嵌入式系统原理与应用实验指导书(合稿+习题)
实验指导书基于STM32的嵌入式系统原理与设计.docx
实验指导书（实验）课程名称：基于STM32的嵌入式系统设计实验实验一电路板焊接与调试-•实验简介完成实验板上部分兀件的焊接，焊接完成后进行基本测试。
实验目的及原理掌握STM32F103实验板的基本原理，掌握焊接电路板的基本技能，掌握下载测试程序的基本方法。
原理：详细内容参考教材《基于STM32的嵌入式系统原理与设计》MCU和周边电路如图为MCU及其周边电路。
图1 MCU及其周边电路1. 唤醒电路，高有效，不按时接220K 电阻下拉。
2. 复位电路，低有效。
带RC 启动复位。
3. 配置启动，用跳线选择B00T1和BOOTO 接高电平或低电平。
4. 高速晶振电路，采用8M 晶振，在STM32内部倍频为72M 。
5. AD 参考电路，采用LC 滤波，可跳线选择直接接VCC 或通过TL431稳压电路产生的参考电压。
6. 后备电池。
可通过跳线选择直接接VCC 或电池。
7. AD 输入，可选择使用RC 滤波，共8路。
&低速晶振电路，选用32. 768kHz 晶振，为产生准确的串口波特率。
USB 转串口电路USB 转串口电路可以方便没有串口的笔记本电脑用户通过USB 接口下载代码到FLASH 中，及进行RS232串行通信。
USB 转串口芯片是CP2102,该芯片稳定性较好。
当其正常工作的时候，灯LED6亮。
该 芯片DP/D+引脚连MINI USB 接口的脚3, DM/D-引脚连MINI USB 接口的脚2,为一对USB 输入输出线。
TXD 与 RXD 引脚接 MCU 的 PA10 (USART1_RX)和 PA9 (USART1_TX)。
I2C 接口电路Jusbm USB图2 USB 转串口接口电路14NCNCNCNCNCNCNCONS.LO(一XE- (一ON 二 N (INHdsfls 二N 二一二乂ON本书选择的EEPROM 是AT24C02是256字节的电可擦出PROM,通过I2C 协议与STM32 进行通信，连接十分简单。
嵌入式系统原理与应用实验指导手册
《嵌入式原理与应用》实验指导手册xxx大学xxx学院制写给教师地话：为了使学生获得嵌入式系统开发相关地综合实践能力,在开展理论教学过程中,建议同步开展课程实训。
课程实训环节地内容与理论教学环节地内容相对应。
整个课程实训分为两个部分：课堂实训与综合实训。
每个部分均包含一定数量地实例。
（1）课堂实训偏重于对某个知识点地学习,理解与应用,以教材上地案例为主,任课老师可以根据学生地学习情况,选择实验内容并做适当地扩展与延伸;（2）综合实训偏重于综合实践应用设计,可以完全由学生自由DIY,据作者本人所在教学团队地经验,在课堂实训落实到位地情况下,绝大部分同学完全可以独立完成综合实训内容。
本指导手册提供地综合实训解决方案仅供老师们参考。
本教材除第16章浮点运算与数字信号处理部分地案例外,其它所有地实验也可用于STM32F103系列地微控制器地教学。
目录第一章实验中涉与到地硬件 (1)单色发光二极管电路 (1)信号转接区 (1)单脉冲电路 (1)双色发光管,开关电路 (2)蜂鸣器电路 (3)电压输出模块 (3)第二章软件使用介绍 (4)创建新项目 (4)RCC配置 (6)GPIO管脚配置 (7)生成项目源码 (8)编写程序 (10)调试与运行 (12)第三章课堂实训 (16)课堂实训1 时钟树地实验 (16)课堂实训2 GPIO口地输出实验 (19)课堂实训3 GPIO口地输入输出实验 (19)课堂实训4 位带操作实验 (20)课堂实训5 中断实验 (21)课堂实训6 Systick实验 (21)课堂实训7 定时器基本定时实验 (22)课堂实训8 定时器输出比较实验 (22)课堂实训9 定时器PWM实验 (23)课堂实训10 定时器外部时钟模式实验 (23)课堂实训11 定时器级联实验 (24)课堂实训12 定时器输入捕获实验 (24)课堂实训13 阻塞方式串行通信实验 (25)课堂实训14 非阻塞方式串行通信实验 (25)课堂实训15 外设与存储器地DMA通信实验 (26)课堂实训16 存储器到存储器地DMA通信实验 (26)课堂实训17 软件触发下地DAC实验 (27)课堂实训18 定时器触发下地DAC实验 (27)课堂实训19 DMA方式下地DAC实验 (28)课堂实训20 软件触发ADC实验 (28)课堂实训21 定时器触发ADC实验 (29)课堂实训22 规则组采样ADC实验 (29)课堂实训23 多重ADC实验 (30)第四章综合实训 (31)综合实训1 交通灯地设计 (31)综合实训2 电子琴地设计 (36)综合实训3 信号发生器地设计 (41)综合实训4 实验考试 (46)第一章实验中涉与到地硬件下面介绍一下实验中涉与到地实验设备硬件电路,微控制器选用地是ST公司地Cortex-M4架构地32位RISC ARM处理器STM32F407ZE（QFP144）,同学们在参加实验之前必须进行预习,需求查找与实验内容相关地硬件电路,读懂并理解。
《嵌入式系统》实验报告指导书(含答案).
实验一熟悉嵌入式LINUX开发环境1、实验目的熟悉UP-TECHPXA270-S的开发环境。
学会WINDOWS环境与嵌入式Linu环境共享资源的基本方法。
2、实验内容学习UP-TECHPXA270-S系统的使用、XP和虚拟机之间传送文件方法以及UP-TECHPXA270-S和虚拟机之间共享目录的建立方法。
3、预备知识了解UP-TECHPXA270-S的基本结构和配置，Linux基本知识。
4、实验设备硬件：UP-TECHPXA270-S开发板、PC机（内存500M以上）。
软件：PC机操作系统RADHAND LINUX 9+MIMICOM+RAM LINUX操作系统5、实验步骤（1）、在虚拟机下练习Linux常用命令。
（注意以下操作只能在[root@BC root]#，也就是root文件夹下运行，不然会导致系统不能启动）a. 学习命令通过“man ***”和“*** --help”得到的命令使用方法。
b．学习并掌握如下命令：ls，cd ，pwd，cat，more，less，mkdir， rmdir ，rm，mv，cp，tar，ifconfig（2）、XP与虚拟机之间传送文件（Samba服务器建立、网络设置、文件传送）；（3）、了解系统资源和连线；（4）、开发板与虚拟机之间共享目录建立（设置NFS、开发板IP设置、目录挂载），挂载文件；（5）vi(vim)的使用（6）输入qt，启动桌面，按CTRL+C退出6、实验报告要求（1）、XP和虚拟机之间传送文件步骤；虚拟机共享XP文件：选择虚拟机设置，设置要共享的文件启动Linux进入/mnt/hgfs即可看到共享文件夹服务器设置——samba服务器(设置需要共享的目录)XP共享虚拟机文件：服务器设置——samba服务器(设置需要共享的目录)确保网络的PING通（即在同一局域网）：1.虚拟机的192.168.1.234（RH9）2.XP的为192.168.1.1253.在XP 下点击开始-》运行（\\192.168.1.234）4.用户名bc密码123456以上实现了Linux虚拟机(RH9)和XP的文件的共享（2）、开发板与虚拟机之间建立共享目录以及文件挂载步骤；1.服务器设置——nfs服务器(设置需要共享的目录)2.设置开发板的ip地址：ifconfig eth0 192.168.1.53.在实验箱终端里输入mount -t nfs -o nolock 192.168.1.234:/up-techpxa270/exp /mnt/nfs4./mnt/nfs即为共享目录（3）、请画出虚拟机、PC机和ARM实验箱之间的硬件连接图；（4）、在Linux中怎样配置网络；系统设置->网络,在新的选项卡中（5）、实验中遇到的问题与解决过程。
《嵌入式系统开发实训》实训指导书V1.0
《嵌入式系统开发实训》指导书一、实训的目的和作用实训是培养和锻炼学生在学习完《嵌入式系统开发》后综合应用所学理论知识解决实际工程设计和应用问题的能力、进行工程实训的重要教学环节，它具有动手、动脑，理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。
《嵌入式系统开发》是一门应用性、综合性、实践性较强的课程，没有实际的有针对性设计环节，学生就不能很好的理解和掌握所学的技术知识，更缺乏解决实际问题的能力。
所以通过有针对性的实训，使学生学会系统地综合运用所学的技术理论知识，提高学生在嵌入式应用方面的开发与设计本领，系统的掌握嵌入式系统设计方法。
本实训是配合课堂教学的一个重要的实践教学环节，不仅要培养学生的实际动手能力，检验学生对本课程学习的情况，更要培养学生在实际的工程设计中查阅专业资料、工具书或参考书，掌握工程设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。
培养学生事实求是和严肃认真的工作态度。
通过本实训使学生深入了解嵌入式系统开发的步骤与方法，掌握嵌入式系统的软硬件协同开发要点及使用方法。
掌握能够根据实际问题综合应用嵌入式软件、硬件的基本技能，编写相应的程序。
巩固和强化理论教学内容，综合课程教学中的实验环节，培养和锻炼学生的工程实践能力，具备嵌入式系统软硬件协同开发应用程序的能力。
二、实训主要内容与要求要求每个学生（或小组）都要自己动手独立设计完成一个典型的嵌入式应用小系统。
设计题目可以在给出的参考题目中选，也可以自己选设计题目，但难度不应小于参考题目，需经指导教师审查后方可确定是否采纳或修改设计题目。
一般以1～2人为一个小组，分工协作，可以进行充分的讨论和互助。
完成所选课题的硬件和软件的设计与调试。
独立解决设计和调试过程中遇到的基本问题。
总结整个实践过程，写出实训报告（包括方案选择比较、总体思路、理论分析、系统设计，软件流程图，加注释的源程序，调试过程中遇到的问题及解决办法，总结与体会，参考文献）。
嵌入式系统原理与应用课后答案
嵌入式系统原理与应用课后答案1. 第一章答案：a. 嵌入式系统是嵌入到其他系统中的小型电子系统，一般具有特定的功能和任务。
它以硬件和软件的结合形式存在。
b. 嵌入式系统具有实时性、可靠性和可扩展性的要求，并且一般运行在资源受限的环境中。
c. 嵌入式系统可分为实时嵌入式系统和嵌入式控制系统两种类型。
d. 实时嵌入式系统需要按照严格的时间要求完成任务，可以分为硬实时和软实时系统。
2. 第二章答案：a. 嵌入式系统的硬件平台由微处理器、存储器、总线、输入输出设备等组成。
b. 嵌入式系统的硬件平台性能指标包括：处理器的主频、存储器的容量和带宽、总线的带宽和响应时间、输入输出设备的性能等。
c. 嵌入式系统的软件平台由操作系统、应用软件和驱动程序等组成。
d. 实时操作系统是嵌入式系统的核心软件，它可以提供任务调度、资源管理、中断处理等功能。
3. 第三章答案：a. 嵌入式系统的开发流程包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、系统集成和测试等阶段。
b. 嵌入式系统开发中常用的设计工具包括仿真工具、编译工具、调试工具和测试工具等。
c. 嵌入式系统的设计方法可以分为自顶向下设计和自底向上设计两种。
d. 自顶向下设计是先定义系统的整体结构，再逐步详细设计每个组件的功能和接口。
e. 自底向上设计是先设计每个组件的功能和接口，再逐步将它们组合起来形成系统。
4. 第四章答案：a. 嵌入式系统的程序设计语言可以分为汇编语言、高级语言和特定领域语言三种。
b. 汇编语言是一种低级语言，使用机器指令来编写程序，可以直接控制硬件。
c. 高级语言是一种抽象层次较高的语言，使用类似自然语言的语法来编写程序，更易理解和维护。
d. 嵌入式系统常用的高级语言包括C语言和C++语言。
e. 特定领域语言是一种专门为某种特定应用领域设计的语言，具有特定领域的特性和功能。
5. 第五章答案：a. 嵌入式系统的编程模型可以分为裸机编程和操作系统编程两种。
嵌入式系统及应用实验指导书
嵌入式系统及应用实验指导书李剑编中国矿业大学信息与电气工程学院2012年12月实验要求实验前应充分预习阅读实验指导书，查看相关技术文档，复习教材中有关内容。
明确实验目的、实验原理及内容，以减少实验中的盲目性，提高主动性。
自行拟定实验步骤，掌握注意事项。
实验报告在实验完成后一周内交到实验室，采用统一报告纸，手写完成，并装订成册。
目录嵌入式系统与应用实验硬软件介绍实验一 ADI IDE嵌入式集成开发环境基础实验实验二嵌入式Linux应用程序开发基础实验嵌入式系统与应用实验硬软件介绍一、JXARM9-2410实验箱硬件简介：图1 JXARM9-2410实验箱结构示意图JXARM9-2410教学实验系统的硬件部分包括：基本模块、调试模块、通讯模块、人机交互模块、A/D模块、步进电机驱动模块、IDE/CF接口模块、GPRS模块、GPS模块。
1. 基本模块：SDRAM存储器：主板包含64MB SDRAM。
由一片16位数据宽度的SDRAM存储器组成，地址从0x30000000~0x33fffffff。
FLASH 存储器：主板包含32MB NOR FLASH存储器和8MB NAND FLASH，NOR FLASH内部存放启动代码Bootloader、Linux 内核映象、IIS测试声音文件等。
其数据宽度为32位，地址从：0x00000000~0x01ffffff；NAND FLASH中包含一个cramfs文件系统，在Linux中使用。
串行通讯口：主板包含3 个UART接口：UART0和UART1 用作RS232 串行接口，UART2 用作RS485 接口。
UART0在Bootloader、演示程序、Linux 和多个实验中用于人机交互（通过超级终端）以及文件传输；IIS 录放音接口：主板有一个可以基于DMA 操作的IIS 总线接口，可进行立体声录放音；I2C 总线接口：与24C08 芯片接口，可以存放一些固定的配置数据；4 个LED 跑马灯：可独立软件编程；6 个七段数码管：6个共阳七段数码管；外部中断测试：一个按键用于外部中断0 的测试；复位按键：按键用于CPU 复位；两通道通用DMA，两通道具有外部请求引脚的外设 DMA；五个PWM 定时器和一个内部定时器；看门狗定时器；8 通道10-bit ADC。
单片机嵌入式系统原理及应用课后答案
单片机嵌入式系统原理及应用课后答案【篇一：单片机原理及嵌入式系统设计第一次作业习题】1、用8位二进制数表示出下列十进制数的补码：+65 、—115[+65]补：0100 0001[-115]补：1100 11012 、写出十进制数12.4用的bcd码和二进制数：bcd码：0001 0010.0100 二进制数：1100.0110011001100110（结果保留16位小数） 3 、当采用奇校验时，ascii码1000100和1000110的校验位d7应为何值？这2个代码所代表的字符是什么？答：分别为0和1，代表字符分别是d和f4、计算机由(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)五部分组成。
5、画出微机的组成框图，说明三总线的作用。
数据总线db：在控制总线的配合下传递cpu的输入/输出数地址总线ab：选择芯片或选择芯片中的单元，以便cpu通过控制总线让数据总线与该单元之间单独传输信息控制总线cb：配合数据总线与地址总线起作用，负责传递数据总线或地址总线的有效时刻和数据总线的传输方向等信息6、8位微机所表示的无符号数、带符号数、bcd码的范围分别是多少？答：8位微机所表示的无符号数范围：0~255带符号数范围：-128~+127bcd码范围：0~997、1001001b分别被看作补码、无符号数、ascii码、bcd码时，它所表示的十进制数或字符是什么？答：分别是补码73，无符号数73，bcd码498、举例说出单片机的用途。
答：比如马路上红路灯的时间控制;洗衣机的洗涤、甩干过程的自动控制等9、举例说明cpu执行指令的过程。
答：计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。
即取指令、分析指令、执行指令。
根据程序计数器pc中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。
将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质。
如指令要求操作数，则寻找操作数地址。
计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程，直至遇到停机指令可循环等待指令。
嵌入式系统实验指导书
第1部分DK-LM3S9B92 教学实验平台简介1.1 Stellaris® LM3S9B92开发板本书中旳所有实验都是基于DK-LM3S9B92开发平台，LM3S9B92开发板提供了一种平台给基于ARM Cortex-M3旳高性能旳LM3S9B92微控制器开发系统。
LM3S9B92是Stellaris® Tempest-class微控制器家族旳成员之一。
Tempest-class系列设备拥有性能为80MHz旳时钟速率，一种外围设备接口（EPI）和Audio I2S接口。
除了支持这些功能旳新硬件外，DK-LM3S9B92还涉及了一系列丰富旳基于其她Stellaris® 板旳外设。
开发板涉及一种板载线上调试接口（on-board in-circuit debug interface，ICDI），该接口支持JTAG和SWD调试。
一种原则旳ARM 20针脚旳调试头支持大量旳调试解决方案。
Stellaris® LM3S9B92开发套件加快了Tempest-class微控制器旳开发。
该套件还涉及了完整旳实验源代码。
Stellaris® LM3S9B92开发板涉及如下特性：⏹ 设立简朴旳USB线提供调试、通讯和供电功能⏹ 拥有众多外设旳灵活开发平台⏹ 彩色LCD图形显示– 320×240辨别率旳TFT LCD模块–电阻式触摸接口⏹ 拥有256K闪存，96K SDRAM以及整合以太网、MAC+PHY、USB OTG和CAN通讯功能旳80 MHz LM3S9B92 微控制器⏹ 8MB SDRAM扩展（通过EPI接口）⏹ 1MB串行闪存⏹ 精确3.00V电压参照⏹ 微解决器ROM中内建SAFERTOS™操作系统⏹ I2S立体声音频编解码器–输入输出–耳机输出–麦克风输入⏹ 控制器区域网络（CAN）接口⏹ 10/100 BaseT 以太网⏹ USB On-The-Go（OTG）连接器– Device、Host、以及OTG模式⏹ 顾客LED和按钮⏹ 指轮电位器（可以用于菜单导航）⏹ MicroSD 卡插槽⏹ 支持一系列调试选项–集成在线调试接口（ICDI）–全面支持JTAG、SWD和SWO–原则旳ARM 20 针脚JTAG 调试连接器⏹ USB 虚拟COM 端口⏹ 跳线分流以便重新分派I/O 资源⏹ 为StellarisWare 软件所支持，涉及图形库、USB 库和外围驱动库图1-1 DK-LM3S9B92开发板1.1.1 开发工具清单Stellaris® LM3S9B92 开发工具涉及开发和运营使用Stellaris®微解决器旳应用程序所需旳所有东西：⏹ LM3S9B92 开发板⏹ 网线⏹ 用于调试旳USB Mini-B 线缆⏹ 用于OTG 连接PC 旳USB Micro-B 线缆⏹ 用于USB 主机旳连接USB A 适配器旳USB Micro-A 线缆⏹ USB 闪存记忆棒⏹ microSD 卡⏹ 20 位带状电缆线⏹ 光盘涉及如下工具旳评估版本：– StellarisWare 及用于本开发板旳实验代码–IAR Embedded Workbench Kickstart Edition1.1.2 系统框图图1-2 DK-LM3S9B92开发板框图1.1.3 开发板阐明⏹ 开发板旳供电电压：4.75—5.25 VDC，从如下旳输入源中旳一种得到：–调试器（ICDI）USB 线缆（连接至PC）–USB Micro-B 线缆（连接至PC）–直流电源插孔（2.1x5.5mm 由外部电源供应）⏹ 尺寸：-107mmx 114mm⏹ 模拟参照电压：3.0V +/-0.2%⏹ RoHS 状态：符合注：当LM3S9B92开发板工作在USB主机模式时，主机旳连接器供电给已连接旳USB 设备。
嵌入式系统(STM32微处理器)实训指导书
嵌入式系统（STM32微控制器）实训指导书意法半导体公司的STM32微控制器具有32位字长的CPU，使用精简指令系统（RISC）。
精简指令系统的指令字长固定，译码方便，相对于复杂指令系统（CISC），精简指令系统的处理效率更高。
具有32位字长CPU的STM32系列微控制器的处理能力远高于8位和16位单片机，同时集成了与32位CPU相适应的强大外设（如双通道ADC、多功能定时器、7通道DMA、SPI等），能够完成过去一般单片机所无法达到控制功能。
现在，已经形成了以8位单片机为主流的低端产品和以32位微控制器为主流的高端产品两大市场。
对于自动化领域的从业人员，了解32位微控制器的结构、特点，掌握其使用方法，是很有必要的。
一、关于学习方法此前，我们已经学习过《C语言程序设计》、《微机原理》、《单片机原理及应用》等相关课程。
这些课程的学习是系统的、完整的、全面的，是有老师讲授的。
这种学习方法，适合在学校学习一些重要的基础理论课程。
在工作中，我们常常会遇到新的东西，需要以已有的知识作为基础，去解决问题、完成任务。
这就需要不同于前述的另一种学习方法。
这种方法是建立在自学基础上的，以解决实际问题为目的，允许通过局部的、模仿性的手段，来实现既定目标。
这种方法在工程实践中的应用是非常普遍的。
“白猫黑猫，能抓住老鼠就是好猫”。
能解决问题的方法就是好方法。
本次实训采取的方法是：将参考资料发给同学，同学自学其中需要的部分。
在指导教师引导下，体验各个控制项目、理解各组成部分，再以原控制软件为基础进行修改和移植，获得要达到的控制效果。
在本次实训中，我们使用的微控制器型号为STM32F103RB。
STM32F103RB是STM32微控制器系列中的一种，内部具有128KB程序存储器、20KB随机读写存储器、1个16位高级定时器、3个16位通用定时器、2个SPI、2个I2C、3个USART、1个USB、1个CAN、2个ADC。
芯片为64引脚LQFP封装，有51个I/O引脚。
(完整word版)嵌入式系统原理与应用习题答案
版权说明本文件中出现的任何文字叙述、文件格式、插图、照片、方法、过程等内容，除另有特别注明，版权均属本人所有。
----WangYiwei由于我正在学习“嵌入式系统原理与应用——基于ARM微处理器和Linux操作系统”这门课程，网络上找不到课后习题答案。
因此本人通过认真地做习题，不懂百度，查阅相关书籍等途径，整理了一份答案，可供各位参考。
注意：答案并不一定完全正确，有异议的答案欢迎提出来大家一起探讨。
1.8 练习题P141.选择题（1）A说明：嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面：1.产品种类不断丰富，应用范围不断普及2.产品性能不断提高3.产品功耗不断降低，体积不断缩小4.网络化、智能化程度不断提高5.软件成为影响价格的主要因素（2）D说明：常见的嵌入式操作系统: VxWorks，Windows CE、uC/OS-II和嵌入式Linux。
（3）A说明：VxWorks是美国WindRiver公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统。
2.填空题(1)嵌入式计算机(2)微处理器外围电路外部设备(3)板级支持包实时操作系统应用编程接口应用程序(4)嵌入式处理器微控制器数字信号处理器3.简答题（1）简述嵌入式系统的定义和特点答：定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
特点：专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等。
（2）简述计算机系统的发展历程第一阶段大致在20世纪70年代前后，可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段；第二阶段是以嵌入式微处理器为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统；第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统，也是嵌入式应用开始普及的阶段；第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。
（3）简述MCU和DSP的区别MCU是微控制器，DSP是数字信号处理器。
MCU相当于小型的电脑，内部集成的CPU、ROM、RAM、I/O总线，所以集成度高是它的特点。
嵌入式系统原理与实验习题学生版
嵌入式系统原理与实验习题（2013 田社平）注：显示为红色的习题为必做题。
第一章1、冯诺依曼结构以以下哪个部件为中心(A) 输入单元(B) 输出单元(C) 控制器(D) 运算器(E) 存储器2、简述冯诺依曼机构与哈佛结构主要区别及优缺点评价。
3、简述什么是微型处理器、微型计算机、微型计算机系统，分别由哪几本分组成？4、按照传输速率、容量大小、制造成本对高速缓存、主存储器和辅助存储器排序，并解释存储器的层次结构。
5、一个微型计算机有20位的地址总线，32位的数据总线，该微机可访问地址空间和机器字长是多少？6、解释什么是总线？7、当多个模块接入总线时，为什么需要总线控制？总线控制有哪些实现方式？8、总线按照传输的信息类别可分为哪几类？9、输入输出设备寻址有哪些方法，简述每种方法的特点。
10、分别简述程序查询、中断、DMA输入输出数据传输方式及其特点。
11、解释什么是中断向量、中断向量表和中断服务程序？12、简述中断响应过程。
13、解释什么是摩尔定律？14、解释什么是固件，并阐述软件、固件和硬件之间关系。
15、解释什么是嵌入式系统。
16、将下列十六进制数转换为十进制。
（1）A3.3H（2）129.CH（3）AC.DCH（4）FAB.3H17、将下列十进制数转换为二进制、八进制、十六进制。
（1）23（2）107（3）1238（4）9218、将下列十进制数转换为8位有符号二进制数原码和补码。
（1）+32（2）-12（3）+100（4）-9219、将下列二进制数原码（补码）转换为有符号的十进制数。
（1）10000000B（2）00110011B（3）10010010B（4）10001001B20、设计ASCII码字母大小写转换算法第二章1.8086CPU 内部由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？2.8086CPU 中有哪些寄存器？各有什么用途？3.简要解释下列名词的意义：CPU，存储器，堆栈，IP，SP，BP，段寄存器，状态标志，控制标志，物理地址，逻辑地址，机器语言，汇编语言，指令，内部总线，系统总线。
嵌入式系统实验指导书
《嵌入式系统原理与设计》实验指导书学院：班级：指导教师：实验一ARMSYS平台开发环境及工具熟悉一、实验目的1、掌握ARMSYS平台开发环境2、学习ARM 的端口配置方法3、掌握ARM STD2.51 开发平台的使用方法二、实验设备硬件：THUS-1 型嵌入式（ARM）实验/开发系统；ARM 仿真器套件（包括仿真器、25 针并口延长线、14 针（或20 针）排线）；串口线（2、3 平行）；PC 机（Pentumn100）软件：PC 机操作系统Windows 98/2000/NT/XP ；ARM STD2.51 集成开发环境；仿真器驱动程序三、实验内容熟习ARM SDT2.51 平台的开发环境。
四、实验原理1、超级终端的建立①点击“开始→程序→附件→通讯→超级终端”，进入图1，选择COM1，点击确定；图1②如图2，输入名称，选择图标（第一个），点击确定；图2③对端口进行如下设置，并确定：图3注意：当关闭超级终端时提示是否保存，选择“是”，下次不需要再建，直接打开“ARM”即可。
2、JTAG的设置①将JTAG口与目标板连接好；②双击桌面图标，打开ARM7调试代理，将其设置为如图4所示，然后点击Test按钮。
如果JTAG口与目标板连接好，则在ARM7调试代理的左侧的空白处会出现“Detect ARM7TDMI”的字样。
图4注意：在运行SDT的调试器ADW调试程序的过程中,始终不要关闭ARM7调试代理。
3、ARM SDT的应用ARM SDT 是ARM 公司推出的一整套集成开发工具。
SDT 经过逐年维护和更新，目前最新版本为2.5.2。
新建一个项目的步骤如下：①运行ARMSDT2.5 集成开发环境（ARM Project Manager），点击开始菜单中的程序组的ARM SDT V2.51中的ARM Project Manager启动主程序或者点击桌面图标启动主程序。
出现主程序界面，如图5所示。
图5②若要新建一个项目，选择File|New 菜单，在对话框中选择PROJECT，新建一个工程文件（project1），如图6所示。
《嵌入式系统》课程实验指导书
《嵌入式系统》课程实验指导书第一部分实验教学系统硬件介绍第二部分Embest IDE集成开发环境使用说明第三部分实验指导第一部分实验教学系统硬件介绍1.1教学系统的硬件电路Embest S3CEV40开发板是实验系统的主要硬件平台，它是英蓓特公司开发的一款全功能ARM开发板，基于Samsung公司的S3C44B0X处理器(ARM7TDMI)，资源丰富。
硬件系统包含了嵌入式系统开发应用所需的大部分设备，如串口、以太网口、USB口、音频输出、LCD及TSP触摸屏、4*4的小键盘、固态硬盘、大容量的Flash和SDRAM等等。
用户不仅可以在该硬件平台上完成实验系统提供的实验例子，还可以参考该平台设计自己的目标系统。
该硬件平台如下图所示：图1-1 实验系统硬件平台Embest S3CEV40开发板的基本资源如下：●电源：外部5V电源供电或者由USB接PC供电,电源指示LED以及500mA保险丝●1M×16bit Flash●4×1M×16bit SDRAM●4Kbit IIC BUS的串行EEPROM●2个串口，其中一个为简单接口，一个为全接线接口，可跳接RS232 MODEM●复位开关●两个中断按钮，两个LED●外部IDE硬盘接口●LCD及TSP触摸屏接口●20针JTAG接口●USB连接器●4×4键盘接口●4个2×20PIN CPU扩展接口●10M 以太网接口●8段数码管●MICROPHONE输入口●IIS音频信号输出口，可接双声道SPEAKER●固态硬盘16M×8bit●320*240 带触摸功能的显示屏Embest ARM教学系统主要功能模块如图1-2 所示：图1-2 Embest S3CEV40功能模块1、存储系统实验系统上的存储系统包括一片1M×16bit的Flash（SST39VF160）和一片4M×16bit 的SDRAM（HY57V65160B）。
嵌入式系统实验指导书2-UCOS部分
《嵌入式系统原理及应用》——UCOS部分实验指导书华南师范大学物电学院前言随着芯片技术和电子产品智能化的飞速发展，嵌入式技术越来越受到人们的关注，应用领域几乎遍及所有的电子产品：智能机器人、网络通信、军用设备、汽车导航、环境保护、智能仪器等等。
嵌入式系统融合了计算机软、硬件技术、通讯技术和半导体微电子技术，针对实际应用系统要求，将相应的计算机直接嵌入到应用系统中，并可针对应用需求对软、硬件进行优化、裁剪。
通过嵌入式系统课程的学习并结合本次实验，使学生了解嵌入式系统的开发方法和流程，熟悉ARM9-2410硬件平台及其应用处理机的使用方法，熟悉UCOS-II嵌入式操作系统的基本原理、概念。
并能针对ARM9-2410硬件平台、应用需求自行定制、优化UCOS-II操作系统，并独立编写可在ARM9-2410嵌入式设备上运行的应用程序。
所以本实验指导书为学习ARM9-2410硬件平台的学生，配合《嵌入式系统原理与应用》课程的教学，结合ARM9-2410硬件平台编写了这本实验指导书。
《嵌入式系统原理与应用》是一门实践性很强的课程，提高教学质量的一个重要环节是上机实习和训练，无论是学习汇编语言程序设计，还是学习嵌入式操作系统，不通过加强动手是不能获得预期效果的。
本实验指导书提供多个实验的指导性材料，有些实验还有一些有一定难度的选做项目，可以根据课时的安排和教学要求进行取舍。
为了达到某些实验的目的，书中提供的参考程序与实际应用中的程序会有些差别，所以不一定是最优的。
由于时间紧迫，需要赶课程进度与实验时间的同步，加上编者学识有限，书中定有不少欠妥、疏漏之处，还请同学们不吝指正，以利于我们在今后的教学中不断改进和提高。
“嵌入式系统”是一门新兴的课程，如何能让同学们更好地掌握这门新技术，我们也希望听到同学们意见和建议，以便我们能推出更合理的教学、实验方案。
在此谢谢同学们在本学期的支持！实验须知1. 实验前必须阅读教科书的有关部分和本实验指导书，了解实验目的、内容、步骤，做好实验前的准备工作，编写好实验中要求自编或修改的程序；完成实验前要求完成的准备工作后方可以上机实验，否则不得上机操作。
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嵌入式系统原理与应用实验指导书南航金城学院2013.2目录目录 (1)第一部分试验箱硬件结构 (2)第二部分实验 (11)实验一ADS1.2集成开发环境练习 (11)实验二汇编指令实验1 (17)实验三汇编指令实验2 (20)实验四汇编指令实验3 (23)实验五ARM微控制器工作模式实验 (28)实验六 C语言程序实验 (33)实验七 C语言调用汇编程序实验 (36)实验八GPIO输出控制实验 (39)实验九GPIO输入实验 (46)实验十外部中断实验 (50)实验十一UART通讯实验 (56)实验十二I2C接口实验 (64)实验十三定时器实验 (75)实验十四PWM DAC实验 (81)实验十五ADC实验 (87)实验十六RTC实验 (94)实验十七步进电机控制实验 (101)实验十八直流电机控制实验 (105)附录1 DeviceARM2410 专用工程模板 ..................................................... 错误!未定义书签。
第一部分试验箱硬件结构MagicARM2410教学实验开发平台是一款可使用μC/OS-II、Linux和WinCE操作系统、支持QT、MiniGUI图形系统、集众多功能于一身的ARM9教学实验开发平台。
采用Samsung公司的ARM920T内核的S3C2410A微处理器，扩展有充足的存储资源和众多典型的嵌入式系统接口。
MagicARM2410实验箱参考如图1.1所示。
图1.1 MagicARM2410实验箱外观图MagicARM2410实验箱功能框图如图1.2所示。
图1.2 MagicARM2410实验箱功能框图1.1 S3C2410A芯片简介S3C2410A是Samsung公司推出的16/32位RISC处理器（ARM920T内核），适用于手持设备、POS机、数字多媒体播放设备等等，具有低价格、低功耗、高性能等特点。
S3C2410A提供了以下丰富的内部设备：16KB的指令Cache和16KB 数据Cache，MMU虚拟存储器管理，LCD控制器（支持STN&TFT），支持NAND Flash系统引导，系统管理器（片选逻辑和SDRAM控制器），3通道UART，4通道DMA，4通道PWM定时器，I/O端口，RTC，8通道10位ADC和触摸屏接口，I2C总线接口，USB主机接口，USB设备接口，SD卡&MMC卡接口，2个SPI总线接口以及内部PLL时钟倍频器。
S3C2410采用了ARM920T内核，0.18um工艺的CMOS标准宏单元和存储器单元。
它的低功耗、精简和出色的全静态设计特别适用于对成本和功耗敏感的应用。
同样它还采用了Advanced Microcontroller Bus Architecture(AMBA)新型总线结构。
S3C2410提供了一系列完整的系统外围设备，消除了为系统配置额外器件的需要，大大减少了整个系统的成本。
S3C2410主要特征如下：●203MHz的ARM920T内核，支持JTAG仿真调试；●16KB的I-Cache和16KB的D-Cache；●具有MMU，支持WinCE、EPOC32、Linux等操作系统；●外部存储器控制器（SDRAM控制和片选逻辑），共分8个Bank，每个Bank可访问128MB空间；●片内4KB SRAM，可用作NAND Flash系统引导的缓冲区；●LCD控制器（最大支持4K色STN和256K色TFT），1通道LCD专用DMA；●4通道DMA，有外部请求引脚；●3个UART（IrDA1.0，16字节Tx FIFO，16字节Rx FIFO）；●2个SPI总线接口；●1个多主I2C总线接口；●1个IIS总线接口；●兼容SD主接口协议1.0版和MMC卡协议2.11兼容版；●NAND Flash/SM卡接口，支持NAND Flash系统引导；●2个USB主机接口，1个USB设备接口（V1.1）；●4个PWM定时器和1个内部定时器；●看门狗定时器；●117个通用I/O口；●24个外部中断；●8通道10位ADC和触摸屏接口；●具有日历和时钟功能的RTC；● 1.8V内核供电，3.3V存储器供电，3.3V外部I/O供电；●功耗控制模式：普通，慢速，空闲和掉电模式；●具有片内PLL时钟发生器。
S3C2410A芯片内部结构框图如图1.3所示。
S3C2410芯片引脚的定义请参考数据手册。
图1.3 S3C2410内部结构框图1.2 硬件结构MagicARM2410试验箱主板上安排有少量的跳线器，跳线器的名称均以“JP”开头，比如JP1，JP2。
跳线器的位置均放在相应的电路模块旁边，比如直流电机控制电路的跳线JP3、JP4，它们的位置都是在直流电机控制电路旁边。
这些跳线可分为两种类型，一种使模块电路电源跳线，另一种使模块电路I/O连接跳线，当需要使用某一模块电路时，则需要将电源跳线和I/O连接跳线短路。
另外，通过跳线用户可以将I/O连接到外面（试验箱之外）的实验电路，也可以重新分配模块电路所使用的I/O口（将跳线取出，使用连接导线从其它跳线上连接控制I/O）。
注意：只有直流电机、步进电机和液晶屏背光电路时有电源跳线的。
部分I/O 资源是复用的，使用时需要避免I/O冲突。
1.2.1 跳线器说明MagicARM2410试验箱跳线器说明如表1.1所示。
1、JP1、JP2 RS232/RS485接口电路MagicARM2410试验箱主板上的RS232接口电路（CZ11连接器）使用了S3C2410A的UART0，同时GPRS PACK接口电路也复用了UART0，为了避免RXD0信号冲突，所以设置了JP1跳线来断开RS232接口电路与S3C2410A的RXD0的连接。
当需要使用RS232接口CZ11时，请将JP1跳线短接。
JP1跳线器说明见表1.2S3C2410A的UART1，同时RS485接口电路也复用了UART1，为了避免RXD1信号冲突，所以设置了JP2跳线来选择RXD1是连接到RS232接口电路还是连接到RS485接口电路。
若需要使用RS232接口CZ1，请将JP2短接到“232R”端；若需要使用RS485接口电路，请将JP2短接到“485R”端。
JP2跳线器说明见表1.3。
MagicARM2410试验箱主板上的直流电机控制电路使用了GPB0和GPH9两个I/O，通过JP3跳线器可以将这些I/O断开与直流电机电路的连接。
JP3跳线器说明见表1.4。
JP4为直流电机控制电路的电源跳线，需要使用直流电机时请短接JP4。
3、JP5、JP6 步进电机控制电路MagicARM2410试验箱主板上的步进电机驱动电路使用了GPC0、GPC5~GPC7等4个I/O，通过JP6跳线器可以将这些I/O断开与步进电机电路的连接。
JP6跳线器说明见表1.5。
JP5为步进电机控制电路的电源跳线，需要使用步进电机时请短接JP5。
JP7为彩色液晶屏背光电路的电源跳线，需要使用彩色液晶屏时请短接JP7，这样液晶屏才会点亮。
由于液晶屏背光灯管耗大，所以在不使用液晶屏时请将JP7跳线断开（要求在关断试验箱总电源之口再进行短接/断开JP7跳线操作）。
5、JP8 启动方式选择在MagicARM2410试验箱主板上，通过JP8跳线可以选择NAND Flash启动方式或者NOR Flash启动方式。
若需要从NAND Flash启动引导程序运行，请将JP8跳线短接；若需要从NOR Flash启动引导程序运行，请将JP8跳线断开。
JP8跳线器说明见表1.6。
表1.6 JP8跳线JP9跳线器用于设置GPH10口线是否与蜂鸣器电路连接，当JP9短接时，通过GPH10控制蜂鸣器蜂鸣。
JP9跳线器说明见表1.7。
表1.7 JP9跳线由于S3C44B0（Samsung公司的ARM7处理器）的RTC电源为2.5V~3.0V，与S3C2410A的1.8V不相同，为了能够在试验箱主板上使用S3C44B0的核心板，所以设置了JP10跳线，当JP10跳线短接时，将会给核心板提供3.0V的RTC电源。
注意：JP10跳线为保留功能的跳线，请不要短接。
8、JP11 PWM DAC电路试验箱主板上的PWM DAC电路使用的I/O口线为GPB0（具有TOUT0功能），通过JP11跳线器可以将此I/O断开与PWM DAC电路的连接。
JP11跳线器说明见下表1.8。
JP12为RS485接口电路的终端电阻跳线，若需使用终端电阻，请把JP12短接，否则把JP12断开。
10、JP13 IDE硬盘检测引脚JP13跳线为IDE硬盘检测引脚上的跳线，当需要使用IDE硬盘时，请将JP13全部短接，否则系统将无法判断硬盘存在，导致不能正确操作硬盘。
JP13跳线器说明见表1.9。
表1.9 JP13跳线注意：在使用CF卡或PCMCIA接口时，不能短接JP13，否则操作出错。
1.2.2 连接器说明MagicARM2410试验箱主板上具有众多接口，比如RS232接口、RS485接口等等，这些接口的连接器（用于连接的硬件）大部分都安装在试验箱主板的边上，以方便使用。
试验箱主板上的连接器说明如表1.10所列。
其中，J10~13为电源输出接口，可以向用户板提供12V、5V和3.3V，但要求负载功率不要过重，也不要与其他电源连接，否则可能导致器件损坏。
表1.10 连接器一览表1.3、硬件资源分配情况1.3.1 外围器件地址分配MagicARM2410试验箱上使用的核心板为DeviceARM2410核心板，其存储器的地址如表1.11所列。
试验箱主板上的外围器件地址分配如表1.12所列。
表1.11 DeviceARM2410核心板上的存储器地址1.3.2 I/O口分配试验箱主板部分I/O器件的I/O分配表见表1.13。
表1.13 I/O分配表1.3.3 没有使用的I/O试验箱上还有部分I/O没有使用，如表1.14所列，用户可以通过相应的连接器将它们引出使用。
表1.14 空闲的I/O第二部分实验实验可分为两部分，第一部分从实验一至实验七，介绍如何在ADS1.2集成开发环境进行编译和模拟仿真调试，该部分实验室脱离硬件电路进行；第二部分从实验八至实验十八，介绍在无操作系统下的嵌入式系统基本接口应用实验，该部分实验基于MagicARM2410教学实验开发平台进行的。
实验一ADS1.2集成开发环境练习一、实验目的了解ADS 1.2集成开发环境的使用方法。
二、实验设备●硬件：PC机●软件：Windows 98/2000/XP操作系统，ADS 1.2集成开发环境三、实验内容●建立一个新的工程；●建立一个汇编源文件，并添加到工程中；●设置文本编辑器支持中文；●设置编译链接控制选项；●编译链接工程；●调试工程。