实验一 ADS1.2开发环境创建（2个学时）
一、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。超级终端设置及BIOS功能使用。 二、实验内容
本次实验配置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。运行Windows系统下的超级终端，通过超级终端查看BIOS启动情况。 三、预备知识
C 语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法。
四、实验设备及工具（包括软件调试工具）
硬件：ARM 嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 机Pentium100 以上、串口线。
软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。
五、实验步骤
1 配置ADS 集成开发环境
（1） 运行ADS1.2 集成开发环境（CodeWarrior for ARM Developer Suite）。选择File｜New…菜单，在对话框中选择Project，如图1-17 所示，新建一个工程文件。图中示例的工程名为p。点set…按钮可为该工程选择路径如图1-18 所示，选中CreatFolder 选项后将以图1-17 中的ProjectName 或图1-18 中的文件名为名创建目录，这样可以将所有与该工程相关的文件放到该工程目录下，便于管理工程。
（2） 在图1-17 中工程模板列表中我们选择ARM Executable Image 通用模板。我们随后将一步一步的把它配置成针对我们ARM3000 开发板的模板44B0 ARM Executable Imaage， 并把它拷贝到ADS1.2 安装目录下的Stationery 目录中（所有的工程模板都在此目录下）。以后我们新建工程时，在工程模板列表中直接选中44B0 ARM Executable Imaage 模板选项，就不必每次重新配置模板了。
图1-17 新建工程
图1-18 保存工程
（2）在新建的工程中，如图1-19 所示，选择Debug 版本，使用Edit | Debug Settings
菜单对Debug 版本进行参数设置。
图 1-19 选择版本
（3）在Debug Settings 对话框中选择Target Settings 项，如图1-20 所示。在Post-linker一栏中选择ARM fromELF，点击右下角的Apply 使其有效。
图 1-20 Target Settings
（4）在Debug Settings 对话框中选择ARM Linker 项，如图1-21。在Output 下的Linktype
中有三种类型的连接方式，我们常用的是Simple 和Scattered 两种。Simple 是一种简单设置，如果程序需要用到标准C 库函数的话需要按Scattered 进行连接地址的设置。若你用不到标准C 库函数的话，请选择Simple 选项，并按照下边的第（5）、（8）、（9）进行设置。若你用到标准C 库函数的话，请选择Scattered 选项，并按照下边的第（6）、（7）、（9）进行设置。(5)在ARM Linker 项的Output 选项卡中，我们选择Simple 选项，如图1-21 所示。在Simple image 框中设置连接的Read-Only（只读）和Read-Write（读写）地址。地址0x0c080000是开发板上SDRAM 的真实地址，是由系统的硬件决定的；0x0c200000 指的是系统可读写的内存地址。也就是说0x0c080000∼0xC1fffff 之间是只读区域，存放程序的代码段，在0xC200000开始是程序的数据段。
图1-21 设置连接地址范围
(6) 在ARM Linker 项的Output 选项卡中，我们选择Scattered 选项，如图1-22 所示.
标准C 中如果使用malloc 及其相关的函数，需要使用系统的堆（Heap）空间，可以通过
scatter 文件来描述系统HEAP 段的位置。针对44B0 开发板，把程序的入口定位在0xc080000，
并定义scatter 文件为scat_ram.scf。
在图1-22 中选择LinkType 为Scattered， 输入scatter 文件名scat_ram.scf；然后切
换到Options 选项卡在Image Entry Point 框中输入0xc080000。也可以在图1-22 的Command
Line 框中直接输入-entry 0xc080000 -scatter scat_ram.scf 进行上述设置。
图1-22 通过scatter 文件设置连接地址
提示：
1）程序移植到ADS 后，程序最开始首先执行用汇编写的初始化代码——包括中断向量
和内存空间的初始化。在该段代码中使用
IMPORT __main；（注意main 前面是两个下划线）
B __main
进行系统内部的标准C 函数初始化，然后调用用户在C 中定义的main()函数（注意：两个main 都是小写），并且在嵌入式应用中用户C 的main 函数中不能有参数（int main(void)）。
2）不能有系统定义的软中断，在汇编中可以使用
IMPORT __use_no_semihosting_swi
来检测，在C 中使用
#pragma import(__use_no_semihosting_swi) // ensure no functions that use
semihosting
scatter 文件内容如下，创建了一个RAM_LOAD 的程序和数据的装载区域，起始地址
0xc080000。
RAM_LOAD 0xc080000
{ RAM_EXEC 0xc080000
{
44binit.o (init, +First)
* (+RO)
}
RAM 0x0c200000
{
* (+RW,+ZI)
}
HEAP +0 UNINIT
{
heap.o (+ZI)
}
STACKS 0xc7ff000 UNINIT
{
stack.o (+ZI)
}
ISR_STARTADDRESS 0xc7fff00 ;SDRAM bottom
{
isr_address.o (+ZI)
}
}
在图1-23 中说明了这个装载区域的划分。
图1-23 程序和数据装载区域的划分
4）定义retarget.c 函数，重新定位标准C 库中stdio 的一些相关函数。主要有：
struct __FILE { int handle; /* Add whatever you need here */};
FILE __stdout; //文件的定义
int fputc(int ch, FILE *f) //fputc 函数
int ferror(FILE *f) //ferror 函数
void _sys_exit(int return_code) //系统退出函数
void _ttywrch(int ch)
__value_in_regs struct __initial_stackheap
__user_initial_stackheap(unsigned R0, unsigned SP, unsigned R2, unsigned SL)
//用户的堆空间和栈空间函数
具体定义，可以参考init/retarget.c
（7）接第（6）步，在第（4）步中如果不选择简单的连接地址设置，则需按图1-24 所示设置C 编译器。在Debug Settings 对话框中选择ARM C Compiler 项，在ATPCS 选项卡中选择ARM/Thump interwork，或者在命令行中添加-apcs /interwork。
图2-24 设置ARM C Compiler
（8） 接第（5）步，若在第四步中如果选择简单的地址连接设置，在Debug Settings对话框中选择ARM Linker 项，如图1-25。点击下边的Factory setting 按钮，出现Layout选项卡
（在对release 版本进行设置时，不用点击Factory setting 按钮）。在Layout 选项卡的Place at beginning of image 框中设置程序的入口模块。指定在生成的代码中，程序是从44binit.s 开始运行的。Object 设为44binit.o，section 设为init。
图 1-25 设置入口模块
（9）在Debug Settings 对话框中选择ARM fromELF 项，如图1-26。在Output file name
框中设置输出文件名为system.bin，这就是要下载到开发板的嵌入式应用程序文件。
图1-26 设置输出文件名
（10）回到如图1-19 所示的工程窗口中，选择Release 版本，使用Edit | Release Settings 菜单对Release 版本进行参数设置。
（11）参照第（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）、（9）步在Release Settings 对话框中设置Release 版本的Post-linker、连接地址范围、入口模块和输出文件。
（12）回到如图1-19 所示的工程窗口中，选择Targets 选项卡，如图1-27 所示。选中DebugRel 版本，按Del 键将其删除。
图1-27 删除DebugRel 版本
（13）设置完成后，可以将该新建的空工程文件作为模板保存以便以后使用。将工程文
件名改为44B0 p。然后在ADS1.2 软件安装目录下的Stationery 目录下
新建名为44B0 ARM Executable Image 的模板目录，再将刚设置完的44B0 p工程模板文件存放到该目录下即可。这样以后新建工程的时候如图1-17 所示就能看到以44B0 ARM Executable Image 为名字的模板了。
图1-28 显示44B0 ARM 模板
提示：
1）建议用户直接将光盘ADS 实验下的Template\ADS\Stationery 目录中的44B0 ARM
Executable Image 子目录直接拷贝到ADS1.2 安装目录下的Stationery 目录中，这样也能在图1-17 所示的新建工程对话框中看到这个模板，其中有已经设置好的针对本开发板的参数。这个模板设置为Scattered 版本。
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