昆明理工大學(xué) 嵌入式技術(shù)及應(yīng)用 實驗一

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦昆明理工大學(xué)嵌入式技術(shù)及應(yīng)用實驗一昆明理工高校信息工程與自動化學(xué)院同學(xué)試驗報告

（2022—2022學(xué)年第1學(xué)期）

課程名稱：嵌入式技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)開課試驗室：4422022年04月24日

一、試驗?zāi)康?/p>

初步學(xué)會使用EmbestIDEforARM開發(fā)環(huán)境及ARM軟件模擬器；

通過試驗把握容易ARM匯編指令的使用辦法。

二、試驗原理及基本技術(shù)路線圖（方框原理圖）

ARM處理器共有37個寄存器：

31個通用寄存器，包括程序計數(shù)器（PC）。這些寄存器都是32位。

6個狀態(tài)寄存器。這些寄存器也是32位，但只使用了其中的12位。

1.ARM通用寄存器

通用寄存器（R0～R15）可分為3類。

1)不分組寄存器R0～R7

R0～R7是不分組寄存器。在全部處理器模式下，它們都能被拜訪。它們是真正的通用寄存器，沒有體系結(jié)構(gòu)所隱含的特別用途。

2)分組寄存器R8～R14

R8～R14是分組寄存器。被拜訪的物理寄存器取決于當前的處理器模式。若要拜訪特定的物理寄存器而不依靠當前的處理器模式，則要使用規(guī)定的名字。

寄存器R8～R12各有兩組物理寄存器：一組為FIQ模式，另一組為除了FIQ模式以外的全部模式。R8～R12沒有任何指定的特別用途。只是使用R8～R12來容易地處理中斷。寄存器R13和寄存器R14各有6個分組的物理寄存器，1個用于用戶模式和系統(tǒng)模式，其他5個分離用于5種異樣模式。R13通常用作堆棧指針，稱作SP。每種異樣模式都有自己的R13。R14用作子程序鏈接寄存器，也稱作LR。

3)程序計數(shù)器R15

寄存器R15用作程序計數(shù)器（PC）。

本試驗中，ARM核工作在用戶模式，R0～R15可用。

2.存儲器格式

ARM體系結(jié)構(gòu)可以用兩種辦法存儲字數(shù)據(jù)，分離稱為大端格式和小端格式。

1)大端格式

在這種格式中，字數(shù)據(jù)的高位字節(jié)存儲在低地址中，而字數(shù)據(jù)的低位字節(jié)存

放在高地址中，如下所示：

高地址3123221615870字地址

低地址2)小端格式

在這種格式中，字數(shù)據(jù)的高位字節(jié)存儲在高地址中，而字數(shù)據(jù)的低位字節(jié)存放在低地址中，如下所示：

高地址3123221615870字地址

低地址

3．GNU基礎(chǔ)學(xué)問

EmbestIDE集成了GNU匯編器as、編譯器gcc和鏈接器ld。因此，編寫程序要符合GNU的語法和規(guī)章。這里容易介紹幾點基本學(xué)問：

●程序默認入口點為“_start”，代碼段默認起始地址為0x8000●常用偽操作符1).equ

為數(shù)字常量、基于寄存器的值和程序標號定義一個字符名稱。2).global及.globl

聲明一個符號可以被其他文件引用，相當于聲明白一個全局變量。3).text

840

840

將操作符開頭的代碼編譯到代碼段或代碼段子段（Subsection）。

4).end

標記匯編文件的結(jié)束行。

試驗內(nèi)容

●認識開發(fā)環(huán)境的使用并使用ldr/str，mov等指令拜訪寄存器或存儲單元。

●使用add/sub/lsl/lsr/and/orr等指令，完成基本數(shù)學(xué)/規(guī)律運算。

●運行EmbestIDE集成開發(fā)環(huán)境，將下面兩段參考程序分離編輯輸入，生成目標代碼，

設(shè)置調(diào)試模塊，下載目標代碼到軟件仿真器。

三、所用儀器、材料（設(shè)備名稱、型號、規(guī)格等）

EmbestIDE集成開發(fā)環(huán)境

四、試驗辦法、步驟

1.打開memory窗口，觀看地址0x8000~0x801f與地址0x1000的內(nèi)容。

2.單步執(zhí)行程序并觀看和記錄寄存器與memory的值變化。

3.結(jié)合試驗內(nèi)容和相關(guān)資料，觀看程序運行，通過試驗加深理解ARM指令的使用。

試驗參考程序

1.試驗A參考程序：

.equx,45/*定義變量x,并賦值為45*/

.equy,64/*定義變量y,并賦值為64*/

.equstack_top,0x1000/*定義棧頂0x1000*/

.global_start

.text

_start:/*程序代碼開頭標志*/

MOVsp,#stack_top

MOVr0,#x/*x的值放入R0*/

STRr0,[sp]/*R0的值保存到堆棧*/

MOVr0,#y/*y的值放入R0*/

LDRr1,[sp]/*取堆棧中的數(shù)到R1*/

ADDr0,r0,r1

STRr0,[sp]

stop:

Bstop/*程序結(jié)束，進入死循環(huán)*/

.end

2.試驗B參考程序：

.equx,45/*定義變量x,并賦值為45*/

.equy,64/*定義變量y,并賦值為64*/

.equz,87/*定義變量z,并賦值為87*/

equstack_top,0x1000/*定義棧頂0x1000*/

.global_start

.text

_start:/*程序代碼開頭標志*/

MOVr0,#x/*x的值放入R0*/

MOVr0,r0,lsl#8/*R0的值乘以2的8次方*/

MOVr1,#y/*y的值放入R1*/

ADDr2,r0,r1,lsr#1/*R1的值除以2加上R0的值放入R2*/MOVsp,#0x1000

STRr2,[sp]

MOVr0,#z/*z的值放入R0*/

ANDr0,r0,#0xFF/*取R0的低八位*/

MOVr1,#y/*y的值放入R1*/

ADDr2,r0,r1,lsr#1/*R1的值除以2加上R0的值放入R2*/LDRr0,[sp]/*y的值放入R1*/

MOVr1,#0x01

ORRr0,r0,r1

MOVr1,R2/*y的值放入R1*/

ADDr2,r0,r1,lsr#1/*R1的值除以2加上R0的值放入R2*/stop:

Bstop/*程序結(jié)束，進入死循環(huán)*/

.end

四、試驗過程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計算等)

A程序截圖

B程序截圖

五、試驗結(jié)果、分析和結(jié)論（誤差分析與數(shù)據(jù)處理、成績總結(jié)等。其中，繪制曲

線圖時必需用計算紙）注：報告內(nèi)容按試驗須知中六點