32位单片机与嵌入式操作系统
实验指导书
第一部分:
无操作系统下的实验
实验一ARM集成开发环境实验 (2)
实验二、ARM汇编语言编程实验.......................................................3-4 实验三、S3C2410存储系统寄存器组配置实验.. (5)
实验四基于Uboot的应用程序代码烧写实验.......................................6-7 实验五外部中断实验 (8)
实验一ARM集成开发环境实验
一、实验目的：
１.熟悉ADT集成开发环境。
２.在ADT集成开发环境下，学习如何新建工作空间、工程和文件，
３.在ADT集成开发环境下，掌握工程中文件的分类，管理。
４.学习ADT集成开发环境中各种调试工具的使用。
二、实验设备：
PC机一台ADT IDE集成开发环境
三、实验步骤：
(在D盘根目录下新建一个文件夹命名为ARM9，以后实验中的所有文件都建在这个文件夹中，每次实验完成后，将这个文件夹的内容保存到自已的U盘上，在下一实验开始时，将此文件夹再COPY到D盘根目标下．)
１.创建工作空间：将空间的名字以你的名字命名。
２.新建工程：新建２个类型为SoftSim的工程，分另命名为Exmp0和Exmp1。并将两个工程加入到上述工作空间中
３.新建文件：为工程Exmp0新建一个名为demo0.c的文件并加入到该工程中。为工程Exmp1新建一个名为demo1.c的文件并加入到该工程中。
４.将e:\arm\example\leddemo\leddemo.c文件的内容分别拷贝到demo0.c和demo1.c中，分别编译两个工程
５.使用图１中的功能按钮调试工程Exmp0的程序，了解每一个按钮的功能,掌握其使用方法.
图１
四、报告内容：
１.将上述实验中所创建的工作空间截图保存在此
２.说明图１中各个按钮的功能
3. 数组seg7table[16]的地址是多少
4. 编写汇编指令实验C语言代码*((U8*) 0x10000006) = 0x00的功能
实验二ARM汇编语言编程实验
一、实验目的：
1.熟悉ADT集成开发环境。
2.进一步理解ARM嵌入式微处理器7种工作模式以及寄存器使用。
3.练习ARM常用指令。
二、实验设备：
PC机一台ADT IDE集成开发环境
三、实验步骤：
１.了解掌握图２中状态寄存器的各段码的I, F, T, mode位的功能
图２
●中断禁止位：
●I = 1: 禁止IRQ.
● F = 1: 禁止FIQ.
●T Bit
●仅ARM xT架构支持
●T = 0: 处理器处于ARM 状态
●T = 1: 处理器处于Thumb 状态
●Mode位(处理器模式位):
●0b10000 User
●0b10001 FIQ
●0b10010 IRQ
●0b10011 Supervisor
●0b10111 Abort
●0b11011 Undefined
●0b11111 System
2. 利用mrs ，msr，ldr 等指令，根据表格１，实现对为6种工作模式堆栈首地址设置
参考以下代码
四、报告内容：
１在实验一的基础上，新建一个工程，命名为Exmp2, 将该工程加入到实验一所建立的空间中
２新建一个ASM文件，基于这一文件编写可实现上述功能的代码，并调试运行，观察结果。
将调试通过的代码写稿实验报告中。
实验三S3C2410存储系统寄存器组配置实验
一、实验目的：
１.熟悉S3C2410存储系统结构
２.熟悉S3C2410存储系统各寄存器的功能和作用
３.学习和掌握S3C2410存储系统器组配置方法
４.学习在ARM汇编环境下的数据的定义和访问
二、实验设备：
PC机一台ADT IDE集成开发环境
三、实验步骤：
１.打开E:\arm\datasheet\CPU\S3C2410X数据手册.pdf,查看第208—214页，了解各寄存器的功能
２.新建一个工程，命名为Exmp３, 将该工程加入到实验一所建立的空间中
３.新建一个ASM文件，基于这一文件编写程序，完成根据表格２的寄存器组配置，并调试运行，观察结果。将调试通过的代码写稿实验报告中。
以下参考代码的功能：为地址为0x48000000的寄存器赋值0x22000020
四、报告内容：
１. 将正确的代码写入实验报告
２.将调试的实验结果截图写稿实验报告
实验四基于Uboot的应用程序代码烧写实验
一、实验目的：
１.学习和掌握烧写程序代码到FLASH的方法
２.学习ARM启动的一般流程
３.了解和学习BOOT的功能－启动与引导
二、实验设备：
PC机一台，ADT IDE集成开发环境，JXARM9-2410-1实验箱
三、实验步骤：
１.新建一个工程，命名为Exmp4,将该工程加入到实验一所建立的空间中
２.向工程Exmp4中，COPY文件leddemo.c到Exmp4文件夹下，文件的其路径为E:\arm\examples\leddemo\leddemo.c.，然后将这个文件加入到Exmp4工程中．观察此时Exmp4文件夹内有哪些文件．Debug文件。多了.o文件
３.编译工程Exmp4，编译无误后，再观察Exmp4文件夹内有哪些改变？debug中增加了.elf 文件目录Exmp4\debug下有几个文件？（有两个文件）并观察在编译输出窗口中有何提示信息？warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 00008000
４.为程序运行设置地址，将E:\arm\ examples\misc\ ldscript文件COPY到Exmp4文件夹，并按照下图写成设置.点击Project Setting，将出现设置对话框．
４.利用如图所示的工具＂elf to binary＂进行文件格式转换，再观察目录Exmp4\debug下有几个文件．多了bin文件，即二进制文件，掉电不丢失=
5．把Exmp4\debug\leddemo.bin文件改名为user.bin。
6．修改计算机的IP为192.168.1.180
7．.运行E:\arm\tools\tftpd32j
８.选择setting,选择Browse,找到user.bin的路径，确定完成设置，点OK退出下图所示对话框，但不要关闭上图所示的对话框．
９.运行E:\arm\tools\dnw.exe,如下左图所示，点Options 后选择串口波特率为115200,然后如下右图点Connect
10.用实验箱所带的直连网线，连接计算机与实验箱，用串口线连接实验箱串口（com0）和
计算机COM口，然后打实验箱电源,并观察DNW界面内容
11.在＃号提示符下,输入＂run burnuser＂,完成用户程序的烧写．
12.烧写完成后，输入＂run bootuser＂,并观察实验箱七段码管的显示。
四、报告内容：
１Bootloader的作用是什么？
２解释burnuser和bootuser这两个命令是执行过程的
３只让最右侧两个七段码管显示，程序应如修改？0x3c
（E:\ARM\电路原理图\7Segment.pdf，或课件第9节的内容）
实验五外部中断实验
一．实验目的：
1.了解中断的作用。
2.掌握ARM处理器S3C2410的处理流程。
3.掌握ARM中断编程。
二、实验设备：
PC机一台 ADT IDE集成开发环境 JXARM9-2410实验箱
三、实验步骤
1．打开光盘E:\arm\examples\interupt\ interupt的工程文件，完成编译，程序的烧写，运行程序观察结果。2．分析main.c文件程序代码，弄清每条语句的功能，根据实验结果，找到外部中断２和外部中断３的中断服务函数，并分析它们的功能。
3．基于当前的interupt工程和实验四，编写代码实现如下功能，要求程序运行时在６个七段码管上同时循环显示０到F（效果如实验４），当按下中断键EXINT2后，只在最左端一个七段码管循环显示；按下中断键EXINT3，只在最右端一个七段码管循环显示。
四、实验报告
１.写出上述功能的主要程序代码
２.ARM核中断向量地址？外部中断2，外部中断3的中断向量地址是多少；
实验一、STM32的开发环境与简单工程 一、实验目的 1、熟悉STM32开发板的开发环境； 2、熟悉MDK创建和配置STM32工程项目的基本流程； 3、熟悉STM32官方库的应用； 4、规范编程格式。 二、实验内容 本次实验配置MDK集成开发环境，新建一个简单的工程文件，添加STM32官方库并配置工程，编译运行这个工程文件。下载已经编译好的文件到开发板中运行。学会在程序中设置断点，观察系统内存和变量，为调试应用程序打下基础。 三、预备知识 基本单片机硬件知识、单片机软件编程语言、程序创建和调试的基本方法。 四、实验设备及工具 硬件：STM32开发平台 软件：STM32官方库；PC机操作系统Windows 98、Windows 2000或Windows XP；KEIL MDK 集成开发环境；串口转usb驱动。 五、实验步骤 1、在准备存放工程文件的目录下创建一新文件夹，命名为Proj_GPIO；在Proj_GPIO 文件夹里面分别再创建四个文件夹：CMSIS、USER、LIB、OBJ。如图1。 其中CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）用于存放Cortex-M 处理器系列的与供应商无关的软件抽象层和启动相关的代码文件； USER用于存放我们自己编写的代码文件（含自己移植的底层驱动），还有MDK工程； LIB存放所有的官方底层驱动库文件； OBJ用于工程输出的过程文件和最终的二进制文件。 图1
2、将官方库STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0.rar解压。 1）把STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport下的所有文件和STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x 下的所有文件都到第一步所创建的CMSIS文件夹中； 2）把STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver目录下的文件（目录inc和scr）复制到第一步创建的LIB文件夹中； 3)把STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Template目录下的stm32f10x_conf.h、stm32f10x_it.c、stm32f10x_it.h三个文件复制到USER文件夹中。 3、打开MDK软件，新建一个工程Proj_GPIO保存到Proj_GPIO/USER中。CPU选择STM32F103ZE，如图2； 图2 4、新建一个空文档main.c保存到USER中，然后根 据绝对路径将文件对应添加到工程中，如右图。 5、配置工程属性，右键点击工程文件中的Target 1选择Options for Target ‘Target 1’打开工程选项对话框。做如下修改： 1）Output选项勾选Create HEX File，然后点击Select Folder for Objects按钮定位输出文件保存目录到工程的OBJ文件； 2）Listing选项，同样点击Select Folder for Listings定位输出文件保存目录到工程的OBJ 文件； 3）C/C++选项，Define中填入 STM32F10X_HD, USE_STDPERIPH_DRIVER系统的两个基 本宏定义；配置Include Paths属性，加入工 程中包含头文件的目录；如右图
实验八 IIC 接口实验 1．实验目的 （1）熟悉S3C2410A 处理器的硬件I2C 接口的使用。 （2）了解CAT1025 EEPROM 的操作方法及注意事项。 2．实验设备 PC 机一台；MagicARM2410 教学实验开发平台一套 ADS 1.2 集成开发环境 3．实验内容 使用I2C 接口主模式向CAT1025 写入10 字节数据，然后读出校验，若校验通过则蜂鸣器 响一声，否则不断地蜂鸣报警。I2C 接口操作采用查询方式。 4．实验原理 S3C2410A 具有1 个硬件I2C 接口，可以配置为主发送、主接收、从发送和从接收等4种 操作模式。I2C 接口共包含4 个寄存器，控制寄存器IICCON 用于设置I2C 总线时钟和中断(标志)使能，还有1 位中断标志位；状态寄存器IICSTAT 除了指示当前I2C 总线状态外，还有2 位I2C 操作模式控制位和总线启动/结束控制位；数据寄存器IICDS 用来发送数据或接收数据；从机地址寄存器IICADD 用来保存S3C2410A 作I2C 从机时的器件地址。对I2C 接口进行初始化时，首先要设置相应I/O 为IICSDA、IICSCL 功能引脚，然后通过IICCON 寄存器来设置I2C 总线时钟，并使能I2C 中断(标志)，通过IICSTAT 寄存器来设置I2C 接口为主发送模式。 在进行每一次数据传送之前，都需要产生IIC 总线启动信号。先把要访问的IIC 器件的 地址写入IICDS 寄存器当中，然后将IICSTAT 寄存器的d5 位置位，即可产生结束总线信号，并且将从机地址发送出去。通过读取IICCON 寄存器的值来等待总线启动和发送从机地址，通过读取IICSTAT 寄存器的值判断是否有从机应答，如果没有从机应答，则只能进行结束总线操作。 启动总线后，就可以进行多个数据的发送或接收操作。进行I2C 数据发送时，将待发送 数据写入IICDS 寄存器，然后还要写IICCON 寄存器清除I2C 中断标志，总线才开始发送数据。通过读取IICCON、IICSTAT 寄存器的值判断数据是否发送完成。 进行IIC 数据接收时，通过读取IICCON、IICSTAT 寄存器的值判断是否接收到数据，如 果接收到数据，则可以从IICDS 寄存器中读出数据。接收完一字节数据后，需要写IICCON 寄存器清除I2C 中断标志(同时，可以控制输出应答或非应答信号)，总线才允许接收下一字节数据。
实验一嵌入式微处理器系统的开发环境 一、实验环境 PC机一台 软件： ADS 1.2集成开发环境一套 二、实验目的 1.了解嵌入式系统及其特点； 2.熟悉嵌入式系统的开发环境和基本配置并能编写简单的汇编程序 三、实验容 1.嵌入式系统的开发环境、基本配置 2.使用汇编指令完成简单的加法实验 四、实验步骤 （1）在D:\新建一个目录，目录名为experiment。 （2）点击 WINDOWS 操作系统的“开始|程序|ARM Developer Suite v1.2 |Code Warrior for ARM Developer Suite”启动Metrowerks Code Warrior，或双击“ADS 1.2”快捷方式启动。启动ADS 1.2 如图1-1所示： 图1-1启动ADS1.2 (3) 在CodeWarrior 中新建一个工程的方法有两种，可以在工具栏中单击“New”按钮， 也可以在“File”菜单中选择“New…”菜单。这样就会打开一个如图1-2 所示的对话框。选择【File】->【New…】，使用ARM Executable Image工程模板建立一个工程，名称为ADS，目录为D:\experiment。 图1-2 新建文件 在这个对话框中为用户提供了7 种可选择的工程类型：
1）ARM Executabl Image：用于由ARM 指令的代码生成一个ELF 格式的可执行映像文件；2）ARM Object Library：用于由ARM 指令的代码生成一个armar 格式的目标文件库； 3）Empty Project：用于创建一个不包含任何库或源文件的工程； 4）Makefile Importer Wizard：用于将Visual C 的nmake 或GNU make 文件转入到CodeWarrior IDE 工程文件； 5)Thumb ARM Executable Image：用于由ARM 指令和Thumb 指令的混和代码生成一个可执行的ELF 格式的映像文件； 6)Thumb Executable image：用于由Thumb 指令创建一个可执行的ELF 格式的映像文件；7）Thumb Object Library：用于由Thumb 指令的代码生成一个armar 格式的目标文件库。（4）选择【File】->【New…】建立一个新的文件TEST1.S，设置直接添加到项目中。输入如程序代码，并保存，此时在工程窗口中可以看到TEST1.S文件。 图1-3 新建test1.s (5) 选择【Edit】->【Perferences…】，在Font选项设置字体是Fixedsys，Script是CHINESE_GB2312。 图1-4 设置字体 (6) 选择【Edit】->【DebugRel Settings…】，在DebugRel Settings对话框的左边选择ARM Linker项，设置地址。 点击“DebugRel Settings…”图标按钮，即可进行工程的地址设置、输出文件设置、编
大学物理学实验指导书 大学物理实验 力学部分 实验一长度与体积的测量 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理
所涉及的课程和知识点：误差原理有效数字 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握测长度的几种常用仪器的使用，并会正确读数。练习作好记录和误差计算。 二、实验要求 （1）分别用游标卡尺、螺旋测微计测金属圆筒、小钢球的内外径及高度，并求体积。（2）练习多次等精度测量误差的处理方法。 三、实验仪器设备及材料 游标卡尺，螺旋测微计，金属圆柱体，小钢球，铜丝 四、实验方案 1、用游标卡尺测量并计算所给样品的体积。 2、分别用千分尺和读数显微镜测量所给金属丝的直径。 数据处理 注意：有效数字的读取和运用，自拟表格，按有关规则进行数据处理。 描述实验过程（步骤）以及安全注意事项等,设计性实验由学生自行设计实验方案。 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、游标卡尺测量长度时如何读数 游标本身有没有估读数 2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位初读数的正负如何判断 待测长度如何确定 实验二单摆 实验类型：设计 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学单摆周期公式 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握使用停表和米尺，测准单摆的周期和摆长。利用单摆周期公式求当地的重力加速度
二、实验要求 （1）测摆长为1m时的周期求g值。 （2）改变摆长，每次减少10cm，测相应周期T，作T—L图，验证单摆周期公式。 三、实验仪器设备及材料 单摆、米尺、游标卡尺、停表。 四、实验方案 利用试验台上所给的设备及材料，自己制作一个单摆，然后设计实验步骤测出单摆的周期，再根据单摆的周期公式计算当地的重力加速速。 改变摆长，讨论对实验结果的影响并分析误差产生的原因 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、为什么测量周期不宜直接测量摆球往返一次摆动的周期试从误差分析来说明。 2、在室内天棚上挂一单摆，摆长很长，你设法用简单的工具测出摆长不许直接测量摆长。 实验三牛顿第二定律的验证 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学牛顿第二定律摩擦 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握气垫导轨的使用，使学生通过在气垫导轨上验证牛顿第二定律，更深刻的理解牛顿第二定律的物理本质。 二、实验要求 验证当m一定时，a∝F,当F一定时，a∝1／m。 三、实验仪器设备及材料 气垫导轨，数字毫秒计，光电门，气源 四、实验方案 1、调整气垫导轨水平。 在导轨的端部小心安装好滑轮，使其转动自如，细心调整好导轨的水平。
“嵌入式微控制器技术”实验任务书（电气、自动化） 一、实验目的与要求： 1、熟练掌握基于SST89E554RC微控制器的Keil C51集成开发工具的操 作及调试程序的方法（包括：仿真调试与脱机运行间的切换方法）；掌握 其他相关微控制器集成开发工具的使用及调试方法； 2、熟练掌握基于SST89E554RC单片机核心板及I/O扩展实验系统的电 路结构原理、设计与应用；掌握其他相关微控制器最小系统设计与应用； 3、熟练掌握在Keil C51与Proteus仿真软件虚拟联机环境下的基于51 单片机控制器数字接口电路的硬件、软件设计方法与功能调试； 4、完成本实验课程所要求的全部实验容，并写出实验报告。 二、微机原理与接口技术综合实验室资源简介 实验室为以下实验活动提供条件： 1、基于唐都实验系统的微机原理与接口技术实验（包括汇编语言、C 语言/C++语言软件编程实验和16位/32位微机接口电路应用实验）； 2、基于SST89E554RC微控制器技术软/硬件实验（提供支持汇编语言、 C语言编程的Keil C51集成开发工具、最小核心板+唐都实验系统箱）； 3、基于DSP2407、DSP2812、DSP28335微控制器技术软件/硬件实验（提 供支持C语言编程的TI公司的CCS集成开发工具、DSP系列学习开发板、直流电机、步进电机、液晶）； 4、基于Freescale的16位MC9S12XS128微控制器技术应用实验（提 供支持C语言编程的CodeWarrier 5.0 For S12集成开发工具、 HF-MC9S12XS128EVB-A 核心板）； 5、基于ARM的16/32位ARM7LPC2103TDMI-S微控制器技术基础实验（提供 支持C、C++语言编程的ARM公司推出的ARM微控制器ADS 1.2集成开发工具、EasyARM2103开发板）； 6、基于ARM Cortex?-M3先进核的LM3S1138微控制器技术基础实验（提
ADS 集成开发环境及EasyJTAG 仿真器应用 ADS 集成开发环境是ARM 公司推出的ARM 核微控制器集成开发工具，英文全称为ARM Developer Suite，成熟版本为ADS1.2。ADS1.2 支持ARM10 之前的所有ARM 系列微控制器，支持软件调试及JTAG 硬件仿真调试，支持汇编、C、C++源程序，具有编译效率高、系统库功能强等特点，可以在Windows98、Windows XP、Windows2000 以及RedHat Linux上运行。 这里将简单介绍使用ADS1.2 建立工程，编译连接设置，调试操作等等。最后还介绍了基于LPC2100 系列ARM7 微控制器的工程模板的使用，EasyJTAG 仿真器的安装与使用。 一、ADS 1.2 集成开发环境的组成 ADS 1.2 由6 个部分组成，如表1 所示。 表1 ADS 1.2 的组成部分 由于用户一般直接操作的是CodeWarrior IDE 集成开发环境和AXD 调试器，所以这一章我们只介绍这两部分软件的使用，其它部分的详细说明参考ADS 1.2 的在线帮助文档或相关资料。 1. CodeWarrior IDE 简介
ADS 1.2 使用了CodeWarrior IDE 集成开发环境，并集成了ARM 汇编器、ARM 的C/C++编译器、Thumb 的C/C++编译器、ARM 连接器，包含工程管理器、代码生成接口、语法敏感(对关键字以不同颜色显示)编辑器、源文件和类浏览器等等。CodeWarrior IDE 主窗口如图1所示。 2. AXD 调试器简介 AXD 调试器为ARM 扩展调试器(即ARM eXtended Debugger)，包括ADW/ADU 的所有特性，支持硬件仿真和软件仿真(ARMulator)。AXD 能够装载映像文件到目标内存，具有单步、全速和断点等调试功能，可以观察变量、寄存器和内存的数据等等。AXD 调试器主窗口如图2 所示。
《嵌入式系统原理》实验指导书 目录 《嵌入式系统原理》实验指导书 (1) 目录 (1) 实验报告要求: ....................................................................................... 错误！未定义书签。 实验一Linux的初步使用 (2) 实验二linux驱动程序 (5) 实验三交叉编译程序 (11) 实验四编译内核与下载 (15)
实验一Linux的初步使用 实验目的： 熟练掌握linux命令的使用,linux程序的编译与调试 实验学时： 3学时 实验内容： 1.掌握虚拟机VMWARE的基本应用； 2. 掌握虚拟机中RED hat linux 的安装； 3. 掌握基本linux命令的使用； 4. 掌握linux程序编译与调试。 实验设备： 装有VMWARE的PC机一台,RED HAT安装光盘(或ISO映像文件)。 实验步骤： 1.创建一虚拟机MYLINUX 1)从桌面上单击“VMWARE WORKSTAION”启动虚拟机软件，单击新建虚拟 机，指定保存路径“D：\MYLINUX”,选择虚拟机操作系统类型：linux，然后 完成虚拟机的创建； 2)双击虚拟机中CDROM，选择将虚拟机光驱连接修改为：使用ISO映像，并指 定映像文件为共享磁盘：I：\redhat-disk-1.iso。 3)单击虚拟机中启动虚拟机，开始从光盘上启动系统并安装linux。 2.安装linux 注意： 在虚拟机和主机之间进行切换方法：鼠标单击虚拟机，可以进入；要回到主机，请用CTRL＋ALT 1)输入回车，进入图形化安装；也可以linux text进入文本界面安装； 2)选择Skip（跳过CD检查）,回车 3)点击NEXT（下一步） 4)安装语言，选择简体中文；或选择English 5)安装类型，选择定制：Custom 6)分区选择：自动分区
实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交
ARM与嵌入式技术 实验报告 专业班级：10通信工程1班 姓名：万洁 学号：100103011125 实验日期：2013年5月28日 指导老师：郑汉麟
1、 通过实验掌握ARM 指令的特点和寻址方式； 2、 掌握简单的ARM 汇编语言的程序设计； 3、 了解集成开发环境 Embest IDE 及其开发软件的应用; 、实验环境 Embest IDE 应用于嵌入式软件开发的新一代图形化的集成开发环境，它包括一套完备 的面向嵌入 式系统的开发和调试工具。其开发软件 Embest IDE for ARM 是集编辑器、编译 器、调试器、工程管理器（ projectma nager ）于一体的高度集成的窗口环境，用户可以在 Embest IDE 集成开发环境中创建工程、编辑文件、编译、链接、运行，以及调试嵌入式应 用程序。 三、实验步骤 1）新建工程： 运行Embest IDE 集成开发环境，选择菜单项 File 宀New Workspace ，如图一，系统弹 出一个对话框，键入文件名“ wj ”，如图二，点击 0K 按钮。将创建一个新工程，并同时创 建一个与工程名相同的工作区。此时在工作区窗口将打开该工作区和工程 .。 （老师提醒：不要放入Bin 文件夹中） ■ Emb?t QE Pre 亠 Educat 「販］￡dii_Vww Buid frtbug D if** Qri+W 诊 Open-" Qrl*O 2）建立源文件： 点击菜单项 File T New ，如图三，系统弹出一个新的文本编辑窗，输入源文件代码。 编辑完后，保存文件“ wj.s ”后缀，如图三，四。 Hr* Open Workspace.? 图一 ■■ rflJO IUU rl jil rd f rfl,rl Clop ： h Ho. .end 图 tut vUrl:
《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）。 实训是在教师指导下，各组可以集体讨论，但实训报告由学生独立完成，不得互相抄袭。教师的主导作用主要在于指明设计思路，启发学生独立设计的思路，解答疑难问题和按设计进度进行阶段审查。学生必须发挥自身学习的主动性和能动性，主动思考问题、分析问题和解决问题，而不应处处被动地依赖指导老师查资料、给数据、定答案。同组同学要发扬团队协作精神，积极主动的提出问题、解决问题、讨论问题，互相帮助和启发。 实训报告每个学生一份，由课代表收齐后统一交给指导教师。实训成绩评定由3部分组成：验收答辩情况30%，实训作品质量40%，实训报告书30%。
1.1 静电场 实验内容 图示静电场的基本性质: 同心球壳电场及电势分布图。 实验设置 有两个均匀带电的金属同心球壳配置如图。内球壳（厚度不计）半径为R 1=5.0 cm ，带电荷 q 1 = 0.6?10-8 C ；外球壳半径R 2 = 7.5 cm ，外半径R 3 = 9.0 cm ，所带总电荷q 2 = - 2.0?10-8 C 。 实验任务 画出该同心球壳的电场及电势分布。 实验步骤及方法 基本原理：根据高斯定理推导出电场及电势的 分布公式；利用数据分析软件，如Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。 在如图所示的带电体中，因内球壳带电q 1，由于静电感应，外球壳的内表面上将均匀地分布电荷-q 1；根据电荷平衡原理，外球壳的外表面上所带电荷除了原来的q2外，还因为内表面感应了-q 1而生成+q 1,所以外球壳的外表面上将均匀分布电荷q 1+q 2。 在推导电场和电势分布公式时，须根据r 的变化范围分别讨论r < R 1、R 1 < r < R 2、R 2 < r < R 3、r > R 3几种情况。 场强分布： 当r < R 1时， 001=?=???E dS E S 当R 1 < r < R 2时， ?= ???0 1 εq dS E S 2 1 0241 r q E επ= 当R 2 < r < R 3时， 00 3=?=???E dS E S 当r > R 3时， 1
2 210 40 2 141r q q E q q dS E S += ? += ??? επε 电势分布： 根据电势的定义，可以求得电势的分布。 当r < R 1时， 3 2 10210110143211414141 3 3 2 21 1R q q R q R q U dr E dr E dr E dr E dr E U R R R R R R r r ++ -=?+?+?+?=?=?????∞ ∞ επεπεπ 当R 1 < r < R 2时， 3 2 102101014321414141 3 3 2 2R q q R q r q U dr E dr E dr E dr E U R R R R r r ++ -=?+?+?=?=????∞ ∞ επεπεπ 当R 2 < r < R 3时， 3 2 10143141 3 3 R q q U dr E dr E dr E U R R r r += ?+?=?=???∞ ∞ επ 当r > R 3时， r q q U dr E dr E U r r 2 1014141 += ?=?=??∞ ∞επ 至此，可以用MS Excel 来绘制电场及电势分布图。方法如下： 打开Excel 后会有一个默认的表格出现（如下图） 在A1、A2、A3单元格内分别输入“R1=”、“R2=”、“R3=”；在B1、B2、B3单元格内分别输入R1、R2、R3的数值。
嵌入式系统技术及应用 实验指导书 （第3版） 郑普亮编写 西安建筑科技大学信控学院 智能建筑与楼宇自动化实验室 2014年5月
目录 1课程简介、实验项目及学时安排 (1) 1.1课程简介 (1) 1.2实验项目及学时安排 (1) 2实验仪器仪表设备简介 (2) 2.1嵌入式系统实验箱 (2) 2.2其它实验设备 (2) 3嵌入式系统技术及应用课程实验 (3) 3.1实验1系统认识实验 (3) 3.2实验2定时器实验 (10) 3.3实验3PWM发生器实验 (14) 3.4实验416*16LED点阵显示汉字实验 (16)
1课程简介、实验项目及学时安排 1.1课程简介 嵌入式系统广泛应用于仪器仪表、工业控制、汽车电子等多个领域，是一个综合性的快速发展的技术方向。课程以ARM Cortex-M3系列处理器为主，着重介绍了嵌入式系统设计的基本概念、基于ARM处理器的体系结构、ARM微处理器的编程模型与指令系统、嵌入式操作系统及相关的接口技术。 通过对本课程的学习，能够使学生深刻了解ARM处理器的工作原理，熟练掌握ARM 微处理器的指令系统，以及嵌入式系统软硬件设计基本方法，进而加强学生独立设计能力和创新能力的培养。 1.2实验项目及学时安排 本课程的实验目的是使学生掌握ARM指令系统及基于C语言和驱动程序库的程序设计方法，掌握ARM微处理器各组成部分工作原理及应用，培养学生对ARM微处理器的应用程序与硬件电路的设计能力，提高学生分析和解决实际问题的能力，从而为学生今后走向工作岗位、从事相关专业领域的科学研究和技术开发打下扎实的基础。所以安排了验证性、设计性和综合性不同属性的实验项目。 序号实验项目学时 实验性质 验证综合设计 1系统认识实验2√ 2定时器实验2√ 3PWM发生器实验2√416*16LED点阵显示汉字实验2√ 注：实验项目根据实验教学安排选取。
嵌入式系统实验指导王艳春英一劲松
实验一嵌入式微处理器系统的开发环境 一、实验环境 PC机一台 软件： ADS 1.2集成开发环境一套 二、实验目的 1.了解嵌入式系统及其特点； 2.熟悉嵌入式系统的开发环境和基本配置并能编写简单的汇编程序 三、实验容 1.嵌入式系统的开发环境、基本配置 2.使用汇编指令完成简单的加法实验 四、实验步骤 （1）在D:\新建一个目录，目录名为experiment。 （2）点击 WINDOWS 操作系统的“开始|程序|ARM Developer Suite v1.2 |Code Warrior for ARM Developer Suite”启动Metrowerks Code Warrior，或双击“ADS 1.2”快捷方式启动。启动ADS 1.2 如图1-1所示： 图1-1启动ADS1.2 (3) 在CodeWarrior 中新建一个工程的方法有两种，可以在工具栏中单击“New”按钮， 也可以在“File”菜单中选择“New…”菜单。这样就会打开一个如图1-2 所示的对话框。选择【File】->【New…】，使用ARM Executable Image工程模板建立一个工程，名称为ADS，目录为D:\experiment。 图1-2 新建文件 在这个对话框中为用户提供了7 种可选择的工程类型：
1）ARM Executabl Image：用于由ARM 指令的代码生成一个ELF 格式的可执行映像文件；2）ARM Object Library：用于由ARM 指令的代码生成一个armar 格式的目标文件库； 3）Empty Project：用于创建一个不包含任何库或源文件的工程； 4）Makefile Importer Wizard：用于将Visual C 的nmake 或GNU make 文件转入到CodeWarrior IDE 工程文件； 5)Thumb ARM Executable Image：用于由ARM 指令和Thumb 指令的混和代码生成一个可执行的ELF 格式的映像文件； 6)Thumb Executable image：用于由Thumb 指令创建一个可执行的ELF 格式的映像文件；7）Thumb Object Library：用于由Thumb 指令的代码生成一个armar 格式的目标文件库。（4）选择【File】->【New…】建立一个新的文件TEST1.S，设置直接添加到项目中。输入如程序代码，并保存，此时在工程窗口中可以看到TEST1.S文件。 图1-3 新建test1.s (5) 选择【Edit】->【Perferences…】，在Font选项设置字体是Fixedsys，Script是CHINESE_GB2312。 图1-4 设置字体 (6) 选择【Edit】->【DebugRel Settings…】，在DebugRel Settings对话框的左边选择ARM Linker项，设置地址。 点击“DebugRel Settings…”图标按钮，即可进行工程的地址设置、输出文件设置、编
磁性物理实验 讲义 磁性物理课程组编写 电子科技大学微电子与固体电子学院 二O一二年九月
目录 一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (1) 二、电阻率测试及磁损耗响应特性分析 (3) 三、磁致伸缩系数测量与分析 (6) 四、磁化强度测量与分析 (9) 五、磁滞回线和饱和磁感应强度测量 (11) 六、磁畴结构分析表征 (12)
一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (一) 、实验目的： 了解磁性材料的起始磁导率的测量原理，学会测量材料的起始磁导率，并能够从自发磁化起源机制来分析温度和离子占位对材料起始磁导率和磁化强度的影响。 (二）、实验原理及方法： 一个被磁化的环型试样，当径向宽度比较大时，磁通将集中在内半径附近的区域分布较密，而在外半径附近处，磁通密度较小，因此，实际磁路的有效截面积要小于环型试样的实际截面。为了使环型试样的磁路计算更符合实际情况，引入有效尺寸参数。有效尺寸参数为：有效平均半径r e ，有效磁路长度l e ，有效横截面积A e ，有效体积V e 。矩形截面的环型试样及其有效尺寸参数计算公式如下。 ???? ??-=21 1 211ln r r r r r e （1） ???? ??-=21 12 11ln 2r r r r l e π （2） ???? ??-=2112 211ln r r r r h A e （3） e e e l A V = （4） 其中：r 1为环型磁芯的内半径，r 2为环型磁芯的外半径，h 为磁芯高度。 利用磁芯的有效尺寸可以提高测量的精确性，尤其是试样尺寸不能满足均匀磁化条件时，应用等效尺寸参数计算磁性参数更合乎实际结果。材料的起始磁导率（i μ）可通过对环型磁心施加线圈后测量其电感量（L ）而计算得到。计算公式如式（5）所示。 2 0i e e A N L l μμ= （5）
嵌入式linux实验指导书 实验一：arm裸机实验 实验条件： pc ADS开发环境FL2440开发套件SecureCRT串口超级终端 实验目的： 熟悉arm裸机开发基本步骤，掌握ADS集成开发环境的使用，能够编写简单的裸机程序并下载到开发板运行测试。 实验原理： ADS 全称为ARM Developer Suite ，是ARM 公司推出的新一代ARM 集成开发工具。ADS 由命令行开发工具、ARM 实时库、GUI 开发环境(Code Warrior 和AXD) 、实用程序和支持软件组成。有了这些部件，用户就可以为ARM 系列的RISC 处理器编写和调试自己开发的应用程序了。本次实验利用ADS集成开发环境建立基于arm9 S3C2440的实验工程，完成工程搭建、代码编写和编译，生成可执行文件并下载到开发板进行运行测试。 实验步骤： 1、首先打开ADS软件CodeWarrior，点击File 菜单下的New 来创建新工程。Project 对话框中选择ARM Executable Image 。在Project name 中输入工程名，例：2440_led，点击“Location：”文本框的“Set...”按钮，选择要将工程保存的路径，然后点击确定即可建立一个新的工程。工程建立之后会出现一个24 40_led.mcp 窗口。 2、创建源文件，点击File 菜单下的New，选择标签页File，在File name 中输入要建立的文件名，如：Init.s (.s 文件为arm 中的汇编文件)，若此时选上了Add to Project,创建的文件会自动添加到工程中，选择target方式为DebugRel，点击确定关闭窗口，文件创建完成后编写代码。（可将arm_linux文件夹下的裸机例程代码复制到工程中进行修改，如：复制裸机程序中的led程序init.s led.c 到建立的工程文件目录中，点击Project 菜单下的Add Fils 将源文件添加到工程中）
实验一基本接口实验（一） [实验设备] 1.JXARM9-2410教学实验箱 2.ADT1000仿真器和ADT IDE集成开发环境 3.串口、并口连接线 [实验目的] 1.掌握ARM的串行口工作原理，编程实现ARM的UART通讯； 2.掌握嵌入式系统中断的处理流程和ARM中断编程； 3.在ADT环境下如何建立工程，对工程进行正确的设置。添加相应文件（汇编、脚本、.c 源文件等） [实验内容一] 实现查询方式串口的收发功能。接收来自串口（通过超级终端）的字符并将接收到的字符发送到超级终端。 [预备知识] 1.了解ADT集成开发环境的基本功能 2.学习串口通讯的基本知识 3. 熟悉S3C2410串口有关的寄存器 [基础知识] 串行通信接口电路组成 1.可编程的串行接口芯片 2.波特率发生器 3.EIA与TTL电平转换器 4.地址译码电路 通信协议： 1.异步协议 2.同步协议 异步串行通讯 异步串行方式是将传输数据的每个字符一位接一位(例如先低位、后高位)地传送。 数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行I/O 可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。 接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字符。为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。 在微型计算机中大量使用异步串行I/O 方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。但是由于每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间，因此效率较低。 异步串行通信中的字符传送格式
开始前，线路处于空闲状态，送出连续“1”。传送开始时首先发一个“0” 作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数据。 每个字符的数据位长可以约定为5位、6位、7位或8位，一般采用ASCII编码。后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为“1”的位数凑成奇数个或偶数个。也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。 最后是表示停止位的“1”信号，这个停止位可以约定持续1 位、1.5 位或2 位的时间宽度。 至此一个字符传送完毕，线路又进入空闲，持续为“1”。经过一段随机的时间后，下一个字符开始传送才又发出起始位。 每一个数据位的宽度等于传送波特率的倒数。微机异步串行通信中，常用的波特率为110，150，300，600，1200，2400，4800，9600 等。 DB-25 DB-9引脚定义 DB-25 DB-9引脚说明
目录 实验一 linux常用指令练习 (3) 1、在线帮助指令 (3) 2、linux开关机及注销指令。 (3) 重启指令： (3) 1）、reboot命令 (3) 2)、init 6命令 (3) 关机指令： (3) 1）、halt命令 (3) 2）、poweroff命令 (4) 3）、init 0命令 (4) 4）、shutdown命令 (4) 注销指令： (4) 3、用户管理命令 (4) 1）、用户切换su命令 (4) 2）、添加用户命令adduser/useradd (5) 3）、删除用户及更改用户属性 (5) 4）、设置用户密码 (6) 5）、查看用户信息 (6) 4、文件目录操作指令 (7) 1）、改变当前工作目录命令（cd） (7) 2）、显示当前路径pwd (7) 3）、查看当前目录下的文件命令ls (7) 4）、新建目录指令mkdir (8) 5）、删除目录命令rmdir (8) 6）、新建文件命令touch (8) 7)、删除文件指令rm (8) 8)、文件和目录的复制命令cp (8) 9）、文件和目录的移动命令mv (9) 10）、更改文件或目录的使用权限chmod (9) 11)、查看文件的命令cat (9) 12）、文件链接命令ln (9) 13）、文件压缩解压命令 (10) 5、网络相关命令 (11) 6、磁盘管理命令 (11) 7、挂载文件命令mount (12) 8、其他系统命令 (12) 练习1： (13) 练习2： (15) 练习3： (16) 练习4： (21) 实验二 VI文本编辑器的使用 (24) 1、练习使用VI指令 (24) 2、利用VI编写一个hello.c文件 (24)
学习指南 1、物理实验课的教学目的 大学物理实验教学目的与中学阶段的物理实验教学有着本质的不同。“大学物理实验”是一门独立的基础课程，它不是“大学物理学”的分支或组成部分。虽然物理实验必须以物理学的理论为基础，运用物理学的原理进行实验或研究，但是“大学物理实验”又独立于“大学物理学”，它不是以验证物理定律、加强理解物理规律为主要目的的，分散的力、热、电、磁、光实验的堆切，而是以物理实验的基本技术或基本物理量的测量方法为主线，再贯穿以现代误差理论，现代物理实验仪器设备、器件的原理、使用方法，构建成一个完整的，但又不断发展的课程体系框架。其教学目的如下： （１）掌握基本物理量的各种测量方法，学会分析测量的误差，学会基本的实验数据处理方法，能正确的表达测量结果，并对测量结果进行正确的评价（测量不确定度）。 （２）掌握物理实验的基本知识、基本技能，常用实验仪器设备、器件的原理及使用方法，并能正确运用物理学理论指导实验。 （３）培养、提高基本实验能力，并进一步培养创新能力。基本实验能力是指能顺利完成某种实验活动（科研实验或教学实验）的各种相关能力的总和，主要包括： 观察思维能力──在实验中通过观察分析实验现象，并得出正确规
律的能力。 使用仪器能力──能借助教材或仪器使用说明书掌握仪器的调整和使用方法的能力。 故障分析能力──对实验中出现的异常现象能正确找出原因并排除故障的能力。 数据处理能力──能正确记录、处理实验数据，正确分析实验误差的能力。 报告写作能力──能撰写规范、合格的实验报告的能力。 初步实验设计能力──能根据课题要求，确定实验方案和条件，合理选择实验仪器的能力。 （４）培养从事科学实验的素质。包括理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；吃苦耐劳、勇于创新的精神；遵守操作规程，爱护公共财物的优良品德；以及团结协作、共同探索的精神。 2、大学物理实验课的基本程序 实验课与理论课不同，它的特点是同学们在教师的指导下自己动手，独立完成实验任务，通常每个实验的学习都要经历三个阶段。 （１）实验的准备 实验前必须认真阅读讲义，做好必要的预习，才能按质按量按时完成实验。同时，预习也是培养阅读能力的学习环节。预习时要写预习报告，预习报告包括以下内容：