嵌入式实验(汇编和C语言混合编程实验).doc

嵌入式实验(汇编和C语言混合编程实验)汇编和C语言混合编程实验 7.1实验目的 掌握C程序中内嵌指令的使用方法。 理解汇编程序调用C程序函数和变量的方法。 7.2 实验环境 硬件：PC机 软件：ADS1.2 7.3 实验内容 使用内嵌汇编的方法设计允许和禁止中断程序。 验证汇编程序调用C程序函数和访问C程序变量的执行过程。 7.4 实验过程 1、实验7-1 允许和禁止中断程序 本实验使用内嵌汇编的方法完成允许和禁止中断程序设计，这里使用Armulator 作为调试的目标机。 （1） 新建ARM工程exp7_1 启动ADS开发环境，选择FileNew(Project)选项，使用ARM Executable Image工程模板创建一个工程exp5_1. (2) 新建汇编程序文件exp7_1_1.c，并将其添加到工程exp7_1中 选择FileNew(File)选项，新建汇编源程序文件exp7_1_1.c并添加到工程exp7_1中，exp7_1_1.c源程序的参考代码如下： #include _inline void enable_IRQ(void) int tmp; _asm MRS tmp, CPSR BIC tmp, tmp, #0x80 MSR CPSR_c, tmp _inline void disable_IRQ(void) int tmp; _asm MRS tmp, CPSR ORR tmp, tmp, #0x80 MSR CPSR_c, tmp int main(void) enable_IRQ( ); disable_IRQ( ); return 0; (3) 设置工程exp7_1的编译和链接选项 选择EditDebugRel Settings选项，打开DebugRel Settings对话框，设置工程编译和链接选项，在Language SettingsARM Assembler选项中，选择Target选项卡，修改处理器类型为ARM920T. (4) 编译和链接工程 在工程exp7_1窗口中，选择Make工具按钮，编译和链接工程exp7_1,如果有错误提示，请检查修改程序中的语法错误，直到编译和链接通过。 （5）在AXD中加载映像文件 打开AXD Debugger，首先确认调试目标机是否设置为Armulator。选择OptionsConfigure Target(Choose Target)选项，确认ARMUL为选中状态。然后单击Configure按钮，打开ARMulator Configuration对话框，确认ARMulator模拟的处理器类型是ARM920T。 选择FileLoad Image选项，载入工程exp7_1目录exp7_1exp7_1_DataDebugRel下编译生成的映像文件exp7_1.axf (6)调试准备 在AXD中，打开各个观察窗口，做调试准备:选择Processor ViewsRegisters选项，打开ARM寄存器显示窗口。 （7）运行程序并观察ARM寄存器，尤其是当前程序状态寄存器的变化情况 在AXD中，先选择ExecuteGo选项或按F5快捷键，跳入嵌入内联汇编的C程序，并观察当时ARM寄存器尤其是当前程序状态寄存器的内容。 然后选择选择ExecuteStep In菜单项或按F8快捷键，或者使用调试工具条，单步运行嵌入汇编的C程序，直到程序执行结束为止。 最后，根据嵌入汇编的C程序执行过程，观察ARM寄存器尤其是当前程序状态寄存器的变化情况，并填入表7.1中。执行FileReload Current Image命令可以重新加载和运行当前映像文件。 表7.1指令执行情况表 指令执行后的变化情况 序 号 执行指令 R0 R1 R2 寄存器（值用十六进制数表示） R3 R4 R5 R12 SP LR PC CPSR 0 1 2 MRS tmp,CPSR BIC tmp, tmp, #0x80 3 MSR CPSR_c,tmp MRS tmp, CPSR ORR tmp, tmp, #0x80 MSR CPSR_c, tmp 2实验7-2 验证汇编程序调用C程序函数和访问C程序变量的执行过程 本实验在汇编程序中调用C程序函数和访问C程序变量，采用ARMulator方式调试，选择用ARM9作为目标处理器（源程序清单如例7.2和例7.3所示）。 （1）新建ARM工程exp7_7 启动ADS开发环境，选择FileNew(Project)选项，使用ARM Executable Image工程模板创建一个工程exp7_2. (2) 新建C程序文件test_c.c，并将其添加到工程exp7_2中 选择FileNew(File)选项，新建C源程序文件test_c.c，定义被汇编程序调用的C函数add( )和变量sum,并添加到工程exp7_2中. 例7.2 被调用的C程序 include unsigned long sum=6; extern int add(int a, int b, int c, int d, int e) return a+b+c+d+e; (3) 新建汇编程序文件test_asm.s，并将其添加到工程exp7_2中 选择FileNew(File)选项，新建汇编源程序文件test_asm.s，调用C程序中的函数add( )和访问变量sum,并添加到工程exp7_2中. EXPORT ARM_add IMPORT add IMPORT sum AREA ARM_add,CODE, READONLY ENTRY START LDR SP, =0xA000 STR LR, SP,# -4! MOV R0, #1 MOV R1, #2 MOV R2, #3 MOV R3, #4 MOV R4, #5 STR R4, SP,# -4! BL add LDR R1, =sum STR R0, R1 ADD SP, SP, #4 LDR PC, SP, #4 END (4) 设置工程exp7_2的编译和链接选项 选择EditDebugRel Settings选项，打开DebugRel Settings对话框，设置工程编译和链接选项，在Language SettingsARM Assembler选项中，选择Target选项卡，修改处理器类型为ARM920T. (5) 在AXD中加载映像文件 打开AXD Debugger，首先确认调试目标机是否设置为Armulator。选择OptionsConfigure Target(Choose Target)选项，确认ARMUL为选中状态。然后单击Configure按钮，打开ARMulator Configuration对话框，确认ARMulator模拟的处理器类型是ARM920T。 选择FileLoad Image选项，载入工程exp7_2目录exp7_2exp7_2_DataDebugRel下编译生成的映像文件exp7_2.axf. (6) 调试准备 在AXD中，打开各个观察窗口，做调试准备。 选择Processor ViewsRegisters选项，打开ARM寄存器显示窗口。 选择Processor ViewsMemory选项，打开ARM存储器显示窗口，并根据堆栈指针（本 实验中的堆栈指针地址为0xA000）,在Memory Start Address地址栏输入便于观察堆栈的内容地址（由于本实验堆栈是递减堆栈，所以选择观察地址为0x9FD0）。 选择Processor ViewsVariables选项，打开ARM变量观察窗口，并单击Global标签，下面会显示变量sum的值；如果要查看变量sum的地址，则可右击sum，在菜单中选择Locate Using Address选项； 选择Processor ViewsDisassembly选项，打开反汇编显示窗口。 （7）单步运行程序 在AXD中，选择ExecuteStep菜单项或按F10快捷键，或者使用调试工具条，单步运行程序，查看相关寄存器和存储空间的值的变化情况。请把每一步的执行结果填入到下表中。执行FileReload Current Image命令可以重新加载和运行当前映像文件。 单步运行程序，观察相关寄存器值的变化情况，并填入表7.2中 表7.2 单步执行结果 指令执行后的变化情况 序执行指令 号 R0 R1 R2 R3 R4 SP PC LR 0x9FFC 0x9FF8 sum 寄存器（用十六进制表示） 存储器（用十六进制表示） 变量 0 1 2 3 4 5 N 5 / 5