2嵌入式系统设计实验二(多线程)

2嵌入式系统设计实验二(多线程)
2嵌入式系统设计实验二(多线程)

注意实验二是在实验一的基础上完成其内容,具体环境配置见实验一

目录

实验二多线程应用程序设计 (2)

2.1实验目的 (2)

2.2、实验内容 (2)

2.3、预备知识 (2)

2.4、实验设备及工具 (2)

2.5、实验原理及代码分析 (3)

2.6、实验步骤 (11)

2.7、思考题 (13)

实验二多线程应用程序设计

2.1实验目的

?了解多线程程序设计的基本原理。

?学习pthread库函数的使用。

2.2、实验内容

?读懂pthread.c的源代码,熟悉几个重要的pthread库函数的使用。掌握共享

锁和信号量的使用方法。

?进入/root/share/exp/basic/02_pthread目录,运行make 产生pthread程序,

使用NFS方式连接开发主机进行运行实验。

2.3、预备知识

?有C语言基础

?掌握在Linux下常用编辑器的使用

?掌握Makefile 的编写和使用

?掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程

2.4、实验设备及工具

?硬件:UP-TECH S2410/P270 DVP嵌入式实验平台,PC机Pentium 500以上, 硬

盘40G以上,内存大于128M。

?软件:PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0 +MINICOM + ARM-LINUX开发环境

2.5、实验原理及代码分析

1.多线程程序的优缺点

?多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式,有以下的优点:

?1)提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义,当一个操作耗时很

长时,整个系统都会等待这个操作,此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操

作,而使用多线程技术,将耗时长的操作(time consuming)置于一个新的线

程,可以避免这种尴尬的情况。

?2)使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时,不

同的线程运行于不同的CPU上。

?3)改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程,成为几个

独立或半独立的运行部分,这样的程序会利于理解和修改。

?Libc中的pthread库提供了大量的API函数,为用户编写应用程序提供支持。2.实验源代码与结构流程图

?本实验为著名的生产者-消费者问题模型的实现,主程序中分别启动生产者线

程和消费者线程。生产者线程不断顺序地将0到1000的数字写入共享的循环

缓冲区,同时消费者线程不断地从共享的循环缓冲区读取数据。流程图如图

2.2.1所示:

图2.1生产者-消费者实验源代码结构流程图

本实验具体代码如下:

3.主要函数分析:

下面我们来看一下,生产者写入缓冲区和消费者从缓冲区读数的具体流程,生产者首先要获得互斥锁,并且判断写指针+1后是否等于读指针,如果相等则

进入等待状态,等候条件变量notfull;如果不等则向缓冲区中写一个整数,

并且设置条件变量为notempty,最后释放互斥锁。消费者线程与生产者线程

类似,这里就不再过多介绍了。流程图如下:

s

图2.2 生产消费流程图

生产者写入共享的循环缓冲区函数PUT

消费者读取共享的循环缓冲区函数GET

4.主要的多线程API

?在本程序的代码中大量的使用了线程函数,如pthread_cond_signal、

pthread_mutex_init、pthread_mutex_lock等等,这些函数的作用是什么,

在哪里定义的,我们将在下面的内容中为大家做一个简单的介绍,并且为其中

比较重要的函数做一些详细的说明。

?PTHREAD库中还有大量的API函数,用户可以参考其他相关书籍。下面我们对

几个比较重要的函数做一下详细的说明:

?pthread_create线程创建函数

?线程创建函数第一个参数为指向线程标识符的指针,第二个参数用来设置线程

属性,第三个参数是线程运行函数的起始地址,最后一个参数是运行函数的参数。这里,我们的函数thread不需要参数,所以最后一个参数设为空指针。

第二个参数我们也设为空指针,这样将生成默认属性的线程。当创建线程成功时,函数返回0,若不为0则说明创建线程失败,常见的错误返回代码为EAGAIN 和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程,例如线程数目过多了;后者表示第二个参数代表的线程属性值非法。创建线程成功后,新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数,原来的线程则继续运行下一行代码。

?第一个参数为被等待的线程标识符,第二个参数为一个用户定义的指针,它可

以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数,调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止,当函数返回时,被等待线程的资源被收回。

pthread_exit函数

?一个线程的结束有两种途径,一种是象我们上面的例子一样,函数结束了,调

用它的线程也就结束了;另一种方式是通过函数pthread_exit来实现。它的函数原型为:

?唯一的参数是函数的返回代码,只要pthread_join中的第二个参数

thread_return不是NULL,这个值将被传递给thread_return。最后要说明的是,一个线程不能被多个线程等待,否则第一个接收到信号的线程成功返回,其余调用pthread_join的线程则返回错误代码ESRCH。

?下面我们来介绍有关条件变量的内容。使用互斥锁来可实现线程间数据的共享

和通信,互斥锁一个明显的缺点是它只有两种状态:锁定和非锁定。而条件变

量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补了互斥锁的不足,

它常和互斥锁一起使用。使用时,条件变量被用来阻塞一个线程,当条件不满

足时,线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化。一旦其它的某个线程

改变了条件变量,它将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻

塞的线程。这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足。一般说来,

条件变量被用来进行线线程间的同步。

pthread_cond_init函数

?条件变量的结构为pthread_cond_t,函数pthread_cond_init()被用来初始

化一个条件变量。它的原型为:

?其中cond是一个指向结构pthread_cond_t的指针,cond_attr是一个指向结

构pthread_condattr_t的指针。结构pthread_condattr_t是条件变量的属性

结构,和互斥锁一样我们可以用它来设置条件变量是进程内可用还是进程间可

用,默认值是PTHREAD_ PROCESS_PRIVATE,即此条件变量被同一进程内的各

个线程使用。注意初始化条件变量只有未被使用时才能重新初始化或被释放。

释放一个条件变量的函数为pthread_cond_ destroy(pthread_cond_t cond)。

线程解开mutex指向的锁并被条件变量cond阻塞。线程可以被函数pthread_cond_signal和函数pthread_cond_broadcast唤醒,但是要注意的是,条件变量只是起阻塞和唤醒线程的作用,具体的判断条件还需用户给出,例如一个变量是否为0等等,这一点我们从后面的例子中可以看到。线程被唤醒后,它将重新检查判断条件是否满足,如果还不满足,一般说来线程应该仍阻塞在这里,被等待被下一次唤醒。这个过程一般用while 语句实现。

pthread_cond_timedwait函数

?另一个用来阻塞线程的函数是pthread_cond_timedwait(),它的原型为:

?它比函数pthread_cond_wait()多了一个时间参数,经历abstime段时间后,

即使条件变量不满足,阻塞也被解除。

?它用来释放被阻塞在条件变量cond上的一个线程。多个线程阻塞在此条件变

量上时,哪一个线程被唤醒是由线程的调度策略所决定的。要注意的是,必须

用保护条件变量的互斥锁来保护这个函数,否则条件满足信号又可能在测试条

件和调用pthread_cond_wait函数之间被发出,从而造成无限制的等待。

2.6、实验步骤

1、阅读源代及编译应用程序

进入/root/share/exp/basic/02_pthread目录,使用vi编辑器或其他编辑器阅读理解源代码。运行make产生pthread可执行文件。

图2.3在linux下make多线程

2、下切换到minicom终端窗口,先像实验一一样,把串口、网线、电源线接好,配置好实验箱的IP地址,然后使用NFS mount宿主机(虚拟linux)的/root/share 到目标板(实

验箱)/host目录。具体命令见图片中的命令,注意IP地址根据自己的情况进行相应的修改:

图2.4配置实验箱IP地址并mount 宿主机linux的/root/share到目标板(实验箱)/host

目录

?进入/host/exp/basic/pthread目录,运行pthread,观察运行结果的正确性。

运行程序最后一部分结果如下:

?

图2.5进入/host/exp/basic/pthread目录运行pthread

?

图2.6运行结果画面

2.7、思考题

?1.加入一个新的线程用于处理键盘的输入,并在按键为ESC时终止所有线程。

?2.线程的优先级的控制。

进程管理实验报告

进程的控制 1 .实验目的 通过进程的创建、撤消和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解,明确进程与程序之间的区别。 【答:进程概念和程序概念最大的不同之处在于: (1)进程是动态的,而程序是静态的。 (2)进程有一定的生命期,而程序是指令的集合,本身无“运动”的含义。没有建立进程的程序不能作为1个独立单位得到操作系统的认可。 (3)1个程序可以对应多个进程,但1个进程只能对应1个程序。进程和程序的关系犹如演出和剧本的关系。 (4)进程和程序的组成不同。从静态角度看,进程由程序、数据和进程控制块(PCB)三部分组成。而程序是一组有序的指令集合。】2 .实验内容 (1) 了解系统调用fork()、execvp()和wait()的功能和实现过程。 (2) 编写一段程序,使用系统调用fork()来创建两个子进程,并由父进程重复显示字符串“parent:”和自己的标识数,而子进程则重复显示字符串“child:”和自己的标识数。 (3) 编写一段程序,使用系统调用fork()来创建一个子进程。子进程通过系统调用execvp()更换自己的执行代码,新的代码显示“new

program.”。而父进程则调用wait()等待子进程结束,并在子进程结束后显示子进程的标识符,然后正常结束。 3 .实验步骤 (1)gedit创建进程1.c (2)使用gcc 1.c -o 1编译并./1运行程序1.c #include #include #include #include void mian(){ int id; if(fork()==0) {printf(“child id is %d\n”,getpid()); } else if(fork()==0) {printf(“child2 id %d\n”,getpid()); } else {id=wait(); printf(“parent id is %d\n”,getpid()); }

嵌入式系统及应用 实验大纲

《嵌入式系统及应用》课程实验 一、实验课程的性质、目的和任务 性质:《嵌入式系统及应用》课程是自动化专业的专业基础课程,本实验课是该课程教学大纲中规定必修的实验教学内容。 目的和任务:通过实验环节来巩固和加深学生对嵌入式系统的理解,使学生掌握MCS51单片机和ARM的基本原理和应用技术。通过熟悉MCS51开发环境和ARM集成开发环境,使学生掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法。在集成开发环境下,进行系统功能程序的编写和调试的训练,掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的能力。 二、实验内容、学时分配及基本要求

三、考核及实验报告 (一)考核 本课程实验为非独立设课,实验成绩占课程总成绩的15%,综合评定实验成绩。(二)实验报告 实验报告应包括: 实验名称 实验目的 实验内容与要求 设计思路(如:分析、程序流程图等) 实验步骤 实验代码(含必要注释) 实验结果分析 实验小结(本题调试过程中遇到的问题和解决方法、注意事项、心得体会等)注:综合型实验需写出系统功能、设计过程 实验报告的要求: 实验报告以文本形式递交,实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。 四、主要仪器设备 硬件:微型计算机;嵌入式系统开发平台。 软件:Keil C51;ADT 五、教材及参考书 教材

[1] 高锋.单片微型计算机原理与接口技术(第二版).北京:科学出版社,2007 [2] 自编.嵌入式系统及应用 参考书 [1] 王田苗.嵌入式系统设计与实例开发.北京:清华大学出版社,2003 [2] 陈赜.ARM9 嵌入式技术及Linux高级实践教程.北京:北京航空航天大学出版社,2005 [3] 李忠民等.ARM嵌入式VxWorks实践教程.北京:北京航空航天大学出版社,2006

java多线程实验报告

java多线程实验报告 篇一:西北农林科技大学java多线程实验报告 实验7 多线程 1.实验目的 (1) 掌握Java多线程的概念和实现方法 (2) 掌握Java多线程的同步问题 2.实验内容 任务一:火车售票 假设有火车票1000张,创建10个线程模拟10个售票点,每个售票点100毫秒买一张票。打印出售票过程,注意使用synchronized确保同一张票只能卖出一次。程序运行结果见左图。 打开Eclipse Tickets.java public class Ticket extends Thread { int ticket =1000; String name =""; public void run(){ while(true){synchronized(name){ if(ticket "第" + Thread.currentThread().getName()+ "售票点卖出了第" + ticket-- + "张票"); } } } }} try{ } catch(InterruptedException e){ }

Thread.sleep(100); Test.java public class Test { } public static void main(String args[]){} Ticket t = new Ticket(); new Thread(t,"1").start(); new Thread(t,"2").start(); new Thread(t,"3").start(); new Thread(t,"4").start(); new Thread(t,"5").start(); new Thread(t,"6").start(); new Thread(t,"7").start(); new Thread(t,"8").start(); new Thread(t,"9").start(); new Thread(t,"10").start(); 任务二:银行存款 假设某家银行,它可接受顾客的汇款,每做一次汇款,便可计算出汇款的总额。现有两个顾客,每人都分3次,每次100元将钱到入。试编写一个程序,模拟实际作业。 程序如下: classCBank { private static int sum=0; public static void add(int n){ inttmp=sum; tmp=tmp+n;// 累加汇款总额 try{ Thread.sleep((int)(10000*Math.random())); //

嵌入式系统实验报告

实验报告 课程名称:嵌入式系统 学院:信息工程 专业:电子信息工程 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 开课时间:学年第一学期

实验名称:IO接口(跑马灯) 实验时间:11.16 实验成绩: 一、实验目的 1.掌握 STM32F4 基本IO口的使用。 2.使用STM32F4 IO口的推挽输出功能,利用GPIO_Set函数来设置完成对 IO 口的配置。 3.控制STM32F4的IO口输出,实现控制ALIENTEK 探索者STM32F4开发板上的两个LED实现一个类似跑马灯的效果。 二、实验原理 本次实验的关键在于如何控制STM32F4的IO口输出。IO主要由:MODER、OTYPER、OSPEEDR、PUPDR、ODR、IDR、AFRH和AFRL等8个寄存器的控制,并且本次实验主要用到IO口的推挽输出功能,利用GPIO_Set函数来设置,即可完成对IO口的配置。所以可以通过了开发板上的两个LED灯来实现一个类似跑马灯的效果。 三、实验资源 实验器材: 探索者STM32F4开发板 硬件资源: 1.DS0(连接在PF9) 2.DS1(连接在PF10) 四、实验内容及步骤 1.硬件设计 2.软件设计 (1)新建TEST工程,在该工程文件夹下面新建一个 HARDWARE文件夹,用来存储以后与硬件相关的代码。然后在 HARDWARE 文件夹下新建一个LED文件夹,用来存放与LED相关的代码。 (2)打开USER文件夹下的test.uvproj工程,新建一个文件,然后保存在 LED 文件夹下面,保存为 led.c,在led.c中输入相应的代码。

(3)采用 GPIO_Set 函数实现IO配置。LED_Init 调用 GPIO_Set 函数完成对 PF9 和 PF10 ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板教程 119 STM32F4 开发指南(寄存器版) 的模式配置,控制 LED0 和 LED1 输出 1(LED 灭),使两个 LED 的初始化。 (4)新建一个led.h文件,保存在 LED 文件夹下,在led.h中输入相应的代码。 3.下载验证 使用 flymcu 下载(也可以通过JLINK等仿真器下载),如图 1.2所示: 图1.2 运行结果如图1.3所示:

(完整word版)嵌入式系统设计与应用

嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 课程名称:课程名称:嵌入式系统设计与应用 总学时:其中讲课36学时,上机实践环节12 36学时12学时总学时:其中讲课36学时,上机实践环节12学时教材:嵌入式系统设计教程》教材:《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书:参考书:1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石.ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石.《ARM嵌入式系统教程》.机械工业出版2008年社.2008年9月 1 课程内容 绪论:绪论: 1)学习嵌入式系统的意义2)高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计(实验课)3)嵌入式系统设计(实验课)内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统

Java多线程实验报告

实验报告 课程名称: Java语言程序设计 姓名: 学号: 班级: 数学与计算机科学学院

数学与计算机科学学院实验报告实验名称:多线程 指导教师:日期:

if (isPrime) count++; } System.out.println(st + "~" + en + "之间共有" + count + "个质数"); } public static void main(String[] args) { UseThread thread1 = new UseThread(2, 1000); UseThread thread2 = new UseThread(1000, 2000); thread1.start(); thread2.start(); } } 第2题代码: public class Experiment14_2 { public static void main(String[] args) { MyThread t1 = new MyThread("T1"); MyThread t2 = new MyThread("T2"); t1.start(); t2.start(); System.out.println("活动线程数:" + Thread.activeCount()); System.out.println("main()运行完毕"); } } class MyThread extends Thread { public MyThread(String s) { super(s); } public void run() { for (int i = 1; i <= 3; i++) { System.out.println(getName() + "第" + i + "次运行"); try { sleep((int) (Math.random() * 100)); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println(getName() + "结束"); } }

南邮嵌入式系统B实验报告2016年度-2017年度-2

_* 南京邮电大学通信学院 实验报告 实验名称:基于ADS开发环境的程序设计 嵌入式Linux交叉开发环境的建立 嵌入式Linux环境下的程序设计 多线程程序设计 课程名称嵌入式系统B 班级学号 姓名 开课学期2016/2017学年第2学期

实验一基于ADS开发环境的程序设计 一、实验目的 1、学习ADS开发环境的使用; 2、学习和掌握ADS环境下的汇编语言及C语言程序设计; 3、学习和掌握汇编语言及C语言的混合编程方法。 二、实验内容 1、编写和调试汇编语言程序; 2、编写和调试C语言程序; 3、编写和调试汇编语言及C语言的混合程序; 三、实验过程与结果 1、寄存器R0和R1中有两个正整数,求这两个数的最大公约数,结果保存在R3中。 代码1:使用C内嵌汇编 #include int find_gcd(int x,int y) { int gcdnum; __asm { MOV r0, x MOV r1, y LOOP: CMP r0, r1 SUBLT r1, r1, r0 SUBGT r0, r0, r1 BNE LOOP MOV r3, r0 MOV gcdnum,r3 //stop // B stop // END } return gcdnum; } int main() { int a; a = find_gcd(18,9);

printf("gcdnum:%d\n",a); return 0; } 代码2:使用纯汇编语言 AREA example1,CODE,readonly ENTRY MOV r0, #4 MOV r1, #9 start CMP r0, r1 SUBLT r1, r1, r0 SUBGT r0, r0, r1 BNE start MOV r3, r0 stop B stop END 2、寄存器R0 、R1和R2中有三个正整数,求出其中最大的数,并将其保存在R3中。 代码1:使用纯汇编语言 AREA examp,CODE,READONL Y ENTRY MOV R0,#10 MOV R1,#30 MOV R2,#20 Start CMP R0,R1 BLE lbl_a CMP R0,R2 MOVGT R3,R0 MOVLE R3,R2 B lbl_b lbl_a CMP R1,R2 MOVGT R3,R1 MOVLE R3,R2 lbl_b B . END 代码2:使用C内嵌汇编语言 #include int find_maxnum(int a,int b,int c)

嵌入式系统综合实验一

实验名称: 姓名: 学号: 装 订 线 P.1 实验报告 课程名称: 嵌入式系统设计 指导老师:马永昌 成绩:________________ 实验名称:综合实验一dht11和人体感应传感器 实验类型:验证型 同组学生姓名:孙凡原 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.掌握字符设备驱动程序的基本结构和开发方法 2.掌握用户空间调用设备驱动的方法 3.掌握用户和内核的交互 二、实验内容和原理 1.编写温湿度传感器DHT11驱动,传输打印温湿度信息 2.编写人体感应传感器驱动,控制LED 灯亮灭 原理: 温湿度传感器DHT11: 1.引脚图 实际使用传感器没有NC 引脚 2.数据采集 a.数据总时序 用户主机发送一次开始信号后,DHT11 从低功耗模式转换到高速模式,待主机开始信号结束后,DHT11 发 专业:测控技术与仪器 姓名:颜睿 学号:3130103850 日期:2018.4.28 地点:创客空间

装订线送响应信号,送出40bit 的数据,幵触发一次信采集。 b.主机发送起始信号 连接DHT11的DATA引脚的I/O口输出低电平,且低电平保持时间不能小于18ms,然后等待DHT11 作出应答信号。 c.检测从机应答信号 DHT11 的DATA 引脚检测到外部信号有低电平时,等待外部信号低电平结束,延迟后DHT11 的DATA引脚处于输出状态,输出80 微秒的低电平作为应答信号,紧接着输出80 微秒的高电平通知外设准备接收数据。 d.接收数据 (1)数据判定规则 位数据“0”的格式为:50 微秒的低电平和26-28 微秒的高电平,位数据“1”的格式为:50 微秒的低电平加70微秒的高电平。 接收数据时可以先等待低电平过去,即等待数据线拉高,再延时60us,因为60us大于28us且小于70us,再检测此时数据线是否为高,如果为高,则数据判定为1,否则为0。

嵌入式系统设计实验四

实验报告 课程名称: 嵌入式系统设计 指导老师:马永昌 成绩:________________ 实验名称:实验四C 语言裸机编程 实验类型:验证型 同组学生姓名:__孙凡原_______ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 ? 初步了解C 运行库 ? 初步了解gcc arm 常用编译选项 ? 了解ARM 中断处理过程 二、实验内容和原理 ? 编写C 裸机代码实现跑马灯,通过控制Timer 中断实现 ? 通过控制uart 串口进行调试打印 三、主要仪器设备 树莓派、PC 机 四、操作方法和实验步骤 1 通过定时器产生中断,控制gpio ,实现跑马灯 2 控制uart 控制器,产生调试打印。 五、实验数据记录和处理 1.主程序arm.c 注释 //包含头文件 #include #include #include #include "rpi-aux.h" #include "rpi-armtimer.h" #include "rpi-gpio.h" #include "rpi-interrupts.h" #include "rpi-systimer.h" #include "rpi-led.h" /** Main function - we'll never return from here */ void kernel_main( unsigned int r0, unsigned int r1, unsigned int atags ) 专业:测控技术与仪器 姓名:颜睿 学号:3130103850 日期:2018.3.28 地点:创客空间

线程实验报告

线 程实验报告 黄澄宇320070911241 1.分析 (1)问题阐述,描述。 运用线程的方法设计一个ftp面向客户\服务器的网络应用程序,主要包括服务器端和客户端两方面的工作。 (2)问题分析。 针对问题要求,应该能够实现客户端和服务器端的功能。其中服务器端主要对客户端进行监听。客户端向服务器端进行提出请求。 (3)寻找揭发。 TCP\IP服务器端应用程序都是通过JA V A语言中提供的SeverSocket和Socket两个有关网络的类来实现。 SeverSocket类除了建立一个Sever之外,还通过accept()方法提供了随时监听客户端连接请求的功能。 2.设计。 在服务器端指定一个用来等待连接的端口号,在客户端规定一个主机和端口号,从而在客户端和服务器端创建Socket\ServerSocket实例。

现在服务器端生成一个ServerSocket实例的对象,随时监听客户端的连接请求。 当客户端需要连接时,相应的要生成一个Socket实例的对象,并发出连接请求,其在host参数指明该主机名,port参数指明端口号。 服务器端通过accept()方法接收到客户端的请求后,开辟一个接口与之进行连接,利用输入输出流,按照一定的协议对Socket 进行读写操作。 关闭输入输出流和Socket。 3.实现。 //FTPServer.java import https://www.360docs.net/doc/6f8266861.html,.*; import java.io.*; import java.util.*; public class FTPServer { public static void main(String args[]) throws Exception { ServerSocket soc=new ServerSocket(5127); System.out.println("FTP Server Started on Port Number "); while(true) {

嵌入式系统设计性实验报告

嵌入式系统设计性实验报告 水温控制系统 院别:控制工程学院 专业:自动 学号:5090633 姓名:邱飒飒 指导老师:孙文义 2012年6月8日

嵌入式系统设计性实验报告 作者:邱飒飒班级:50906 学号:5090633 摘要:在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中,温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而大大的提高产品的质量和数量。因此,单片机对温度的控制问题是工业生产中经常会遇到的控制问题.该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台,根据实验任务要求,完成了基于单片机的水温自动控制系统的设计该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台,根据实验任务要求,完成了水温自动控制系统的设计。 关键字:水温控制单片机MC9S12DG128 一、系统设计的功能 1.1 水温控制系统设计任务和要求 该系统为一实验系统,系统设计任务: 设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。 水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。同时满足以下要求: (1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。 (2)环境温度降低时(例如用电风扇降温)温度控制的静态误差≤1℃。 (3)用十进制数码管显示水的实际温度保留一位小数。 (4)采用适当的控制方法(如数字PID),当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调节时间和超调量。 (5)温度控制的静态误差≤0.2℃。 (6)从串口输出水温随时间变化的数值。 1.2 水温控制系统部分 水温控制系统是一个过程控制系统,组成框图如下所示,有控制器、执行器、被控对象及其反馈作用的测量变送组成。 图1 控制系统框图 1.3 系统总体功能分析 本系统是一个简单的单回路控制系统,为了实现温度的测量及自动控制,根据任务要求及要求,系统由单片机系统,前向通道,后向通道,及人机通话四个模块构成。总体框图如图2 所示。

JAVA线程程序设计(小时钟)实验报告(附完整代码)

线程程序设计 一、课题内容和要求 内容:设计和编写一个编写一个指针式时钟程序,应用线程实现时钟的走动。 要求:本实验旨在通过实验,培养学生将JAVA 线程的相关知识点(包括线程调度,线程同步等)有机结合并加以综合应用,在实验中设计多线程程序的能力。 二、设计思路分析 class Clock:一个指针式时钟的主类 class Layout: 添加窗口和时钟组件 class ClockPaint:定义时钟组件 三、概要设计 public class Clock extends JFrame { public static void main(String[] s) ; } class Layout extends JFrame { public Layout(); } class ClockPaint extends JPanel implements Runnable { int x, y, r; int h, m, s; double rad = Math.PI / 180; public ClockPaint(int x, int y, int r); public void paint(Graphics g); public void run(); } 时钟的绘制:

运行时钟: 四、详细设计 import java.awt.*; import javax.swing.*; import java.util.*; public class Clock extends JFrame { public static void main(String[] s) { new Layout(); } } class Layout extends JFrame {// 添加窗口和时钟组件public Layout() { ClockPaint cp = new ClockPaint(20, 20, 70); add(cp);

嵌入式系统实验报告

实验一系统认识实验 一、实验目的 学习Dais软件的操作,熟悉程序编写的操作步骤及调试方法。 二、实验设备 PC计算机一台,Dais-52PRO+或Dais-PRO163C实验系统一套。 三、实验内容 编写程序,将80h~8Fh共16 个数写入单片机内部RAM 的30h~3Fh空间。 四、实验步骤 1.运行Dais软件,进入集成开发环境,软件弹出设置通信端口对话框(如图2-1-1), 请确保实验装置与PC正确连接,并已打开实验装置电源,使其进入在待命状态。 这里选择与实验装置实际相连的通信端口,并单击“确定”。如通信正确则进入Dais 软件主界面,否则弹出“通信出错”的信息框(如图2-1-2),请检查后重试。 图2-1-1设置通信端口对话框图2-1-2通信错误信息框 2.通信成功后,单击菜单栏“设置”→“仿真模式”项打开对话框,选择需要设置型 号、程序/数据空间。这里我们将型号设置为“MCS-51实验系统”,外部数据区 设置为“系统RAM”,用户程序区设置为“片外(EA=0)”,如图2-1-3所示,最 后单击“确定”按钮保存设置。

图2-1-3设置工作方式对话框 3.工作方式设置完毕后,单击菜单栏“文件”→“新建”项或按Ctrl+N组合键(建 议单击工具栏“”按钮)来新建一个文件,软件会出现一个空白的文件编辑窗口。 4.在新窗口中输入程序代码(A51\2_1.ASM): ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV R1,#30H ;片内RAM首地址 MOV A,#80H ;写入数据初值 MOV R7,#16 ;循环变量 LOOP1: MOV @R1,A ;写数据到片内RAM INC R1 ;地址增量 INC A ;数据+1 DJNZ R7,LOOP1 ;循环变量-1,不为0继续 SJMP $ ;结束 END 5.单击菜单栏“文件”→“保存”项(建议单击工具栏“”按钮)保存文件。若 是新建的文件尚未命名,系统会弹出文件保存对话框(如图2-1-4),提示用户选择文件保存的路径和文件名,再单击“保存”按钮。

《单片机系统设计》实验报告

短学期实验报告 (单片机系统设计) 题目: 专业: 指导教师: 学生姓名: 学号: 完成时间: 成绩:

基于单片机的交流电压表设计 目录 1系统的设计要求 (2) 2系统的硬件要求 (2) 2.1真有效值转换电路的分析 (2) 2.2放大电路的设计 (3) 2.3A/D转换电路的设计 (3) 2.4单片机电路的分析 (4) 2.5显示电路 (4) 3 软件设计 (5) 3.1 软件的总流程图 (5) 3.2 初始化定义与定时器初始化流程图 (5) 3.3 A/D转换流程图 (6) 3.4 数据处理流程图 (6) 3.5 数据显示流程图 (7) 4 调试 (7) 4.1 调试准备 (7) 4.2 关键点调试 (7) 4.3 测试结果 (8) 4.4 误差分析 (8) 5结束语 (8) 5.1 总结 (9) 5.2 展望 (9) 附录1 总原理图 (10) 附录2 程序 (10) 附录3 实物图 (14)

基于单片机的交流电压表设计 ****学院 ****专业 姓名 指导老师:******* 1 设计要求 (1)运用单片机实现真有效值的检测和显示。 (2)数据采集使用中断方式,显示内容为有效值与峰值交替进行。 2 硬件设计 本系统是完成一个真有效值的测量和显示,利用AD737将交流电转换成交流电压的有效值,用ADC0804实现模数转换,再通过单片机用数码管来显示。系统原理框图如图2-1所示。系统框图由真有效值转换电路、放大电路、A/D 转换电路、单片机电路、数码管显示电路五部分。 图2-1 原理框图 2.1 真有效值转换电路 真有效值转换电路主要是利用AD737芯片来实现真有效值直流变换的,即将输入的交流信号转换成直流信号的有效值,其原理图如图2-2所示。 图2-2 真有效值转换电路 由于AD737最大输入电压为200mV, 所以需要接两个二极管来限制输入电压,起到限幅的作用。如图中D1、D2,由IN4148构成,电容C6是耦合电容,电阻R1是限流电阻。 2.2 放大电路设计 放大电路主要是利用运放uA741来进行放大,电路原理图如图2-3所示。 A/D 转换 单片机 电路 显示 电路 转换 电路 交流 信号 放大 电路

Java多线程实验报告

实验4:Java多线程 实验时间:实验地点: 一、实验目的及要求 (1)了解线程的概念。 (2)学习简单的多线程编程。 二、实验设备环境及要求 三、实验任务 (1)阅读给定的Java Application程序,按要求回答问题并写出运行结果。 (2)按要求编写一个Java Application程序,并编译、运行这个程序。 四、实验内容与步骤 1.输入下面的Java Application程序,运行该程序,并简要分析程序的运行结果。 1:class SimpleThread extends Thread { 2:public SimpleThread(String str) { 3:super(str); //调用其父类的构造方法 4:} 5:public void run() { //重写run方法 6:for (int i = 0; i < 10; i++) { 7:System.out.println(i + " " + getName()); 8://打印次数和线程的名字 9:try { 10:sleep((int)(Math.random() * 1000)); 11://线程睡眠,把控制权交出去 12:} 13:catch (InterruptedException e) { } 14:} 15:System.out.println("DONE! " + getName()); 16://线程执行结束 17:} 18:}

1:public class TwoThreadsTest { 2:public static void main (String args[]) { 3:new SimpleThread("First").start(); 4://第一个线程的名字为First 5:new SimpleThread("Second").start(); 6://第二个线程的名字为Second 7:} 8:} 2.编写程序,将上面多线程程序用Runnable接口来实现。 class SimpleThread implements Runnable{ public void run(){ for (int i = 0; i < 10; i++){ System.out.println(i + " " + Thread.currentThread().getName()); try { Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000)); //线程睡眠,把控制权交出去 } catch (InterruptedException e) { } } System.out.println("DONE! " + Thread.currentThread().getName()); //线程执行结束 } } public class Test { public static void main (String args[]) { /*Thread t1=new Thread("First"); //第一个线程的名字为First Thread t2=new Thread("Second"); //第二个线程的名字为Second t1.start(); t2.start();*/ new Thread(new SimpleThread(),"First").start(); new Thread(new SimpleThread(),"Second").start() } }

江苏科技大学嵌入式实验报告

实验一熟悉嵌入式系统开发环境 一、实验目的: 1.熟悉嵌入式系统硬件实验平台 2.掌握超级终端配置方法。 3. 掌握嵌入式系统开发环境配置,ARM-Linux下NFS服务器的配置方法 4. 掌握常用的 Linux下shell命令 二、实验设备及工具: 硬件:UP-NETARM2410-S嵌入式实验仪、PC机pentumn500以上、硬盘40G以上、内存大于256M。 软件:PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0 、MINICOM 、AMRLINUX开发环境 三、实验内容 : (1)掌握嵌入式系统实验平台上的各类借接口的位置; (2)配置windows的超级终端,熟悉vivi的命令行,bootload、kernel、root 和用户程序的介绍; (3)配置linux的终端,配置网络服、Ip地址,开发目录共享,挂载等。 四、实验步骤: 1.掌握嵌入式系统实验平台上的各类接口的位置 UP-TECH S2410/P270 DVP 的硬件配置如表 1.2.1 所示 实物如图 1.2.1 所示:

2.配置windows的超级终端,熟悉vivi的命令行,bootload、kernel、root 和用户程序的介绍; 1)配置windows的超级终端: a)用串口线将 PC 机与 ARM 开发板连接好后,将 UP-TECH S2410、P270 DVP 开发板 开机,然后点击 PC 机上的开始“菜单”然后找到“附件”中“通讯”选项中的“超级终端”, b)然后在超级终端里进行配置,在“名称”中输入要建立的超级终端的名字。 c)在“连接时使用”一栏选择可用的串口号,(这里根据自己的实际情况进行选择)。 d)在“每秒位数”中选择“115200”,“数据流控制”选择“无”,然后点击“确定”按 钮,设置完毕。 2)学习并掌握如下命令: ls,cd ,pwd,cat,more,less,mkdir,rmdir ,rm,mv,cp,tar,ifconfig 3. Linux下minicom的使用与程序挂载 a)打开虚拟机,启动linux; b)新建终端,输入minicom来启动实验箱;

嵌入式系统原理实验五按键实验

实验五按键输入实验 实验目的: 利用板载的 4 个按键,来控制板载的两个LED 的亮灭和蜂鸣器的开关。通过本实验,将了解到STM32F1 的IO 口作为输入口的使用方法。 内容要点: 1.STM32 IO 口简介 STM32F1 的IO 口在上一章已经有了比较详细的介绍,这里我们不再多说。STM32F1 的IO口做输入使用的时候,是通过调用函数GPIO_ReadInputDataBit()来读取IO 口的状态的。了解了这点,就可以开始我们的代码编写了。这一个实验,我们将通过ALIENTEK 战舰STM32 开发板上载有的 4 个按钮(WK_UP、KEY0、KEY1 和KEY2),来控制板上的2 个LED(DS0 和DS1)和蜂鸣器,其中WK_UP 控制蜂鸣器,按一次叫,再按一次停;KEY2 控制DS0,按一次亮,再按一次灭;KEY1 控制DS1,效果同KEY2;KEY0 则同时控制DS0 和DS1,按一次,他们的状态就翻转一次。有源蜂鸣器自带了震荡电路,一通电就会发声 2.硬件设计 本实验用到的硬件资源有: 1)指示灯 DS0、 DS1 2) 4 个按键: KEY0、 KEY1、 KEY2、和 WK_UP。 DS0、 DS1 以及蜂鸣器和 STM32 的连接在上两章都已经分别介绍了,在战舰 STM32 开发 板上的按键 KEY0 连接在 PE4上、KEY1 连接在 PE3上、KEY2 连接在 PE2上、WK_UP 连接在 PA0上。如图所示: 按键与STM32 连接原理图 这里需要注意的是: KEY0、 KEY1 和 KEY2 是低电平有效的,而 WK_UP 是高电平有效的,并且外部都没有上下拉电阻,所以,需要在 STM32 内部设置上下拉。 3.软件设计 key.h #ifndef __KEY_H #define __KEY_H #include "sys.h" #define KEY0 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)//读取按键0 #define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)//读取按键1 #define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)//读取按键2 #define WK_UP GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)//读取按键3(WK_UP) #define KEY0_PRES 1 //KEY0 按下 #define KEY1_PRES 2 //KEY1 按下 #define KEY2_PRES 3 //KEY2 按下 #define WKUP_PRES 4 //WK_UP 按下(即WK_UP/WK_UP) void KEY_Init(void); //IO 初始化 u8 KEY_Scan(u8); //按键扫描函数

线程同步机制实验报告

线程同步机制实验报告

一、实验目的: 通过观察共享数据资源但不受控制的两个线程的并发运行输出结果,体会同步机制的必要性和重要性。然后利用现有操作系统提供的同步机制编程实现关于该两个线程的有序控制,同时要求根据同步机制的Peterson软件解决方案尝试自己编程实现同步机制和用于同一问题的解决,并基于程序运行时间长短比较两种同步机制。 二、实验内容: 1、基于给定银行账户间转账操作模拟代码作为线程执行代码,在主线程中 创建两个并发线程,编程实现并观察程序运行结果和予以解释说明。(无 同步机制) 2、利用Win32 API中互斥信号量操作函数解决上述线程并发问题,并分析、 尝试和讨论线程执行体中有关信号量操作函数调用的正确位置。 3、根据同步机制的Peterson软件解决方案尝试自己编程实现线程同步机制 和用于上述线程并发问题的解决,并基于程序运行时间长短将其与基于 Win32 API互斥信号量的线程同步机制的效率展开比较。其间,可规定线 程主体代码循环执行1000000次。 三、实验环境: 操作系统:Windows 7 软件:VC++ 四、实验设计: 本实验包含三个基于并发线程的程序,第一个没有同步机制,第二个利 用Win32 API中互斥信号量操作函数解决线程并发问题,第三个根据同 步机制的Peterson软件解决方案实现线程同步机制并解决线程并发问 题。三个程序拥有相同的线程主体: 线程主体设计: do{ nTemp1 = nAccount1; nTemp2 = nAccount2; nRandom = rand(); nAccount1 = nTemp1 + nRandom; nAccount2 = nTemp2 - nRandom; nLoop++; } while ((nAccount1 + nAccount2)==0); 该线程主体是对银行账户间转账操作模拟的模拟,可知,若并发的

嵌入式系统设计实验报告

西安邮电大学 嵌入式系统设计实验报告 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 学期2013-2014学年第2学期 完成日期2014-06-25

基于lpc2131的模拟电梯控制实验 一、实验目的 1、熟悉ARM & ADS V1.2 的环境 2、理解LPC2131芯片引脚功能的选择 3、理解GPIO的使用设置、输入驱动方法 4、理解SPI全双工同步串行通信原理,学习ARM SPI资源的驱动编程 5、学习在LPC2131上移植ucosⅡ系统 二、实验内容及要求 1、通过键盘输入楼层,输入之后数码管从当前位置向上或向下运行,流水灯表示运动方向。 2、流水灯在运行中显示电梯正在运行的方向,并且在电梯到达时在该楼层闪烁3次。 3、电梯运行到对应楼层,数码管显示楼层号。 4、流水灯表示电梯运行楼层。 5、系统可同时满足多用户需求。达到该系统与现实电梯系统的一致性。 三、系统总体设计(总体方案及系统框图) 主要是创建了四个任务,分别为电梯总任务、按键检测任务、电梯方向改变任务及电梯向上或向下运行任务,然后启动多任务环境,通过事件标志组发送和接收消息,进而实现电梯的一些基本的功能。

四、系统详细设计(模块详细设计及流程图)

五、系统测试(数据测试结果及分析) 通过键盘按键输入楼层数,发送到开发板,数码管和LED灯初始化时会停留在电梯的第一层。接受到数据后数码管会自动变化到该楼层,并且LED灯在数码管变化的同时会显示电梯当前的运动状态,上或者下。在程序运行的任何期间都可以从键盘输入电梯的楼层数。而且程序会自动判断要满足的用户的优先级。 此次试验达到的效果基本与现实中电梯的运行模式达到了一致。六、总结 在整个课程设计中,我们组员一起认真地查找相关资料,然后又对书中的相关内容仔细翻阅,通过虚心请教和不懈的努力,最终完成了整个设计,心中的喜悦实在无以言表。此刻,我非常感谢我们组长的鼓励和帮助,感谢同学们诸多的帮助!本次设计不仅让我收获了许多,也让我对以前所学习的ARM知识有了进一步的深化与巩固,最关键的是,它给了我一份自信。但我很明白,作品中还存在着比较多的不足,这些都需要进一步的改善,我会不骄傲,不气馁,用着自信与执着尽最大努力将其完善。 七、附录(代码+注释) #include "config.h" #include "stdlib.h" #define KEY1 1 << 16 // P0.16连接KEY1 #define KEY2 1 << 17 // P0.17连接KEY2 #define KEY3 1 << 18 // P0.18连接KEY3 #define KEY4 1 << 19 // P0.19连接KEY4 #define KEY5 1 << 20 // P0.20连接KEY5 #define KEY6 1 << 21 // P0.21连接KEY6

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