Maskinorienterad Programmering LP3 - 2017/2018 · Maskinorienterad programmering Kursintroduktion 1. Maskinorienterad Programmering LP3 - 2017/2018. Kursintroduktion. Lars Bengtsson,

Maskinorienterad programmering

Kursintroduktion 1

Maskinorienterad Programmering LP3 - 2017/2018

Kursintroduktion

Lars Bengtsson, D&IT

Syften, målsättningar, kurslitteratur och genomförandeÖversikt av laborationerIntroduktion till ARM-processorn och till laborationssystemet


Kursintroduktion 2

Grundläggande datorteknik

Elektronik-konstruktion

Datorsystem-teknik

Dator-arkitektur-

kurser Operativ-system

Parallell-programmering

Realtids-system

Data-stukturer

Data-kommunikation

Digital konstruktion(VHDL)

Software Engineering

Fundamentals

Ingenjörskompetens och forskningsförberedelse


Objektorienterad programmering (Java)

Formella metoder

Kursens placering i utbildningsutbudet


Kursintroduktion

Kursens hemsida

kan nås via Ping-Pong ...3


Kursintroduktion

Kurslitteratur

4

Kokboken/Cremona


Kursintroduktion

Arbetsboken

5

Kokboken/Cremona


Kursintroduktion

Resurser – elektroniska dokument

6


Kursintroduktion

Resurser – programvara

7


Kursintroduktion

Genomförande

8

Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8

Laborationer

Föreläsningar och demonstrationsövningar

Kodnings-/simuleringsövningar

Laborationsöversikt(1) Terminalövning: test och felavhjälpning(2) Maskinnära C, synkronisering och tidmätning(3) Periferikretsar och andra objekt(4) Undantagshantering(5) Spelprogrammering


Kursintroduktion

Laborationssystem

9


Kursintroduktion

Laborationerna måste vara väl förberedda innan laborationstillfället

Utveckling och test görs med simulatorer Använd kodnings-/simuleringsövningar och

hemarbete för förberedelserna CodeLite, GCC, ETERM8 och SimServer finns på

kursens ”resurssida”, hämta och installera omgående

OBS: Laborationerna börjar i läsvecka 3ANMÄL ER SENAST ONSDAG LV2 (via kursens hemsida i PingPong)

Inför laborationerna

10


Kursintroduktion 11

Ur innehållet:En kort historikARM/Thumb, dagens arkitekturUtvecklingssystemet - arbetsredskap...

ETERM8, GCC, GDB och CodeLiteEtt enkelt assemblerprogramEtt enkelt C-program

Introduktion till ARM-processorer


Kursintroduktion

1979 – ”Acorn Computers”Acorn System 1 (MOS 6502 )

1981-1994 – BBC micro8-bitars (MOS6502-processor, 2 MHz)Mer än 1,5 miljon sålda enheterMer än 1,5 miljon sålda enheter

ARM – Tidiga datorer

12


Kursintroduktion

1987 – 1990 – Archimedes32-bitars (ARM1-processor, 8 MHz)

13


Kursintroduktion

1990 – 1992 – R260ARM3-processor, 30 MHz16MB minne

14


Kursintroduktion

1992 Apple Newton ARMv3 arkitekturARM610 processor

35 000 transistorer33 MHz

15


Kursintroduktion

1996 – RISC arbetsstation StrongARM-processor, 233 MHz

16


Kursintroduktion

1996 – 1998 ”Referenskonstruktioner”

- ingen serieproduktion Fast NCDeskliteAcorn Stork NotebookPhoebe

http://www.computinghistory.org.uk/

17


Kursintroduktion

ARM - Licensierad IPEn lång rad företag använder i dag ARM-arkitektur på licens i sina produkter:AMD, Applied Micro, Broadcomm, Caldexa, Freescale (numera NXP) Huawei, IBM, Infineon, Intel, Renesas, Rockchip, Samsung, STMicroelectronics

Antal miljarder sålda enheter baserade på ARM 1997-201418


Kursintroduktion

ARM – i dagens konsumentprodukter

19


Kursintroduktion 21

ARM/Thumb – Instruktionsuppsättningar


Kursintroduktion 22

Registeruppsättning och adresseringsmetoder


Kursintroduktion 23

Assemblerprogrammering


Kursintroduktion 24

Specifikation Registerallokering ImplementeringAssembler-programmets struktur; exempel


Kursintroduktion 26

Översättning av assemblerprogram


Kursintroduktion 27

Programutveckling i C och assembler


Kursintroduktion 28

Översättning av C och/eller assemblerprogram


Kursintroduktion 29

KompilatorkonventionerRegler för hur data kommuniceras mellan funktioner, registeranvändning


Kursintroduktion

Kursens syften är att vara en introduktion till konstruktion av små inbyggda system och att ge en förståelse för hur imperativa styrstrukturer översätts till assembler att ge en förståelse för de svårigheter som uppstår vid programmering av

händelsestyrda system med flera indatakällor.

Centrala målsättningar är att kunna: skriva enkla C-program med användande av programspråkets datatyper och

styrstrukturer beskriva motsvarigheten i assembler till typiska programstrukturer i C. utnyttja de i kursen använda verktygen för programutveckling på ett adekvat sättmedverka vid konstruktion och programmering av enkla inbyggda system med

givna komponenter konstruera system innefattande olika typer av undantag (interna undantag, avbrott,

återstart) beskriva och exemplifiera några olika typer av digitala kringkomponenter och deras

användning.

Kursens syften och målsättningar

30


Kursintroduktion

Av speciell vikt: ”maskinorienterad programmering”

31

• Läsa/skriva på fasta adresser (portar)• Datatyper, storlek (8,16 eller 32 bitar...)• Heltalstyper, med eller utan tecken, vad

innebär typkonverteringarna?• Bitoperationer &, |, ^ (AND, OR, XOR)• Skiftoperationer <<, >> (vänster, höger)

void main(void){

unsigned char c;app_init();while(1){

c = (unsigned char) *(( unsigned char *) 0x40020C11 );c = (c >> 3) & 7;* ( (unsigned char *) 0x40020C14) = c;

}}

asm volatile(" LDR R0,=0x00005555\n" " LDR R1,=0x40020C00\n"" STR R0,[R1]\n") ;

Documents

Maskinorienterad Programmering LP3 - 2017/2018 · Maskinorienterad programmering Kursintroduktion 1. Maskinorienterad Programmering LP3 - 2017/2018. Kursintroduktion. Lars Bengtsson,