arm嵌入式实验报告完整版

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篇一：ARM嵌入式系统实验报告1

郑州航空工业管理学院

嵌入式系统实验报告

第

赵成，张克新

院姓专学

系：名：业：号：电子通信工程系周振宇物联网工程 121309140

电子通信工程系

XX年3月制

实验一 ARM体系结构与编程方法

一、实验目的

了解ARM9 S3C2410A嵌入式微处理器芯片的体系结构，熟悉ARM微处理器的工作模式、指令状态、寄存器组及异常中断的概念，掌握ARM指令系统，能在ADS1.2 IDE中进行ARM汇编语言程序设计。

二、实验内容

1．ADS1.2 IDE的安装、环境配置及工程项目的建立；2．ARM汇编语言程序设计（参考附录A）：

（1）两个寄存器值相加；（2）LDR、STR指令操作；

（3）使用多寄存器传送指令进行数据复制；（4）使

用查表法实现程序跳转；（5）使用BX指令切换处理器状态；（6）微处理器工作模式切换；

三、预备知识

了解ARM嵌入式微处理器芯片的体系结构及指令体系；熟悉汇编语言及可编程微处理器的程序设计方法。

四、实验设备 1. 硬件环境配置

计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上；内存：1GB及以上；

实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台，J-Link V8仿真器； 2. 软件环境配置

操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2；集成开发环境：ARM Developer Suite (ADS)

1.2。

五、实验分析

1．安装的ADS1.2 IDE中包括两个软件组件。在ADS1.2中建立 ARM Executable Image（ARM可执行映像）类型的工程，工程目标配置为 Debug；接着，还需要对工程进行目标设置、语言设置及链接器设置；最后，配置仿真环境为ARMUL仿真方式。

2．写出ARM汇编语言的最简程序结构，然后在代码段中实现两个寄存器值的加法运算，给出运算部分相应指令的注释。

; 文件名： AREA XTF,CODE,READONLY

声明32位ARM指令 R0arm嵌入式实验报告完整版)

ADD

R0,R1,R2

3．列写出使用LDR、STR指令的汇编程序，并在关键语句后面给出相应的注释。 AREA XTF,CODE,READONLY ;声明代码段XTFENTRY ;标示程序入口CODE32 ;声明32位ARM 指令START LDR R0,=1 ;加载数据LDR R1,=2LDR R3,=ADDR_1;载符号地址 ADD R2,R0,R1;R2[R3]

;数据空间定义 AREA Data_1,DATA,ALIGN=2

ADDR_1 DCD 0 END ;结束 4．“使用多寄存器传送指令进行数据复制”汇编程序分析。 LDR R0,=SrcData ; 执行后，R0的值是 LDR R1,=DstData ; 执行后，R1的值是 LDMIA R0,{R2-R9} ; LDMIA中的指令后缀IA表示传送后地址加4，[R0]-->R2,[R0+4]-->R3,?,[R0+28]-->R9STMIA R1,{R2-R9} ;执行后，程序实现的功能是?,[R1+28] 5．在“使用查表法实现程序跳转”的汇编程序中，指令LDR PC,[PC,R2]采用的是什么寻址方式？作为基址的寄存器PC 的值是多少？作为指令指针的PC又指向哪条指令？这个指令与流水线执行的关系是什么？（选做）

答： 1）基址加变址寻址；2）PC 6．通过运行及观察“使用BX指令切换处理器状态”汇编程序实验，回答

ARM指令与Thumb指令之间是如何实现状态切换的？AXD Debugger调试环境中的哪个寄存器指示了ARM微处理器当前的指令状态？同时，在程序中添加从Thumb指令切换到ARM 指令的代码。（选做）

答：1）BX指令使用寄存器作为参数，当32位操作数寄存器的第0位的值为1时，执行BX指令后，ARM处理器从16位半字节对齐ARM指令状态切换到32位字对齐Thumb指令状态；当32位操作数寄存器的第0位为0时，ARM处理器从Thumb指令状态切换到32位ARM指令状态。

2）CPSR的value值为nzcvqIFt_SVC时为ARM32指令状态；为nzcvqIFT_SVC时

为Thumb16指令状态

3） AREA

XTF,CODE,READONLY ;声明代码段XTF

ENTRY ;标识程序入口CODE32 ;声明32位ARM指令SART MOV R1,#1 ;设置参数MOV R2,#2ADD R0,R1,R2 ;R0Into_ThumbMOV R5,#3MOV R6,#4ADD R4,R5,R6LDR R3, =Bach_to_ARM ;将Back_to_ARM 地址值赋给R3 ;产生字对齐的跳转地址，最低位被清除，即bit0为

0BX R3 ;Branch Exchange 返回到ARM状态，此时运行在ARM指令集环境里CODE32 ;ARM状态下的子函数Bach_to_ARMMOV R8,#3MOV R9,#4 ADD R7,R8,R9 END

7．观察“微处理器工作模式切换”程序的运行，按顺序写出ARM工作模式切换过程中依次出现的工作模式，同时，通过观察回答ARM微处理器是否能从用户模式切换到特权模式？（选做）

答：

1）Usr(用户)?Sys（系统）?Fiq（快中断）?Svc（管理）?Abt(终止)?Irq（中断）?Und（未定义）

2）用户模式不能直接切换到其他处理模式（特权模式），特权模式可以自由切换到其他处理器模式。

程序： AREA Work_mode_switch,CODE,READONLY ;

ENTRY CODE32

;入口

;********************************************** **** ;now_in_svc_mode

;ARM处理器默认工作在SVC模式M=10011

;切换原理：CPSR最低8位I、F、T、M位用作控制位，当异常出现时改变控位。 ; ;

其中，中断标志位I、F；指令状态标志T；工作模式位M[4:0] 通过软件控制模式位M即可控制ARM工作状态。

;********************************************** ** ;into_Sys_mod

;系统模式下可运行具有特权的操作系统任务，与用户