ARM9嵌入式系统设计与开发教程课程设计
《基于ARM9的嵌入式Linux系统开发原理与实践》课件第5章
3) ARM9E系列微处理器 ① 支持DSP指令集，适合于需要高速数字信号处理的场合； ② 5级整数流水线，指令执行效率更高； ③ 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集； ④ 支持32位的高速AMBA总线接口； ⑤ 支持VFP9浮点处理协处理器； ⑥ 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等 多种主流嵌入式操作系统； ⑦ MPU支持实时操作系统； ⑧ 支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数据处 理能力； ⑨ 主频最高可达300 MIPS。
5.3 ARM编程模型
所谓ARM编程模型，就是决定ARM程序组织形式的硬 件架构。
ARM编程模型主要有以下几点： ① ARM微处理器的工作状态； ② ARM微处理器的流水线技术； ③ ARM体系结构的存储器模式； ④ ARM微处理器的数据和指令类型； ⑤ ARM体系结构的处理器工作模式； ⑥ ARM体系结构的寄存器组织； ⑦ ARM微处理器的异常。
运行状态，均为32位，目前只使用了其中的一部分。
5.2.3 ARM微处理器的指令结构 ARM微处理器在较新的体系结构中支持两种指令集：
ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令为32位的长度， Thumb指令为16位长度。Thumb指令集为ARM指令集的功能 子集，但与等价的ARM代码相比较，可节省30%～40%以上 的存储空间，同时具备32位代码的所有优点。
5.3.1 处理器的工作状态 从编程的角度看ARM微处理器的工作状态一般有两种，
并可在两种状态之间切换。 (1) ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指
令； (2) Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字对齐的
Thumb指令。
5.3.2 流水线技术 对于一段程序的执行时间可用下面的表达式来表示：
《ARM Cortex-A9多核嵌入式系统开发教程》课件第十四章
ADCCON &= (~ (0x1<<16)| ~ (0x1 << 14) | ~ (0xff << 6));
ADCCON |= (1<<16)|(1 << 14) | (65 << 6);
//清除位[2]，设为普通转换模式；禁止read start
ADCCON &= ~((1<<2)|(1<<1));
ADCMUX = 0;
//选择通道AIN0
ADCCON |= (1 << 0); //设置位[0]为1，启动A/D转换
//当A/D转换真正开始时，位[0]会自动清0。等待转换开始，开始后，程序继续往
下进行
while (ADCCON & (1 << 0));
//检测位[15]，当它为1时表示转换结束
while (!(ADCCON & (1 << 15)) );
1
C137 100 pF
Exynos 4412的ADC_IN0引 脚，该引脚上得到的模拟 电压范围是0～1.8 V。
下面通过编写程序，
DGND
利用Exynos 4412的ADC将
模拟电压转换为数字量。 图14.4 Exynos 4412 ADC应用电路
第14章 ADC转换器
2. 程序实例
程序主要对Exynos 4412中的ADC模块进行操作，包括 对ADC控制寄存器(ADCCON)、ADC数据寄存器(ADCDAT)的 读/写操作。
第14章 ADC转换器
14.2 Exynos 4412的A/D转换器
14.2.1 Exynos 4412 A/D转换器概述 主要特征： ● 分辨率：10位或12位可选； ● 微分误差最大值：2.0 LSB； ● 积分非线性误差最大值：4.0 LSB； ● 最大转换速率：1 MSPS； ● 支持低功耗模式； ● 供电电压：1.8 V； ● 模拟输入范围：0～1.8 V。
arm嵌入式课程设计
arm嵌入式课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解ARM处理器的结构与工作原理，掌握其基本功能和应用领域；2. 学会使用ARM汇编语言进行编程，掌握基本的指令集和程序设计方法；3. 熟悉ARM嵌入式系统的硬件接口和软件架构，能够进行简单的系统设计与调试。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单的ARM嵌入式系统，提高动手实践能力；2. 培养学生运用汇编语言编写程序，提高编程技能；3. 培养学生具备分析和解决嵌入式系统问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣，激发学习热情，形成主动学习的态度；2. 培养学生具备团队协作精神，能够在项目实践中相互支持、共同成长；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识，注重实际应用和创新能力的培养。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，培养学生动手操作能力和实际问题解决能力。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的电子技术和计算机编程基础，对嵌入式系统有一定了解，具备初步的编程和动手能力。
教学要求：结合学生特点，采用项目驱动教学，以实践为主线，引导学生通过动手实践掌握知识，提高技能。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 教材章节：ARM嵌入式系统原理与设计- ARM处理器结构与工作原理- ARM汇编语言编程- 嵌入式系统硬件接口技术- 嵌入式系统软件架构与设计- 嵌入式系统项目实践与调试2. 教学内容安排与进度：- 第一周：ARM处理器结构与工作原理学习，了解CPU、内存、外设等基本组成部分；- 第二周：ARM汇编语言编程基础，掌握汇编指令、寄存器、程序流程控制等；- 第三周：嵌入式系统硬件接口技术，学习GPIO、中断、定时器等接口的使用；- 第四周：嵌入式系统软件架构与设计，了解Bootloader、操作系统、驱动程序等；- 第五周：项目实践与调试，分组进行实际项目设计，进行系统调试与优化。
ARM9嵌入式设计
1 项目名称基于ARM的视频采集系统的设计2项目需求分析2.1设计思路构建本设计所需的硬件电路，并且搭建软件开发的环境，最后，编写应用程序，实现通过USB口对摄像头采集到的视频数据进行读取，并能在液晶屏中实时的显示采集的结果。
2.2 任务目标在硬件电源启动之后，同时，ARM处理器上能够自动开启视频采集程序，该程序通过USB口对图像进行实时的采集，并把采集的结构以320*240的图像大小显示在4.3寸的液晶屏上。
并且，确保图像传输的稳定、实时和不失真。
2.3 实现方法在硬件的设计上，本系统采用了Samsung公司生产的S3C2440芯片作为嵌入式处理器，再结合系统所需的外围硬件构成基本硬件电路。
主要包括二大部分：处理器和存储器部分；电源时钟复位电路部分；外围接口电路部分。
在软件的设计上，包括嵌入式软件平台的构建，如何移植Linux操作系统，以及基于嵌入式Linux下USB接口摄像头视频设备程序设计与移植。
4概要设计本文所设计的采集系统按功能可划分为嵌入式主控模块、视频采集模块和显示模块等三大部分。
图4-1为本系统的软硬件流程图:1. USB数字摄像头采集图像数据。
2.采集传输应用程序通过摄像头驱动从摄像头获取到采集的图像数据。
3.把采集到的图像按照分辨率为320*240实时的显示在4.3寸的液晶屏上。
图4-1 软硬件流程图本系统的嵌入式主控模块是基于Samsung公司生产的S3C2440这款处理器，主要作用是实现对各模块数据的响应、处理以及控制。
在硬件上，主控模块包括电源、时钟、复位电路、存储模块等。
在软件上，主控模块上运行Linux操作系统，管理各应用程序模块进程并调度各进程。
5详细设计5.1采集系统的硬件平台设计本系统的核心处理器为二星公司的S3C2440，外扩64M的SDRAM存储器以及64M的FLASH存储器，外围接口电路模块:包括USB接口电路，以太网网卡DM9000接口电路以及USB口数字摄像头等。
第9章基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
此命令告诉GCC包含文件存放在./inc 目录下，在当前目录 的上一级。如果在编译时需要的包含文件存放在多个目录下， 可使用多个-I 来指定各个目录。如：
$ gcc test.c –I../inc –I../../inc2 -o test 此命令指出了另一个包含子目录inc2，较之前目录 它还要在再上两级才能找到。另外，还可在编译命令 行中定义符号常量。可简单的在命令行中使用-D选项 即可，如下例所示：
● .text（正文段）包含程序的指令代码。 ● .data（数据段）包含固定的数据，如常量，字符串等。 ● .bss（未初始化数据段）包含未初始化的变量和数组等。
GCC常用两种模式：编译模式和编译连接模式。
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
例：假设全部的源代码都在一个文件test.c中。 $ gcc -o test
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
9.3 GNU make命令和makefile 文件 ● 显式规则 ● 隐晦规则 ● 文件指示。其包括3个部分，一个是在一个
Makefile中引用另一个Makefile，就像C语言中 的include一样；另一个是指根据某些情况指定 Makefile中的有效部分，就像C语言中的预编译 #if一样；还有就是定义一个多行的命令。 ● 注释。Makefile中只有行注释，用“#”字符 在Makefile中的命令，必须要以[Tab]键开始。
mytest.o。
下面的命令将同时编译3个源文件，即first.c、second.c和 third.c，然后将它们连接成一个可执行程序test。命令如下：
$ gcc -o test first.c second.c third.c
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计1
9.1 嵌入式Linux的开发环境 9.1.1 嵌入式Linux开发环境建立
嵌入式Linux 开发环境有几个方案：
（1）在WINDOWS 下安装Linux虚拟机后， 目前大多情况下使用VWare软件； （2）直接安装 Linux 操作系统。
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
9.1.2 嵌入式Linux开发的一般过程
$ gcc -o test first.c second.c third.c
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
3．其他常用选项的使用 $ gcc test.c –I../inc -o test
此命令告诉GCC包含文件存放在./inc 目录下，在当前目录 的上一级。如果在编译时需要的包含文件存放在多个目录下， 可使用多个-I 来指定各个目录。如：
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
(2) 设置断点与恢复命令
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
（3）gdb中源码查看相关命令
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
(4) gdb中查看运行数据相关命令
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
（5）其他gdb命令
● run命令：执行当前被调试的程序。
● kill命令：停止正在调试的应用程序。
● watch命令：设置监视点，监视表达式的变化。
● awatch命令：设置读写监视点。当要监视的表 达式被读或写时将应用程序挂起。它的语法与 watch命令相同。 ● rwatch命令：设置读监视点，当监视表达式被 读时将程序挂起，等侍调试。此命令的语法与 watch相同。
第9章 基于ARM9和Linux嵌入式系统设计
ARM Cortex-A9多核嵌入式系统开发教程(杨福刚)章 (14)
第4章 构建嵌入式开发环境
5. 目录选项(Directory Option) (2) -I-。任何在“-I-”前面用“-I”选项指定的搜索路径只 适用于“-I”这种情况；它们不能用来搜索“#include < >” 包含的头文件。 (3) -Ldir。在“-l”选项的搜索路径列表中添加dir目录。
第4章 构建嵌入式开发环境
4.3 建立交叉编Байду номын сангаас工具链
源文件需要经过编译才能生成可执行文件。在 Windows下进行开发时，集成开发环境已经将各种编译工 具的使用封装好了，只需要点几个按钮即可完成编译。 Linux 下也有很优秀的集成开发工具，比如gcc、ld、 objcopy、objdump 等，它们编译出来的程序在x86平台上 运行。要编译出能在ARM平台上运行的程序，必须使用交 叉编译工具链arm-linux-gcc、arm-linux-ld 等。
SELINUX=disabled(系统默认是enforcing，改成disabled)； chmod 777 /tftpboot 修改/tftpboot文件夹的权限。 至此，TFTP服务已经配置完成。
第4章 构建嵌入式开发环境
4.2.4 NFS的安装配置 NFS(Network File System，网络文件系统)类似于
第4章 构建嵌入式开发环境
TFTP服务的安装配置过程如下： (1) 先安装xinetd服务，命令如下：
yum install xinetd (2) 安装xinetd完成后，安装TFTP的客户端和服务器端，命 令如下：
yum install tftp yum install tftp-server (3) 对TFTP服务器进行配置。把/etc/xinetd.d/tftp.rpmnew复 制并改名为/etc/xinetd.d /tftp，命令如下： cp /etc/xinetd.d/tftp.rpmnew /etc/xinetd.d/tftp
嵌入式ARM系统原理与实例开发教学设计
嵌入式ARM系统原理与实例开发教学设计一、简介随着人工智能、物联网、智能家居等新兴技术的不断发展，嵌入式系统在各个领域中的应用越来越广泛。
而嵌入式系统中的ARM架构是其中的重要组成部分，是很多嵌入式系统中的首选处理器架构。
为了适应这种发展趋势，本文提出了嵌入式ARM系统原理与实例开发教学设计，旨在帮助学生了解嵌入式ARM系统相关的原理知识，掌握ARM处理器的基本编程方法，提高学生的实际操作能力。
二、教学目标本教学设计旨在帮助学生达成如下目标：1.了解嵌入式ARM系统的基本原理和组成模块。
2.掌握ARM处理器的基本原理和编程方法。
3.学会使用Keil MDK开发环境，进行ARM程序的编译、调试和下载。
4.熟悉ARM系统中常见的外部设备接口，如GPIO、USART、ADC等。
5.掌握ARM系统与外设的通信方式，如SPI、I2C等。
三、教学内容1. 嵌入式ARM系统的基本原理和组成模块1.ARM架构概述2.ARM处理器内部结构3.嵌入式系统中的硬件平台4.嵌入式系统中的软件平台5.ARM架构的优缺点2. ARM处理器的基本原理和编程方法1.ARM指令集概述2.ARM汇编语言程序设计3.ARM C语言程序设计4.ARM系统中的中断机制5.ARM系统中的系统定时器3. Keil MDK开发环境的使用1.Keil MDK软件的安装和配置2.Keil MDK软件的使用方法3.ARM程序的编译和调试4.ARM程序的下载和运行4. ARM系统中常见的外部设备接口1.GPIOART3.ADC4.DAC5.PWM5. ARM系统与外设的通信方式1.SPI2.I2C3.CANB5.Ethernet四、教学方法为了达到教学目标，采用如下教学方法：1.理论讲解：通过PPT和黑板讲解的方式，对嵌入式ARM系统的原理和基本概念进行介绍，让学生了解嵌入式ARM系统的组成结构和基本特点。
2.实验操作：通过实验操作的方式，进行ARM程序开发和测试，让学生掌握ARM程序的基本开发过程和调试技巧。
【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】嵌入式系统
【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】嵌入式系统摘要ZLG致远电子十余年的嵌入式硬件设计秘笈首度公开！本章节将从嵌入式系统的特点、相关技术及技术前沿带您走进嵌入式系统的世界！ZLG致远电子十余年的嵌入式硬件设计秘笈首度公开！《ARM9嵌入式系统硬件设计指南》配套划时代精品EasyARM-i.MX283A 开发平台同期发布，深入剖析ARM9 硬件设计的每一个毛孔，助您完成前所未有的技术飞跃！第1章嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统嵌入式计算机系统的出现，是现代计算机发展史上的里程碑。
嵌入式系统诞生于微型计算机时代，与通用计算机的发展道路完全不同，形成了独立的单芯片的技术发展道路。
由于嵌入式系统的诞生，现代计算机领域中出现了通用计算机与嵌入式计算机的两大分支。
通用计算机按照高速、海量的技术发展；嵌入式计算机系统则为满足对象嵌入式智能化控制要求发展。
不可兼顾的技术发展道路，造成了两大分支的相对独立。
经独立的分工发展，20世纪末，现代计算机的两大分支都得到了迅猛的发展。
经过十几年的发展，嵌入式系统已经在很大程度改变了人们的生活、工作和娱乐方式，而且这些改变还在加速。
嵌入式系统具有无数的种类，每种都具有自己独特的结构和功能。
例如，MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。
1.1.1 现实中的嵌入式系统嵌入式系统多“嵌入”在产品内部，即使不可见，但几乎无处不在。
嵌入式系统在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着这些产业，包括工业自动化、国防、运输和航天领域。
例如神舟飞船和长征火箭中有很多嵌入式系统，导弹的制导系统也是嵌入式系统，高档汽车中也有多达几十个嵌入式系统。
在日常生活中，人们使用各种嵌入式系统，但未必知道它们。
图1 1就是一些生活中比较常见的嵌入式系统。
事实上，几乎所有带有一点“智能”的家电（全自动洗衣机、电脑电饭煲……）都是嵌入式系统。
嵌入式系统广泛的适应能力和多样性，使得视听、工作场所甚至健身设备中到处都有嵌入式系统。
ARM9嵌入式程序设计
红色圆移动程序
Generation(1,1,1);Delay(Count*10);Generation(1,1,0); Generation(2,1,1);Delay(Count*10);Generation(2,1,0); Generation(3,1,1);Delay(Count*10);Generation(3,1,0); Generation(3,2,1);Delay(Count*10);Generation(3,2,0); Generation(3,3,1);Delay(Count*10);Generation(3,3,0); Generation(4,3,1);Delay(Count*10);Generation(4,3,0); Generation(5,3,1);Delay(Count*10);Generation(5,3,0); Generation(5,2,1);Delay(Count*10);Generation(5,2,0);
GUI_Init(); //填充8*10白色网点（网点4*4） //每行10格，每列8格 for(i=0;i<8;i++) //行号(0-7) for(j=0;j<10;j++) //列号(0-9) Generation(i,j,gz[i][j]); //生成图形
如何判断灰色填充图形
if (gz[i][j])==2 { //当格子内数据是2时，即灰色图形
}
if(m==1)
{ Set_Color(GUI_RED); Fill_Circle(x*64,y*60,25); };
if(m==2) {Set_Color(GUI_BROWN); Fill_Rect(x*y*60,x*64+63,y*60+14); Fill_Rect(x*64,y*60+30,x*64+63,y*60+44); Fill_Rect(x*64+20,y*60,x*64+39,y*60+59); }; } }
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ARM9嵌入式系统设计与开发教程课程设计
一、设计背景
随着人工智能技术的普及，嵌入式系统的应用场景越来越广泛，而ARM9芯片也成为嵌入式系统设计中的重要组成部分之一。
因此，为了提高学生对ARM9嵌入式系统的理解和开发能力，本文旨在设计一门ARM9嵌入式系统设计与开发教程课程，帮助学生更好地掌握嵌入式系统的设计与开发。
二、课程目标
本课程旨在培养学生对ARM9嵌入式系统硬件和软件设计的理解和能力。
具体目标包括：
•熟练掌握ARM9芯片的基本架构和特点；
•掌握ARM9嵌入式系统中常用的外设接口，如串口、I2C、SPI等；
•掌握ARM9嵌入式系统的软件开发环境，如交叉编译器、调试器等；
•能够独立开发ARM9嵌入式系统。
三、教学内容和教学方法
3.1 教学内容
本课程的教学内容包括：
•ARM9芯片的基本架构和特点；
•ARM9的外设接口及其应用，如串口、I2C、SPI等；
•ARM9嵌入式系统的常用软件开发环境，如交叉编译器、调试器等；
•ARM9嵌入式系统的软件开发，如裸机程序开发、操作系统移植等；
•ARM9嵌入式系统应用实例。
3.2 教学方法
本课程采用讲授、示范、实践相结合的教学方法。
具体方法包括：•讲授：通过教师授课的方式讲解ARM9嵌入式系统的硬件和软件设计原理；
•示范：通过例子和实现过程让学生更好地理解ARM9嵌入式系统的设计和开发；
•实践：通过课程设计和实验让学生独立完成ARM9嵌入式系统的开发，提高学生的实际操作能力。
四、课程设计
4.1 课程设置
本课程共分为14个课时，其中前4个课时讲解ARM9芯片的基础知识，后10个课时讲解ARM9嵌入式系统的软件和硬件设计。
具体课程设置如下：
课时内容
1 ARM9芯片的基本架构和特点
2 ARM9的外设接口及其应用
3 ARM9嵌入式系统的软件开发环境
4 ARM9嵌入式系统软件开发基础
5 ARM9嵌入式系统裸机程序开发
6 ARM9嵌入式系统操作系统移植
7 ARM9嵌入式系统应用实例介绍1
8 ARM9嵌入式系统应用实例介绍2
9 ARM9嵌入式系统应用实例介绍3
10 ARM9嵌入式系统应用实例介绍4
11 ARM9嵌入式系统应用实例介绍5
12 ARM9嵌入式系统应用实例实现1
13 ARM9嵌入式系统应用实例实现2
14 课程总结和作业布置
4.2 课程实验
本课程设计了两个实验，分别是ARM9嵌入式系统裸机程序开发实验和ARM9嵌入式系统操作系统移植实验。
具体实验安排如下：
实验名称实验目标
ARM9嵌入式系统裸通过一个简单的LED闪烁程序让学生了解ARM9
实验名称实验目标
机程序开发实验嵌入式系统的裸机程序开发过程
ARM9嵌入式系统操作系统移植实验让学生在已有的ARM9嵌入式系统上移植一个简单的操作系统，并在上面运行一个小程序
五、教学评估
本课程设计了一份学生评估表，对学生进行综合评估，评估内容包
括学生的学习态度、学习成绩以及课程改进建议等。
六、总结
本文介绍了一门ARM9嵌入式系统设计与开发教程课程的设计方案，旨在帮助学生更好地掌握ARM9嵌入式系统的设计和开发能力。
通过教
学内容、教学方法、课程设计和教学评估的详细阐述，为教师提供了
一些实际操作的帮助。