《ARM原理及应用》实验指导书.doc
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1、ARM原理及应用实验指导书 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途实验一 C/OS-II 任务创建实验目的:通过查看任务创建的源代码了解任务创建的过程及与系统的关系;掌握 C/OSII 任务 创建的方法;了解基于任务的系统设计方法.实验原理:任务可以是一个无限的循环,也可以是在一次执行完毕后被删除掉。这里要注意的是, 任务代码并不是被真正的删除了,而只是 C/OSII 不再理会该任务代码,所以该任务代码 不会再运行.任务看起来与任何 C 函数一样,具有一个返回类型和一个参数,只是它从不 返回.任务的返回类型必须被定义成 void 型.C/OS-II 可以管理多达 64 个任务,并从中保留
2、了四个最高优先级和四个最低优先级的 任务供自己使用,所以用户可以使用的只有 56 个任务。任务的优先级越高,反映优先级的 值则越低。在最新的 C/OS-II 版本中,任务的优先级数也可作为任务的标识符使用。想让 C/OS-II 管理用户的任务,用户必须要先建立任务。用户可以通过传递任务地址 和其它参数到以下两个函数之一来建立任务:OSTaskCreate() 或 OSTaskCreateExt() . OSTaskCreate()与 C/OS-II 是向下兼容的,OSTaskCreateExt()是 OSTaskCreate()的扩展版本, 提供了一些附加的功能.用两个函数中的任何一个都可以建
3、立任务。任务可以在多任务调度 开始前建立,也可以在其它任务的执行过程中被建立。在开始多任务调度(即调用 OSStart()) 前,用户必须建立至少一个任务。任务不能由中断服务程序(ISR)来建立。开发板部分引脚配置图:设备对应引脚LED1P1。16LED2P1.17LED3P1.18LED4P1.19LED5P1.20LED6P1.21LED7P1。22LED8P1。23按键P0.16蜂鸣器P1.25实验步骤:1、按照概述中“IAR Embedded Workbench 使用打开位于 D:pxa270实验程序实验 一Ex1 的工程文件.2、在 Workspace 一栏中打开 app。c 文件,
4、从文件中学习任务产生的方法和任务应用的 方法。3、建立一个任务,使用LED_Toggle()函数,定时对LED D3进行控制。4、编译工程后,通过概述中的“C/OS-II 实验烧写说明”,下载修改后的程序。5、通过通过LED闪烁情况检验任务建立的正确性.6、使用如下图的功能,查找 OSTaskCreate 函数,通过源代码深入了解任务产生的过程。思考题:1、建立任务的过程包括那些步骤。2、系统对任务产生需要那些初始化和设置.3、通过查看源代码,找出以下变量的是怎样定义的,并对其进行简单的意义说明。OS_STK,OSTCBPrioTbl,OS_TCB,OSTCBFreeList,OSTCBLis
5、t,OSRdyGrp,OSRdyTbl实验二 C/OSII 同步与通信实验目的:通过查看信号量创建和邮箱创建的源代码,了解信号量创建的过程及与系统的关系;掌 握 C/OSII 信号量创建和邮箱创建的方法;了解并使用信号量和邮箱对任务进行同步和通 信。实验原理:在 C/OS-II 中,有多种方法可以保护任务之间的共享数据和提供任务之间的通讯: 一是利用宏 OS_ENTER_CRITICAL()和 OS_EXIT_CRITICAL()来关闭中断和打开中断。当两个任务或者一个任务和一个中断服务子程序共享某些数据时,可以采用这种方法。 二是利用函数 OSSchedLock()和 OSSchekUnlo
6、ck()对 C/OS-II 中的任务调度函数上锁和开锁。用这种方法也可以实现数据的共享。 另外三种用于数据共享和任务通讯的方法:信号量、邮箱和消息队列. 一个任务或者中断服务子程序可以通过事件控制块 ECB(Event Control Blocks)来向另外的任务发信号。这里,所有的信号都被看成是事件(Event)。这也说明为什么上面把用于 通讯的数据结构叫做事件控制块。一个任务还可以等待另一个任务或中断服务子程序给它发 送信号。这里要注意的是,只有任务可以等待事件发生,中断服务子程序是不能这样做的. 对于处于等待状态的任务,还可以给它指定一个最长等待时间,以此来防止因为等待的事件 没有发生而
7、无限期地等下去。多个任务可以同时等待同一个事件的发生。在这种情况下,当该事件发生后,所有等待 该事件的任务中,优先级最高的任务得到了该事件并进入就绪状态,准备执行。上面讲到的 事件,可以是信号量、邮箱或者消息队列等。当事件控制块是一个信号量时,任务可以等待 它,也可以给它发送消息。邮箱是 C/OS-II 中另一种通讯机制,它可以使一个任务或者中断服务子程序向另一个 任务发送一个指针型的变量。该指针指向一个包含了特定“消息”的数据结构.为了在 C/OS-II 中使用邮箱,必须将 OS_CFG.H 中的 OS_MBOX_EN 常数置为 1。 使用邮箱之前,必须先建立该邮箱。该操作可以通过调用 OS
8、MboxCreate()函数来完成(见 下节),并且要指定指针的初始值。一般情况下,这个初始值是 NULL,但也可以初始化一 个邮箱,使其在最开始就包含一条消息.如果使用邮箱的目的是用来通知一个事件的发生(发 送一条消息),那么就要初始化该邮箱为 NULL,因为在开始时,事件还没有发生。如果用 户用邮箱来共享某些资源,那么就要初始化该邮箱为一个非 NULL 的指针。在这种情况下, 邮箱被当成一个二值信号量使用.实验步骤:1、确保实验一的程序运行成功.2、使用二值信号量或者邮箱按照程序中的提示进行程序填写。3、思考题:1、使用文字说明任务同步与通信的过程。2、通过查看源代码说明信号量和邮箱创建的
9、过程。3、通过查看源代码,找出以下变量的是怎样定义的,并对其进行简单的意义说明。OS_EVENT,OSEventFreeList,OSTCBCur。实验三 嵌入式 Linux 系统的基本操作实验目的:掌握实验箱嵌入式 Linux 运行环境的硬件的连接方法和软件的设置;掌握 Linux 基本的 操作;掌握 Linux 基本的命令。实验原理:Linux 正在嵌入式开发领域稳步发展。因为 Linux 使用 GPL,所以任何对将 Linux 定制于自己特定开发板或 PDA、掌上机、可佩带设备感兴趣的人都可以从因特网免费下载 其内核和应用程序,并开始移植或开发。嵌入式 Linux 的发展比较迅速。NEC
10、、索尼已经在销售个人视频录像机等基于 Linux 的消费类电子产品,摩托罗拉则计划在其未来的大多数手机上使用 Linux,IBM 也制定了在 手持机上运行 Linux 的计划.数年来,“Linux 标准库”组织一直在从事对在服务器上运行的 Linux 进行标准化的工作, 现在,嵌入式计算领域也开始了这一工作.嵌入式 Linux 标准吸引了“Linux 标准库以及 Unix 组织中有益的元素。文件编辑 vivi 编辑器的文字说明模式:命令模式,编辑模式,末行模式。 切换方式:命令模式i编辑模式,编辑模式Esc命令模式,命令模式:末行模式。功能:命令模式(Command Mode):控制光标移动,
11、删除字符,段落复制。 编辑模式(Insert Mode):新增文字及修改文字。末行模式(Last Line Mode):保存文件,离开 vi,以及其他设置.命令模式命令 命令说明h将光标向左移动一格l将光标向右移动一格 j将光标向下移动一格 k 将光标向上移动一格0数字 0,将光标移动到该行的行首$将光标移动到该行的行末H将光标移动到该屏幕的顶端M将光标移动到该屏幕的中间 L 将光标移动到该屏幕的底端 gg将光标移动到文章的首行G 将光标移动到文章的尾行 w 或 W将光标移动到下一单词 x删除光标所在处的字符X删除光标前的字符dd删除光标所在行*dd从光标所在行向下删除*行,*为数字D删除光标
12、所在处到行尾r取代光标处的一个字符R从光标处向后替换,按 Esc 结束u取消上步的操作U取消目前的所有操作yy复制光标所在行p将复制的内容放在光标所在行的下行编辑模式命令 命令说明a在光标后插入文本A在光标所在行后插入文本i在光标前插入文本I在光标所在行前插入文本o在光标所在行下插入新行(小写字母 o) O 在光标所在行上插入新行(大写字母 O)末行命令命令说明e创建新文件 n加载新文件 w 保存文件!强行操作w!强行保存文件q退出q!强行退出wq保存退出wq!强行保存退出set nu显示行号set nonu不显示行号/*/搜索,*任意字符串?同上实验步骤:1、连接实验箱 RS232 的 UA
13、RT0 到计算机。2、连接实验箱网络到计算机的网卡。3、双击Putty,并打开 COM 连接.4、连接实验箱电源,并按 Power 键,打开实验箱电源,Putty会有如下输出。 “rootIntel /就是嵌入式 Linux 的 shell 输出。5、双击图标,打开虚拟软件,如下图所示。6、点击启动此虚拟机,等待虚拟机启动起来,如下图所示。输入用户名:root,密码 是 123456,进入系统.7、在虚拟机中打开一个终端,并输入 ifconfig 来查看网络配置,确保网络在 192。168.1.*网段。如下图所示.8、检查配置好网络后,为了使操作统一,我们使用 Putty 登录 Redhat
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