嵌入式系统设计实验一

“嵌入式系统”实验教案
实验一 LED跑马灯实验
一、实验目的
1．熟悉RealView MDK集成环境的使用方法；
2．学习ARM9实验平台的使用方法；
3．学习使用嵌入式系统开发的方法；
4．掌握ARM 的基本I/O口的使用。

二、实验设备
1．PC 微机一台；
2．Super ARM 实验箱一台；
3．U-Link2仿真器一只。

三、实验原理
1. RealView MDK介绍
连接好Ulink仿真器后的界面（详细操作见实验步骤）：
2. S3C2410的通用I/O口（GPIO）原理
S3C2410共有117只多功能输入/输出管脚，它们分别为：–GPA口：23只输出口
–GPB口：11只输入/输出口
–GPC口：16只输入/输出口
–GPD口：16只输入/输出口
–GPE口：16只输入/输出口
–GPF口：8只输入/输出口
–GPG口：16只输入/输出口
–GPH口：11只输入/输出口
S3C2410的LED连接图（GPF4～7）：
–
端口控制寄存器（GPFCON）
–
–GPF[4:7]为输出，则GPFCON=0101 0101 xxxx xxxx
设置GPF[7:4] (LED[4:1])输出功能的代码：rGPFCON = (rGPFCON & 0x00ff) | 0x5500;
端口数据寄存器（GPFDAT）：（每位对于一个引脚，1高电平，0低电平）
–
–LED输出走马灯的代码：rGPFDAT = (rGPFDAT & 0x0f) | ((~nLED & 0xf)<<4);
四、实验步骤
1、RealView MDK的安装
下载评估版本的RealView MDK 软件，它的安装和其它软件的安装没有太大的区别，按照提示一步步安装即可。

如果是完整版软件还需要利用光盘中的PSN 号到KEIL 网上申请LIC 后才能使用。

实验室计算机已安装Keil RealView MDK（程序－>Keil uVision4）：
2、建立工程文件夹、启动RealView MDK、工程创建和启动代码配置
z在Ｅ:盘目录下建立工程文件夹（如：exp1）。

并将“嵌入式系统实验一”文件夹内的“2410addr.h”;“option.h”;“SDRAM.ini”三个文件拷贝至工
程文件夹（e:\exp1）内。

z启动RealView MDK，选择菜单Project->New uVision Project，指定工程的保存路径（e:\exp1），并给新工程命名为LED.uvｐｒｏｊ，单击“保存”按钮。

注：工程名与生成 调试文件关联，故最好不要改变，或改变工程名后再修改ＳＤＲＡＭ．ｉｎｉ　内容至一致。

z在自动弹出的器件选择窗口（Select Device for Target ‘Target 1’）中选择该工程所对应的处理器型号（本例为Samsung 公司的S3C2410A），并单击“确定”按钮，
如图6.17 所示。

在弹出6.18 所示的启动代码生成对话框时，选择 “是”按钮，此时将在LED 工程中自动生成S3C2410A 的启动代码。

（1）选择器件（Samsung S3C2410A）
（2）添加启动代码
（2）对启动代码进行配置，全部除去勾选项（否则可能导致调试时不稳定）
（3）编辑代码，另存为led.c 文件，并添加到工程中
选择菜单File->New…创建新文件（缺省为text1*），
编辑代码：
#include "2410addr.h"
int main(void){
unsigned int i, nLED;
rGPFCON = (rGPFCON & 0x00ff) | 0x5500; //设置GPF[7:4] (LED[4:1])为输出功能 while (1){
for (nLED = 1; nLED < 16; nLED <<= 1){ //nLED 左移位
rGPFDAT = (rGPFDAT & 0x0f) | ((~nLED & 0xf)<<4); //输出
for (i = 0; i < 200000; i++); //延时
}
}
}
将代码另存为LED.c 文件：
将LED.c添加到工程中
（4）对工程属性进行设置
选择菜单Project->Options for target ‘target 1’或单击工程属性快捷键，打 开工程属性设置窗口，
z 设置
Target 项：
SDRAM 起始地址为0x3000 0000，大小64MByte（0x400 0000）
设置ROM1: Start＝0x3000000；Size＝0x1000000; 并选中Startup
设置仿真调试等控制和指定装载调试脚本文件。

Use：ULink ARM Debugger （注：
Initialization File 项的SDRAM.ini 文件为调试脚本，需位于该工程目录下）。

工程属性的其它选项为默认设置。

并查看ＳＤＲＡＭ．ｉｎｉ内容：．．．
ＦＵＮＣ　ｖｏｉｄ　Ｓｅｔｕｐ　（ｖｏｉｄ）　｛．．．．
｝
ｇ，　ｍａｉｎ　／／　Ｒｕｎ　ｔｏ　ｍａｉｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　
点击进行配置
选择菜单Project->Build all target file 或快捷键，对整个工程进行编译链接
点击进行编译
选择菜单Debug->Start/Stop Debug Session，或者点击快捷键，如果顺利将进入如下图所示的调试窗口。

切换到混合模式查看时，将出现如图所示的汇编模式窗口，此时应特别关注PC 指向的地址（0x30000158）在SDRAM 内存区域
选择菜单Debug->Start/Stop Debug Session，或者点击快捷键，如果顺利将进入如下图所示的调试窗口。

切换到混合模式查看时，将出现如图所示的汇编模式窗口，此时应特别关注PC 指
向的地址（0x30000158）在SDRAM 内存区域
（7）观察运行结果
单步step 、运行run和停止stop观察LED灯的亮灭情况（先亮红灯，后亮绿灯）。

（8）修改LED.c代码为LED_rev.c,在工程中以LED_rev.c替换LED.c，重新编译调试观察运行结果：
（a）使走马灯反向转动（先亮绿灯，后亮红灯）LED_rev.c:。

#include "2410addr.h"
int main(void){
unsigned int i, nLED;
rGPFCON = (rGPFCON & 0x00ff) | 0x5500; //设置GPF[7:4] (LED[4:1])为输出功能
while (1){
for (nLED = 8; nLED >=1; nLED >>= 1){ //nLED 左移位 0B0000,1000 >>=1
rGPFDAT = (rGPFDAT & 0x0f) | ((~nLED & 0xf)<<4); //输出
for (i = 0; i < 200000; i++); //延时
}
}
}
（b）使LED灯快速双闪LED_db.c
#include "2410addr.h"
int main(void){
unsigned int i, nLED;
rGPFCON = (rGPFCON & 0x00ff) | 0x5500; //设置GPF[7:4] (LED[4:1])为输出功能
while (1){
rGPFDAT = rGPFDAT & 0x0f; // GPF[7:4]=0x0;LED灯亮
for (i = 0; i < 200000; i++); //延时
rGPFDAT = rGPFDAT| 0xf0; // GPF[7:4]=0xf;LED灯灭
for (i = 0; i < 200000; i++); //延时
}
}
（c）自行设计LED灯亮灭方式，如变速闪亮、方向轮换等
** 不能顺利进入调试状态的问题
当进入Debug 时，可能便没有这么顺利，不能正常的将PC 指针指向main 函数的起始代码，有时一直会处在全速运行状态，当点击Stop 时PC 已指向未知地址，这个LED 例子也将出现这种问题。

退出Debug 调试状态，重新配置启动代码，将时钟管理、中断向量表、看门狗、内存控制和I/O 等可选项都暂时去掉以简化启动代码，具体原因可以分析生成的启动代码S3C2410A.s 文件。

图中的5 个可选项分别对应代码中的CLK_SETUP、IntVT_SETUP、WT_SETUP、MC_SETUP、
PIO_SETUP 常量定义值。