四、ARM实验ADSL开发环境基础

嵌入式系统实验四 ADS1.2 开发环境基础 一、实验目的 1、熟悉ADS1.2 开发环境，学会ARM 仿真器的使用。 2、使用ADS 编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，了解嵌入式开发的基本思想和过程。 二、实验内容

本次实验使用ADS 集成开发环境。新建一个简单的工程文件，并编译这个工程文件。学习ARM 仿真器的使用和开发环境的设置。下载已经编译好的文件到嵌入式控制器中运行。学会在程序中设置断点，观察系统内存和变量，为调试应用程序打下基础。 三、预备知识 C 语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法。

四、实验步骤 1、ADS工程建立 （1）运行ADS1.2 集成开发环境（CodeWarrior for ARM Developer Suite）。选择File｜ New„菜单，在对话框中选择Project，如图1B-1 所示，新建一个工程文件。图中示例的工 程名为Exp6.mcp。点set„按钮可为该工程选择路径（选中CreatFolder 选项），以图2-1 中的ProjectName为名创建目录，这样可以将所有与该工程相关的文件放到该工程目录下，便于管理工程。 在图2-1 中工程模板列表中的2410 ARM Executable Image 是专为本嵌入式开发板设置的工程模板，后文有具体说明。在此也可选择ARM Executable Image 通用模板。

图2-1 （2）在新建的工程中，如图2-2 所示，选择Debug 版本，使用Edit | Debug Settings 菜单对Debug 版本进行参数设置。

图2-2 （3）在Debug Settings 对话框中选择Target Settings 项，如图2-3 所示。在Post-linker 一栏中选择ARM fromELF。

图2-3 （4）在Debug Settings 对话框中选择ARM Linker 项，如图2-4。在Output 选项卡的Simple image 框中设置连接的Read-Only（只读）和Read-Write（读写）地址。地址0x30008000是开发板上SDRAM 的真实地址，是由系统的硬件决定的；0x30200000 指的是系统可读写的内存地址。也就是说，在0x30008000∼0x30200000 之间是只读区域，存放程序的代码段，在0x30200000 开始是程序的数据段。

图2-4 图2-4 所示的设置只是一种简单设置，如果程序需要用到标准C 库函数的话需要按图2-6 进行连接地址的设置。 标准C 中如果使用malloc 及其相关的函数，需要使用系统的堆（Heap）空间，可以通 过scatter 文件来描述系统HEAP 段的位置。针对2410-S 开发板，把程序的入口定位在 0x30008000，并定义scatter 文件为scat_ram.scf。在图2-5 中选择LinkType 为Scattered， 输入scatter 文件名scat_ram.scf；然后切换到Options 选项卡在Image Entry Point 框 中输入0x30008000。也可以在图2-5 的Command Line 框中直接输入-entry 0x30008000 -scatter scat_ram.scf 进行上述设置。

图2-5 提示： 1）程序移植到ADS 后，程序最开始首先执行用汇编写的初始化代码——包括中断向量和堆栈的初始化。在该段代码中使用IMPORT __main ;注意main 前面是两个下划线B __main 进行系统内部的标准C 函数初始化，然后调用用户在C 中定义的main()函数（注意：两个main 都是小写），并且在嵌入式应用中用户C 的main 函数中不能有参数（intmain(void)）。 2）不能有系统定义的软中断，在汇编中可以使用IMPORT __use_no_semihosting_swi 来检测，在C 中使用 #pragma import(__use_no_semihosting_swi) // ensure no functions that use semihosting 3）scatter 文件内容如下，创建了一个RAM_LOAD 的程序和数据的装载区域，起始地址0x30008000。 RAM_LOAD 0x30008000 { RAM_EXEC ＋0 { startup.o (init, +First) * (+RO) } L0PAGETABLE 0x30200000 UNINIT ;about 2MByte offset SDRAM {pagetable.o (+ZI)} STACKS +0x100000 UNINIT ;64KByte under L0 pagetable {stack.o (+ZI)} RAM +0 { * (+RW,+ZI) } HEAP +0 UNINIT { heap.o (+ZI) } EXCEPTION_EXEC 0 OVERLAY ;exception region exception.o (+RO) } } 4）定义retarget.c 函数，重新定位标准C 库中stdio 的一些相关函数。主要有： struct __FILE { int handle; /* Add whatever you need here */}; FILE __stdout; //文件的定义 int fputc(int ch, FILE *f) //fputc 函数 int ferror(FILE *f) //ferror 函数 void _sys_exit(int return_code) //系统退出函数 int __raise(int signal, int argument) __value_in_regs struct __initial_stackheap __user_initial_stackheap(unsigned R0, unsigned SP, unsigned R2, unsigned SL)// 用户的堆空间和栈空间函数具体定义，可以参考init/retarget.c （5）在第（4）步中如果不选择简单的连接地址设置，则需按图2-6 所示设置C 编译器。 在Debug Settings 对话框中选择ARM C Compiler 项，在ATPCS 选项卡中选择ARM/Thump interwork，或者在命令行中添加-apcs /interwork。

图2-6 （6）在第四步中如果选择简单的地址连接设置，在Debug Settings 对话框中选择ARM Linker 项，如图2-7。在Layout 选项卡的Place at beginning of image 框中设置程序的 入口模块。指定在生成的代码中，程序是从startup.s 开始运行的。Object 设为startup.o， section 设为init。图 2-7 设置入口模块

（7）在Debug Settings 对话框中选择ARM fromELF 项，如图2-8。在Output file name 框中设置输出文件名为system.bin，这就是要下载到开发板的嵌入式应用程序文件。 （8）回到图2-9工程窗口中，选择Release 版本，使用Edit | ReleaseSettings 菜单对Release 版本进行参数设置。

图2-9 （9）参照第（3）、（4）、（5）、（6）、（7）步在Release Settings 对话框中设置Release 版本的Post-linker、连接地址范围、入口模块和输出文件。 （10）回到如图2-2 所示的工程窗口中，选择Targets 选项卡，如图2-9 所示。选中DebugRel 版本，按Del 键将其删除。DebugRel 子树是一个折衷版本，通常用不到，所以在这里删除。 （11）设置完成后，可以将该新建的空工程文件作为模板保存以便以后使用。将工程文件名改为2410 ARM Executable.mcp。然后在ADS1.2 软件安装目录下的Stationery 目录下新建名为2410 ARM Executable Image 的模板目录，再将刚设置完的2410 ARM Executable.mcp工程模板文件存放到该目录下即可。这样以后新建工程的时候如图2-1 所示就能看到以2410ARM Executable Image 为名字的模板了。 提示： 1）建议用户直接将光盘Template/ADS 下的2410 ARM Executable Image 子目录直接拷贝到ADS1.2 安装目录下的Stationery 目录中，这样也能在图1B-1 所示的新建工程对话框中看到这个模板，其中具有已经设置好的针对本开发板的参数。注意ARMLinker Linktype 设置为Scattered，请参阅第（4）步内容。 2）如果用户原来已安装了ARM SDT 软件的话，再安装ADS1.2 后可能导致ARM SDT不能正常使用，需要用户更改系统环境变量：ARMINC 设置为%ARMSDTPATH%\INCLUDE，ARMLIB 设置为 %ARMSDTPATH%\LIB，其中%ARMSDTPATH%指ARM SDT 的安装目录。 （12）新建工程后，可以执行菜单Project | Add Files 把和工程相关的所有文件即除inti 的所有文件加入到工程中。ADS1.2 不能自动按文件类别对这些文件进行分类，需要的话用户可以执行菜单Project | Create Group 创建文件组，然后分别将不同类的文件加入到不同的组，以方便管理。如图2-10 所示。更为简单的办法是，在新建工程时ADS 创建了和工程同名的目录，在该目录下按类别创建子目录并存放工程文件。选中所有目录拖动到任务栏上的ADS 任务条上，不要松开鼠标当ADS 窗口恢复后再拖动到工程文件窗口，松开鼠标。这样ADS 将以子目录名建立同名文件组并以此对文件分类。