ARM嵌入式VxWorks实践教程课程设计
ARM嵌入式系统课程设计报告
湖南工业大学课程设计资料袋电气与信息工程学院（系、部）2015－2016学年第1学期课程名称嵌入式系统指导教师欧阳洪波职称讲师学生姓名联想专业班级电子信息1203学号124017205XX题目Linux操作系统开发环境的构建、移植与使用成绩起止日期 2015年 12 月 14 日～ 2015年 12 月 27 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2015 —2016学年度第 1学期电气与信息工程学院（系、部）电子信息专业 1203 班级课程名称：嵌入式系统课程设计设计题目：Linux操作系统开发环境的构建、移植与使用完成期限： 2015年12月14日～ 2015年12月27日共2周指导教师（签字）： 2015年12月 06日系（教研室）主任（签字）： 2015年12月06日嵌入式系统课程设计说明书Linux操作系统开发环境的构建、移植与使用起止日期：2015年 12 月 14 日～ 2015年 12 月 27 日共2周学生姓名联想班级电子信息1203学号124017205XX成绩指导教师(签字)电气与信息工程学院2015年12月27日目录一、课程设计目的 (5)二、课程设计要求 (5)三、Linux 操作系统的安装及设置 (5)四、Linux 开发环境的构建及移植 (7)五、Linux 基本操作命令的使用 (14)六、课程设计收获和体会 (16)一、课程设计目的在学习和初步掌握ARM嵌入式系统的硬件结构与工作原理、ARM汇编程序设计语言、Linux操作系统等ARM嵌入式系统基础理论以及嵌入式系统设计与开发基本方法的基础上，进行Linux操作系统开发环境的构建、移植与使用等综合实践，为实际从事ARM+Linux嵌入式系统的设计与开发打下良好的基础。
二、课程设计要求进行Linux操作系统开发环境的构建、移植与使用等综合实践，具体任务为：（1）Linux操作系统的安装及设置：包括VMware的安装，Linux操作系统的安装及设置；（2）Linux开发环境的构建及移植：包括：交叉编译器的安装，U-BOOT的配置与编译，Linux内核的配置与编译；Busybox等实用工具的安装；GUI工具包QT 的安装等；（3）Linux基本操作命令的使用：各种Linux基本操作命令的使用。
嵌入式arm课程设计2017
嵌入式arm课程设计2017一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握嵌入式ARM的基本概念、原理和编程方法。
具体包括：1.知识目标：–了解嵌入式系统的定义、特点和应用领域；–掌握ARM处理器的基本结构、工作原理和指令系统；–学习嵌入式编程语言，如C/C++，并能运用到实际项目中。
2.技能目标：–能够使用开发工具，如编译器、调试器等；–具备嵌入式系统的设计和开发能力，能够独立完成项目；–能够对嵌入式系统进行调试、优化和维护。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神；–使学生认识到嵌入式技术在现代社会中的重要性和前景；–增强学生的自信心，培养他们面对挑战和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.嵌入式系统概述：介绍嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域；2.ARM处理器：学习ARM处理器的基本结构、工作原理和指令系统；3.嵌入式编程基础：学习嵌入式编程语言，如C/C++，以及编程规范和技巧；4.嵌入式系统设计：学习嵌入式系统的设计方法，包括硬件选择、软件开发等；5.项目实践：完成一个实际的嵌入式项目，锻炼学生的综合应用能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，确保学生掌握基础知识；2.案例分析法：分析实际案例，让学生了解嵌入式系统的应用和设计思路；3.实验法：完成实验项目，让学生亲自动手操作，提高实践能力；4.讨论法：学生进行小组讨论，培养团队合作精神和创新意识。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的教材，如《嵌入式系统设计与实践》等；2.参考书：提供相关的参考书籍，如《ARM处理器编程手册》等；3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，辅助学生理解；4.实验设备：提供嵌入式开发板、调试器等实验设备，让学生动手实践。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面客观地评价学生的学习成果。
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。
ARM嵌入式课程设计
通信与信息工程学院2015/2016 学年第一学期课程设计实验报告模块名称ARM嵌入式开发专业电子信息工程学生班级B120110学生学号B******** 学生姓名钱晨指导教师余雪勇实验内容一、基本要求在基本要求中，需要从11个测试程序中选做8个，以下是对8个程序的实验过程的叙述，包括实验前的硬件连接准备、软件环境配置（串口工具、dnw、ADS、交叉编译环境等）、每个实验的关键代码以及简单分析。
1、硬件连接用USB线、串口线把开发板连到电脑相应的端口，再将电源线插好。
2、软件环境配置设置串口工具SecureCRT解压在“windows 平台开发工具包\”目录下的“SecureCRT.rar”后，即可使用SeureCRT，双击图标，打开SecureCRT，如下图所示：点击图中红色方框图标，出现下图的设置窗口：在 Ptotocol 里面选择Serial，出现如下图所示的对话框，详细设置参考下图，超级终端设置部分，不再重复。
注意：Port 选项部分根据您实际使用的端口进行配置，其他选项请一定配置如下图所示。
配置完毕后，点击上图的“Connect”选项即可连通串口。
DNW 设置DNW 在这里是我们的.bin 文件下载软件，可实现我们向flash 或者内存当中烧写程序的功能。
直接双击“Windows 平台工具\DNW”目录下的DNW 软件，出现下图：配置（2）配置如下图：3、实验前准备串口工具和开发板连接成功后，将选择开关打到norflash，并按一下重启键，开发板则自动按照选择从norflash 启动。
此时，如果 SecureCRT 界面显示如下，则表示串口工具已经工作正常：一般出厂光盘里面已经有许多bin 文件了，其中包括我们此处所说的TQ2440_Test 的bin文件。
我们也可以参考以下步骤，使用ADS1.2 生成自己的“*.bin”文件。
（1）、安装ADS1.2（ARM Developer Suite v1.2，一款针对ARM 的开发套件），并使用ADS打开天嵌科技的出厂自带的测试程序。
以ARM为例的Vxworks开发工具的使用操作流程
以ARM为例的Vxworks开发工具的使用操作流程一．认识Tornado II和VxworksVxWorks是一种嵌入式的实时操作系统，所谓嵌入式系统就是用户自己开发设计板子，板子上通常有一颗CPU，VxWorks支持32位的CPU，包括Intel公司的x86、Motorola公司的68k和PowerPC、MIPS、ARM、Intel公司的i960、Hitachi公司的SH。
我们设计的板子通常没有软件的自开发能力，所以我们需要一台通用机来辅助开发，这台通用机可以是PC 或工作站，我们称辅助我们软件开发的通用机为宿主机(Host)，用户自己开发的板子为目标机(Target)。
宿主机上要有一个集成开发环境(IDE)来辅助我们的软件开发，这套集成开发环境可以运行在Windows95/NT或 UNIX下，包括交叉编译器(Cross Compiler)和交叉调试器(Cross Debugger),所谓交叉编译器就是在宿主机上编译生成可以在目标机上运行的代码IMAGE，交叉调试器就是通过宿主机和目标机之间的某种耦合方式实现前后台调试。
我们称宿主机上的这套集成开发环境为Tornado，编译生成的目标机上的可执行代码IMAGE为VxWorks。
在系统安装的时候，集成调试环境和VxWorks的原材料（一些obj文件）都安装到宿主机上，编译生成的在目标机上运行的IMAGE内包含操作系统。
二．Tornado II IDE的主要组成Tornado II IDE的主要组成部分有：1．集成的源代码编辑器（可惜不支持汉字输入）。
2．工程管理工具。
3．集成的C和C＋＋编译器和make工具。
4．浏览器，用于收集可视化的资源，监视目标系统。
5．CrossWind，图形化的增强型调试器。
6．WindSh,C语言命令外壳，用于控制目标机。
7．VxSim,集成的vxworks目标机仿真器。
8．WindView,集成的软件逻辑分析仪。
9．可配置的各种选项，可以改变归Tornado GUI的外观等。
嵌入式开发教程之基于ARM7核处理器VxWorks系统BSP设计
rSBCarm7 BSP拷贝一份并命名为4510BSP， 接下来的工作就是修改该目录下的文件，从而得到 自己的BSP。 （2）修改MakeFile文件 修改4510BSP目录下的makefile文件，修改如下几 行： TARGET_DIR = 4510BSP # changed by caiyang VENDOR = CAI # changed by caiyang BOARD = MyarmBoard # changed by caiyang ROM_TEXT_ADRS = 01000000 # ROM entry
（3）修改config.h文件 主要是修改ROM_BASE_ADRS、 ROM_TEXT_ADRS、ROM_SIZE、 RAM_LOW_ADRS、RAM_HIGH_ADRS和undef掉 不需要的部分。注意这些应该和makefile文件中设 置的一致。 （4）修改romInit.s文件 CPU一上电就开始执行romInit( )函数，因此在 romInit.s代码段中它必须是第一个函数。对于热启 动，处理器将会执行romInit( )加上4后的代码（具 体参考sysLib.c中的sysToMonitor( )函数）。更多 的硬件初始化在sysLib.c中sysHwInit( )函数中，
● 中断控制器，支持21个中断源，包括4个外部中 断 ● 支持SDRAM，EDO DRAM，SRAM，Flash等 ● 具有扩展外部总线 ● JTAG接口，支持软件开发 ，硬件调试 S3C4510B支持目前常用的嵌入式操作系统，如 VxWorks、pSoS、ucLinux等，本文将主要介绍 VxWorks操作系统下的软件开发。 ARM7TDMI是arm家族通用的一款32位微处理器， 它主要为用户提供了高性能、低价格解决方案。 ARM7TDMI具有三级流水线的32位RISC处理器， 处理器结构为冯· 诺依曼Load/Store。该CPU具有
ARM嵌入式技术原理与应用-基于XScale处理哭及Vxworks操作系统教学设计
ARM嵌入式技术原理与应用-基于XScale处理哭及Vxworks操作系统教学设计简介ARM（Advanced RISC Machines）是一种基于精简指令集（RISC）架构的处理器架构，常用于嵌入式系统中。
XScale是ARM架构的一种品牌，具有低功耗和高性能的特点，在嵌入式领域中广泛应用。
VxWorks是实时操作系统的代表，具有高度可靠性和稳定性，常用于嵌入式系统中。
本教学设计旨在介绍ARM嵌入式技术原理和应用，以及基于XScale处理器和VxWorks操作系统的嵌入式系统开发方法。
教学内容第一部分：ARM嵌入式技术原理1.ARM架构概述介绍ARM架构的发展历程、特点和应用场景等。
2.ARM处理器核介绍ARM处理器的体系结构、寄存器、指令集等。
3.ARM嵌入式开发环境介绍ARM嵌入式开发环境的搭建，包括工具链、开发板、调试器等。
4.常用接口协议介绍常用的接口协议，如UART、SPI、I2C等。
第二部分：基于XScale处理器嵌入式系统开发1.XScale处理器概述介绍XScale处理器的特点、应用场景和开发工具等。
2.嵌入式系统设计介绍嵌入式系统设计的基本原理和方法，包括硬件和软件的设计要点。
3.嵌入式系统编程介绍嵌入式系统编程的方法和工具，包括交叉编译环境、调试工具等。
4.嵌入式系统调试介绍嵌入式系统调试的方法和工具，包括调试器、仿真器等。
第三部分：VxWorks操作系统1.实时操作系统概述介绍实时操作系统的发展历程、原理和特点等。
2.VxWorks操作系统概述介绍VxWorks操作系统的特点、应用场景和开发工具等。
3.VxWorks操作系统编程介绍VxWorks操作系统编程的方法和工具，包括任务管理、内存管理、中断处理等。
4.VxWorks操作系统调试介绍VxWorks操作系统调试的方法和工具，包括远程调试、系统日志等。
教学方法本教学设计采用讲授和实践相结合的方式进行。
教学过程中，将根据教学内容分别进行理论讲解和实践操作。
西工大嵌入式实验指导书-VxWorks
《嵌入式计算机系统》VxWorks实验指导书编写：魏晓敏西北工业大学2013年11月实验一基于VxWorks的多任务设计第一部搭建VxWorks开发环境VxWorks 是专门为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软件，为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理、实时的系统资源以及实时的任务间通信。
VxWorks是种功能强大而且复杂的操作系统，仅仅依靠人上编程调试，很难发挥它的功能并设计出可靠、高效的嵌入式系统，必须有与之相适应的开发工具。
Tornado就是为开发基于VxWorks 的应用系统而提供的集成开发环境，Tornado中包含的工具管理软件，可以将用户自己的代码与VxWorks 的核心系统有效地组合起束，从而轻松、可靠地完成嵌入式应用厅发。
Tornado是Windriver 公司开发的嵌入式软件开发环境。
Tornado开发环境的最新版本是2.2 ，它在延续了Tornado2.0 开发环境的基础上，增加了更多易于使用、性能优异的工具，因此在商业上取得了较大成功，获得了用户的好评。
Tornado开发环境是嵌入式实时领域里最新的开发调试环境，是编写嵌入式实时应用程序的完整的软件开发平台。
它给嵌入式系统开发人员提供了一个不受目标机资源限制的超级开发和调试环境a。
它包含3 个高度集成的部分：●运行在宿主机和目标机上的强有力的交叉开发工具和实用程序●运行在目标机上的高性能、可裁剪的实时操作系统VxWorks●连接宿主机和目标机的多种通讯方式，如以太网、串u线、ICE 或ROM 仿真器VxWorks的开发环境为Tornado，我们实验室用的是Tornado2.2。
包括Wind_River_tornado2.2.1_vxworks5.5.1 和Wind_River_vxworks5.5.1_BSP_drivers 两部分，需要分别安装，安装的顺序是先安装VxWorks5.5.1，再安装BSP包。
1.1Tornado安装步骤1.1.1 获取Tornado安装文件Tornado安装文件，包括 TORNADO2.2 和BSP的文件，可以从网上下载（/ShowFile.asp?FileID=62525）。
《嵌入式ARM教案》课件
《嵌入式ARM教案》课件第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义介绍嵌入式系统的概念、特点和应用领域解释嵌入式系统与通用计算机系统的区别1.2 嵌入式系统的历史与发展概述嵌入式系统的发展历程介绍嵌入式系统在不同领域的应用发展情况1.3 嵌入式系统的组成与架构讲解嵌入式系统的常见架构介绍嵌入式系统的主要组成部分及其作用1.4 嵌入式系统的优势与挑战阐述嵌入式系统的优势分析嵌入式系统面临的挑战和发展趋势第二章：ARM处理器简介2.1 ARM处理器的发展历程介绍ARM公司的起源和发展历程讲解ARM处理器的发展阶段和产品系列2.2 ARM处理器的特点与优势阐述ARM处理器的特点分析ARM处理器在嵌入式系统中的应用优势2.3 ARM处理器的架构与工作原理讲解ARM处理器的架构设计介绍ARM处理器的工作原理和指令集2.4 ARM处理器的选型与评估指导如何选择合适的ARM处理器介绍评估ARM处理器性能的方法和指标第三章：嵌入式操作系统基础3.1 嵌入式操作系统的概念与分类解释嵌入式操作系统的定义和分类介绍常见的嵌入式操作系统及其特点3.2 嵌入式操作系统的核心功能与架构讲解嵌入式操作系统的核心功能阐述嵌入式操作系统的常见架构设计3.3 嵌入式操作系统的移植与优化介绍嵌入式操作系统移植的基本步骤讲解嵌入式操作系统的优化方法和技巧3.4 嵌入式操作系统的应用与案例分析分析嵌入式操作系统在实际应用中的案例探讨嵌入式操作系统的发展趋势和挑战第四章：嵌入式系统设计与开发流程4.1 嵌入式系统设计的基本原则介绍嵌入式系统设计的重要原则讲解设计过程中需要考虑的因素4.2 嵌入式系统硬件设计讲解嵌入式系统硬件设计的基本步骤和方法介绍硬件选型和硬件设计中的注意事项4.3 嵌入式系统软件设计阐述嵌入式系统软件设计的基本步骤和方法讲解软件开发工具和编程语言的选择4.4 嵌入式系统开发的流程与实践介绍嵌入式系统开发的典型流程分析实际开发过程中需要注意的问题和实践经验第五章：嵌入式系统编程基础5.1 嵌入式编程语言概述介绍嵌入式编程的常用语言及其特点分析不同编程语言在嵌入式系统中的应用场景5.2 C语言编程基础讲解C语言的基本语法和编程技巧介绍C语言在嵌入式编程中的应用和实践5.3 汇编语言编程基础介绍汇编语言的基本概念和语法讲解汇编语言在嵌入式编程中的应用和实践5.4 嵌入式编程的实践技巧讲解嵌入式编程的常见技巧和注意事项分析实际项目中遇到的问题和解决方法《嵌入式ARM教案》课件第六章：嵌入式系统硬件接口与驱动6.1 嵌入式系统硬件接口概述介绍嵌入式系统中常见的硬件接口类型讲解硬件接口的工作原理和功能6.2 UART接口与驱动编程讲解UART接口的基本概念和功能介绍UART接口的驱动编程方法和实践6.3 I2C接口与驱动编程介绍I2C接口的基本概念和协议讲解I2C接口的驱动编程方法和实践6.4 SPI接口与驱动编程讲解SPI接口的基本概念和协议介绍SPI接口的驱动编程方法和实践第七章：嵌入式系统存储与文件系统7.1 嵌入式系统存储概述介绍嵌入式系统中常见的存储设备和技术讲解存储器接口和存储器控制器的选择7.2 NAND闪存与驱动编程介绍NAND闪存的基本概念和特点讲解NAND闪存的驱动编程方法和实践7.3 NOR闪存与驱动编程讲解NOR闪存的基本概念和特点介绍NOR闪存的驱动编程方法和实践7.4 文件系统的设计与实现讲解嵌入式文件系统的设计原理介绍常见嵌入式文件系统的实现方法和实践第八章：嵌入式系统网络通信8.1 嵌入式系统网络通信基础介绍嵌入式系统网络通信的基本概念和技术讲解网络通信协议和网络架构8.2 TCP/IP协议栈与嵌入式网络应用讲解TCP/IP协议栈的基本原理和组成介绍基于TCP/IP协议栈的嵌入式网络应用实践8.3 Wi-Fi通信模块与驱动编程介绍Wi-Fi通信模块的基本概念和功能讲解Wi-Fi通信模块的驱动编程方法和实践8.4 蓝牙通信模块与驱动编程讲解蓝牙通信模块的基本概念和功能介绍蓝牙通信模块的驱动编程方法和实践第九章：嵌入式系统实时性与调度策略9.1 嵌入式系统实时性概述讲解嵌入式系统实时性的概念和重要性介绍实时系统的分类和实时性要求9.2 嵌入式调度策略与算法讲解嵌入式系统的调度策略和算法分析不同调度策略的优缺点和适用场景9.3 实时操作系统（RTOS）简介介绍实时操作系统的基本概念和特点讲解RTOS在嵌入式系统中的应用和实践9.4 实时调度器的实现与优化讲解实时调度器的实现方法和流程介绍调度器的优化技巧和注意事项第十章：嵌入式系统项目管理与实践10.1 嵌入式系统项目管理概述介绍嵌入式系统项目管理的概念和重要性讲解项目管理工具和方法在嵌入式系统中的应用10.2 项目需求分析与规划讲解项目需求分析和规划的方法介绍需求文档编写和项目进度管理的实践经验10.3 嵌入式系统开发的实践技巧讲解嵌入式系统开发中的实践技巧和注意事项分享实际项目开发中的经验和最佳实践10.4 项目验收与维护介绍项目验收的标准和方法讲解项目维护和升级的策略与实践《嵌入式ARM教案》课件第十一章：嵌入式系统安全与加密技术11.1 嵌入式系统安全概述讲解嵌入式系统安全的重要性介绍常见的嵌入式系统安全威胁和攻击手段11.2 加密技术在嵌入式系统中的应用介绍加密技术的基本原理和算法讲解加密技术在嵌入式系统中的应用场景和实践11.3 安全存储与传输讲解如何在嵌入式系统中实现安全存储和传输介绍常见的加密存储和传输技术及其实现方法11.4 安全认证与授权讲解嵌入式系统中的安全认证和授权机制介绍常见的认证和授权方法及其在嵌入式系统中的应用第十二章：物联网与嵌入式系统的融合12.1 物联网概述介绍物联网的概念、架构和应用领域讲解物联网与嵌入式系统的关联和融合趋势12.2 物联网协议与技术讲解物联网中常用的通信协议和技术介绍物联网协议栈和网络架构12.3 物联网在嵌入式系统中的应用案例分析物联网在嵌入式系统中的应用案例探讨物联网技术在嵌入式系统中的实践经验和挑战12.4 物联网安全与隐私保护讲解物联网安全的重要性和挑战介绍物联网中的安全技术和隐私保护措施第十三章：嵌入式系统在智能家居的应用13.1 智能家居系统概述介绍智能家居系统的概念、架构和应用讲解智能家居系统与嵌入式系统的关联和融合13.2 智能家居设备与控制讲解智能家居设备的选择和控制方法介绍智能家居设备的嵌入式系统设计和开发实践13.3 智能家居平台的构建与优化讲解智能家居平台的构建方法和实践介绍智能家居平台的优化技巧和注意事项13.4 智能家居安全与隐私保护讲解智能家居系统中的安全问题和隐私保护需求介绍智能家居系统中的安全技术和隐私保护措施第十四章：嵌入式系统在工业控制的应用14.1 工业控制系统概述介绍工业控制系统的概念、架构和应用领域讲解嵌入式系统在工业控制中的应用和重要性14.2 工业控制设备与接口讲解工业控制设备的选择和接口技术介绍工业控制设备的嵌入式系统设计和开发实践14.3 工业控制协议与通信讲解工业控制中常用的通信协议和技术介绍工业控制协议的实现和通信实践14.4 工业控制系统的安全性与优化讲解工业控制系统中的安全问题和优化需求介绍工业控制系统中的安全技术和优化措施第十五章：嵌入式系统在自动驾驶的应用15.1 自动驾驶系统概述介绍自动驾驶系统的概念、架构和应用前景讲解嵌入式系统在自动驾驶中的应用和挑战15.2 自动驾驶感知与决策讲解自动驾驶系统中的感知技术和决策算法介绍嵌入式系统在自动驾驶感知和决策中的应用15.3 自动驾驶控制与执行讲解自动驾驶系统中的控制技术和执行策略介绍嵌入式系统在自动驾驶控制和执行中的应用15.4 自动驾驶安全与伦理问题讲解自动驾驶系统中的安全问题和伦理挑战介绍自动驾驶系统中的安全技术和伦理指导原则重点和难点解析1. 嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域。
嵌入式ARM课程设计报告
课程设计(综合实验)报告( 201x -- 201x 年度第 x 学期)名称：嵌入式课程设计题目：第一题院系：电子与通信工程系班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数： 2成绩：日期：2014年6月29日一、课程设计(综合实验)的目的与要求(1)掌握以LPC2214为主芯片的开发板的程序编写。
(2)掌握基于μC/OS-II操作系统的用户程序的编写格式。
(3)能够掌握编写在开发板上运行基于μC/OS-II 操作系统的程序的方法；二、实验内容及要求每按键一次，获取当时的AD数据，测量电压结果通过数码管显示。
要求基于μC/OS-II操作系统，建立多个任务，通过任务间的相互关联，达到多任务间同步的实验要求。
三、设计思路建立两个任务，ADC任务，负责AD采样。
KEY任务，负责按键以及数码管显示AD数据。
并且创建消息邮箱，等待终端标志位后给另一个任务发送一个信号量。
按键中断启动时，会触发里面的信号量（信号量在IRQ_I2C中），开始AD转化。
同时，在ADC中有邮箱消息挂起（OSFlagPend~）。
在KEY任务中，当key被按下，就会邮箱发送消息（OSFlagPost~）给ADC中的邮箱挂起任务，告诉他可以进行下面的操作了，即开始显示。
四、主要代码#include "config.h"#define TASK_STK_SIZE 64OS_STK TaskADCStk[TASK_STK_SIZE]; /*定义任务ADC的堆栈*/ OS_STK TaskI2CStk[TASK_STK_SIZE];OS_EVENT *ADdataMbox; /*定义消息邮箱指针*/OS_FLAG_GRP *flag;#define KEYFLAG (1<<0)#define ZLG7290 0x70 /* 定义器件地址*/#define CA T24WC02 0xA0 /* 定义器件地址*/#define Glitter_COM 0x70void TaskADC(void *pdata); //声明任务ADCvoid TaskKEY(void *pdata); // 声明任务I2C/**************************************************************************** * 名称：I2C_Init()* 功能：主模式I2C初始化，包括初始化其中断为向量IRQ中断。
ARM9嵌入式系统设计基础教程课程设计
ARM9嵌入式系统设计基础教程课程设计课程背景随着科技的发展和人们对生活质量要求的提高，嵌入式技术（Embedded System）在各行各业中得到了越来越广泛的应用。
嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统，已经在家电、汽车、医疗、工业控制等领域崭露头角。
ARM9嵌入式系统是目前应用最广泛的一种嵌入式系统，其性能稳定、易于开发、兼容性强等优点让它成为众多企业和开发者的首要选择。
本课程以ARM9嵌入式系统为主要研究对象，旨在教授ARM9嵌入式系统设计基础知识，为学生提供嵌入式系统开发的技术支持和实践操作经验。
教学目标1.掌握ARM9嵌入式系统设计的基础知识，包括ARM体系结构、ARM处理器、电路设计等；2.学习嵌入式系统开发所需的编程语言和工具，包括C语言、汇编语言和keil MDK等；3.学习ARM9嵌入式系统中常用的外设，包括串口、SPI、I2C等；4.掌握基本的嵌入式系统开发流程和调试方法。
教学内容第一章 ARM体系结构1.ARM体系结构概述2.ARM的寄存器组织与功能3.ARM的指令系统4.ARM的异常处理第二章 ARM处理器1.ARM的微架构和流水线结构2.ARM的存储访问方式3.ARM的中断和异常处理4.ARM的外设接口和总线控制器第三章嵌入式系统开发工具1.keil MDK介绍2.C语言编程基础3.汇编语言编程基础4.嵌入式系统的调试方法第四章 ARM9嵌入式系统外设的设计和应用1.串口应用2.SPI应用3.I2C应用4.中断应用实验环节1.ARM9嵌入式系统的基本操作2.嵌入式系统空中升级功能设计3.基于keil MDK的ARM9单片机系统串口通信模块驱动程序设计4.基于keil MDK的ARM9单片机系统SPI通信模块驱动程序设计5.基于keil MDK的ARM9单片机系统I2C通信模块驱动程序设计实际效果学生通过本课程的学习和实践，在ARM9嵌入式系统设计方面获得了基本的理论知识和实践经验，能够独立完成基于ARM9嵌入式系统的嵌入式系统设计开发，为企业和个人发展奠定了扎实的技术基础。
ARM嵌入式系统原理与开发课程设计报告
ARM嵌入式系统原理与开发课程设计报告一、实验目的1、通过这次课程设计的学习，要求我们可以熟练的使用汇编语言和c语言，并且学会c语言与汇编语言的相互嵌套编写程序源代码；2、了解S3C22410的硬件结构及接口编程的编写；3、掌握SD卡的烧写流程并且学会ok6410开发板的使用。
二、实验器材1、读卡器、8GB内存卡、USB数据线；2、电脑等基础硬件设备；3、飞凌ok6410开发板。
三、飞凌OK6410开发板的部分硬件与软件一、飞凌OK6410主要硬件简介* 开发板CPU(S3C6410)内核选用ARM11，ARM处理器经历了包括ARM7、ARM9、ARM11、cortex-A8在内的多个发展历程.* ARM11拥有一条独立的load-store和算术流水的8级流水线，其基于ARMv6构架，其主频从基础的350-500MHz能扩展到最终的1GHz。
* CPU——S3C6410基于ARM1176JZF-S内核，可稳定运行于667MHz。
* 开发板ok6410采用“核心板 + 底板”的结构。
* 核心板—6层PCB设计，性能稳定，经过强电磁环境考验。
•Samsung S3C6410处理器，ARM1176JZF-S内核，主频533MHz/667MHz；• 128M字节Mobile DDR内存；• 1G字节NAND Flash（MLC）；• 12MHz、48MHz、27MHz、32.768KHz时钟源；•支持5V电压供电主板—4层板设计•一个复位按键，采用专用芯片进行复位，稳定可靠•采用8位拨码开关设置系统启动方式•共4个串口，包括1个五线RS 232电平串口（DB9母座）和3个三线TTL电平串口（20pin 2.0mm间距插头座）• 1个100M网口，采用DM9000AE，带连接和传输指示灯• 1个USB HOST插口，支持USB1.1协议，可插鼠标、U盘等• 1个USB Slave接口，支持USB2.0协议，使用mini-USB插座，可与PC连接• 1个高速SD卡座。
ARM嵌入式课程设计
课程名称：ARM嵌入式课程设计目录一、课程设计题目及其要求： (2)二、设计方案分析： (3)三、参考文献： (4)四、总体流程设计图： (4)五、设计流程图如下 (5)六、生产控制软件 (6)1、定时器 (6)2、A/D转换 (6)3、LCDYM12864I液晶显示模块 (7)七、小组体会 (10)八、附录 (11)一、课程设计题目及其要求：某化学反应过程的装置如下图，它由4个容器组成，容器之间用泵连接，以此进行化学反应。
每个容器都有检测容器空和满的传感器，2#容器还有加热器和温度传感器，3#容器还有搅拌器。
化学反应流程如下：按启动按钮后，1#、2#容器分别用泵P1、P2抽入碱和聚合物，抽满后各自的传感器发出信号，P1、P2关闭。
2#容器在P2启动后10s开始启动加热器，当2#容器中的聚合物加热到60℃时，温度传感器发出信号，关闭加热器。
当加热器关闭后，P3和P4启动，分别将1#、2#容器中的溶液送到3#反应器中，同时启动搅拌器，当3#满或1#、2#空，则P3、P4停止，P3、P4停止后搅拌器继续搅拌60s后，P5启动将混合液抽到产品池4#容器，直到4#满或3#空。
成品将用P6抽走。
为了提高生产效率，如果4#池没有满，当P3关闭时P1启动；P4关闭时P2启动，使1#、2#与3#并行工作。
当按下停止按钮后，应该完成一个完整的生产流程，即把1#、2#容器中的反应物用完，把3#容器所有混合液抽空到4#池，最终1#、2#、3#池处于空状态，然后才停止所有工作。
综合题目设计要求，由于只需要用程序来控制反应流程，因而P1、P2、P3、P4、P5、P6以及加热器、搅拌器都用LED灯来同等代替，LED亮则表示开启，灭则表示关闭。
用按键来表示容器的传感器以及开始键，按键按下则表示容器已满，反之则没有满。
二、设计方案分析：当该化学反应装置开始键S1按下时，LED1和LED2开始点亮，表明开始向容器1和容器2开始分别注入碱和聚合物。
嵌入式实时操作系统VxWorks入门_开发环境构建
嵌入式实时操作系统VxWorks入门――开发环境构建VxWorks 操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS)，它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。
在美国的F-16、FA-18 战斗机、B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。
VxWorks原先对中国区禁止销售，自解禁以来，在我们的军事、通信、工业控制等领域得到了非常广泛的应用。
VxWorks 的实时性体现在能于限定的时间内执行完所规定的功能，并能在限定的时间内对外部的异步事件作出响应。
因此，实时性系统主要应用于过程控制、数据采集、通信、多媒体信息处理等对时间敏感的场合。
本文将对这个操作系统进行一个入门级的、全面的介绍。
为力求展示其全貌，全文共分五章：(1)搭建VxWorks嵌入式开发环境;(2)简要介绍VxWorks的基本组成，内核的基本结构;(3)概述VxWorks板级支持包(BSP)的概念及VxWorks的启动过程;(4)介绍VxWorks设备驱动的架构及编写方法;(5)指明VxWorks应用开发的思路，任务调度及任务同步、中断与任务的同步机制。
以上各章中将贯穿着许多实例，由于本文定位于入门级教程，所以文中的实例都将十分简单。
下面我们进入第一章内容的讲解。
如图1，嵌入式系统的调试方法一般为通过PC(宿主机)上的集成开发环境交叉编译针对特定电路板(目标机)的程序，然后将程序通过目标板的JTAG、串口或网口等途径下载到目标板上运行。
因此，为了构造一个嵌入式系统的学习环境，拥有一块包含CPU、存储器及I/O电路(构造计算机系统)的目标电路板往往是必要的。
虽然许多集成开发环境附带模拟软件，但仅限于指令集的模拟，均无法模拟物理的目标机硬件平台，因而在其上只能进行应用程序的象征性模拟开发。
北邮研究生嵌入式系统实验课程——第4-1节 VxWorks任务的基本原理
任务优先级
从0（最高）到255（最低） 程序员可以动态地对优先级进行操作
– taskPriorityGet (tid, &priority) – taskPrioritySet (tid, priority) 使用这些函数会使得程序分析起来比较困难
创建一个任务
int taskSpawn( name, priority, options, stackSize, entryPt, arg1,…,arg10)
Name 任务名，如果是NULL系统就给一个默认的名字 Priority 任务优先级，值从0－255 Options 任务选项，如VX_UNBREAKABLE stackSize 所分配的以字节为单位的堆栈大小 entryPt 开始执行的代码的地址 Arg1…arg10 entryPt总共可以有10个参数
执行速度要快
– 快速响应 – 开销小
确定性要求
– 迟到的响应就是错误的响应
如何选择一个设计方案
如何设计一 个系统来控 制机械手
采用单个任务的方法
如果以单个任务的方式来设计系统 一个任务在一个循环中控制所有的部件 arm() { for(; ;) {if (shoulder needs moving) moveShoulder(); if (elbow needs moving) moveElbow(); if (wrist needs moving) moveWrist(); …} }
基于优先级的重新调度可以在任何时间发生
– 基于轮转的调度要以系统的ticks为间隔
VxWorks中的任务
任务的创建 任务名和任务标识 任务的优先级 任务堆栈 任务选项 任务删除 安全删除 资源重用
课Vxworks嵌入式软课件.pptx
对MMU、CACHE和大物理地址的抽象化
课Vxworks嵌入式软课件
3
支持多核的6.7版本
支持多核
非对称式多重处理(asymmetric multiprocessing; AMP) 对称式多重处理(symmetric multiprocessing; SMP)
降低功率消耗 multicore-aware工具
最优秀的特点：可靠性和实时性
领域：通信、军事、航空、航天
F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机、爱国者导弹、火星探 测器
目前销售解禁
占有率排名第一
两套系统
VxWorks操作系统
Workbench开发环境
旧版:Tornado开发环境
Workbench版基于课eVcxlwioprksse嵌入式软课件
课Vxworks嵌入式软课件
30
VxWorks中断处理
中断服务程序（ISR）运行在特定的空间
不同于一般的任务，中断服务程序没任务上下文 不包含任务控制块 所有的中断服务程序使用同一中断堆栈（专用的） 通过内核工作队列（Kernel Work Queue）最大程度减少中断
课Vxworks嵌入式软课件
20
内核wind kernel
微内核
支持Components
内核不处理外设
对外设不做假设
操作系统不假设板上是否有总线以及什么总线 不假设内存的大小及内存如何定位 不假设I/O及有多少I/O
板级支持包BSP管理外设
课Vxworks嵌入式软课件
21
内核版本
最简内核
任务的管理与调度 纳核 8k
VxWorks：标准的单CPU版本 VxFusion：标准的多CPU版本 可裁减性
面向VxWorks的嵌入式系统课程实验教学设计
71面向VxWorks 的嵌入式系统课程实验教学设计周 强 张杰玮北京航空航天大学电子信息工程学院 北京 100191摘 要：嵌入式操作系统VxWorks 作为关键应用领域的杰出代表，具有微内核、高可靠性、实时性强、可裁减等特点，日益成为嵌入式系统课程体系中重要的教学内容之一。
从课程教学的实践性需求出发，首先，设计了面向Vxworks 的两级实验教学内容体系(基本实验和综合实验)；其次，基本实验的设计从模块级出发，包括开发环境、任务处理、数据通信、显示处理等基本环节；综合实验内容在前者基础上给出系统级的综合实验设计；最后，设计了一个综合显示模拟仪表系统实验，以此巩固课程教学知识和提升学生对于嵌入式系统技术开发的综合能力。
关键词：嵌入式系统；综合显示；VxWorks ；Workbench作者简介：周强，工学博士，高级工程师；张杰玮，在读硕士研究生。
基金项目：北京市共建项目专项资助。
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有特殊要求的专用计算机系统[1]。
目前嵌入式系统正在快速发展，嵌入式处理器已经从4位、8位微处理系统发展到32位、64位RISC 系统，嵌入式软件系统也日趋复杂，大量多任务复杂应用已经广泛采用嵌入式操作系统尤其是嵌入式实时操作系统[2]。
随着新工科建设探索的逐渐深入，嵌入式系统的功能也将越来越丰富，操作越来越复杂[3]，为适应社会对高级型嵌入式系统人才的需求，国内各大高校所开设的嵌入式系统课程重要性日益增强，开展高级型嵌入式计算机系统的课堂教学和相关实验，使学生们掌握高级嵌入系统的原理、结构、软硬件的开发方法，为将来的实际工作打下更加坚实的基础。
嵌入式操作系统VxWorks 作为关键应用领域的杰出代表，具有微内核、高可靠性、实时性强、可裁减等特点，日益成为嵌入式系统课程体系中重要的教学内容之一。
从课程教学的实践性需求出发，首先设计了面向Vxworks 的两级实验教学内容体系：基本实验和综合实验；然后分别对两者进行了描述；最后，设计了一个综合显示模拟仪表系统实验，以此巩固课程教学知识和提升学生对于嵌入式系统技术开发的综合能力。
ARM嵌入式系统课程设计
教师批阅目录1 系统设计任务与要求 ............................................................................................ -2 -1.1 设计要求............................................................................................................. - 2 -1.2 设计作用和目的................................................................................................. - 2 -1.3 课程设计应完成的任务...................................................................................... - 2 -2 设计方案................................................................................................................. -3 -2.1 信号产生部分...................................................................................................... - 3 -2.2 对幅度进行调整.................................................................................................. - 4 -2.3 对频率进行调整.................................................................................................. - 4 -2.4 滤波电路.............................................................................................................. - 5 -3 硬件设计................................................................................................................. - 6 -3.1系统框图............................................................................................................... - 6 -3.2 各功能模块.......................................................................................................... - 6 -3.2.1波形产生电路 .............................................................................................. - 6 -3.2.2 键盘模块 ...................................................................................................... - 6 -3.2.3 滤波器设计................................................................................................... - 6 -3.2.4 显示模块 ...................................................................................................... - 6 -3.3 各个功能块的实现原理及分析.......................................................................... - 7 -3.3.1 正弦波的产生 ............................................................................................... - 7 -3.3.2 三角波的产生 ............................................................................................... - 7 -3.3.3 方波的产生................................................................................................... - 7 -3.3.4 幅度的控制................................................................................................... - 8 -3.3.5 频率的控制................................................................................................... - 8 -3.3.6 滤波器设计................................................................................................... - 8 -3.3.7 键盘模块 ...................................................................................................... - 8 -4 软件设计................................................................................................................. - 9 -4.1 方框图.................................................................................................................. - 9 -4.2程序清单............................................................................................................... - 9 -4.3 测试结果图........................................................................................................ - 14 -5心得体会................................................................................................................ - 16 -参考文献................................................................................................................... - 17 -教师批阅1 系统设计任务与要求1.1 设计要求利用ARM芯片设计信号发生器，包括Sin、方波、三角波形实现1.2 设计作用和目的1、注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。
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ARM嵌入式VxWorks实践教程课程设计课程概述
本课程旨在介绍ARM嵌入式VxWorks操作系统的使用和实践。
VxWorks是实时操作系统（RTOS）的代表，被广泛应用于航空、能源、医疗等行业。
本课程将通过理论和实践相结合的方式，让学生了解VxWorks的基本原理和应用方法，并且亲身体验VxWorks在ARM嵌入式系统上的运行。
课程内容
本课程分为理论和实践两个部分。
理论部分
1.VxWorks概述：介绍VxWorks操作系统的发展历程、结构、特点和应
用范围。
2.VxWorks基本组成：介绍VxWorks内核、文件系统、网络协议栈等基
本组成部分的作用和特点。
3.VxWorks彩票调度算法：介绍VxWorks的彩票调度算法，让学生了解
VxWorks任务调度的原理和方法。
4.VxWorks应用开发：介绍如何使用VxWorks进行应用开发，包括任务
创建、消息队列、信号量、互斥量等基本应用方式。
实践部分
1.环境配置：学生需要在Linux操作系统上安装交叉编译工具链和
VxWorks仿真器，配置好开发环境。
2.简单例子：学生编写一个简单的VxWorks应用程序，能够在仿真器上
运行。
3.TCP/IP通信：学生编写一个TCP/IP通信的应用程序，通过网络协议
栈实现两台开发板之间的通信。
4.多任务调度：学生编写一个多任务调度的应用程序，演示VxWorks彩
票调度算法的应用。
5.实时控制：学生通过引脚控制板上的LED灯，演示VxWorks实时控制
能力。
实验设备
1.ARM开发板：使用STM32F407开发板，搭载ARM Cortex-M4内核，提
供了丰富的外设接口和扩展板槽，适合实时控制和通信应用。
2.仿真器：使用Wind River提供的VxSim仿真器，能够在Linux平台
上仿真VxWorks操作系统和应用程序。
3.其他外设：必要的OLED屏幕、按键和LED灯等外设。
实验流程
1.学习理论部分，了解VxWorks操作系统的基本原理和应用方法。
2.配置开发环境，安装交叉编译工具链和VxWorks仿真器。
3.完成实验一：编写简单例子，通过仿真器运行。
4.完成实验二：编写TCP/IP通信应用，演示两个开发板之间的通信。
5.完成实验三：编写多任务调度应用，演示VxWorks彩票调度算法的应
用。
6.完成实验四：编写实时控制应用，通过引脚控制LED灯。
7.总结反思，撰写实践报告。
教学方法
1.理论授课：通过PPT和白板讲解VxWorks的基本原理和应用方法。
2.实践演练：学生按照实验流程，利用实验设备编写VxWorks应用程序
并在仿真器上运行调试。
3.互动答疑：学生在实践过程中会遇到问题，教师可以通过微信或QQ
等工具和学生进行及时的答疑和指导。
总结
本课程通过理论和实践相结合的方式，让学生了解了VxWorks操作系统的基本原理和应用方法，拓宽了学生的实时操作系统应用视野。
通过VxWorks在ARM嵌入式系统上的实践，学生也能够进一步了解ARM嵌入式系统和相关应用方向。