报告内容 自学Marie模拟器（https://marie.js.org/）。 编写简单程序，观察程序进程，截屏说明各个寄存器的变化 学习总结 ---------------- 已经排好版，编辑好页码和字体。 目录 1.模拟器介绍 1.1 体系结构 1.2 主要指令集 2.编写程序，观察程序进程 3.心得体会 编写了一个简单的累加器程序，通过单步调试功能 观察了程序的执行过程、各个寄存器和内存的变化，了解了一条指令的基本执行流程以及 在这个流程中各个寄存器是发挥着怎样的作用。 ### MARIE西南交大智能嵌入式系统设计半期报告 #### 1. 模拟器介绍 ##### 1.1 体系结构 MARIE（Machine Architecture that is Really Intuitive and Easy）是一种专为教学目的设计的简化版计算机体系结构。它的主要目标是帮助学生理解和掌握计算机的工作原理。MARIE采用的是冯·诺依曼架构，这意味着它的程序和数据存储在同一内存空间内。 **图 1 MARIE 体系结构** MARIE.js 是基于MARIE架构的一种JavaScript实现版本，它通过浏览器界面提供了一种直观的学习工具，让学生能够更轻松地理解基本概念。MARIE的主要组成部分包括： - **寄存器** - **AC (Accumulator)**：累加器，通用寄存器，用于保存临时数据或运算结果。 - **PC (Program Counter)**：程序计数器，指示当前待执行指令的内存位置。 - **MAR (Memory Address Register)**：内存地址寄存器，保存当前要访问的内存地址。 - **MBR (Memory Buffer Register)**：内存缓冲寄存器，暂时存储从内存读取的数据或待写入内存的数据。 - **IR (Instruction Register)**：指令寄存器，保存当前正在执行的指令。 - **Out、In 寄存器**：用于输入输出操作。 - **存储器**：4K字的存储器，按照字进行编址，每个字包含16位。 - **输入输出设备**：模拟的输入输出设备，用于与外部环境交互。 ##### 1.2 主要指令集 MARIE的指令集非常简洁，每条指令长度固定为16位，其中前4位表示操作码，后12位表示操作数的地址。下面是MARIE的主要指令集： - **算术运算指令** - **Add X**：地址X的内容与AC相加，结果保存到AC中。 - **Subt X**：AC减去地址X的内容，结果保存到AC中。 - **Addl XB**：将X作为操作数的指针，与AC相加，并保存到AC中。 - **ClearA**：将AC清零。 - **数据传送指令** - **Load X**：从内存地址X中取数存到AC。 - **Store X**：将AC的值存入地址为X的内存中。 - **Loadl XD**：将X处存储的内容作为指针，获取操作数存入AC。 - **Storel XE**：将X处存储的内容作为指针，将AC的值存入指向的内存。 - **输入输出指令** - **Input**：要求用户输入一个值，存入AC。 - **Output**：将AC的值输出。 - **控制、分支指令** - **Jump X**：跳转到地址X。 - **Skipcond(C)**：根据AC和C的值决定是否跳过下一条指令。跳转条件包括： - C=000 && AC<0 - C=400 && AC=0 - C=800 && AC>0 - **Halt**：终止程序。 #### 2. 编写程序，观察程序进程 以下是一个具体的例子，该程序用于计算从1累加到20的和，并将结果保存到SUM中。 ``` LOOP, LOAD X ADD SUM STORE SUM LOAD X ADD ONE STORE X SUBT CNT SKIPCOND 400 JUMP LOOP LOAD SUM OUTPUT HALT SUM, DEC 0 X, DEC 1 ONE, DEC 1 CNT, DEC 21 ``` - **程序解析** - **LOOP**：循环起始标记。 - **LOAD X**：从X处加载当前值到AC。 - **ADD SUM**：将AC的值与SUM处的值相加。 - **STORE SUM**：将AC的值存入SUM处。 - **LOAD X**：再次从X处加载当前值到AC。 - **ADD ONE**：将AC的值加1。 - **STORE X**：将新的值存回X处。 - **SUBT CNT**：从AC中减去CNT的值。 - **SKIPCOND 400**：如果AC等于0，则跳过下一条指令，否则继续执行。 - **JUMP LOOP**：返回到循环起始点。 - **LOAD SUM**：加载SUM的值到AC。 - **OUTPUT**：输出AC的值。 - **HALT**：程序结束。 - **执行过程分析** - 初始状态下，所有寄存器均为0，程序指令已经依次加载到000H到00BH的内存地址中。 - 执行过程中，PC会不断更新，指向下一个要执行的指令。 - AC寄存器将被用来进行加法运算和存储中间结果。 - MAR和MBR寄存器用于处理内存读写操作。 - IR寄存器保存当前正在执行的指令。 - **程序运行效果** - 通过单步调试功能观察程序的执行过程，可以看到各寄存器和内存的变化情况。 - 例如，在每次循环中，X的值逐渐增加，直到达到20，此时程序跳出循环，并输出SUM的值。 通过以上步骤，学生可以深入了解计算机内部指令的执行流程及其如何影响各个寄存器的状态变化。这种实践性很强的实验可以帮助学生更好地理解计算机体系结构的基本原理。

内存泄漏检查器 Mem-leak-checker 是一个小型库（库和程序），它将在您的程序中查找内存泄漏。 为什么要创建新的内存分析工具 当我在工作中需要用于嵌入式系统的小型无锁内存分析工具时，我开始了这个项目。 这个嵌入式系统 (ARMv5) 无法运行 valgrind 或 memtrace 或许多其他工具，因为在其上运行的应用程序占用了 90% 的 CPU 时间。 因为没有什么东西这么小和这么快。 我决定编写自己的工具。 不使用互斥锁且不创建巨大回溯的工具。 特征 小的 无锁（在记录时） 多平台（x86，ARM，...） 易于使用 容易编译 如何编译 项目由 autotools “供电”，您需要工具：autotools 和 libtool。 Ubuntu 用户可以通过命令安装这些工具： apt-get install autoconf automake libtool 如果

内容概要：本文档作为蓝桥杯嵌入式客观题备考指南，详细介绍了嵌入式系统的基础知识、微控制器应用及外设驱动等内容。核心考点包括微控制器架构（如STM32系列的时钟系统、中断机制、寄存器配置）、外设驱动（如GPIO模式、定时器、ADC/DAC、通信协议）、嵌入式C语言（如位操作、中断服务函数、结构体对齐）以及电路基础（如上拉/下拉电阻的作用、常见电路故障分析）。文档还提供了典型题型示例，如选择题、判断题和填空题，并给出了详细的解析。此外，文档提出了备考策略，如掌握数据手册、刷题与模拟、实践强化，以及答题技巧，如排除法、时间分配、标注关键词等，旨在帮助考生系统复习核心考点，提升客观题得分。; 适合人群：准备参加蓝桥杯嵌入式比赛的考生，尤其是具有嵌入式基础知识的大学生或初学者。; 使用场景及目标：①帮助考生掌握嵌入式系统的核心知识和技能；②通过典型题型示例和解析，提高解题能力；③提供备考策略和答题技巧，优化复习效果。; 阅读建议：建议考生按照文档提供的备考策略，结合历年真题进行练习，同时动手实践经典案例，以加深对知识点的理解和记忆。

**嵌入式系统与ARM高速数据采集系统设计** 在当今科技快速发展的时代，嵌入式系统扮演着至关重要的角色，特别是在高速数据采集领域。ARM架构的嵌入式系统因其高效能、低功耗和可扩展性，成为设计高速数据采集系统的核心选择。本篇报告详细阐述了基于ARM7微处理器S3C44B0X的高速数据采集系统设计，旨在实现高精度、多通道的数据采集、显示和传输功能。 **1. 高速数据采集系统的必要性与重要性** 随着工业技术的进步，数据采集系统广泛应用于各种领域，如工业生产监控、科学研究、医药器械、电子通信和航空航天等。它们能够将模拟信号转换为数字信号，便于进一步处理和分析，从而提升生产效率和科研水平。特别是对于实时性、可靠性和性能要求高的应用，高速数据采集系统显得尤为关键。 **2. 系统设计目标与原则** 设计基于S3C44B0X的高速数据采集系统时，主要考虑以下目标： 1) 实时性：系统需要具备实时监测和处理大量过程参数的能力，要求有实时时钟和中断处理机制。 2) 可靠性：由于工作环境可能恶劣，系统需具备抗干扰能力和良好的采集速度。 3) 简单结构与低功耗：系统设计应简洁，功耗低，以确保长期稳定运行。 **3. 硬件与软件设计** 硬件部分主要包括数据采集模块、存储模块，而软件部分则负责硬件控制和数据处理。S3C44B0X作为控制核心，其内置的多种功能部件（如8KB Cache、LCD控制器、ADC、UART、DMA等）使得系统集成度高，降低了成本，提高了性能。 **4. S3C44B0X处理器特性** S3C44B0X采用ARM7TDMI内核，具有0.25um工艺的CMOS标准，提供8KB Cache和可选内部SRAM，支持多种外部存储器接口。其丰富的外设接口如IIC、IIS、SIO等，以及带有PWM功能的定时器和8通道10位ADC，为实现高速数据采集提供了强大支持。 **5. 数据采集与处理** 系统选用高精度模数转换芯片AD7663，通过与S3C44B0X的接口电路连接，实现模拟信号到数字信号的高速转换。软件部分编写程序代码，处理采集到的数据，并通过UART或网络接口进行数据传输。 **6. 性能优化与可扩展性** 设计中还讨论了如何提高系统的速度、稳定性和可扩展性，例如通过优化中断处理、利用DMA进行数据传输以减少CPU负载，以及合理布局硬件电路来降低噪声。 总结，基于ARM的高速数据采集系统设计是现代嵌入式技术的重要应用，S3C44B0X处理器的特性使其成为理想的选择。此系统不仅满足了高速、高精度的采集需求，还兼顾了可靠性、低功耗和可扩展性，展示了嵌入式系统在数据采集领域的巨大潜力和广泛应用前景。

源码开放的嵌入式系统软件分析与实践part3

源码开放的嵌入式系统软件分析与实践：基于SkyEye和ARM开发平台,电子书

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内容概要：单片机作为一种微小型计算机芯片，以其高度集成的特点而广泛应用于自动控制和智能化操作的各种场合，例如智能家居、工业控制及汽车电子产品。文章详细介绍了单片机的概念和工作原理，包括CPU、ROM、RAM以及I/O端口的作用，同时描述了单片机程序的编写过程与编译，特别讲解了通过Keil编译工具编写的代码怎样与Proteus仿真的结合使用，帮助初学者更好地理解与动手练习。文中还列举了多个典型应用场景，例如洗衣机内部控制器及汽车ABS防抱死系统，说明了单片机的具体实施方式；以及基于瑞萨RA8单片机和E2Studio开发环境构建智能小车项目的实际案例。该实例展示了小车上各种组件之间的协作关系，并具体呈现了实现巡线、避障、远程遥控等关键特性的技术手段。 适用人群：本篇文章适合对电子工程或计算机软硬件有一定基础认识的人群，特别是从事或即将从事嵌入式开发领域的工作者以及相关专业的大专院校师生等；

内容概要：本文详细介绍了基于FPGA实现的1553B总线协议IP核的设计与应用。该IP核采用Verilog编写，支持BC（总线控制器）、BM（总线监控器）、RT（远程终端）三种模式，适用于航空电子等领域。文中展示了关键状态机代码，解释了各模式的工作流程及其优化设计，如双时钟域同步技术和硬件计数器的应用。此外，文章强调了IP核的高移植性和易用性，提供了详细的移植步骤和注意事项，并分享了多个实际项目的成功案例，如无人机飞控通信和航天遥测系统的应用。最后，文章提到附带的自动化测试套件和随机测试用例生成器，确保了IP核的可靠性和稳定性。 适合人群：从事FPGA开发、嵌入式系统设计以及航空电子领域的工程师和技术人员。 使用场景及目标：①快速搭建1553B总线通信系统；②提高系统性能和可靠性；③减少开发时间和成本；④满足军工级项目的严格要求。 其他说明：该IP核不仅提供完整的源码和详尽的文档，还包括了仿真模型和测试工具，帮助开发者更好地理解和应用这一技术。

内容概要：本文档介绍了富满微电子集团股份有限公司生产的FM8118加湿器控制芯片的技术规格和功能特点。FM8118是一体化设计，集成了锂电池充放电、按键检测和驱动等功能，仅需少数外接组件即可组建加湿器系统，提供4小时的工作时长。它拥有独特的省电模式，在未使用时维持很低的工作电流；充电模块安全高效，支持USB端口直接充电；具有LED指示功能和完善的故障保护机制； 适合人群：电子产品设计制造的专业技术人员，尤其是专注于智能家居设备如空气加湿器的设计人员。 使用场景及目标：该资料旨在帮助工程师们更好地理解和应用这种高效的单片控制系统，从而优化自家产品的硬件配置，提升用户体验，特别是在干热区域市场。 阅读建议：由于文中包含了大量具体的技术指标和参数表格，强烈建议读者仔细研究每一部分的具体说明，特别是‘典型应用电路’章节提供的实例图解对于实践操作非常有用。此外，在布局PCB时还需注意一些关键细节，比如正确安装滤波电容器的位置以避免干扰。