2022年ARM實驗指導書2012

1、目 錄第 1 章 EL-ARM-860 試驗系統(tǒng)的資源介紹 . 1第 2 章 基于 ARM 系統(tǒng)資源的試驗 . 23試驗一 ADS1.2 開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建與簡要介紹 . 231.1 基于 ARM 的匯編語言程序設計簡介. 301.2 基于 ARM 的 C 語言程序設計簡介 . 33試驗二 ARM 的串行口試驗 . 36試驗三 ARM 串行口試驗 . 373.1 模擬輸入輸出接口的試驗 . 373.2 鍵盤接口和七段數(shù)碼管的掌握試驗 . 38試驗三 ARM 綜合試驗 . 40第 1 章 EL-ARM-860 試驗系統(tǒng)的資源介紹ARM試驗箱硬件資源概述EL-ARM-860 型教學試驗系統(tǒng)屬于一種綜合的

2、教學試驗系統(tǒng),該系統(tǒng)采納了目前在國內(nèi)普遍認同的 ARM920T核,32 位微處理器,實現(xiàn)了多模塊的應用試驗；它是集學習、應用編程、開發(fā)討論于一體 ARM試驗教學系統(tǒng)；用戶可依據(jù)自己的需求選用不同類型的 CPU適配板,兼容 ARM7與 ARM9,而不需要轉(zhuǎn)變?nèi)魏闻渲?同時,試驗系統(tǒng)上的 Tech_V 總線能夠拓展較為豐富的試驗接口板；用戶在明白Tech_V 標準后,更能研發(fā)出不同用途的試驗接口板；除此之外,在試驗板上有豐富的外圍擴展資源（數(shù)字、模擬信號發(fā)生器,數(shù)字量 IO輸入輸出,語音編解碼、人機接口等單元）,可以完成 ARM的基礎試驗、算法試驗和數(shù)據(jù)通信試驗、以太網(wǎng)試驗；圖 1-1-1 EL-

3、ARM-860 1.1 試驗系統(tǒng)的硬件資源總覽試驗教學系統(tǒng)的底箱功能框圖CPU單元：內(nèi)核 ARM920T,芯片三星的 S3C2410,工作頻率最高 202MHz；動態(tài)儲備器： 64MB,芯片 HY57V561620；海量儲備器： 64MB,芯片 K9F1208； USB 單元： 1 個主接口, 1 個設備接口；網(wǎng)絡單元： 10/100M 以太網(wǎng),芯片 AX88796； UART 單元： 2 個,最高通信波特率 115200bps；語音單元： IIS 格式,芯片 UDA1341TS,采樣頻率最高 48KHz；LCD單元： 8.4 吋, 65536 色, 640X480 像素；觸摸屏單元：四線電阻

4、屏, 640X480,8.4 吋； SD 卡單元：通信頻率最高 25MHz,芯片 W86L388D,兼容 MMC卡；鍵盤單元： 4X4 鍵盤,帶 8 位 LED數(shù)碼管；芯片 HD7279A；數(shù)字輸入輸出單元：8 個拔碼開關及 8 個 LED發(fā)光管； A/D 轉(zhuǎn)換單元：芯片自帶的 8 路 10 位 A/D,滿量程 2.5V ；信號源單元：方波輸出；標準鍵盤及 PS2鼠標接口；達盛公司的 E_Lab 總線接口： 2 個；1 個設備接口,芯片 PDIUSBD12；CPLD單元；電源模塊單元；注：帶的功能集成在 ARM9的 S3c2410 CPU板上；1.2 核心板的資源介紹1. 核心板的硬件資源（A

5、RM920T核）在核心 CPU板上包括以下單元和芯片,32 位 ARM920T的處理器,即三星的 S3C2410芯片,兩片動態(tài)儲備器,每片 32M字節(jié),一片 64M字節(jié)的 NAND_flash 儲備器,一個USB主接口, 一個 USB從接口, 一個 10/100M 的以太網(wǎng)掌握芯片,完成網(wǎng)絡拜訪功能,一個 UART接口, 完成串口通信, 最高波特率率為115200bps, 一個 RTC實時時鐘, 一個 5V 轉(zhuǎn) 3.3V 和 1.8V 的電源治理模塊,一個 20 針的 JTAG調(diào)試接口；具體元器件見表 1-1 ；芯片名稱數(shù)量功能板上標號S3C2410 1 ARM920T,中心處理器S3C241

6、0X HY57V561620 2 動態(tài)儲備器（ SDRAM）,32MB/片HY57V561620 K9F1208 1 海量儲備器, 64MB K9F1208U AX88796 1 10/100M 以太網(wǎng)掌握器AX88796 AS1117-3.3 1 5V轉(zhuǎn) 3.3V AS1117-3.3 AS1117-1.8 1 5V轉(zhuǎn) 1.8V AS1117-1.8 MAX3232 1 RS232轉(zhuǎn)換IMP811 IMP811-S 1 復位表 1-1 具體的單元、跳線見表 1-2 ；標號 名稱 功能JP1 JTAG復位單元 掌握 nRESET與 nTRST是否接通AREF SEL 模擬參考電壓挑選 短接后連

7、接到 VDD33,否就接地3S/4S 3Step 與 4Step 挑選 設置 Nand Flash 的運行模式,挑選 NCON（CPU引腳）與 3Step 、4Step 連接RESET 復位鍵系統(tǒng)復位按鍵PS 電源插座電源插座,接5V 電源SW 電源開關撥向 EXT接通,撥向INT 斷開電源USB-HOST 主 USB單元主 USB UART0CROSS/F 串口 0 單元和 S3C2410的串口 0 通信USB-DEVICE 從 USB單元USB設備RJ45 網(wǎng)絡單元拜訪以太網(wǎng)ARM-JTAG JTAG插座20 針 JTAG插座,用于與宿主機通信INTERFACE C 功能單元INTERFA

8、CE B 數(shù)據(jù)、地址單元INTERFACE A 功能單元表 1-2 表 1-3 為核心板上各 LED指示燈的意義；標號 名稱 功能PWR LED燈 電源指示燈LED1 LED燈 GPI/O 口 G口的第 8 位指示LED2 LED燈 GPI/O 口 G口的第 9 位指示表 1-3 表 1-4 為核心板上的晶振單元標號名稱功能12MHz CPU主時鐘晶振外接 12MHz 32KHz RTC時鐘晶振外接 32.768KHz 25MHz 網(wǎng)絡時鐘晶振外接 25MHz 表 1-4 2核心板資源的具體介紹1）電源模塊在 S3C2410 CPU板上由于其內(nèi)核采納 1.8V ,I/O 接口采納 3.3V 供

9、電,因此需要將通用的 5V 轉(zhuǎn)換成 1.8V 和 3.3V；圖 1-1-2 為使用 LM1117電源轉(zhuǎn)換芯片把 5V 轉(zhuǎn)成 3.3V 和 1.8V的轉(zhuǎn)換電路；圖 1-1-2 2）NAND_FLASH海量儲備器單元該儲備單元在板卡上標號為K9F1208U,選用 4MB字節(jié)的 K9F1208U,8 位數(shù)據(jù)總線, 該芯片由 S3C2410的相關引腳直接掌握, CPU安排給它的地址空間為 0 x0000 0000 0 x03ff ffff；啟動代碼部分就放在從 0 x0000 0000 開頭的地址空間內(nèi)； 系統(tǒng)將 CPU的引腳 OM1:0設置成 00b,當核心板上電復位時,系統(tǒng)第一將 Nand_Fla

10、sh 開頭的 04K 的程序映射到SteppingStone 區(qū),然后從那里開頭執(zhí)行；Nand_Flash 可以存放數(shù)據(jù)和程序,但需要特定的指令進行讀寫；3）同步動態(tài)儲備器單元該儲備單元在板卡上標號為 HY57V561620；選用兩片 8MB字節(jié)的 HY57V561620,32 位數(shù)據(jù)總線；片選 NSCS6接兩片 HY57V561620 單元作為片選信號,CPU 安排給這兩片HY57V561620單元的地址空間分別為 0 x3000 0000 - 0 x31ff ffff, 0 x3200 0000-0 x33ffffff,也就是 S3C2410CPU的 Bank6 區(qū)和 Bank7 區(qū)；4）

11、RS232串口單元該儲備單元在板卡上標號為 UART0CROSS/F,選用了 MAX3232電壓轉(zhuǎn)換芯片,進行PC機與 CPU板的串口通訊；它采納收、發(fā)、地,三線連接,無握手信號；通過 S3C2410內(nèi)部的串口 0 掌握器進行掌握；5）主 / 從 USB單元該單元在板卡上標號為 USB-HOST和 USB-DEVICE,通過 S3C2410內(nèi)部的 USB主掌握器和 USB設備掌握器進行掌握；6 網(wǎng)絡單元該儲備單元在板卡上標號為AX88796,選用了 ASIX 公司的 AX88796網(wǎng)絡芯片, 傳輸速率為 10/100M 自適應, 16 位數(shù)據(jù)總線傳輸,片選 NGCS2接網(wǎng)絡單元； CPU安排給

12、 AX88796單元的地址空間為 0 x1000 00000 x1800 0000, 也就是 S3C2410CPU的 bank2 區(qū)；S3C2410CPU的外部中斷 ExINT2 響應當中斷； RJ45 插座上面自帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹甘緹簦粸榍逦@示核心板上各儲備區(qū)及單元,見表1-5 ；容量（字節(jié)）標號名稱儲備區(qū)儲備的有效區(qū)HY57V561620 同步動態(tài)儲備器Bank7 0 x3200 0000 - 0 x33ff ffff 32M HY57V561620 同步動態(tài)儲備器Bank6 0 x3000 0000 - 0 x31ff ffff 32M AX88796 網(wǎng)絡掌握器Band2 0 x1000

13、 0000 后的如干如干寄存器NAND_FLASH 海量儲備器Bank0 0 x0000 0000 - 0 x03ff ffff 64M 表 1-5 7）JTAG單元JTAGJoint Test Action Group,聯(lián)合測試行動小組 是一種國際標準測試協(xié)議,主要用于芯片內(nèi)部測試及對系統(tǒng)進行仿真、調(diào)試, JTAG技術是一種嵌入式調(diào)試技術,它在芯片內(nèi)部封裝了特地的測試電路 TAP（Test Access Port,測試拜訪口） ,通過專用的 JTAG測試工具對內(nèi)部節(jié)點進行測試；目前大多數(shù)比較復雜的器件都支持 JTAG協(xié)議,如 ARM、DSP、FPGA器件等；標準的 JTAG接口是 4 線：

14、TMS、TCK、TDI、TDO,分別為測試模式挑選、測試時鐘、測試數(shù)據(jù)輸入和測試數(shù)據(jù)輸出；通過 JTAG 接口,可對芯片內(nèi)部的全部部件進行拜訪,因而是開發(fā)調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的一種簡潔高效的手段；目前JTAG 接口的連接有兩種標準,即14 針接口和20 針接口,EL-ARM-860 核心板上使用的是20 針接口；接口定義見表1-6 ；引腳名稱描述1 VTref 目標板參考電壓,接電源2 VCC 接電源3 nTRST 測試系統(tǒng)復位信號4、6、8、10、12、GND 接地14、16、18、 20 5 TDI 測試數(shù)據(jù)串行輸入7 TMS 測試模式挑選9 TCK 測試時鐘11 RTCK 測試時鐘返回信號13

15、 TDO 測試數(shù)據(jù)串行輸出15 nRESET 目標系統(tǒng)復位信號17、19 NC 未連接表 1-6 在核心板上, JTAG的第 1 腳用一黃色的方框標注,當串口、USB口、網(wǎng)絡口向左擺放時,第 1 腳下面的管腳為第 2 腳,它左面的管腳依次為 3,5, , 19；第 2 腳左面的管腳依次為 4,6, , 20；8）核心 CPU板上的外接接口單元在 CPU板上有 INTERFACE A、INTERFACE B、INTERFACE C,3 個外擴接口單元,現(xiàn)對這三個接口的引腳加以說明；INTERFACE B：INTERFACE B擴展信號是地址、數(shù)據(jù)總線和讀寫、片選信號：見表 1-7 序號 代號 含

16、義 IO 備注1 +5V +5V電源2 +5V +5V電源3 LA19 地址線 O 4 LA18 地址線 O 5 LA17 地址線 O 6 LA16 地址線 O 7 EXA15 地址線 O 8 EXA14 地址線 O 9 EXA13 地址線 O 10 EXA12 地址線 O 11 GND 地12 GND 地13 EXA11 地址線 O 14 EXA10 地址線 O 序號 代號 含義 IO 備注15 EXA9 地址線 O 16 EXA8 地址線 O 17 EXA7 地址線 O 18 EXA6 地址線 O 19 EXA5 地址線 O 20 EXA4 地址線 O 21 +5V +5V電源22 +5V

17、 +5V電源23 EXA3 地址線 O 24 EXA2 地址線 O 25 EXA1 地址線O uedit 26 EXA0 地址線O 27 LA21 地址線O 28 LA20 地址線O 29 NC 空腳30 NC 空腳31 GND 地空備注32 GND 地33 NC 空腳34 NC 空腳空35 NC 空腳空36 NC 空腳空37 NC 空腳空38 NC 空腳空39 NC 空腳空40 NC 空腳空41 VDD33 +3.3V 電源42 VDD33 +3.3V 電源空43 NC 空腳44 NC 空腳空45 NC 空腳空46 NC 空腳空47 NC 空腳空48 NC 空腳空49 NC 空腳空50 NC

18、 空腳空序號代號含義IO 51 GND 地IO 52 GND 地53 EXD15 數(shù)據(jù)線54 EXD14 數(shù)據(jù)線IO 55 EXD13 數(shù)據(jù)線IO 56 EXD12 數(shù)據(jù)線IO 57 EXD11 數(shù)據(jù)線IO 58 EXD10 數(shù)據(jù)線IO 59 EXD9 數(shù)據(jù)線IO 60 EXD8 數(shù)據(jù)線IO 61 GND 地62 GND 地63 EXD7 數(shù)據(jù)線IO 64 EXD6 數(shù)據(jù)線IO 65 EXD5 數(shù)據(jù)線IO 66 EXD4 數(shù)據(jù)線IO 67 EXD3 數(shù)據(jù)線IO 68 EXD2 數(shù)據(jù)線IO 69 EXD1 數(shù)據(jù)線IO 70 EXD0 數(shù)據(jù)線IO 71 GND 地O 72 GND 地73 LNOE

19、 使能信號74 LNWE 寫信號O 75 LNOE 使能信號O 76 NWIT 等待信號I 77 NC 空腳空78 NGCS0 片選信號O 79 GND 地80 GND 地表 1-7 INTERFACE A：INTERFACE A擴展信號外設信號接口：見表 1-8 ；序號 代號 含義 IO 備注1 +12V +12V 電源2 -12V -12V 電源3 GND 地序號 代號 含義 IO 備注4 GND 地5 +5V +5V電源6 +5V +5V電源7 GND 地8 GND 地9 +5V +5V電源10 +5V +5V電源11 NC 空腳 空12 NC 空腳 空13 NC 空腳 空14 NC 空

20、腳 空15 NC 空腳 空16 NC 空腳 空17 NC 空腳 空18 NC 空腳空CPU引腳19 +3.3V +3.3V 電源O 20 +3.3V +3.3V 電源21 SPICLK0 SPI 時鐘輸出22 MISO0 SPI 數(shù)據(jù)輸入I CPU引腳23 nSS0 SPI 片選O CPU引腳24 MOSI0 SPI 數(shù)據(jù)輸出O CPU引腳25 GND 地空26 GND 地27 NC 空腳28 NC 空腳空29 NC 空腳空30 NC 空腳空31 GND 地空32 GND 地33 NC 空腳34 NC 空腳空35 IISLRCLK IIS 左右聲道時O 鐘36 IISDO IIS 數(shù)據(jù)輸出O

21、備注37 GND 地IO 38 GND 地序號代號含義39 IISCLK IIS 輸出時鐘O 連接至 CPU的 TCLK0引腳40 NC 空腳空41 NC 空腳空42 IISDI IIS 數(shù)據(jù)輸入I 43 GND 地44 GND 地O 45 TOUT0 定時器輸出0 46 TCLK0 定 時 器 時 鐘 輸出 0 47 NC 空腳空外部輸入的中斷信號,連接到48 EINT1 中斷 1 I CPU的中斷49 TOUT1 定時器輸出1 連接至 CPU的 TCLK1引腳50 TCLK1 定 時 器 時 鐘 輸出 1 51 GND 地52 GND 地I 外部輸入的中斷信號,連接到53 EINT0 中斷

22、 0 CPU的中斷54 NC 空腳空外部輸入的中斷信號,連接到55 NC 空腳空56 NGCS1 片選信號 1 O 57 NC 空腳空58 NC 空腳空59 RESET 復位信號O 60 NC 空腳空61 GND 地空62 GND 地63 NC 空腳64 NC 空腳空65 NC 空腳空66 NC 空腳空67 EINT7 中斷 7 I CPU的中斷68 EINT3 中斷 3 I 外部輸入的中斷信號,連接到CPU的中斷69 NGCS3 片選信號 3 O 備注序號代號含義IO 70 NGCS1 片選信號 1 O 71 NC 空腳空72 NC 空腳空73 NC 空腳空74 NC 空腳空75 NC 空腳

23、空76 GND 地空77 GND 地78 NC 空腳79 GND 地80 GND 地表 1-8 INTERFACE C用來擴展 INTERFACE A、INTERFACE B沒有擴展的 CPU信號,如 AD輸入、液晶、串口等和擴展子板間的通訊信號；見表 1-9 ；序號 代號 含義 IO 備注1 +5V +5V 電源2 +5V +5V 電源3 AIN0 模擬輸入 0 I 4 AIN1 模擬輸入 1 I 5 AIN2 模擬輸入 2 I 6 AIN3 模擬輸入 3 I 7 AIN4 模擬輸入 4 I 8 AIN5 模擬輸入 5 I 9 AREFB 模擬輸入負參考電壓I 10 AREFT 模擬輸入正參

24、考電壓I 11 AVCOM 模擬輸入?yún)⒖茧妷汗獻 共端12 TOUT2 定時器輸出2 0 O 備注13 TOUT3 定時器輸出3 O 14 NC 空腳I 15 ExINT4 外部中斷 4 16 ExINT5 外部中斷 5 I 17 ExINT6 外部中斷 6 I 18 ExINT7 外部中斷 7 I 19 nGCS4 片選O 20 nGCS5 片選O 序號代號含義IO 21 NGCS4 片選O 22 nGCS5 片選O 23 LnWBE0 寫字節(jié)使能0 O 24 LnWBE1 寫字節(jié)使能1 O 25 LnWBE2 寫字節(jié)使能2 O 26 LnWBE3 寫字節(jié)使能3 O 27 UCLK 輸入輸出

25、口IO 28 GPH1 輸入輸出口IO 29 CLKOUT0 時鐘輸出信號源O 30 CLKOUT1 時鐘輸出信號源1 O EL-860 底板未使用31 IICSCL IIC 總線時鐘O 32 IICSDA IIC 總線數(shù)據(jù)IO 33 RXD1 串口 1 接收數(shù)據(jù)I 34 TXD1 串口 1 發(fā)送數(shù)據(jù)O 35 RXD2 串口 2 接收數(shù)據(jù)I 36 TXD2 串口 2 發(fā)送數(shù)據(jù)O 37 SDDAT0 SD卡數(shù)據(jù) 0 O 38 SDDAT1 SD卡數(shù)據(jù) 1 O EL-860 底板未使用39 SDDAT2 SD卡數(shù)據(jù) 2 O EL-860 底板未使用40 SDDAT3 SD卡數(shù)據(jù) 3 O EL-86

26、0 底板未使用41 SDCLK SD卡時鐘O EL-860 底板未使用42 SDCMD SD卡命令O EL-860 底板未使用43 AIN6 模擬輸入 6 I 44 AIN7 模擬輸入 7 I 45 NC 空腳O 46 CDCLK CPU信號,解碼器系統(tǒng)時鐘47 VD19 液晶數(shù)據(jù) 19 O CPU引腳48 VD20 液晶數(shù)據(jù) 20 O CPU引腳49 VD21 液晶數(shù)據(jù) 21O CPU引腳50 VD22 液晶數(shù)據(jù) 22 O CPU引腳51 VD23 液晶數(shù)據(jù) 23 O CPU引腳52 VD10 液晶數(shù)據(jù) 10 O CPU引腳53 VD11 液晶數(shù)據(jù) 11 O CPU引腳54 VD12 液晶數(shù)

27、據(jù) 12 O CPU引腳55 VD13 液晶數(shù)據(jù) 13 O CPU引腳序號代號含義IO 備注56 VD14 液晶數(shù)據(jù) 14 O CPU引腳57 VD15 液晶數(shù)據(jù) 15 O CPU引腳58 VD3 液晶數(shù)據(jù) 3O CPU引腳59 VD4 液晶數(shù)據(jù) 4 O CPU引腳60 VD5 液晶數(shù)據(jù) 5 O CPU引腳61 VD6 液晶數(shù)據(jù) 6 O CPU引腳62 VD7 液晶數(shù)據(jù) 7 O CPU引腳63 TSMX 接觸摸屏 XN腳O CPU引腳64 TSMY 接觸摸屏 YN腳O CPU引腳65 TSPY 接觸摸屏 YP腳O CPU引腳66 TSPX 接觸摸屏 XP腳O CPU引腳67 VM-VDEN 液

28、晶電壓掌握信號I 68 VF-VS 液晶楨時鐘O 69 VL-HS 液晶線時鐘O 70 VCLK 液晶位時鐘O 71 VD0 液晶數(shù)據(jù) 0 O 72 VD1 液晶數(shù)據(jù) 1 O 73 VD2 液晶數(shù)據(jù) 2 O 74 VD3 液晶數(shù)據(jù) 3 O 75 VD4 液晶數(shù)據(jù) 4 O 76 VD5 液晶數(shù)據(jù) 5 O 77 VD6 液晶數(shù)據(jù) 6 O 78 VD7 液晶數(shù)據(jù) 7 O 79 GND 地80 GND 地表 1-91.3 試驗箱底板的資源介紹1. 概述試驗箱底板上的資源豐富,具體的試驗單元有：LCD模塊,觸摸屏模塊,語音單元模塊,串口 2 模塊, USB設備模塊,電源模塊,數(shù)字輸入輸出模塊,鍵盤模塊,

29、CPLD燒寫模塊,鍵盤數(shù)碼管模塊,SD（MMC）卡模塊, A/D 轉(zhuǎn)換模塊,信號源發(fā)生器模塊；以及 PS2鼠標鍵盤接口 , Tech_V 總線接口, E_LAB總線接口等等；試驗箱上的底板具體具體資源見表1-10 ；備注單元名稱關鍵掌握芯片功能LCD模塊S3C2410內(nèi)置 LCD 掌握器液晶顯示640 x480,8.4 吋, 65536 色觸摸屏模塊ADS7843 完成觸摸響應ARM9試驗不使用該芯片, 使用 CPU集成的掌握器語音模塊UDA1341TS 語音模擬信號采集采樣率最高48KHz；串口 1 模塊MAX3232CPE 完成與 PC機的串行最高串行通信率為115200 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換bps

30、. USB設備模塊PDIUSBD12 完成 PC機與試驗箱USB1.1 的 USB通信掌握鍵盤數(shù)碼管模塊HD7279A 中斷懇求,數(shù)碼管4X4 鍵, 8 位數(shù)碼管顯示數(shù)字輸入輸出模 塊74LS273,244 完成數(shù)據(jù)鎖存,數(shù)8 位數(shù)據(jù)據(jù)發(fā)送SD（ MMC）卡模塊W86L388D SD（MMC）卡命令的最高時鐘 25MHz 發(fā)送,數(shù)據(jù)的讀取A/D 轉(zhuǎn)換模塊S3C2410內(nèi)置 A/D 轉(zhuǎn)換器采集模擬信號10 位 8 路E_LAB總線接口留有擴展接口,有擴展板；信號源模塊自動產(chǎn)生信號源100Hz 的方波和正弦波及6個時鐘信號（2MHz62.5KHz ）電源模塊 5V,+12V,-12V PS2鼠標鍵

31、盤接 口硬件擴展口（有擴展板）PS2鍵盤鼠標控AT89C2051 擴展出標準的鍵盤鼠標插制模塊孔表 1-10 2. 底板資源的具體介紹1）模擬輸入輸出接口單元8bit 的數(shù)字量輸入（由八個拔碼開關產(chǎn)生或插孔）,通過 SI0-SI7 跳線位掌握連接至 74LS244 緩沖； 8bit 的數(shù)字量輸出通過 74LS273 鎖存輸出 （八個 LED燈顯示及插孔）；輸入開關拔至 L 處,表示輸入一個 2 進制的“0” 值,至 H處,表示輸入一個2 進制的“1” 值, I0 I7 為 244 輸入口, O0O7為 273 輸出口；2）鍵盤數(shù)碼管模塊鍵盤接口是由芯片 HD7279A掌握的, HD7279A是

32、一片具有串行接口的,可同時驅(qū)動 8 位共陰式數(shù)碼管或（64 只獨立 LED）的智能顯示驅(qū)動芯片,該芯片同時仍可連接多達 64 鍵的鍵盤矩陣 , 單片即可完成 LED顯示 , 鍵盤接口的全部功能；HD7279A內(nèi)部含有譯碼器,可直接接受 BCD碼或 16 進制碼,并同時具有 2 種譯碼方式；此外,仍具有多種掌握指令,如消隱、閃耀、左移、右移、段尋址等；HD7279A具有片選信號,可便利地實現(xiàn)多于 8 位的顯示或多于 64 鍵的鍵盤接口；在該試驗系統(tǒng)中,僅供應了16 個鍵；3）USB設備模塊USB設備模塊,采納了飛利浦的 USB設備掌握芯片 PDIUSBD12,該芯片遵從 USB1.1規(guī)范,最高通

33、信率 12Mbps,該單元位于試驗箱的左下角；D3 為通信狀態(tài)指示燈；使用外部中斷 4 來響應中斷懇求；4）串口 1 模塊串口 1 模塊,采納了美信的 MAX3232CPE芯片,通過它可以把 PC的電信號轉(zhuǎn)換成試驗箱可以使用的信號,它的最高串行通信波特率為 115200bps. 5）音頻模塊語音的模擬信號的編解碼采納了UDA1341TS芯片； 該芯片有兩個串行同步變換通道、 D/A 轉(zhuǎn)換前的差補濾波器和 A/D 變換后的濾波器；其他部分供應片上時序和掌握功能； 芯片的各種應用配置可以通過芯片的三根線,由串行通信編程來實現(xiàn)；主要包括：復位、節(jié)電模式、通信協(xié)議、串行時鐘速率、信號采樣速率、增益掌握

34、和測試模式、音質(zhì)特性；最大采樣速率 48kb/s ；語音處理單元由 UDA1341TS模塊、輸出功率模塊組成；語音的模擬信號經(jīng)過偏置和濾波處理后輸入到語音的編解碼芯UDA1341TS中, UDA1341TS以 IIS 的語音格式送入 S3C2410 中, S3C2410 可以處理也可以不處理該信號,把它儲存起來,也可用 DMA 掌握而不經(jīng)過 CPU處理,直接實時的采集,然后實時的播放出去；音頻信號通過 D/A 轉(zhuǎn)換后輸出,經(jīng)過一次功率放大,然后可以推動功率為 0.4W 的板 1-3 ；載揚聲器,也可以接耳機輸出；如圖 語音處理單元原理框圖圖 1-3 語音處理單元接口說明：LINE_IN ：音頻

35、輸入端子,可輸入CD、聲卡、 MP3等語音信號；MIC：音頻輸入端子,麥克風等語音信號；SPEAKER：音頻輸出端子,可接耳機、音箱；語音處理單元旋鈕說明：“ SPEAKER_R” ：逆時針旋轉(zhuǎn) 右聲道音量變大順時針旋轉(zhuǎn) 右聲道音量變小表 1-11 “ SPEAKER_L” ：逆時針旋轉(zhuǎn) 左聲道音量變大順時針旋轉(zhuǎn) 左聲道音量變小表 1-12 6）LCD模塊本試驗系統(tǒng)僅選用了 LCD液晶顯示屏, LCD的掌握器使用 S3C2410的內(nèi)部集成的控制器, LCD屏選用的是 8.4 吋, 6400X480像素, 65536色的彩屏；電源操作范疇寬 2.7V to 5.5V；低功耗設計可滿意產(chǎn)品的省電要

36、求；其中,可調(diào)變位器 VR2用于調(diào)劑 LCD屏顏色的對比度,產(chǎn)品出廠時,已設定成在室溫下較好的對比度,當因溫度低或高等因素顯示不正常時,可適當調(diào)劑 VR2到合適的顏色；一般請不要調(diào)整；“ VR2”：逆時針旋轉(zhuǎn) LCD屏變亮順時針旋轉(zhuǎn) LCD屏變暗表 1-13 “ LCD_ON/OFF” 按鍵,掌握著 7）觸摸屏模塊LCD屏的電源,是電源的開關；S3C2410內(nèi)部具有觸摸屏掌握器,在底板跳線是ARM9的時候, 觸摸屏直接與S3C2410連接,由 CPU直接掌握；8）SD（MMC）卡單元SD（ MMC）卡單元,采納了華邦公司的W86L388D的 SD（MMC）卡的掌握器,它的最高時鐘率為 25MH

37、z,能夠使用 1 線或 4 線傳輸數(shù)據(jù)及指令, 它通過初始化配置能夠使用 MMC卡； CPU通過給其相應的寄存器中寫入掌握命令,來驅(qū)動它讀寫 SD（MMC）卡,從 SD（ MMC）卡中讀取的數(shù)據(jù)通過與 CPU相連的 16 位數(shù)據(jù)總線,發(fā)送給 CPU處理； SD（MMC）卡與 CPU的是通過中斷方式來進行應答的,W86L388D的中斷掌握器就顯示 SD（MMC）卡的各種中斷懇求,CPU只須讀取其狀態(tài),就能判定對 SD（MMC）卡進行如何處理；其原理如圖 1-4 ；D12,通信狀態(tài)指示燈,D13卡識別指示燈；圖 1-4 9）A/D 轉(zhuǎn)換單元A/D 轉(zhuǎn)換單元,采納 S3C2410內(nèi)置的 A/D 轉(zhuǎn)換

38、器,它包含一個 8 路模擬輸入混合器,12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換；最大轉(zhuǎn)換速率 :100KSPS,輸入電壓范疇 :0-2.5V 輸入帶寬 : 0-100 Hz 無采樣和保持電路 ,低的電源消耗；在本試驗系統(tǒng)中,模擬輸入信號經(jīng)過降壓、偏置處理后輸入 A/D 轉(zhuǎn)換器,然后轉(zhuǎn)換的數(shù)字量給 S3C2410處理；如圖 1-5 ；模 輸 輸擬 入 入 A/D信號輸 信號降 信號偏 轉(zhuǎn)換器 S3C2410入 壓 置圖 1-5 模數(shù)單元原理框圖模數(shù)轉(zhuǎn)換單元撥碼開關說明見表 1-13 ：SW5：撥碼開關碼位ON, 采集的模擬信號從備注1 路輸入； OFF, A/D 的第 11A/D 轉(zhuǎn)換器的第路輸入懸空,缺省設置；2ON

39、, 采集的模擬信號從A/D 轉(zhuǎn)換器的第2 路輸入； OFF, A/D 的第 2路輸入懸空,缺省設置；3 ON, 采集的模擬信號從A/D 轉(zhuǎn)換器的第3 路輸入； OFF, A/D 的第 3路輸入懸空,缺省設置；4 ON, 采集的模擬信號從A/D 轉(zhuǎn)換器的第4 路輸入； OFF, A/D 的第 4路輸入懸空,缺省設置；5 ON, 采集的模擬信號從A/D 轉(zhuǎn)換器的第5 路輸入； OFF, A/D 的第 5路輸入懸空,缺省設置；6 ON, 采集的模擬信號從A/D 轉(zhuǎn)換器的第6 路輸入； OFF, A/D 的第 6路輸入懸空,缺省設置；7 ON, 采集的模擬信號從A/D 轉(zhuǎn)換器的第7 路輸入； OFF,

40、 A/D 的第 7路輸入懸空,缺省設置；8 ON, 采集的模擬信號從A/D 轉(zhuǎn)換器的第8 路輸入； OFF, A/D 的第 8路輸入懸空,缺省設置；表 1-13 10）信號源單元信號源單元使用 TI 公司的 TLC2272,是雙通道運算放大器,可以產(chǎn)生方波；11）PS2單元PS2單元中 S5 為復位鍵, KEYBOARD接口為鍵盤接口,MOUSE為鼠標接口； D1為數(shù)據(jù)傳輸指示燈；掌握芯片為 AT2051；12）CPLD單元由于試驗箱上的資源眾多,幾乎每一個設備資源都要使用片選信號或中斷信號或一些串口的信號,以及一些寄存器的地址等等,這樣一來,S3C2410的 I/O 資源是不能滿意的,因此該

41、試驗箱通過加入了一片CPLD芯片,用來完成各資源所需的地址譯碼,片選信號,以及一些高低電平的模擬；CPLD單元使用 S3C2410的片選是 NGCS4,地址是 0 x20000000 0 x28000000; 由于 底板上大多的資源都通過 CPLD的地址譯碼,進行片選電平的產(chǎn)生,以及模擬高低電 1-21 列 平的產(chǎn)生,所以,應給 CPLD的地址里寫入相應的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生相應的信號；表 出了底板中所需信號的地址；#define clrcs1 *volatile unsigned *0 x20000000 = 0 x01; #define setcs1 *volatile unsigned *0 x2

42、0000004 = 0 x02; 利用宏定義來代替置高、置低； 給相應的地址里寫 1,表示該 CPLD的相應引腳輸 2,表示該 CPLD的相應引腳輸出高電平；有的地址需要 出低電平, 給相應的地址里寫 寫入 8 位數(shù)據(jù)；模塊名稱0 x20000004 0 x05 相應說明HD7279 ：HD7279 的 DATA PIN 方向為輸入0 x20000004 0 x06 HD7279 的 DATA PIN 方向為輸出0 x20000004 0 x01 HD7279 的 CS 有效,挑選HD7279 0 x20000004 0 x02 HD7279 的 CS 無效,釋放 HD7279 SD Card

43、：#define rCMD_PIPE_REG *volatile unsigned short*0 x20000006 #define rSTA_REG *volatile unsigned short*0 x20000008 #define rCON_REG *volatile unsigned short*0 x20000008 #define rRCE_DAT_BUF *volatile unsigned short*0 x2000000a #define rTRA_DAT_BUF *volatile unsigned short*0 x2000000a #define rINT_STA

44、_REG *volatile unsigned short*0 x2000000c #define rINT_ENA_REG *volatile unsigned short*0 x2000000c #define rGPIO_DAT_REG *volatile unsigned short*0 x2000000e #define rGPIO_CON_REG *volatile unsigned short*0 x2000000e #define rGPIO_INT_STA_REG *volatile unsigned short*0 x20000010 #define rGPIO_INT_E

45、NA_REG *volatile unsigned short*0 x20000010 #define rIND_ADD_REG *volatile unsigned short*0 x20000012 #define rIND_DAT_REG *volatile unsigned short*0 x20000014 模擬 74ls244 地址：0 x20000016輸入輸出 : 74ls273 地址：0 x20000000UDA1341: 0 x20000028 0 x03 L3MODE 置 0 0 x20000028 0 x04 L3MODE 置 1 0 x20000018 0 x01 L

46、3CLOCK 置 0 0 x20000018 0 x02 L3CLOCK 置 1表 1-21 具體的應用,請詳見源碼程序；12）其它接口說明電源單元：為系統(tǒng)供應+5V、+12V、-12V 、+3.3V 電源,其中表 1-22 在底板上,留出了四列插孔,它們是供外部擴展所用；具體功能見表 1-23 ；標號 功能IICSCL S3C2410的 IIC 掌握時鐘引出IICSDA S3C2410的 IIC 數(shù)據(jù)線引出CS1 CPLD的第 100 管腳的引出CS2 CPLD的第 77 管腳的引出EXINT1 S3C2410的外部中斷懇求 3 管腳引出GPIO0 CPLD的第 52 管腳的引出GPIO1

47、CPLD的第 97 管腳的引出GPIO2 S3C2410的 TOUT1管腳引出, J4 的 13 GPIO3 S3C2410的 TOUT3管腳引出, J4 的 45 AIN3 采集的模擬信號從第 3 路輸出AIN2 采集的模擬信號從第 2 路輸出ADIN 采集的模擬信號從第 1 路輸出SIN 正弦信號輸出SQUARE 方波信號輸出DGND 數(shù)字地ADIN AD采集輸入表 1-23 在信號擴展單元處,又擴展了 PS2鍵盤鼠標接口SW4：撥碼開關, ARM系列的 CPU板卡挑選；功能 1 off 2 off ARM7 ARM9 On off ARM10 Off on ARM11 On on 1.4

48、 E_Lab 總線的介紹在試驗箱的左下部,有兩對擴展接口,JP3 和 JP4,稱為 E_Lab 總線接口；在深化把握了 ARM 的系統(tǒng)之后,可以進一步開發(fā)屬于自己的具體的開發(fā)板,現(xiàn)就 E_Lab 總線的接口定義說明見表 1-28,1-29；值得留意的是 E_Lab 總線接口使用雙排插座,每個插座并列的兩個引腳的信號定義是相同的；JP1：JP1 擴展信號是地址總線和讀寫、片選信號：見表 1-24 序號 代號 含義 IO 備注1,2 MCCS0 O 片選信號3,4 MCCS1 O 片選信號5,6 MCCS2 O 片選信號7,8 MCCS3 O 片選信號9,10 A4 地址線 O 與 CPU的 AD

49、DR4相連接11,12 A5 地址線O 與 CPU的 ADDR5相連接13,14 A6 地址線O 與 CPU的 ADDR6相連接15,16 A7 地址線O 與 CPU的 ADDR7相連接17,18 A8 地址線O 與 CPU的 ADDR8相連接19,20 A9 地址線O 與 CPU的 ADDR9相連接21,22 A10 地址線O 與 CPU的 ADDR10相連接23,24 A11 地址線O 與 CPU的 ADDR11相連接25,26 ACS0 O 片選信號27,28 ACS1 O 片選信號29,30 ACS2 O 片選信號31,32 ACS3 O 片選信號表 1-24 底板 JP1 插座引腳信

50、號JP2：JP2 擴展信號是外設信號（數(shù)據(jù)）接口：見表 1-25 ；序號 代號 含義 IO 備注1,2,3,4 +5V 電源5,6,7,8 GND 地9,10 A0 地址線 O 與 CPU的 ADDR0相連接11,12 A1 地址線 O 與 CPU的 ADDR1相連接13,14 A2 地址線 O 與 CPU的 ADDR2相連接15,16 A3 地址線 O 與 CPU的 ADDR3相連接17,18 D0 數(shù)據(jù)線 IO 19,20 D1 數(shù)據(jù)線 IO 21,22 D2 數(shù)據(jù)線 IO 23,24 D3 數(shù)據(jù)線 IO 25,26 D4 數(shù)據(jù)線 IO 27,28 D5 數(shù)據(jù)線 IO 29,30 D6 數(shù)

51、據(jù)線 IO 31,32 D7 數(shù)據(jù)線 IO 33,34 ALE O 地址鎖定使能35,36 R/W O 讀寫使能37,38 BRE O Busy/Ready 信號39,40 ACS4 O 片選信號41,42, 43,44 +12V 電源45,46, 47,48 -12V 電源表 1-25 底板 JP2 插座引腳信號綜上所述,本章介紹了該系統(tǒng)的硬件資源,看完本章內(nèi)容,應當對試驗系統(tǒng)有一個基本的明白,在后面的幾章中將會結(jié)合光盤資料給出的試驗程序具體介紹每個單元在試驗中的具體應用；第 2 章 基于 ARM系統(tǒng)資源的試驗當進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)時,挑選合適的開發(fā)工具可以加快開發(fā)進度、節(jié)約開發(fā)成本；因此一套

52、含有編輯軟件、編譯軟件、匯編軟件、連接軟件、調(diào)試軟件、工程治理及函數(shù)庫的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）是必不行少的；當今在 ARM領域,被多數(shù)嵌入式開發(fā)人員使用的集成開發(fā)環(huán)境有 ADS, ADS 為 ARM公司推出的新一代 ARM集成開發(fā)工具, 最新版本為 ADS1.2；這兩種開發(fā)工具都是 ARM公司為了便利用戶開發(fā)使用 ARM內(nèi)核芯片而推出的,目前被廣泛應用；ADS調(diào)試時在不需要仿真器的情形下,需要一根 JTAG調(diào)試電纜就可以了,但它在調(diào)試的時候占用 CPU的資源,調(diào)試的穩(wěn)固性稍差,成本低, 比較適合同學試驗使用；ADS調(diào)試時使用外接仿真器的情形下,其在調(diào)試時不占用 CPU的資源,穩(wěn)固性好,但是成本

53、高,適合用于科研教學和嵌入式的產(chǎn)品開發(fā)；在本章中主要是針對 ARM的試驗開發(fā)環(huán)境、ARM的匯編、高級語言的使用,以及針對三星的 S3C2410 的硬件資源進行一系列的 HARDWARE；這其中包括 ADS 1.2 開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建與簡要介紹、基于 ARM匯編語言程序設計、基于 ARM的 C語言程序設計、ARM的 I/O 接口試驗、 ARM的 UART試驗、 ARM的 A/D 接口試驗、七段數(shù)碼管和鍵盤的掌握試驗、觸摸屏實驗；這些試驗是脫離操作系統(tǒng)的 HARDWARE,通過此類試驗可以明白和學習 ARM硬件的架構(gòu)和軟件的啟動過程、運行過程,真正懂得 ARM芯片的應用；試驗一 ADS1.2 開發(fā)環(huán)境創(chuàng)

54、建與簡要介紹一、試驗目的1. 熟識 ADS1.2 開發(fā)環(huán)境,正確使用仿真調(diào)試電纜進行編譯、下載、調(diào)試；二、 試驗 內(nèi)容1. 學習 ADS1.2 開發(fā)環(huán)境三、 試驗設備1. EL-ARM-860 教學試驗箱, PentiumII 以上的 PC機,仿真調(diào)試電纜；2. PC操作系統(tǒng) WIN98或 WIN2000或 WINXP,ADS1.2 集成開發(fā)環(huán)境,仿真調(diào)試電纜驅(qū)動程序四、試驗步驟1. ADS1.2 下建立工程1. 運行 ADS1.2 集成開發(fā)環(huán)境（CodeWarrior for ARM Developer Suite）,點擊 , 在 New對話框中,挑選 Project 欄,其中共有 7 項,

55、 ARM Executable Image 是 ARM的通用模板；選中它即可生成 ARM的執(zhí)行文件；同時,如圖 2-1-1 圖 2-1-1 仍要在, Project name欄中輸入項目的名稱,以及在Location中輸入其存放的位置；按確定儲存項目；2. 在新建的工程中, 挑選 Debug版本,如圖 2-1-2 ,使用 Edit|Debug Settings 菜單對 Debug版本進行參數(shù)設置；圖 2-1-2 3、在如圖 2-1-3 中,點擊 Debug Setting 按鈕,彈出 2-1-4 圖,選中 Target Setting圖 2-1-3 圖 2-1-4 項,在 Post-linke

56、r欄中選中ARM fromELF 項；按 OK確定；這是為生成可執(zhí)行的代碼的初始開關；4. 在如圖 2-1-5 中,點擊 ARM Assembler ,在 Architecture or Processer 圖 2-1-5 欄中選 ARM920T；這是要編譯的CPU核；,在 Architecture or Processer欄中選5. 在如圖2-1-6中,點擊ARM C Compliler ARM920T；這是要編譯的CPU核；圖 2-1-6 6. 在如圖 2-1-7 中,點擊 ARM linker ,在 outpur 欄中設定程序的代碼段地址,以及數(shù)據(jù)使用的地址；圖中的 RO Base 欄中

57、填寫程序代碼存放的起始地址,RW Base欄中填寫程序數(shù)據(jù)存放的起始地址；該地址是屬于SDRAM的地址；圖 2-1-7 圖 2-1-8 在 options 欄中,如圖 2-1-8 ,Image entry point 要填寫程序代碼的入口地址,其他保持不變,假如是在 SDRAM中運行,就可在 0 x30000000 0 x33ffffff 中選值,這是 64M SDRAM的地址,但是這里用的是起始地址,所以必需把你的程序空間給留出來,并且仍要留出足夠的程序使用的數(shù)據(jù)空間,而且仍必需是 4 字節(jié)對齊的地址 （ARM狀態(tài)）；通常入口點 Image entry point 為 0 x30000000

58、,ro_base 也為 0 x30000000 ；在 Layout 欄中,如圖 2-1-9 ,在 Place at beginning of image 框內(nèi),需要填寫項目的入口程序的目標文件名,如,整個工程項目的入口程序是 2410init.s,那么應在Object/Symbol 處填寫其目標文件名 2410init.o,在 Section 處填寫程序入口的起始段標號；它的作用是通知編譯器,整個項目的開頭運行,是從該段開頭的；圖 2-1-9 7. 在如圖 2-1-10 中,即在 Debug Setting 對話框中點擊左欄的 ARM fromELF 項,在 Output 欄中設置輸出文件名

59、*.bin,前綴名可以自己取,在 Output format 欄中挑選Plain binary, 這是設置要下載到 flash 中的二進制文件； 圖 2-1-10 中使用的是 test.bin. 圖 2-1-10 8. 到此,在 ADS1.2 中的基本設置已經(jīng)完成,可以將該新建的空的項目文件作為模板儲存起來；第一,要將該項目工程文件改一個合適的名字,如S3C2410 ARM.mcp等,然后,在 ADS1.2 軟件安裝的目錄下的 Stationary 目錄下新建一個合適的模板目錄名,如,S3C2410 ARM Executable Image, 再將剛剛設置完的 S3c2410 ARM.mcp

60、項目文件存放到該目錄下即可；這樣,就能在圖 2-1-10 中看到該模板；9. 新建項目工程后,就可以執(zhí)行菜單 Project|Add Files 把和工程全部相關的文件加入, ADS1.2 不能自動進行文件分類,用戶必需通過 Project|Create Group 來創(chuàng)建文件夾,然后把加入的文件選中,移入文件夾；或者鼠標放在文件填加區(qū),右鍵點擊,即出！如圖2-1-11 圖 2-1-11 先選 Add Files ,加入文件,再選Create Group,創(chuàng)建文件夾,然后把文件移入文件夾內(nèi)；讀者可依據(jù)自己習慣,更換Edit|Preference窗口內(nèi)關于文本編輯的顏色、字體大小,形狀,變量、函