南京邮电大学通信与信息工程学院
实验报告
实验名称：实验一基于ADS开发环境的设计
实验二嵌入式Linux交叉开发环境的建立 实验三嵌入式Linux环境下的程序设计
课程名称嵌入式系统B
班级学号B13010711 姓名马俊民
开课时间 2015/2016学年第1学期
实验一基于ADS开发环境的程序设计
一、实验目的
1、学习ADS开发环境的使用；
2、学习和掌握ADS环境下的汇编语言及C语言程序设计；
3、学习和掌握汇编语言及C语言的混合编程方法。
二、实验内容
1、编写和调试汇编语言程序；
2、编写和调试C语言程序；
3、编写和调试汇编语言及C语言的混合程序；
4、编写程序测试多寄存器传送指令的用法。
三、实验原理
ADS全称为ARM Developer Suite，是ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具。现在常用的ADS版本是ADS1.2，它取代了早期的ADS1.1和ADS1.0。
ADS用于无操作系统的ARM系统开发，是对裸机（可理解成一个高级单片机）的开发。ADS具有极佳的测试环境和良好的侦错功能，它可使硬件开发工作者更深入地从底层去理解ARM处理器的工作原理和操作方法，为日后自行设计打基础，为BootLoader的编写和调试打基础。
1.ADS软件的组成
ADS由命令行开发工具、ARM运行时库、GUI开发环境（CodeWarrior和AXD）、实用程序、支持软件等组成。
2.GUI开发环境
ADS GUI开发环境包含CodeWarrior和AXD两种，其中Code Warrior是集成开发工具，而AXD是调试工具。
使用汇编语言进行编程简单、方便，适用于初始化硬件代码、启动代码等。 汇编语言具有一些相同的基本特征：
1.一条指令一行。
2.使用标号（label）给内存单元提供名称，从第一列开始书写。 3.指令必须从第二列或能区分标号的地方开始书写。 4.注释必须跟在指定的注释字符后面，一直书写到行尾。
在ARM汇编程序中，每个段必须以AREA作为段的开始，以碰到下一个AREA作为该段的结束，段名必须唯一。程序的开始和结束需以ENTRY和END来标识。 嵌入式C语言设计是利用基本的C语言知识，面向嵌入式工程实际应用进行程序设计。为了使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为子程序之间的调用规定一定的规则。ATPCS就是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则。
四、实验过程与关键代码分析
1.创建项目工程
在File菜单中选择New命令，打开一个新建工程对话框。在Project选项卡下，选择ARM Executable Image, 然后在Project name文本框里输入项目名称，点击确定。弹出工程窗口。
选择File菜单中的New命令，选择File标签页，在File name文本框中输入要创建的文件名。汇编程序以.s结尾，c程序以.c结尾。在Location文本框中指定文件的存放位置，选中Add to Project，在Targets中选中DebugRel，单击确定关闭窗口。
2.用汇编语言设计程序实现10的阶乘
AREA EXAMPLE, CODE, READONLY ENTRY start MOV R0, #10 MOV R1, #1 LOOP MUL R0, R0, R1 SUB R0, R0, 1 CMP R0, #1 BHI LOOP END 在这个程序中，我们首先对R0和R1赋值，将R0作为一个变量，而R1作为一个存贮阶乘值的寄存器。在每进行一次乘法之后，将R0减1。同时在做完减法后进行判断，如果此时R0大于1，则返回继续乘法，否则结束程序，输出结果。
3.用调用子程序的方法实现1!+2!+3!+„+10!，代码如下： asmp.s
AREA JC, CODE, READONLY
EXPORT JCP
ENTRY JCP
ADD R3, R0, #1
MOV R2, #1
MOV R1, #1 LOOP MUL R0, R1, R2
MOV R1, R0
ADD R2, R2, #1
CMP R2, R3
BNE LOOP
NOP
NOP
MOV PC, LR
END
PROGC.c #include Extern int JCP(int N)
int main() { int res=0; int m=10; int i; for (i=1;i
res=res+JCP(i); printf(“The result =%d\\n”,res); return 0; } 在这个程序中，主程序由c语言完成作求和，子程序由汇编语言写成作阶乘。
5.实现字符串的逆序复制TEXT1=“HELLO”=>TEXT2=“OLLEH”
AREA invstring, CODE, READONLY start
ADR R1， TEXT1
ADR R2， TEXT2
MOV R3, #0 LOOP
LDRB R0， [R1], #1
ADD R3， R3， #1
CMP R0， #0
BNE LOOP
SUB R1， R1， #2
LOOP1
LDRB R0， [R1], #-1
STRB R0， [R2], #1
SUB R3， R3, #1
CMP R3， #1
BNE LOOP1
MOV R5， #&55
TEXT1
TEXT2 NOP =“HELLO”，0 ALIGN =“OELLH” END
五、实验小结
在这次实验中，学会了如何使用汇编程序进行编程。对汇编程序编程一些基本的要求有了一定的了解，学习了C语言的语法和在其中调用汇编程序的方法。学会了利用CodeWarrior IDE开发C和ARM汇编代码。学会了在AXD中进行代码调试的方法和过程，对AXD的调试有初步的了解。
， 实验二嵌入式Linux交叉开发环境的建立
一、实验目的
1、掌握嵌入式Linux交叉开发环境的建立方法
2、学习和掌握Linux常用命令
3、学习和掌握vi编辑器的使用
二、实验内容
1、搭建嵌入式Linux交叉开发环境
2、熟悉Linux的常用命令
3、熟悉vi编辑器的常用命令
三、实验原理
Linux系统是UNIX系统的分支，是UNIX的微机版。Linux具有异常丰富的驱动程序资源，支持各种主流的硬件设备与技术。Linux包含了现代的UNIX操作系统的所有功能特性，这些功能包括多任务、虚拟内存、虚拟文件系统、进程间通信、对称所处理器、多用户支持等。
Vi编辑器是所有UNIX和Linux下的标准编辑器。它包含3种工作模式。 嵌入式系统是专用的计算机系统，它对系统的功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格的要求。大部分嵌入式系统没有大容量存储设备，一般不能安装大型开发软件，系统的开发需要采用交叉开发模式。
四、实验过程与关键代码分析
实验用的是UP-NetARM2410-S试验箱，里面配有三星的芯片S3c2410X。 打开电脑上VMWare软件，在Windows系统下启动虚拟机里的Linux系统。接着需要
1.宿主机的环境搭建
下载并运行VMWare，根据向导创建一台新虚拟机并选择Linux作为客户操作系统，再根据向导安装RedHat Linux 9.0。
2.虚拟机中启动Linux操作系统
使用root登陆，用户名为root，密码为123456。之后对共享文件设置进行调整：打开settings界面，打开shared folders功能，同时将路径设置到有课前下载的软件的目录下。
3.开发工具软件的安装 （1）安装gcc 打开Linux后，打开终端窗口，在共享的目录下找到install.sh并运行，命令如下： ls ./ install.sh 安装程序将自动建立/arm2410s目录，并将所有的开发软件包安装到/arm2410s 目录下，同时自动配置编译环境，建立合适的符号链接。安装完成后在目录/opt/host/armv4l/bin/下应该能看到主编译器。 （2）配置PATH路径
vi .bash.profile 将里面PATH变量改为PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv41/bin/; 存盘后执行
source .bash_profile 以后armv4l-unknown-linux-gcc将被自动搜索到
4.宿主机上的开发环境配置 （1）配置IP地址
ifconfig eth0 192.168.0.121 命令配置了宿主机的IP地址。然后打开网络配置窗口，重新探测MAC地址。 重新激活。 （2）关闭防火墙
单击“Red”菜单→“系统设置”→“安全级别”→打开“安全级别配置”窗口，选择“无防火墙选项。” （3）配置NFS。
单击“Red”菜单→“系统设置”→“服务器设置”→“服务”，在“服务配置”窗口中勾选nfs，单击“开始” （4）NFS设置
单击“Red”菜单→“系统设置”→“服务器设置”→“NFS服务器”，打开“NFS服务器配置”窗口，设置NFS共享。
然后在NFS服务器中增加主机IP地址的链接许可和目录。完成配置。
5.目标机的信息输出
Windows系统下，“开始”→“所有程序”→“附件”→“通讯”→“超级终端”，新建一个通信终端。区号、电话号码随意输入。设置每秒位数为“115200”，数据位为“8”，无奇偶校验，停止位为“1”，无数据流控制。单击“确定”。
6.程序的运行
打开超级终端，启动Linux，屏幕显示：
[/mnt/yaffs] 在超级终端上执行挂载命令：
[/mnt] mount –t nfs 192.168.0.121:/arm2410s /mnt/nfs 挂载成功后可执行程序。
五、实验小结
在这次实验中，学会建立Linux交叉开发环境，学会了ls和vi，cd等常用的Linux命令，并掌握了Vi编辑器的使用方法。同时知道了如何在搭建失败时寻找错误进行排错。
实验三嵌入式Linux环境下的程序设计
一、实验目的
1、掌握嵌入式Linux环境下的程序设计方法
2、学会编写Makefile文件
二、实验内容
1、熟悉嵌入式教学实验箱的使用
2、编写C程序和Makefile文件
3、编译程序产生可执行程序
4、完成主机的挂载和程序的执行
三、实验原理
在嵌入式Linux环境下的程序设计方法有一下几个步骤：
1.编写源程序
2.编写Makefile文件 3.编译程序
4.运行和调试程序
5.将生产的可执行文件加入文件系统。
前三个步骤在宿主机上完成，后面的步骤在目标机上完成。
四、实验过程与关键代码分析
1.建立工作目录
mkdir hello cd hello
2.编写源程序
用vi编辑器编辑Hello.c文件
vi Hello.c 在Vi中输入源程序如下：
#include main() {
printf(“hello world \\n”); }
3．编写Makefile文件
vi Makefile 在vi中编辑Makefile文件如下：
CC= armv4l-unknown-linux-gcc EXEC = hello OBJS = hello.o CFLAGS += LDFLAGS+= -static all: $(EXEC) $(EXEC): (OBJS) $(CC) $(LDFLAGS) –o $@ $(OBJS) clean：
-rm –f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o
4.编译程序
在hello目录下运行“make”来编译程序。
make clean
make 编译成功后，生成可执行文件Hello.o。
5.下载调试
在宿主机上启动nfs服务，并将/arms2410s设置为共享目录。接下来启动超级终端，建立通讯，挂载。
[/mnt] mount –t nfs 192.168.0.121:/arm2410s /mnt/nfs 挂载成功后，进入/mnt/nfs，再进入/mnt/nfs/hello，直接运行刚刚编译生成的可执行文件Hello.o，查看运行结果
cd hello ./hello 可以看见“Hello world”
只需要挂载一次便可，只要实验箱没有重启，就可以一直保持连接。反复修改、编译、调试，直至程序调试通过。
6.可执行文件加入文件系统
程序调试通过后，可以把可执行文件拖放到usr/bin目录下，然后使用mkcramfs制作工具生成新的文件系统。当系统启动后，就可以在相应目录下执行可执行程序hello.
五、实验小结 在这次实验中，学会了在嵌入式Linux环境下设计程序。同时知道了如何对目标机进行挂载。以及如何在发现挂载不成功寻找错误进行修改。另外在编译文件时需要注意的也都有所了解。
实验四多线程程序设计
一、实验目的
1、
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二、实验内容
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2、
3、
4、
三、实验原理
四、实验过程与关键代码分析
五、实验小结
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