图6-1 Linux 2.4.21内核配置界面
6.5 建立二进制工具
binutils是GNU工具之一，它包括连接器、汇编器和其他 用于目标文件和档案的工具，它是二进制代码的处理维护工 具。安装binutils工具包含的程序有addr2line、aபைடு நூலகம்、as、c++filt、 gprof、ld、nm、objcopy、objdump、ranlib、readelf、size、 strings、strip、libiberty、libbfd和libopcodes。
给Linux内核打补丁： [root@localhost linux-2.4.21] #patch -p1 < ../../setup-
dir/patch-2.4.21-rmk1
配置： [root@localhost linux-2.4.21] #make ARCH=arm
CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
图6-4 编译初始编译器错误示例
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程序入口点
copy code and data zero uninitialized data
main( ) __rt_entry
set up application stack and heap initialize library functions call top-level constructors (C++) Exit from application
#pragma import(__use_no_semihosting_swi)
如果在程序中仍然使用了semihosting ,编译时将会报错：
Error: Symbol __semihosting_swi_guard multiply defined
修改:
如果使用 (check -verbose linker output for occurrences of I use_ semihosting_ swi), 那么连接器将会把那些使用了smeihosting 的程序列出来， 然后： 提供你自己可运行的功能函数。
在ADS 1.2 编译器和库函数手册, 表4-2给出了所有使用了semihosting的C库函 数。 注意: 连接器在用户自己的应用代码中不会出现任何有关 semihosting SWI使 用的报告。
Agenda
一个PC软件的构造 定制标准C库函数到目标板
定制IMAGE的存储器映射到目标板
复位和初始化 深层次的存储器器映象考虑 编译和调试IMAGE
硬件环境中所使用的C库函数 目标板上的存储器资源 应用程序的初始化
议程
PC软件的构造
定制标准C库函数到目标板
定制IMAGE的存储器映射到目标板
复位和初始化 深层次的存储器器映象考虑 编译和调试IMAGE
ADS默认的标准C库
ANSI C C Library 设备驱动层 使用semihosting SWI’s eg: _sys_write() 应用程序调用的C库 函数 eg: fputc()
causes the linker to pull in library initialization code
Agenda
一个PC软件的构造 定制标准C库函数到目标板
定制IMAGE的存储器映射到目标板
复位和初始化 深层次的存储器器映象考虑 编译和调试IMAGE
重定向C库函数 (1)
你可以使用适合你目标板运行的驱动来替换标准C库中的设备驱动。 Eg: printf( ) 可打印到LCD上，而不是打印控制台上
extern void sendchar(char *ch); int fputc(int ch, FILE *f) { /* e.g. write a character to an LCD */ char tempch = ch; sendchar(&tempch); return ch; }ing）
在一个实际应用当中，你可能并不想在0x8000处开始运行。
大多数嵌入式系统都有存储器设备，他们的地址空间是在整个存储器映射中交 叉出现的。 分散加载提供了一种把你的代码和数据放在不同的存储器定位上的办法 分散加载定义了两种类型的存储器区域。 Load 区： - 在reset/load时保留了应用程序的代码和数据 (典型应用为 ROM). Execution 区 – 在程序执行的同时保留了程序的代码和数据。在应用程序启动 期间，每个load区都可创建一个或多个可执行区。
链接时确定
ZI RW
default = 0x08000000
Multi-ICE => from debugger internal variable $top_of_memory
RO 0x8000
default = 0x80000
应用程序启动
C Library
__main
User Code
ANSI C
ANSI C User Code
C Library
Retarget
input/ output
input/ output
Debug Agent
Semihosting Support
Target Hardware
重定向C库函数(2)
要重定向C库函数,简单的办法是使用你自己的可执行的semihosting SWIs来代 替原来的C库函数，从而来满足你的系统要求 比如说, the printf()系列函数(sprintf()除外) 都会调用fputc(). 在默认情况 下fputc()的执行使用了semihosting SWI. 用下面的语句来代替：
input/ output
error handling
stack & heap setup
other
Debug Agent
Semihosting Support
调试工具环境
C库函数功能是支持PC软件的，而目标板上的可执行软件则依赖相关的硬件资源； 在ARM体系中，我们可以采用semihosting通过相应的驱动来进行调试。
嵌入式软件开发
T
H
E
A
R
C
H
I
T
E
C
T
U
R
E
F
O
R
T TM
H
E
D
I
G
I
T
A
L
W
O
R1 L
D
嵌入式开发过程
hello world
“PC软件”
独立的嵌入式应用
当程序员开始开发一个基于ARM应用的时候，你可以使用ARM的ADS编写类似于 “HELLO WORLD”的程序，使用ARMulator或者在评估板上来调试，但当你把他 移植到独立的嵌入式应用设备中时，下面这些问题就成为我们首要考虑的：
可查看在ADS Embedded example目录下的retarget.c,可看到更多的重定向例子 你可以确定有不在连接时使用semihosting SWI 的吗?…...
消除C库函数中的semi hosting
为了确保在连接时没有函数使用了semi hosting SWIs ，你可以在程序中加入 下面的句子：
ADS默认的存储器映射
在默认的情况下，我们链接、定位、 运行在0x8000 heap 被直接放置在数据区的上面
Stack
由调试环境提 供
Heap(malloc,alloc)
堆栈的基地址是通过调试环境从C库 函数的Startup Code 里读取出来的。 ARMulator => from configuration file (peripherals.ami)