嵌入式程序实验报告

嵌入式程序实验报告（精选4篇）

嵌入式程序实验报告篇1

一实验目的

1、了解和掌握交叉编译模式和方法；

2、熟悉和掌握Linux简单程序设计。

二实验环境

预装Fedora10_A8_Linux的pc机一台，CVT-A8嵌入式实验箱一台（已构建嵌入式Linux系统），以太网线一根，交叉编译工具链。

三实验步骤

1、连接主机和目标板；（三根线，注意网线和串口线是否连接正常）

2、安装交叉编译器arm-linux-gcc，并配置环境。a)在命令行中输入arm-linux-后按tab键，如果命令能够补齐，说明里面已经有交叉编译工具了，环境变量已经设置好，那接下来的步骤，可以作为参考。如果不能补齐，则把电脑“E:cvtechCVT-A8-III Linux光盘Linux系统及应用源码”目录下的“4.3.3.tar.gz”文件拷贝到Fedora10的/usr/local目录下

b)转到文件夹/usr/local

cd /usr/local

c)解压交叉编译工具链

tar-vzxf4.3.3.tar.gz cd 4.4.3/bin 执行pwd命令得到这个目录的绝对路径，用右键复制这个路径，这个路径一般为/usr/local/4.3.3/bin。

d)打开环境变量设置脚本文件

vi ~/.bash_profile e)在文件中倒数第几行中，把“/usr/local/4.3.3/bin”添加到PATH环境变量路径的后面，类似于PATH=$PATH:/usr/local/4.3.3/bin $PATH表示原来的环境变量路径，添加的/usr/local/4.3.3/bin部分表示在原来的环境变量PATH中添加此交叉编译器的路径

f)vi保存并退出

g)输入命令source ~/.bash_profile使环境变量路径生效

h)在任意目录下输入arm-linux-gcc后回车，如果是arm-linux-gcc no input file表示配置成功，或者仅输入“arm-linu”之后按TAB键看是否能补齐arm-linux-gcc命令，如果能够补齐，说明交叉编译工具链的环境变量设置成功。

3，Linux简单程序设计

a)使用vi等编辑器编写一个简单程序，比如输出“hello world”，实现a+b等C语言程序。

b)在命令行中使用gcc编译器编译并运行程序；使用file命令查看编译后的可执行文件信息。

c)使用交叉编译器arm-linux-gcc编译并运行程序，记录结果；使用file命令查看交叉编译后的可执行文件信息。

d)将交叉编译得到的可执行文件通过tftp下载到目标机，在目标机上执行，记录结果

Cd: Vi:

gcc –o.c:

四实验思考

1、为什么要使用交叉编译模式？

由于嵌入式系统资源匮乏，一般不能像PC一样安装本地编译器和调试器，不能在本地编写、编译和调试自身运行的程序，而需借助其它系统如PC来完成这些工作，这样的系统通常被称为宿主机。宿主机通常是Linux系统，并安装交叉编译器、调试器等工具；宿主机也可以是Windows系统，安装嵌入式Linux集成开发环境。在宿主机上编写和编译代码，通过串口、网口或者硬件调试器将程序下载到目标系统里面运行。所谓的交叉编译，就是在宿主机平台上使用某种特定的交叉编译器，为某种与宿主机不同平台的目标系统编译程序，得到的程序在目标系统上运行而非在宿主机本地运行。ARM上可以运行操作系统，所以用户完全可以将ARM当做计算机来使用，理论上也可以在ARM上使用本地的编译器来编译程序.但是，编译器在编译程序时，会产生大量的中间文件，这会占用很大的内存和磁盘空间，且对CPU处理速度要求较高，比如S3C2440A内存、磁盘空间只有几十到100多兆，CPU只有400-500MHz，完全达不到编译程序的要求.所以，在进行ARM-linux嵌入式开发时必须在PC机(x86结构)上编译出能够运行在ARM上的程序，然后再将程序下载到ARM中来运行.这就用到了交叉编译器.要进行交叉编译，用户需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链(cross compilation tool chain)，然后用这个交叉编译工具链编译用户的源代码，最终生成可在目标平台上运行的代码.交叉编译工具链可以从网上下载，也可以自己制作.但编译器不是万能的，受版本限制，编译某些程序时会报错.常见的交叉编译工具链有:

(1)Cross-2.95.3 tar: 该版本较早，除了编译vivi外一般不使用.(2)arm920t-eabi.tgz: 4.1.2版本的编译器，支持eabi，可以编译TX2440A开发板上的所有程序.(3)arm-linux-gcc: 4.3.2版本的编译器，支持eabi，是最常见的交叉工具链.2、gcc和交叉编译工具生成的可执行文件有什么不同？

Gcc：GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套件），是由 GNU 开发的编程语言编译器。它是以GPL许可证所发行的自由软件，也是 GNU计划的关键部分。GCC原本作为GNU操作系统的官方编译器，现已被大多数类Unix操作系统（如Linux、BSD、Mac OS X等）采纳为标准的编译器，GCC同样适用于微软的Windows。[2] GCC是自由软件过程发展中的著名例子，由自由软件基金会以GPL协议发布。

GCC 原名为 GNU C 语言编译器（GNU C Compiler），因为它原本只能处理 C语言。GCC 很快地扩展，变得可处理 C++。后来又扩展能够支持更多编程语言，如Fortran、Pascal、Objective-C、Java、Ada、Go以及各类处理器架构上的汇编语言等，所以改名GNU编译器套件（GNU Compiler Collection）。

交叉编译工具：在一种计算机环境中运行的编译程序，能编译出在另外一种环境下运行的代码。

可执行文件(executable file)指的是可以由操作系统进行加载执行的文件。在不同的操作系统环境下，可执行程序的呈现方式不一样。

交叉编译工具可以简单地理解为在电脑上编译，生成的可执行文件在开发板上运行。交叉编译工具是根据开发板芯片的体系结构制作的，这与开发板上的芯片指令系统有关。arm-linux-gcc只是在编译时根据arm芯片的环境来生成可执行文件，生成的可执行文件必须移植到开发板上才能运行。

3、比较可执行文件在主机和目标板上运行的不同，理解交叉编译的含义。执行文件在主机和目标板上运行的不同：

宿主机和开发板可通过网络连接, 宿主机将会包含开发板所需的编译环境, 程序可在宿主机上编译完成后, 传递到开发板上执行, 而在开发板上不会包含编译环境, 只会有执行环境,所以两者的运行不同。

在windows操作系统下，可执行程序可以是.exe文件.sys文件.com等类型文件。

Linux可执行文件格式为ELF即Executable and Linkable Format。格式： ELF header program header table.txt.rodata.data Section header table 交叉编译含义：

交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机软件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码（比如C代码）编译（compile）成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如，我们在Windows平台上，可使用Visual C++开发环境，编写程序并编译成可执行程序。这种方式下，我们使用PC平台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序，这种编译过程称为native compilation，中文可理解为本机编译。然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力，比如常见的 ARM平台，其一般的静态存储空间大概是16到32MB，而CPU的主频大概在100MHz到500MHz之间。这种情况下，在ARM平台上进行本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链（compilation tool chain）需要很大的存储空间，并需要很强的CPU运算能力。为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具，我们就可以在CPU能力很强、存储空间足够的主机平台上（比如PC上）编译出针对其他平台的可执行程序。4.你认为做好本实验应该注意哪些方面？

在做本实验时首先应该做好预习工作，在网上或者书本上查相关资料，了解交叉编译模式和方法，可以提前练习linux的程序设计流程，做一个小的练习，这样在试验中就会更加流畅。在做实验中，应该好好学习助教的讲解，并做好笔记，防止助教讲完就忘记，结果又会遇到一些本来可以自己解决的问题。听完助教讲解后，加上之前的预习，再按照操作一步步完成，一般都不会有问题了。

五实验心得

嵌入式系统实验报告篇2

班级：学号：姓名：成绩：指导教师：

1.实验一

1.1 实验名称

博创UP-3000实验台基本结构及使用方法

1.2 实验目的

1．学习嵌入式系统开发流程。

2．熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设。

3．增加对各个外设的了解，为今后各个接口实验打下基础。

1.3 实验环境

博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台

1.4 实验内容及要求

（1）嵌入式系统开发流程概述

（2）熟悉UP-net3000实验平台的核心硬件电路和外设（3）ARM JTAG的安装与使用

（4）通过操作系统自带的通讯软件超级终端，检验各个外设的工作状态（5）通过本次课程对各个外设的了解，为今后各个接口实验打下基础

1.5 实验设计与实验步骤

1.硬件安装 2.软件安装

（1）超级终端：

运行Windows 系统下的超级终端（HyperTerminal）应用程序，新建一个通信终端；在接下来的对话框中选择 ARM开发平台实际连接的PC机串口；完成新建超级终端的设置以后，可以选择超级终端文件菜单中的保存，将当前设置保存为一个特定超级终端到桌面上，以备后用。

（2）JTAG 驱动程序的安装：

执行armJtag目录下armJtagSetup.exe程序，选择安装目录，安装 JTAG 软件。

1.6 实验过程与分析

（1）了解嵌入式系统开发流程（2）对硬件的安装（3）对软件的安装

1.7 实验结果总结

通过本次实验对嵌入式系统开发流程进行了了解，并且对硬件环境和软件环境进行了安装配置，通过本次实验对以后的接口实验打了基础。

1.8 心得体会

通过本次实验对嵌入式实验有了初步的了解，对基本开发流程也有了初步的了解。

2.实验二

2.1 实验名称

ADS1.2软件开发环境使用方法

2.2 实验目的

熟悉ADS1.2开发环境，学会 ARM仿真器的使用。使用 ADS 编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，了解嵌入式开发的基本思想和过程。

2.3 实验环境

（1）ADS1.2开发环境

（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线

2.4 实验内容及要求

本次实验使用ADS 集成开发环境，新建一个简单的工程文件，并编译这个工程文件。学习ARM仿真器的使用和开发环境的设置。下载已经编译好的文件到嵌入式控制器中运行。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。

2.5 实验设计与实验步骤

（1）运行ADS1.2开发环境（2）新建工程文件（3）编译工程文件

（4）下载编译好的文件到嵌入式控制器中运行

2.6 实验过程与分析

（1）实现Hello World！

最终在输出了Hello World（2）编程实现ARM 和计算机之间的串行通讯

实现了串口通信，用ARM监视串口，接收到的字符串由ARM通过串口发送给超级终端，最终在超级终端上显示了按下的键。学习了串行通讯原理，了解串行通讯控制器，阅读ARM 芯片文档，掌握ARM 的UART相关寄存器的功能，熟悉ARM 系统硬件的UART 相关接口。

2.7 实验结果总结

对ADS 1.2开发环境使用和AXD Debugger使用方法有了初步的了解，基本成功运行了编译好的工程文件。

2.8 心得体会

学习了ADS1.2开发环境的使用方法和调试方法。使用 ADS 编译、下载、调试并跟踪一段已有的程序，了解了嵌入式开发的基本思想和过程。

3.实验三

3.1 实验名称

键盘控制方法及LED驱动设计

3.2 实验目的

熟悉ZLG7289芯片的内部结构，掌握用ZLG7289驱动键盘和LED的方法，掌握ARM汇编语言和C语言的编程方法编写出一段程序，要求能在LED上显示出小键盘上按下的4位数字。

3.3 实验环境

（1）ADS1.2开发环境

（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线

3.4 实验内容及要求

通过ZLG7289芯片驱动17键的键盘和8个共阴极LED，将按键值在LED 上显示出来。

3.5 实验设计与实验步骤

（1）新建工程，将“Exp3键盘及LED 驱动实验”中的文件添加到工程。（2）定义ZLG7289 寄存器（3）编写ZLG7289 驱动函数（4）定义键盘映射表（5）定义键值读取函数

（6）编写主函数

3.6 实验过程与分析

（1）定义ZLG7289寄存器 #define ZLG7289_CS #define ZLG7289_KEY #define ZLG7289_ENABLE()do{ZLG7289SIOBand=rSBRDR;ZLG7289SIOCtrl=rSIOCON;rSIOCON=0x31;rSBRDR=0xff;rPDATB&=(~ZLG7289_CS);}while(0)#define ZLG7289_DISABLE()do{rPDATB|=ZLG7289_CS;rSBRDR=ZLG7289SIOBand;rSIOCON=ZLG7289SIOCtrl;}while(0)（2）主函数中需要在开始初始化zlg7289。编写驱动和键值映射之后，在一个循环里面从键盘中读取按键的号码，根据键值映射读出按键的值。然后在主函数中，将读出的按键值在数码管上显示出来。

（3）Main函数的主要功能部分，GetKey()函数得到按键值是调用zlg7289获取键盘事件和核心。

3.7 实验结果总结

通过实验最终LED灯上能显示数字，即实现了通过键值控制LED灯

3.8 心得体会

通过本次实验对ZLG7289芯片的内部结构有了更进一步的了解，对ZLG7289驱动键盘和LED的方法也更进一步的进行了学习。

4.实验四

4.1 实验名称

电机转动控制及中断实验

4.2 实验目的

（1）熟悉ARM本身自带的六路即三对PWM，掌握相应寄存器的配置

（2）编程实现 ARM系统的PWM 输出和I/O 输出，前者用于控制直流电机，后者用于控制步进电机。

（3）了解直流电机和步进电机的工作原理，学会用软件的方法实现步进电机的脉冲分配，即用软件的方法代替硬件的脉冲分配器。

（4）掌握带有PWM 和I/O 的CPU 编程实现其相应功能的主要方法。

4.3 实验环境

（1）ADS1.2开发环境

（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线

4.4 实验内容及要求

学习步进电机和直流电机的工作原理，了解实现两个电机转动对于系统的软件和硬件要求。学习ARM知识，掌握PWM 的生成方法，同时也要掌握I/O 的控制方法。

（1）编程实现ARM芯片的一对PWM 输出用于控制直流电机的转动，通过A/D 旋钮控制其正反转及转速

（2）编程实现ARM的四路I/O 通道实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动，通过A/D 旋钮转角控制步进电机的转角。

（3）通过超级终端来控制直流电机与步进电机的切换。4.5 实验设计与实验步骤

（1）新建工程，将“电机转动控制实验”中的文件添加到工程（2）编写直流电机初始化数（MotorCtrl.c）（3）控制直流电机与步进电机

4.6 实验过程与分析

（1）通过把从串口中得到控制信息的代码修改成从zlg7289芯片中读取小键盘信息，从而利用试验台的小键盘来控制步进电机和直流电机的切换

（2）A/D转换可以把电信号转换成数字信号来控制电机的转速。for(;;)

{ loop:

//if((rUTRSTAT0 & 0x1))//有输入，则返回

if(rPDATG&ZLG7289_KEY)//17键小键盘控制电机

{

*Revdata=RdURXH0();

goto begin;

}

Delay(10);ADData=GetADresult(0);

if(abs(lastADData-ADData)<20)

goto loop;Delay(10);count=-(ADData-lastADData)*3;

//(ADData-lastADData)*270/1024为ad旋钮转过的角度，360/512为步距角，//由于接了1/8减速器，两者之商再乘以8为步进电机相应转过的角度

if(count>=0)

{//转角大于零

for(j=0;j

{

for(i=0;i<=7;i++)

{

SETEXIOBITMASK(stepdata[i], 0xf0);

Delay(200);

}

else

{//转角小于零

count=-count;

for(j=0;j

{

for(i=7;i>=0;i--)

{

SETEXIOBITMASK(stepdata[i], 0xf0);

Delay(200);

}

} lastADData=ADData;

} }

（3）S3C44B0X 具有6 个16bit定时器，每个定时器可以基于中断模式或 DMA模式运行。在定时中断服务程序中写需要定时处理的程序，每隔一段时间就会运行一次。

4.7 实验结果总结

利用A/D转换器实现了对直流电机和步进电机的控制，利用实验设备上自带的小键盘实现了A/D转换器对两个电机控制的切换。

4.8 心得体会

通过本次实验，熟悉了ARM自带的六路（三对）PWM，并对直流电机和步进电机的工作原理有了进一步的了解。

5.实验五

5.1 实验名称

LCD驱动及触摸屏实验

5.2 实验目的

掌握LCD显示原理及显示驱动的嵌入式系统编程实现方法；学习基于ARM的LCD 显示驱动控制方法，通过对ARM 内置的LCD 控制器进行编程实现驱动LCD显示屏；学习触摸屏基本原理，理解触摸屏的输出标定以及与LCD 显示器配合的过程，编程对触摸屏进行控制。

5.3 实验环境

（1）ADS1.2开发环境（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线

5.4 实验内容及要求

（1）学习LCD显示器的基本原理，理解其驱动控制方法（2）编程对触摸屏进行控制，实现：

1.点击触摸屏上两点后，两点之间画出一条直线。2.点击触摸屏并在其上移动，显示移动轨迹

（3）编程实现总线方式驱动模块的LCD和ARM内置的LCD控制器来驱动LCD

5.5 实验设计与实验步骤

（1）新建工程

（2）定义有关常量与宏

#define LCDWIDTH 320 #define LCDHEIGHT 240 U32* pLCDBuffer16=(U32*)0xc000000;// 一级缓存指针 U32 LCDBuffer[LCDHEIGHT][LCDWIDTH];//二级缓存（3）编写LCD 初始化函数（4）编写LCD 刷新函数（5）编写主函数

5.6 实验过程与分析

（1）通过不断刷新的方式获得LCD液晶屏幕的动画。即刷新函数将二级缓存LCDBuffer 的数据由32 位彩色图形信息转换成8 位256 色的图形信息，然后放到pLCDBuffer16指向的一级缓存。

（2）触摸屏的先得到触屏输出的电信号的值，然后转换为实际的屏幕坐标，再根据动作来决定如何处理缓存信息，刷新LCD。

LCD二级缓存矩阵： for(i=0;i<9;i++){ switch(i){ case 0: jcolor=0x00000000;// 黑色 break;case 1: jcolor=0x000000e0;// 红色 break;case 2: jcolor=0x0000d0e0;// 橙色 break;case 3: jcolor=0x0000e0e0;// 黄 break;case 4: jcolor=0x0000e000;// 绿色 break;case 5: jcolor=0x00e0e000;// 青色 break;case 6: jcolor=0x00e00000;// 蓝色 break;case 7: jcolor=0x00e000e0;// 紫色 break;case 8: jcolor=0x00e0e0e0;// 白色 break;} for(k=0;k<240;k++)for(j=i*32;j

5.7 实验结果总结

本次实验由于坐标设定的问题并没有成功实现触摸痕迹的显示，但在测试过程中，在触摸屏上点击或移动时会在超级终端上有显示。

5.8 心得体会

虽然本次实验不太成功实现，但对LCD屏幕和触摸屏的工作原理有了进一步的了解，更好的掌握了LCD显示原理及显示驱动的嵌入式系统编程实现方法。

6.实验六

6.1 实验名称

ucos-II裁剪实验

6.2 实验目的掌握μcos-II裁剪的基本原理与嵌入式编程实现方法；学习如何根据具体情况对μcos-II操作系统进行裁剪，从而得到即满足需要，又非常紧凑的应用软件系统。

6.3 实验环境

（1）ADS1.2开发环境

（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线

6.4 实验内容及要求

（1）通过对μcos-II配置文件(OS_CFG.H)中相关的配置常量进行设置，实现对μcos-II的裁剪

（2）给出裁剪的详细过程与裁剪结果说明，并生成裁剪后的操作系统文件。

6.5 实验设计与实验步骤

（1）新建工程，将ucosII移植的文件添加到工程中。

（2）编辑os_cfg.h头文件。

（3）将裁减后的系统所需用到的功能宏定义配置常量置为1，实现系统的裁减。（4）编译生成新的ucosII系统。

6.6 实验过程与分析

（1）配置功能常量，将裁剪后的系统需要用到的功能配置常量设为1（2）裁减信号量数据（3）配置数据结构

OS_MAX_TASKS，若程序中用到了三个任务，则该值的最小值为3 OS_LOWEST_PRIO设置程序中最低任务的优先级

OS_TASK_IDLE_STK_SIZE设置UC/OS操作系统中空闲任务堆栈的容量 OS_TASK_STAT_STK_SIZE设定统计任务的任务堆栈容量

6.7 实验结果总结

通过本次实验，裁减了系统，修改了某些数据结构相关的常量，节省了内存空间

6.8 心得体会

通过本次实验主要学习到了如何根据具体情况对μcos-II操作系统进行裁剪，从而得到即满足需要，又非常紧凑的应用软件系统。

7.实验七

7.1 实验名称

ucos-II移植实验

7.2 实验目的

了解µC/OS-II 内核的主要结构，掌握ARM的C语言和汇编语言的编程方法；了解ARM7处理器结构；掌握将µC/OS-II 内核移植到ARM 7 处理器上的基本原理与嵌入式编程实现方法

7.3 实验环境

（1）ADS1.2开发环境

（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线

7.4 实验内容及要求

(1)将µC/OS-II 内核移植到ARM7 微处理器S3C44B0上。(2)编写两个简单任务，在超级终端上观察两个任务的切换。

7.5 实验设计与实验步骤

(1)新建工程

(2)该实验的文件分为两类，其一是 STARTUP目录下的系统初始化、配置等文件，其二是uCOS-II 的全部源码，arch 目录下的3 个文件是和处理器架构相关的3．定义驱动函数(tchscr.c)(3)设置os_cpu.h 中与处理器和编译器相关的代码(4)用C 语言编写6 个操作系统相关的函数(5)用汇编语言编写4 个与处理器相关的函数

(6)编写一个简单的多任务程序来测试一下移植是否成功(7)编译并下载移植后的uCOS-II

7.6 实验过程与分析

(1)首先需要对相关寄存器做详细的设定(2)用汇编语言编写与处理器相关的函数(3)用分时的方法同时运行两个任务

OS_STK TaskName_Stack[STACKSIZE]={0, };//任务堆栈 void TaskName(void *Id);//任务函数

#define TaskName_Prio N //任务优先级

在main()函数中调用OSStart()函数之前用下列语句创建任务： OSTaskCreate(TaskName,(void*)0,(OS_STK*)&TaskName_Stack[STACKSIZE-1], TaskName_Prio);OSTaskCreate()函数的原型是：

INT8U OSTaskCreate(void(*task)(void *pd), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT8U prio);(4)编写任务函数

7.7 实验结果总结

通过实验达到了ucosII系统移植的目的，并编写了一个简单的多任务程序，分时运行。

7.8 心得体会

通过本次实验了解了µC/OS-II 内核的主要结构，掌握了ARM的C语言和汇编语言的编程方法。

8.实验八

8.1 实验名称

各接口模块相互衔接综合实验

8.2 实验目的

（1）回顾串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制等接口模块驱动设计及开发方法

（2）综合应用以上全部或者部分模块，实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少用到8个模块中的5个

8.3 实验环境

（1）ADS1.2开发环境

（2）博创UP-NETARM3000 嵌入式开发平台（3）PC（4）串口线

8.4 实验内容及要求

（1）综合应用串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制等全部或者部分模块（2）实现一个嵌入式综合应用系统，要求至少用到8个模块中的5个，尽量使综合应用系统具备合理的功能。

8.5 实验设计与实验步骤

（1）运行ADS1.2开发环境（2）新建工程文件

（3）将综合实验中用到的文件放到这个工程文件中（4）下载编译好的文件到嵌入式控制器中运行

8.6 实验过程与分析

（1）本次实验设计主要是通过中断来实现，设定了flag=1,2,3,4,5,6六个标志位，对应不同的键值来实现功能的切换

（2）通过num/lock键来控制直流电机（3）通过“/”键来控制步进电机

（4）通过“*”键来控制屏输出“hello world”（5）通过“+”键来实现LED灯的计时

（6）通过“DEL”键来实现清屏和LED灯的清除

（7）通过“enter”键来进入到键值控制LED显示的功能

8.7 实验结果总结

实验最终能实现5个功能的切换，但不足的是未涉及到触摸屏的设计，并且最后的键值控制LED灯不能实现正常的中断跳转。

8.8 心得体会

通过本次综合性的实验来综合之前做的串口、键盘、LED接口、A/D、电机转动、定时器中断、LCD接口及触摸屏驱动控制实验，回顾了之前的知识，对整体的运用有了进一步的了解，但是实验结果仍有很多的不足，需要改进。

9.实验总结与心得体会

邝坚_北邮嵌入式实验报告篇3

一、实验要求

题目：支持消息驱动模式的实时软件框架

目的：在充分理解嵌入式处理器特点、RTOS 及强实时嵌入式系统软件设计规范的基础上，构建自己的实时系统软件框架基本功能，并在其上自拟应用（如部分模拟TCP 的C/S两端通信流程），测试软件框架的相关功能。

环境：VxWorks 的VxSim 仿真环境或2440(ARM920T)内容：必选功能：

1.消息驱动的Task 统一框架，包含统一消息格式定义及使用规范； 2.支持消息驱动模式的软定时器的机制； 3.Task 启动同步功能；

4.体现前次实验中实现的自定义内存管理机制，最大限度降低外部碎片对系统可靠性的威胁。

可选功能（加分）：

其它有利于实时处理的有效机制，如：无信号量（互斥）支持的临界资源访问方式，zero copy 等；

二、实现的功能

1.消息驱动的Task 统一框架，包含统一消息格式定义及使用规范； STATUS Task(){ Initialization(MBox, Data Structure, Timer, etc.)Forever{ MsgReceive If(…){ …… }else if(…){ …… } ……

} } typedef struct _MESSAGE { int mType;

/* 消息类型 0:timer->client *1:client->server 2:server->client*/ int mSendId;/* 发送任务的MESSAGE ID */ int mRecvId;/* 接收任务的MESSAGE ID */ int mData;/* 消息中传递的数据 */ }MESSAGE;2.支持消息驱动模式的软定时器的机制；

/* timer(id)向客户端消息队列定时发送的定时器*/ STATUS timer(int id){ MESSAGE* txMsg;/* 用于从消息队列中接收消息 */ int tick;/*创建一个定时，用于提醒发送者任务定时发送消息*/ tick=sysClkRateGet();semTake(semSynStart,WAIT_FOREVER);FOREVER {

taskDelay((int)(tick*DELAY_SECOND));txMsg =(MESSAGE*)memMalloc(MAX_MSG_LEN);txMsg->mType = 0;txMsg->mSendId = MID_TIMER(id);txMsg->mRecvId = MID_CLIENT(id);txMsg->mData = 0;printf(“tTimer%d send message to tClient%d!n”,id,id);if(msgQSend(msgQIdClient[id],(char*)&txMsg,MAX_MSG_LEN,WAIT_FOREVER,MSG_{ return(ERROR);} PRI_NORMAL)== ERROR)

} } 3.Task 启动同步功能；

由manager()创建的任务优先级最高，先创建timer()、server()、client()的任务，让他们都在等待信号量semSynStart而被阻塞，最后创建manager()的任务，占据CPU，等待其他所有任务都被阻塞，解锁所有等待信号量的任务，让它们同时启动。/* progStart()启动实例程序*/ STATUS progStart(void){

int id;/* 用来区分不同的定时器或者客户任务 */ mallocPtr=&sysMalloc;mallocPtr->frontBlock = 0;return(OK);

initialPtr = initial();tidServer = tidManager = 0;for(id = 0;id < NUM_CLIENT;id++){ tidClient[id] = 0;} for(id = 0;id < NUM_TIMER;id++){

} /* 创建消息队列 */ msgQIdServer = msgQCreate(MAX_MSGS, MAX_MSG_LEN, MSG_Q_FIFO|MSG_Q_EVENTSEND_ERR_NOTIFY);if(msgQIdServer == NULL){

} for(id = 0;id < NUM_CLIENT;id++){

} semSynStart = semBCreate(SEM_Q_FIFO | SEM_EVENTSEND_ERR_NOTIFY,SEM_EMPTY);semMalloc = semBCreate(SEM_Q_PRIORITY,SEM_FULL);semFree = semBCreate(SEM_Q_PRIORITY,SEM_FULL);/* 创建任务 */ tidServer = taskSpawn(“tServer”, 220, 0, STACK_SIZE,(FUNCPTR)server,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);for(id = 0;id < NUM_CLIENT;id++){

char tempName[20];sprintf(tempName, “tClient%d”, id);tidClient[id] = taskSpawn(tempName, 210, 0, STACK_SIZE, msgQIdClient[id] = msgQCreate(MAX_MSGS, MAX_MSG_LEN, if(msgQIdClient[id] == NULL){ return(ERROR);} MSG_Q_FIFO|MSG_Q_EVENTSEND_ERR_NOTIFY);return(ERROR);tidTimer[id] = 0;(FUNCPTR)client,id,0,0,0,0,0,0,0,0,0);} for(id = 0;id < NUM_TIMER;id++){

} tidManager = taskSpawn(“tMannager”, 200, 0, STACK_SIZE,(FUNCPTR)manager,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);printf(“programe start!n”);return(OK);} /* manager()管理进程，实现task同步*/ STATUS manager(){ int id;while(taskIsSuspended(tidServer)|| taskIsReady(tidServer))

{ while(taskIsSuspended(tidClient[id])|| taskDelay(10);taskIsReady(tidClient[id]))

} for(id = 0;id < NUM_TIMER;id++){

} semFlush(semSynStart);return(OK);} /* server()处理来自各个客户任务的消息*/ STATUS server(void){ …… while(taskIsSuspended(tidTimer[id])|| taskIsReady(tidTimer[id]))taskDelay(10);taskDelay(10);for(id = 0;id < NUM_CLIENT;id++)char tempName[20];sprintf(tempName, “tTimer%d”, id);tidTimer[id] = taskSpawn(tempName, 230, 0, STACK_SIZE,(FUNCPTR)timer,id,0,0,0,0,0,0,0,0,0);semTake(semSynStart,WAIT_FOREVER);FOREVER { } return(OK);} /* timer(id)向客户端定时发送的定时器*/ STATUS timer(int id){ ……

semTake(semSynStart,WAIT_FOREVER);FOREVER { } /*client(id)向服务器任务发请求消息*/ STATUS client(int id){ ……

semTake(semSynStart,WAIT_FOREVER);FOREVER { } return(OK);} 4.体现前次实验中实现的自定义内存管理机制，最大限度降低外部碎片对系统可靠性的威胁。

静态内存的数据结构为单链表，采用头插法，申请内存时，修改firstavailable另其指向第二块，将firstavailable指向的头块取出，回收内存时，将回收的块的frontBlock指向第一块，修改firstavailable另其指向回收的块，将回收的块作为第一块，数据结构如下所示： …… ……

} return(OK);…… poolpoolHeadnextfirstavailable blockHeadfrontBlockblockHeadfrontBlockblockHeadfrontBlockblockHeadpoolHeadfirstavailableblockHeadfrontBlockblockHeadfrontBlockblockHeadfrontBlockblockHead 静态分配了含有32个16B块的内存池和含有16个256B块的内存池，如果申请的内存大于256B，调用系统malloc。

/*initial()初始化内存池*/ pool* initial(void){ int i;pool* mem;pool* poolPtr;poolHead* poolHeadPtr;blockHead* blockHeadPtr;

mem=(pool*)malloc(6000);/*分配6000B内存作为内存池*/

/*初始化pool*/ poolPtr =(pool*)mem;poolPtr->poolNum = 2;poolPtr->pool =(poolHead*)((char*)mem + sizeof(pool));/*pool指向申请内存区尾*/

/*初始化pool 1 该内存池分配大小为16B的内存*/ poolHeadPtr =(poolHead*)((char*)mem + sizeof(pool));/*初始化内存池的首地址*/ poolHeadPtr->available = 32;/*初始化可用块数32*/ poolHeadPtr->blockSize = 16;/*块大小16B*/ blockHeadPtr =(blockHead*)((char*)poolHeadPtr+sizeof(poolHead));初始化块的首地址*/ poolHeadPtr->firstavailable = blockHeadPtr;/*初始化第一块可用块的地址*/ poolHeadPtr->next=(poolHead*)((char*)poolHeadPtr + sizeof(poolHeadPtr)

/*+ 32*(sizeof(blockHead)+16));/*next指向第二个内存池 */

blockHeadPtr->poolId =1;blockHeadPtr->frontBlock = 0;

for(i=1;i<32;i++)/*将该内存池划分为32个容量16B的内存块*/ {

址*/ } /*初始化pool 2 该内存池分配大小为256B的内存*/ poolHeadPtr = poolHeadPtr->next;poolHeadPtr->available = 16;/*初始化可用块数16*/ poolHeadPtr->blockSize = 256;/*块大小256*/

blockHeadPtr =(blockHead*)((char*)poolHeadPtr+sizeof(poolHead));

poolHeadPtr->firstavailable = blockHeadPtr;poolHeadPtr->next = 0;

blockHeadPtr->poolId =2;blockHeadPtr->frontBlock = 0;

for(i=1;i<16;i++)/*将该内存池划分为16个容量256B的内存块*/ {

} return(pool*)mem;} blockHeadPtr=(blockHead*)((char*)blockHeadPtr + blockHeadPtr->poolId = 2;/* pool号为2，表示他是256B容量的*/ blockHeadPtr->frontBlock = poolHeadPtr->firstavailable;poolHeadPtr->firstavailable = blockHeadPtr;(sizeof(blockHead)+256));

blockHeadPtr=(blockHead*)((char*)blockHeadPtr + blockHeadPtr->poolId = 1;/* pool号为1，表示他是16B容量的*/ blockHeadPtr->frontBlock = poolHeadPtr->firstavailable;/* 当前首poolHeadPtr->firstavailable = blockHeadPtr;/* 求下一首个可用块地(sizeof(blockHead)+16));/*块的首址移动16加结构体的开销长度*/ 个可用块地址赋给frontBlock */

/*memMalloc()分配内存*/ void* memMalloc(int Size){ void* mem;poolHead* poolHeadPtr;blockHead* blockHeadPtr;

semTake(semMalloc,WAIT_FOREVER);

poolHeadPtr = initialPtr->pool;

if((Size <= 16)&&(poolHeadPtr->available!= 0))/*长度小于16时，分配长度为16的内存空间*/ {

blockHeadPtr = poolHeadPtr->firstavailable;/*首个可用块地址赋给poolHeadPtr->firstavailable = blockHeadPtr->frontBlock;/*改变下poolHeadPtr->available--;/*可用块数减一*/ semGive(semMalloc);分配块的首地址*/ 一第一可用块的地址*/

return(void*)((char*)blockHeadPtr + sizeof(blockHead));/*分配内存时加入块头开销*/ } else if((Size <= 256)&&((poolHeadPtr->next)->available!= 0))

{

} else

{ printf(“n[Warning] : Too large for blocks or the blocks are /*其他情况用系统的内存分配函数malloc分配*/ blockHeadPtr =(poolHeadPtr->next)->firstavailable;(poolHeadPtr->next)->firstavailable = blockHeadPtr->frontBlock;(poolHeadPtr->next)->available--;semGive(semMalloc);return(void*)((char*)blockHeadPtr + sizeof(blockHead));/*长度大于16小于256时，分配长度为256的内存空间*/ exhausted n”);

} } /*memFree()释放内存空间*/ void memFree(void* dataPtr){ char* mem=(char*)dataPtr;poolHead* poolHeadPtr;blockHead* blockHeadPtr;

semTake(semFree,WAIT_FOREVER);

poolHeadPtr = initialPtr->pool;/*恢复内存池首址*/ blockHeadPtr =(blockHead*)((char*)memsizeof(blockHead));Timer0Timer1Timer9ClientMsgQ0ClientMsgQ1……ClientMsgQ9Client0Client1Client9ServerMsgQserver6.zero copy 消息队列存储的是指向消息的指针，从而实现了零拷贝。#define MAX_MSG_LEN sizeof(MESSAGE*)MESSAGE* rxMsg;/* 用于从消息队列中接收消息 */ MESSAGE* txMsg;/* 用于向消息队列中发送消息 */ msgQReceive(msgQIdServer,(char*)&rxMsg,MAX_MSG_LEN,WAIT_FOREVER)；

msgQSend(msgQIdClient[mSendId],(char*)&txMsg,MAX_MSG_LEN,WAIT_FOREVER,MSG_PRI_NORMAL)；

三、运行结果

在shell中输入progStart，观察VxSim，输入progStop结束。

四、心得

实验中遇到了各种各样的问题，特别是代码调试，对报错的分析，定位错误，但是通过不懈努力，完成了本次实验，让我对课堂上所讲的内容有了更深刻的认识，对嵌入式实时操作系统有了更深的理解。

嵌入式程序实验报告篇4

电梯原理（+键盘原理+显示器原理+电机原理）？？

2、实验解决方案

逻辑判断：再只考虑电梯内部按键的情况下，电梯运行的逻辑为

1、接收到键盘指令

2、判断电梯当前楼层

3、判断当前楼层与目标楼层的差值，引导电机运行

4、电机运行一定时间

5、灯亮提示门已开

6、LCD显示当前所到楼层。

要解决的问题：

1、程序的初始化

2、当前楼层的判断

3、电梯运行状态

4、到达状态（LCD、LED与sound）的设置

初始化：应当先初始化电梯的工作状态，使得电机，显示器，LCD灯以及内部变量都位于电梯在一楼特定状态下。

当前楼层高度：设置变量（state)为当前楼层，初始值默认为1，当电梯运行过后state值发生改变，跟随当前楼层的值。

电梯的运行：电梯的运行状态主要根据变量K的值来判断，K=state-f;f是根据键盘的按键来决定的值，当前楼层与目标楼层的差的正负性（state-f）来判断电机的正反转，差的大小来判断电机运行的时间。

到达状态设置：LED灯的显示方式分别为从北面开始，从左往右根据楼层的高度依次亮灯，模拟电梯对应的楼层的开门。LCD则提示用户已经到达已经到达该楼层。并发出蜂鸣声提醒用户已经到达指定楼层。

3、软件具体设计

初始化

设置init()，？？？

设置LcdDisplay()，刷新内存等操作，设置当前楼层显示的Bin。设置sound（），根据一定的频率来发出声音。

设置dcmotorclockwise（）和dcmotorcounterclockwise（），根据 m_bClockwise 的值是否为真来判断电机的正反转，用echo函数使能运行直流电机。

设置delay()，用来延缓电机停转后LCD与LED的显示和蜂鸣声。设置stopsound（）和dcmotorstop（），停止硬件上的操作。运行

设置keyPressEvent（），根据按钮所触发的不同的事件，每个事件赋予了f不同的值，再根据k=state(当前状态）-f（目标楼层）的值，引导直流电机的运行方向以及运行时间，延时关闭电机，并提示声音和灯。

4、调试及结果分析

初始化：运行编写的项目，在最开始的初始化过程中LCD显示了“一楼”，LED显示开一楼门，电机不动作，键盘未接受事件触发，程序初始化完毕。

图4-1.初始化界面

电机运行：接收到键盘触发事件里面变量值的改变，程序良好运行,直流电机运行逆时针指定圈数，LCD显示已经到达5楼，LED灯亮提示5楼门已开，并伴随蜂鸣声提示用户下电梯。

图4-2.运行到5楼

电机运行：接收到键盘触发事件里面变量值的改变，程序良好运行,直流电机运行顺时针指定圈数，LCD显示已经到达3楼，LED灯亮提示3楼门已开，并伴随蜂鸣声提示用户下电梯。

图4-3.运行到3楼

键盘工作有效，直流电机正常运行并且没有明显延迟，LED，LCD,蜂鸣器依顺序执行，完全根据设定的程序运行。

5、个人承担工作

初始化State,f,k接收按键判断k=state-fk>0电机正转k<0电机反转延时|k|倍电机停止发声显示楼层本人设计以目标楼层和当前楼层为基本判别方法的人机交互架构。主要是以keyPressEvent为主体。调用了 dcmotorcounterclockwise（），dcmotorclockwise（），delay(),sound(),dcmotorstop()等函数。以if为大框架，switch为小框架。KeyPressEvent为触发方式，f为主要变量，k为判断条件。

keyPressEvent(QKeyEvent * e)｛

switch(e->key())

｛

case Qt::Key_1:

f=1;

break;case Qt::Key_2:

f=2;

break;｝

......//诸如此类

k=state-f;//根据k值来判断运行的方式 if(k<0)//电机向上

{

switch(k)