ARM3000实验指导

### ARM3000实验指导相关知识点 #### 一、嵌入式开发系统概况与设备驱动安装 **1. 开发平台硬件资源** - **CPU:** 使用的是ARM7TDMI结构芯片S3C44B0X，工作频率达到60MHz。这款CPU集成了多种外围设备接口，适用于嵌入式系统开发。 - **BIOS:** 配备了2MB的NOR FLASH作为BIOS存储空间，用于存储启动加载程序和系统初始化代码。 - **内存:** 包含8MB的SDRAM，用于程序运行时的数据存储和处理。 - **海量存储器:** 16MB的NAND Flash，用于存储操作系统和用户应用程序等数据。 - **键盘:** 提供了一个17键的数字小键盘，便于用户输入指令。 - **显示:** 采用了320×240像素、256色彩色LCD，并带有四线电阻式触摸屏，方便用户进行图形界面操作。 - **USB接口:** 支持USB1.1标准，可用于外设连接和数据传输。 - **串口:** 配备了两路串口，最高波特率为115200b/s，可用于设备间的串行通信。 - **网络接口:** 集成了RTL8019芯片，支持10M以太网连接，实现网络通信功能。 - **CAN接口:** 支持多种波特率（125Kb、250Kb、500Kb、1Mb），适用于工业控制领域的通信需求。 - **调试接口:** 提供了JTAG接口（14针和20针），便于开发者进行调试工作。 - **电机:** 包括直流电机和步进电机，可以进行电机控制实验。 - **A/D转换器:** ARM自带8路10位A/D转换器，满量程为2.5V，可用于模拟信号的数字化。 - **D/A转换器:** 采用10位D/A转换器，满量程为4.096V，实现数字信号到模拟信号的转换。 - **LED:** 8个LED灯，用于简单的状态指示或者实验演示。 - **音频输出:** 通过IIS总线和UDA1341芯片实现音频输出，采样率为44.1KHz。 - **扩展插槽:** 2个扩展插槽，提供了系统总线和其他资源接口，便于扩展功能。 - **FPGA扩展板:** 可选配件，使用ACEX1K系列FPGA，提供额外的100个I/O接口，增强了系统的扩展能力。 - **GPRS扩展板:** 另一个可选配件，使用SIMCOM的SIM100-E模块，支持双通道语音通信。 **2. 开发平台软件资源及文档** - **驱动程序:** 提供了UarmJtag并口仿真器驱动程序，方便用户使用仿真器进行硬件调试。 - **实验案例源代码:** 包括23个实验案例源代码，分别针对SDT和ADS编译环境，所有代码都经过测试。 - **操作系统:** 包含了UCOS-II操作系统及相关库文件，如文件系统、驱动程序和API函数。 - **电路原理图:** 提供了开发平台的完整电路原理图PDF文档。 - **BIOS映像文件:** 包含BIOS原始映像文件，便于用户了解BIOS的工作机制。 - **DEMO映像文件:** 提供产品DEMO映像文件，包括系统必备的字库文件和相关图片文件等。 - **芯片文档:** 包含了S3C44B0X等芯片的技术文档，方便用户深入理解硬件特性。 - **工程模板:** 在SDT和ADS环境下提供了工程模板，便于快速搭建开发环境。 - **教学案例:** 包括教学案例的PPT文稿和API手册等文档，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。 - **实验指导书:** 提供PDF格式的实验指导书，详细介绍了每个实验的操作步骤和技术要点。 **3. 硬件安装步骤** - **电源适配器:** 连接电源适配器至开发板，确保稳定供电。 - **JTAG仿真器:** 使用并行电缆将PC机并口与简易JTAG仿真器连接，再将仿真器的JTAG电缆接入开发板上方的JTAG接口。 - **串口连接:** 通过串口电缆连接PC机串口和开发板的UART0接口，以便监控开发板运行状态。 - **USB连接:** 如有需要，可以通过USB电缆将PC机主USB口与开发板的USB设备口连接起来，激活U盘或实现USB通信功能。 - **网络连接:** 如需网络通信功能，可通过网线将PC机网口与开发板网口相连。 **4. 软件安装步骤** - **编译环境:** UP-NET ARM3000支持ARMSDT2.5和ADS1.2两种编译环境。用户需要自行下载试用版或购买正版软件进行安装。 - **超级终端:** Windows系统自带的超级终端可以用来监控串口通信，观察开发板输出的信息，对于调试非常有用。 #### 二、嵌入式开发系统实验案例指导 **1. ARMSDT2.5开发环境** - ARMSDT2.5是一款强大的集成开发环境，它支持ARM架构下的程序开发，包括编辑、编译、调试等功能。 - 在这个环境中，开发者可以通过图形界面进行项目管理，方便快捷地编写和调试代码。 **2. ADS1.2开发环境** - ADS1.2是另一款常用的ARM开发工具，它支持多种ARM处理器，提供了丰富的调试功能。 - 与ARMSDT相比，ADS1.2更加注重底层控制，适合于对性能有较高要求的应用开发。 **3. 超级终端设置及BIOS功能使用** - 超级终端是Windows系统中的一个串口通信工具，通过它可以直接与开发板进行通信，观察串口输出的信息。 - BIOS功能使用主要是介绍如何利用BIOS进行系统的初始化和配置等工作。 **4. ARM的串行口实验** - 介绍如何使用ARM开发板的串行口进行通信，包括串口的基本配置和数据收发过程。 - 实验通常涉及串口的初始化、发送和接收数据等步骤，有助于理解串行通信的基本原理。 **5. 键盘及LED驱动实验** - 本实验主要介绍如何驱动开发板上的键盘和LED，包括键盘扫描和LED控制方法。 - 通过对键盘按键的检测和LED的点亮与熄灭，可以帮助学生理解基本的输入输出操作。 **6. D/A接口实验** - D/A转换器实验讲解如何使用开发板上的D/A转换器将数字信号转换成模拟信号。 - 实验通常会展示如何配置D/A转换器，并输出不同电压级别的模拟信号。 **7. A/D接口实验** - 相较于D/A转换，A/D转换器用于将模拟信号转换为数字信号。 - 实验过程中会学习如何读取来自传感器或其他模拟信号源的数据，并进行数字处理。 **8. 电机转动控制实验** - 介绍如何通过开发板控制直流电机和步进电机的转动，包括电机驱动电路的设计和控制算法的编写。 - 通过这些实验，学生可以了解电机控制的基本原理和方法。 **9. LCD的驱动控制实验** - 演示如何驱动开发板上的LCD显示屏，包括屏幕初始化、显示文字和图像等内容。 - 实验能够让学生熟悉LCD控制技术，为进一步开发图形用户界面奠定基础。 **10. 触摸屏程序设计** - 讲解如何设计触摸屏程序，实现触摸事件的捕获和处理。 - 学生将学会如何编写响应触摸事件的程序，以及如何构建触摸屏界面。 **11. CAN总线通讯实验** - CAN总线是一种广泛应用于汽车行业的网络通信协议，实验旨在教授如何使用CAN总线进行设备间的通信。 - 通过实验，学生可以了解CAN总线的基本概念和工作原理。 **12. 定时器中断和驱动程序实验** - 定时器中断实验讲解如何使用开发板上的定时器中断功能，以及如何编写相应的中断服务程序。 - 驱动程序实验则重点在于学习如何编写设备驱动程序，使得上层应用程序能够访问硬件资源。 **13. BOOTLOADER实验** - BOOTLOADER是系统启动时最先运行的一段程序，负责加载操作系统内核到内存中。 - 实验通过实际操作来了解BOOTLOADER的工作流程及其设计方法。 **14. µC/OS-II在ARM微处理器上的移植及编译** - µC/OS-II是一个开源的实时操作系统，实验介绍如何将其移植到ARM微处理器上，并进行编译和运行。 - 移植过程涉及对操作系统内核进行必要的修改，以适应特定硬件平台。 **15. 音频实验** - 介绍如何使用开发板上的音频输出功能，包括音频信号的生成和播放。 - 实验可以让学生了解音频信号处理的基本知识。 **16. 绘图的API函数** - 探讨如何使用API函数进行绘图操作，如绘制线条、矩形等图形元素。 - 通过实验，学生可以掌握基本的图形绘制技能。 **17. 系统的消息循环** - 消息循环是操作系统中一种重要的机制，用于处理来自用户的输入事件和系统事件。 - 实验通过实例演示如何实现一个简单消息循环，以及如何处理各种类型的事件。 **18. 文件的使用** - 文件系统是操作系统的重要组成部分之一，实验介绍如何在ARM开发板上创建、读写文件。 - 学生将学会基本的文件操作命令和编程技巧。 **19. 列表框控件的使用** - 列表框控件是一种常见的用户界面组件，用于显示一组选项供用户选择。 - 实验通过编写程序演示如何添加和删除列表项，以及如何获取当前选定的列表项。 **20. 文本框控件** - 文本框控件允许用户输入和编辑文本信息。 - 实验通过实例讲解如何创建和管理文本框控件，并实现基本的文本编辑功能。 **21. 多任务和系统时钟** - 多任务是指操作系统同时运行多个进程或线程的能力。 - 实验通过编写多任务程序来演示多任务处理技术，同时也会涉及系统时钟的使用。 **22. UDP通讯实验** - UDP是一种无连接的网络通信协议，适用于实时性要求较高的场合。 - 实验介绍如何使用UDP协议进行网络通信，包括发送和接收数据包的方法。 **23. 综合实验** - 综合实验通常是将前面学到的各种知识和技术结合起来，完成一个具有一定复杂度的应用项目。 - 例如，可以设计一个基于触摸屏的温度控制系统，集成温度传感器、触摸屏、LCD显示等多个模块。 **24. 模拟电子画板实验** - 通过触摸屏实现电子画板的功能，包括笔触的选择、颜色的调整等。 - 实验不仅涉及触摸屏的编程，还涉及到图形绘制和用户交互等方面的知识。 **25. 基于ARM的多通道仪表信号采集实验** - 本实验主要探讨如何利用ARM开发板进行多通道信号的采集和处理，适用于测量仪器等领域。 - 实验内容可能包括信号调理、数据采集、数据分析等方面。 UP-NET ARM3000嵌入式开发平台提供了一个全面的硬件和软件开发环境，适合在校学生进行ARM实验的学习和研究。通过这些实验，学生不仅可以掌握ARM开发的基础知识，还能深入了解嵌入式系统的各个方面，为将来从事相关领域的工作打下坚实的基础。