AUTO543405-计算机原理与嵌入式系统设计专题实验

FYI: The post is originally taken from XJTU-Share/AUTO543405-计算机原理与嵌入式系统设计专题实验 at master · cantjie/XJTU-Share · GitHub verbatim.

本实验课为自动化系课程,在 17 级培养方案中为大三上后半学期开课。
本实验共需要提交三次实验报告,两次小报告和一次大报告。这里仅提供报告,报告中有部分源码。


嵌入式系统设计及应用专题实验题目和要求如下

一、RENESAS 处理器实验

实验项目 1 名称:学习 RENESAS RL78/G13嵌入式微控制器开发环境

实验目的:掌握 RL78/G13 的集成编译环境 CubeSuite Plus 和仿真调试工具 EZ-CUBE 的使用方法。

实验基本要求:能够熟练使用 RENESAS 嵌入式设备的集成编译环境 CubeSuite Plus 和仿真调试工具 EZ-CUBE。

实验内容提要:熟悉 RENESAS 嵌入式设备的编程环境 CubeSuite Plus 和调试工具 EZ-CUBE,能够根据实验要求在编程环境下设计相应的工程项目,包括文件定义、变量定义、程序结构设计、算法实现等;在 EZ-CUBE 环境下,掌握程序的调试步骤以及排除程序中的错误等。

具体内容:带上耳机看视频讲解,学习 CubeSuitePlus 软件的使用:编程调试完成视频例程,然后学习例程 Sample_Key&LED_100LG,新建工程编程用键盘输入在数码管上显示本人学号后三位;实验后写好实验报告下次实验时提交(电子版),实验报告包括实验步骤(必要时截图),附上添加程序段并标明位置,运行结果拍图或视频。

实验类型:验证性

必做或选做:必做

使用的主要仪器:PC 机、RL78/G13 嵌入式微控制器教学实验平台。

实验项目 2 名称:C 语言程序设计与调试

实验目的:了解 RL78/G13 嵌入式系统,掌握嵌入式 C 语言的编程方法。

实验基本要求:学会使用 RL78/G13 嵌入式系统开发板;熟悉嵌入式 C 语言的编程方法,了解嵌入式 C 语言和普通 C 语言的异同。

实验内容提要:了解 RENESAS 嵌入式系统的组成结构,熟悉 RL78/G13 嵌入式系统开发板。嵌入式 C 语言的变量定义;程序结构设计;外围输入、输出设备的控制指令的使用。

具体内容:学习例程文件夹里 Sample_LCD_100LGnew 和 Sample_Key&LED_100 例程,然后新建一个工程,编程调试完成在 LCD 四行分别显示:姓名、学号、班级、年 - 月-日(通过键盘设定年月日);也可以自己设计显示内容(必须有键盘输入显示)。实验后写好实验报告下次实验时提交(电子版),实验报告包括实验步骤(必要时截图),附上所添程序段并标明位置,运行结果拍图或视频。

实验类型:验证性

必做或选做:必做

使用的主要仪器:PC 机、RL78/G13 嵌入式微控制器教学实验平台。

实验项目 3 名称:处理器接口模块设计实验

实验目的:掌握处理器各接口模块的使用和编程方法。

实验基本要求:通过对各接口模块参考示例程序的学习,了解其工作原理,并能根据实验要求修改或扩充示例程序及功能。

实验内容提要:能够编写嵌入式 C 语言并完成:发光二极管 LED 按照某种规律点亮或熄灭;7 段 LED 显示、LCD128*64 显示;键盘输入;定时器的功能;定时中断的功能。

具体内容:学习并调通例程文件夹里 Sample_Buzzle_100LG 和 Sample_Timer& LED_100LG 例程,然后在前两周工程的基础上,编程调试完成在 LCD 四行显示,可以自己设计显示内容(必须有键盘输入显示);数码管上设计显示秒表,通过键盘实现“启动”、从 1 开始记到 10(数码管 LED 上依次显示 1~10),计时到 10 蜂鸣器响,停止计时,数码管 LED 上显示 10;实验后写好实验报告下次实验提交(电子版),实验报告包括实验步骤(必要时截图),附上所添程序段并标明位置,运行结果拍图或视频。

实验类型:设计性

必做或选做:必做

使用的主要仪器:PC 机、RL78/G13 嵌入式微控制器教学实验平台。

实验项目 4 名称:综合设计实验

实验目的:较全面掌握 RL78/G13 系列嵌入式微控制器的程序设计技术。

实验基本要求:利用基础模块设计实验的积累,完成较为复杂的综合实验任务。

实验内容提要:综合实验项目 2~4 的功能运用,增加 LCD128*64 图片显示,实现简单的动态循环显示;新建工程,要求设计一个菜单(液晶上显示),按功能进行选择并实现项目 1~4 的所有功能。

具体内容:学习并调通例程文件夹里 RL78_FunctionDemoCodenew 例程,然后在前三周工程的基础上,编程调试完成在 LCD 循环显示不同的界面:

1.个人信息(或自己设计的显示内容,键盘可以输入,修改后的内容参与新一轮的循环显示),
2.代表交大的图片,
3.谢谢 + “笑脸”图片;

实验项目 3 的要求的内容依然满足;新建工程,要求设计一个菜单(液晶上显示),按功能进行选择并实现项目 1~4 的所有功能。实验后写好实验报告下次实验提交(电子版),实验报告包括实验步骤(必要时截图),附上所添程序段并标明位置,运行结果拍图或视频。

实验类型:设计性

必做或选做:必做

使用的主要仪器:PC 机、RL78/G13 嵌入式微控制器教学实验平台。

二、ARM 系列处理器实验

实验项目 1 名称:基于 ARM7 处理器的 C 语言的编程与调试

实验目的:熟悉 ARM 的 C 语言和汇编语言的编程与调试方法。

教学基本要求:熟悉 ARM 的 C 语言的编程和汇编程序,并在 ARM 的集成开发环境µVision IDE 完成对程序的编写、验证与调试。

实验内容提要:在 Windows 环境下的 ARM 的集成开发环境中,创建工程,对 C 程序和汇编程序进行编译与仿真调试,包括观察存储器和寄存器值、反汇编等方法,对子程序的调用给出上下文切换和参数传递的运行示例等。

具体内容:学习 KeiluVision4 软件,按实验指导书 2 完成实验。

实验类型:验证性

必做或选做:必做

使用的主要仪器:PC 机、W90P710 开发板、J-Link 调试仿真器

实验项目 2 名称:嵌入式交叉编译环境的建立和应用

实验目的:熟悉和掌握在 PC 环境中生成和使用嵌入式交叉编译工具,并使用调试器对运行在嵌入式平台上的程序进行调试。

实验内容:安装和配置 Cygwin 环境,交叉编译生成 ARM 开发工具链,使用 ARM 开发工具链编译示例程序,搭建 GDB 调试环境与对运行在 W90P710 开发板上的程序进行在线调试。

具体内容:按实验指导书 2 完成 ARM 系列处理器实验

实验类型:验证性

必做或选做:必做

使用的主要仪器:PC 机,W90P710 开发板,J-Link 调试仿真器。

实验项目 3 名称:用 gdb 在开发板 W90P710 上调试 uClinux 内核

实验目的:熟悉和了解使用 gdb 工具调试 uClinux 内核一般方法。

实验内容:搭建内核调试环境,通过加入断点查看内核中的内存信息,通过加入断点查看 CPU 的任务调度信息,通过加入断点查看并调试串口中断。

具体内容:按实验指导书 2 完成 ARM 系列处理器实验

实验类型:验证性

必做或选做:必做

使用的主要仪器:PC 机,W90P710 开发板,J-Link 调试仿真器。

Attachment(s):
(533.6KiB) 实验报告 1.pdf
(488.7KiB) 实验报告 2.pdf
(184.3KiB) 嵌入式实验报告 final.pdf