嵌入式系统基础教程第12讲第6章ARM开发工具
以ARM为例的Vxworks开发工具的使用操作流程
以ARM为例的Vxworks开发工具的使用操作流程一．认识Tornado II和VxworksVxWorks是一种嵌入式的实时操作系统，所谓嵌入式系统就是用户自己开发设计板子，板子上通常有一颗CPU，VxWorks支持32位的CPU，包括Intel公司的x86、Motorola公司的68k和PowerPC、MIPS、ARM、Intel公司的i960、Hitachi公司的SH。
我们设计的板子通常没有软件的自开发能力，所以我们需要一台通用机来辅助开发，这台通用机可以是PC 或工作站，我们称辅助我们软件开发的通用机为宿主机(Host)，用户自己开发的板子为目标机(Target)。
宿主机上要有一个集成开发环境(IDE)来辅助我们的软件开发，这套集成开发环境可以运行在Windows95/NT或 UNIX下，包括交叉编译器(Cross Compiler)和交叉调试器(Cross Debugger),所谓交叉编译器就是在宿主机上编译生成可以在目标机上运行的代码IMAGE，交叉调试器就是通过宿主机和目标机之间的某种耦合方式实现前后台调试。
我们称宿主机上的这套集成开发环境为Tornado，编译生成的目标机上的可执行代码IMAGE为VxWorks。
在系统安装的时候，集成调试环境和VxWorks的原材料（一些obj文件）都安装到宿主机上，编译生成的在目标机上运行的IMAGE内包含操作系统。
二．Tornado II IDE的主要组成Tornado II IDE的主要组成部分有：1．集成的源代码编辑器（可惜不支持汉字输入）。
2．工程管理工具。
3．集成的C和C＋＋编译器和make工具。
4．浏览器，用于收集可视化的资源，监视目标系统。
5．CrossWind，图形化的增强型调试器。
6．WindSh,C语言命令外壳，用于控制目标机。
7．VxSim,集成的vxworks目标机仿真器。
8．WindView,集成的软件逻辑分析仪。
9．可配置的各种选项，可以改变归Tornado GUI的外观等。
嵌入式系统开发的基础教程
嵌入式系统开发的基础教程嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被嵌入到其他设备中，以完成特定的功能。
这些设备可以是家用电器、汽车、医疗设备等，而嵌入式系统则负责控制和管理设备的各种操作。
嵌入式系统开发是一个庞大而复杂的领域，需要掌握多种技术和工具。
本文将介绍嵌入式系统开发的基础知识和步骤。
一、嵌入式系统的概述嵌入式系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括处理器、内存、输入输出设备等，而软件部分则是运行在硬件上的程序。
嵌入式系统的设计目标是实现高效、可靠和节能的功能。
为了达到这些目标，开发人员需要了解硬件和软件之间的交互原理，并选择合适的开发工具和编程语言。
二、嵌入式系统开发的基本步骤1. 硬件选型在开始嵌入式系统的开发之前，首先需要选择合适的硬件平台。
硬件平台的选择取决于项目的需求和预算。
常见的硬件平台包括ARM、AVR、PIC等。
选择硬件平台时，需要考虑处理器的性能、内存容量、外设接口等因素。
2. 系统设计系统设计是嵌入式系统开发的关键步骤。
在设计阶段，开发人员需要明确系统的功能和性能需求，并根据需求选择合适的硬件和软件组件。
系统设计还包括电路设计、接口设计和软件架构设计等方面。
3. 硬件开发硬件开发是指将系统设计转化为实际的硬件电路。
在硬件开发过程中，开发人员需要进行电路设计、原理图绘制、PCB布局和焊接等工作。
硬件开发还包括对硬件进行测试和调试，以确保硬件的正常运行。
4. 软件开发软件开发是嵌入式系统开发的另一个重要步骤。
在软件开发过程中，开发人员需要选择合适的编程语言和开发工具，并编写程序代码。
常用的嵌入式系统开发语言包括C、C++和汇编语言。
软件开发还包括编译、调试和测试等工作。
5. 系统集成系统集成是将硬件和软件组件进行整合，形成完整的嵌入式系统。
在系统集成过程中，开发人员需要将硬件和软件进行连接，并进行功能测试和性能优化。
系统集成还包括对系统进行调试和验证，以确保系统的稳定性和可靠性。
arm嵌入式系统原理与开发
arm嵌入式系统原理与开发
嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被设计用于执行特定的任务。
与通用计算机系统不同，嵌入式系统通常具有更小、更简单、更经济、更可靠的特点。
ARM嵌入式系统则是基于ARM处理器的嵌入式系统。
ARM嵌入式系统的原理是由ARM处理器和其他外围电路组成。
ARM处理器是一种精简指令集（RISC）架构的处理器，具有较低的功耗和较高的性能，因此在嵌入式系统中得到了广泛的应用。
在ARM嵌入式系统的开发中，首先需要选择适合的ARM处理器进行硬件设计。
设计过程中需要考虑功耗、性能、外设接口等因素，以满足特定应用需求。
接着，需要编写嵌入式软件来实现系统功能。
开发嵌入式软件可以使用C语言或者汇编语言，以及相关的开发工具和调试工具。
在开发过程中，需要进行嵌入式系统的软硬件集成，包括处理器和外围设备的连接、通信协议的设计等。
连接可以通过总线结构实现，常见的总线包括I2C、SPI、UART等。
通信协议可以选择使用标准协议如TCP/IP、USB等，也可以根据具体需求设计自定义协议。
开发完成后，还需要进行软硬件的测试和调试，以确保系统的可靠性和稳定性。
测试可以通过仿真工具、调试工具和实际硬件平台进行。
在测试过程中，需要验证系统的各项功能和性能指标，并进行问题排查和修复。
总之，ARM嵌入式系统的原理和开发涉及到ARM处理器、外围电路、嵌入式软件等多个方面。
通过合理的硬件设计和软件开发，可以实现功能强大、性能稳定的嵌入式系统。
嵌入式系统的开发过程需要经过设计、开发、集成、测试和调试等多个阶段，以确保系统的质量和可靠性。
嵌入式系统基础 ARM体系结构PPT学习教案
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3.1.1 SoC与嵌入式处理器 计算机SoC的概念如下图所示：
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计算机的这种单片系统特别适合于嵌 入式应用，所以这种SoC也叫做嵌入式处 理器。 3.1.2 嵌入式处理器的研发和生产方式
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3、程序计数器R15（PC）
在ARM中，基本寄存器R15固定地作 为程序计数器来使用。为了提高程序的可 读性，也通常使用PC来标识。
4、程序状态寄存器PSR
基本寄存器R16专门用作程序状态寄 存器。同样为了提高程序的可读性，在 程序中用PSR来标识他。
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PSR的示意图和表示意义如下：
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优点：移位操作的速度快，且移位操 作所耗费的时间与移动的位数无关。 3、高速乘法器
ARM把传统的根据一位乘数“加-移 位”的乘法运算方法改为根据两位乘数 “加-移位”方法，提高乘法运算速度。
4、寄存器
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ARM处理器共有37个32位寄存器。
4、指令流水线
目前ARM采用的指令流水线有3级、5 级、6级、8级几种。
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3.3 冯.诺依曼结构及哈佛结构在 ARM中的应用
1、冯.诺依曼结构
冯.诺依曼结构也称为普林斯顿结构， 是一种将程序指令存储器和数据存储器合 并在一起的存储器结构。
程序指令和数据的宽度相同。
(完整版)ARM嵌入式系统基础教程习题答案__周立功
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统：以应用为中心、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。
3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。
再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。
2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。
ARM嵌入式体系结构与接口技术
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精品课件
ARM芯片厂商
2、PCB设计仿真阶段
需要在EDA仿真设计平台下，设计系统原理图及
PCB，并对PCB板上的信号完整性、EMI等进行
仿真，根据仿真结果来对PCB进行合理的布局布
线调整，完成PCB的设计
PCB图
ML67Q4051, ML67Q4060, ML67Q4061, ML696201, ML69Q6203
Samsung (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
S3C2410A, S3C2440A, S3C44B0X, S3C4510B,S5PC210
Sharp (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
LPC2294, LPC2364, LPC2366,, LPC2880, LPC2888, LPC3180
OKI (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
ML674000, ML674001, ML674002, ML674003, ML675001, ML675002, ML675003, ML67Q4050,
到终端用户手中
云计算的核心思想，是将大
量用网络连接的计算资源统
一管理和调度，构成一个计
算资源池向用户按需服务。
精品课件
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1.2 嵌入式系统的组成
应用 软 件
嵌 入 式操 作 系 统
硬件 设 备
嵌入式处理器
外围 设 备
图1-1 嵌入式系统结构简图
精品课件
13
1.2 嵌入式系统的组成
ARM嵌入式软件开发教程
ADS默认的标准C库
ANSI C 应用程序调用的C库 函数 eg: fputc()
C Library 设备驱动层 使用semihosting SWI’s eg: _sys_write()
input/ output
error handling
stack & heap setup
other
Debug Agent
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?…...
TM
9
9
火龙果 整理
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：
TM
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13
火龙果 整理
Scatter 描述文件
LOAD_ROM 0x0000 0x4000 { EXEC_ROM 0x0000 0x4000 { * (+RO) } RAM 0x10000 0x8000 { * (+RW,+ZI) } } Execute View
0x18000
火龙果 整理
嵌入式软件开发
TM
1
火龙果 整理
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：
嵌入式系统基础教程第2版_第09讲_第6章ARM汇编语言程序设计_111页
20XX年X季 第9讲
XXXX大学计算机系 XXXX主讲
教学主要内容
介绍第6章的以下内容
ARM汇编语言程序概述 ARM汇编语言指示符 ARM汇编语言指示符编程 ARM过程调用标准 典型的ARM汇编语言程序举例 ARM内嵌汇编 ARM汇编程序与C程序的混合编程 ARM汇编程序与C++程序的混合编程
a1-a4
入口参数，处理结果，暂存寄存器；r0-r3 的同义词
v1-v8
变量寄存器，r4-r11
sb and SB
静态基址寄存器，r9
sl and SL
栈界限寄存器，r10
fp and FP
帧指针寄存器，r11
ip and IP
内部过程调用暂存寄存器，r12
sp and SP 2014年12月5日
栈指针寄机械存工业出器版社，r13
CODE32
; 转入32位编译模式
|
; else
THUMBCODE SETL {FALSE} ; 设置THUMBCODE 为 false
]
[ THUMBCODE CODE32
]
;if THUMBCODE==TRUE ;for start-up code for Thumb mode ;转入32位编译方式
{CPU} {ARCHITECTUR
E} 2{01C4年O12D月E5日SIZE}
描述
当前指令地址
内存区位置计数器的当前值
逻辑值真
逻辑值假
汇编器如果在汇编ARM指令，取值为32，如果汇编Thumb指 令，取值16
如果汇编器是大端序，则取值big；如果是小端序，则取值 little。
被选择的CPU名称。缺省值是ARM7TDMI。 该变量内容是被选择的ARM体系结构的名称。如：3, 3M, 4T
最新ARM嵌入式软件开发课件PPT
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。
66v06 Embedded Software Development
TM
9
9
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：
#pragma import(__use_no_semihosting_swi)
Semihosting Support
66v06 Embedded Software Development
Retarget
TM
ANSI C
input/ output
User Code
Target Hardware
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8
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：
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。
基于ARM的嵌入式软件开发
2 添加断点
4.选择 System Views →Breakpoints 编辑断点
设置循环运行断点750次后触发断点，程序停止。 Processor Views → Variables ，检查run_Index值。
5. 按F5 恢复执行加断点后的程序
3. 添加观察点
1.选择File → Reload Current Image
1. 创建一个可执行的映像文件 2. 运行选择 Execute → Go (或者按 F5),相关文件的处
理器视图被打开，并在缺省断点处停止
4. 若要重复执行程序，选择File → Reload Current Image ，然后重复执行 then repeat Steps 2，3步骤
基于ARM的 嵌入式软件开发
1. 基于ARM的嵌入式系统软件开发流程 2. ADS1.2开发工具介绍 3. ARM系统编程库
2.1 基于ARM的嵌入式系统 软件开发流程
嵌入式软件开发流程
工程建立 源文件 编译 调试
固化
汇编代码 *.s C程序 *.c
链接脚本文件 *.ld 存储映像文件 *.map 命令脚本文件 *.cs
用Dhrystone性能进行描
VAX 11/780 作为一个参考
述，计算方法如下：
机，其性能为1 MIP.
Dhrystones/秒=处理器时 钟 * 执行次数）/运行时间
在Demo中，最小运行
VAX 11/780 每秒钟能够完 成1757 Dhrystones .
时间不能小于2秒钟。
1 运行程序步骤
C++
C or C++ 32-bit ARM code
C++