第一篇：基于ARM的嵌入式設(shè)備中uCLinux系統(tǒng)開發(fā).

基于ARM的嵌入式設(shè)備中uCLinux系統(tǒng)開發(fā)

1引言信息家電和手持設(shè)備大大加速了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，而ARM體系32位高性能、低功耗處理器和嵌入式操作系統(tǒng)Linux無疑成為佼佼者。因為Linux源代碼開放、免費(fèi)，任何將其定制于PDA、掌上機(jī)或者便攜式設(shè)備感興趣的人都可以從因特網(wǎng)免費(fèi)下載其內(nèi)核和應(yīng)用程序，并開始移植或開發(fā)，所以Linux在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域得到穩(wěn)步發(fā)展。uCLinux即是目前嵌入式linux中最流行的一種,它是針對微控制領(lǐng)域而設(shè)計的Linux系統(tǒng)，其最大特征就是沒有MMU（內(nèi)存 1 引言

信息家電和手持設(shè)備大大加速了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，而ARM體系32位高性能、低功耗處理器和嵌入式操作系統(tǒng)Linux無疑成為佼佼者。因為Linux源代碼開放、免費(fèi)，任何將其定制于PDA、掌上機(jī)或者便攜式設(shè)備感興趣的人都可以從因特網(wǎng)免費(fèi)下載其內(nèi)核和應(yīng)用程序，并開始移植或開發(fā)，所以Linux在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域得到穩(wěn)步發(fā)展。uCLinux 即是目前嵌入式linux 中最流行的一種,它是針對微控制領(lǐng)域而設(shè)計的Linux系統(tǒng)，其最大特征就是沒有MMU（內(nèi)存管理單元模塊），適合嵌入式系統(tǒng)小型化應(yīng)用。

uCLinux支持多任務(wù)，支持多種文件系統(tǒng)，提供了對網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大支持，具有完整的TCP/IP協(xié)議棧，以及標(biāo)準(zhǔn)豐富的API。由于它的很多核心代碼都為沒有被MMU的處理器重新編寫過，對標(biāo)準(zhǔn)Linux龐大的應(yīng)用程序庫和驅(qū)動程序庫作了刪改，所以它的內(nèi)核要比常規(guī)的Linux 內(nèi)核小很多；uCLinux包含Linux常用的API和小于512k的內(nèi)核及相關(guān)的工具，總代碼只有900k左右，但同時保留了常規(guī)Linux 操作系統(tǒng)絕大多數(shù)的優(yōu)點。2 基于ARM的硬件平臺

嵌入式領(lǐng)域32位處理器以ARM公司的ARM核最為流行，本文以Samsung公司的ARM7TDMI芯片S3C4510為處理器開發(fā)板為硬件平臺，開發(fā)板上與S3C4510相關(guān)的部分主要集成了如下器件：

(2M＋512k)B 的Flash,其中AT29C010A為512B作為BootLoader，一片SST49VF160為1M×16bitFlash；

16MB 的DRAM,由兩片4M×16bits的HY57V641620提供 ； 16MB 的SRAM，由M-systems的新一代閃存盤DOC2000構(gòu)成； Ethernet接口； ARM JTAG 接口。

開發(fā)板上與S3C4510相關(guān)部分功能框圖如圖1 所示。

IO

UART

S3C4510 JTAG

Ethernet

FLASH

F

DOC2000

232串口

JTAG接口

LED

以太網(wǎng)接口

用戶自定義邏輯

DRAM uCLinux內(nèi)核移植

嵌入式 Linux 開發(fā)大致涉及三個層次：引導(dǎo)裝載程序、Linux 內(nèi)核和驅(qū)動及應(yīng)用程序。我們將討論涉及這三層的一些基本概念；深入了解引導(dǎo)裝載程序、內(nèi)核和文件系統(tǒng)是如何交互的。

引導(dǎo)程序BootLoader的主要作用包括初始化處理器；初始化必備的設(shè)備；下載系統(tǒng)映象；初始化操作系統(tǒng)系統(tǒng)并準(zhǔn)備執(zhí)行。

引導(dǎo)裝載程序有兩種方法：專用軟件和微小的引導(dǎo)代碼。專用軟件可以直接與遠(yuǎn)程系統(tǒng)上的閃存設(shè)備進(jìn)行交互并將引導(dǎo)裝載程序安裝在閃存的給定位置中。而某些種類的嵌入式設(shè)備具有微小的引導(dǎo)代碼：根據(jù)幾個字節(jié)的指令，它將初始化一些 DRAM 設(shè)置并啟用目標(biāo)上的一個串行（或者USB，或者以太網(wǎng)）端口與主機(jī)程序通信；然后，主機(jī)程序或裝入程序可以使用這個連接將引導(dǎo)裝載程序傳送到目標(biāo)上，并將它寫入閃存。

嵌入式設(shè)備上一些流行的并可免費(fèi)使用的 Linux 引導(dǎo)裝載程序有

Blob、Redboot 和 Bootldr。所有這些引導(dǎo)裝載程序都用于基于 ARM 設(shè)備上的 Linux，并需要Jflash-linux 工具用于安裝。一旦將引導(dǎo)裝載程序安裝到目標(biāo)的閃存中，它就會執(zhí)行我們上面提到的所有初始化工作。然后，它準(zhǔn)備接收來自主機(jī)的內(nèi)核和文件系統(tǒng)。一旦裝入了內(nèi)核，引導(dǎo)裝載程序就將控制轉(zhuǎn)給內(nèi)核。

Linux內(nèi)核移植首先需要配置內(nèi)核，可以用make menuconfig進(jìn)行，根據(jù)板卡選擇必要的選項。主要包括系統(tǒng)類型選定（ARM system type）,配置SDRAM/Flash地址；對塊設(shè)備、字符設(shè)備進(jìn)行選擇和配置；配置文件系統(tǒng)；是否配置圖形用戶界面（GUI）。修改內(nèi)核，我們選用上的uClinux-2.4.26-uc0.diff，已經(jīng)為S3C4510移植好的內(nèi)核，需要修改的地方很少。編譯內(nèi)核，首先要在宿主機(jī)（安裝有Linux）上建立交*編譯環(huán)境，下載arm-elf-tools安裝在Linux 宿主機(jī)上的/usr/local/bin 目錄下?，F(xiàn)在的BLOB 和將來的uClinux 都要在這個環(huán)境下編譯。開始編譯uClinux 編譯內(nèi)核：執(zhí)行命令：

make menuconfig 在出現(xiàn)的對話框選Samsung/4510B 和 uC-libc,然后退出。如果選擇uC-libc編譯出錯，可以改選uClibc!

make dep

make lib_only

make user_only

make romfs

make image 產(chǎn)生 romfs.o，這一步將會出現(xiàn)一些錯誤報告，可忽略繼續(xù)下面的命令

make 如果make無錯誤，在images的目錄下你會看到有 image.ram 和 image.rom 兩個二進(jìn)制的內(nèi)核文件。即image.ram和image.rom。image.ram可以通過Bootloader下載到SDRAM中運(yùn)行。image.rom可以寫入到Flash SST39VF160中直接運(yùn)行。

down image.ram看看能不能運(yùn)行

最后一步，uClinux調(diào)試完畢，通過jflashp將其寫入到Flash中：開發(fā)板斷電，把JTAG仿真器接到計算機(jī)的并口和板子的14PinJTAG插座上；接通5V電源；執(zhí)行 FlashP w-f image.rom，大約30分鐘以后燒寫完畢。撤掉JTAG仿真器以后再上電就應(yīng)該運(yùn)行uClinux了。如果想把BootLoader寫回Flash，執(zhí)行FlashP w-f bios.img即可。4 uCLinux驅(qū)動程序開發(fā)

嵌入式系統(tǒng)通常有許多設(shè)備用于與用戶交互，象觸摸屏、小鍵盤、滾動輪、傳感器、RS232接口、LCD等等。除了這些設(shè)備外，還有許多其它專用設(shè)備，包括閃存、USB、GSM、GPS等。內(nèi)核通過所有這些設(shè)備各自的設(shè)備驅(qū)動程序來控制它們，包括 GUI 用戶應(yīng)用程序也通過訪問這些驅(qū)動程序來訪問設(shè)備。uClinux 的驅(qū)動程序庫不可能包括實際項目系統(tǒng)中所有外圍硬件的驅(qū)動,所以在應(yīng)用開發(fā)中,編寫驅(qū)動程序是一個重要步驟,驅(qū)動程序設(shè)計的好壞直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。

在uClinux 內(nèi)核編寫驅(qū)動程序并不像其他操作系統(tǒng)那么復(fù)雜,實際上,所要做的只是為相應(yīng)的設(shè)備編寫幾個基本函數(shù)并向VFS(virtual file system)注冊即可。當(dāng)上層應(yīng)用要使用該設(shè)備時,VFS 就會調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備函數(shù)。設(shè)備驅(qū)動程序通?？蓺w為以下3 類: a)塊設(shè)備(block),以塊為單位,允許隨機(jī)訪問,多用緩存技術(shù)； b)字符設(shè)備(char),以字節(jié)為單位,只能按順序訪問,不用緩存； c)網(wǎng)絡(luò)接口(net)。

在本系統(tǒng)中，DOC作為塊設(shè)備可被模擬為IDE設(shè)備進(jìn)行識別，系統(tǒng)用主設(shè)備號（MAJOR）和次設(shè)備號（MINOR）來唯一標(biāo)識一般設(shè)備；相同主設(shè)備號表示同一類設(shè)備，次設(shè)備號表示同類設(shè)備的個數(shù)。所有設(shè)備在適當(dāng)?shù)哪夸洠ㄍǔＪ?dev目錄）下必須有相應(yīng)的文件，這樣字符設(shè)備和塊設(shè)備都可以通過文件操作的系統(tǒng)調(diào)用完成。不同的是，塊設(shè)備操作經(jīng)常和緩沖區(qū)聯(lián)系在一起。

字符設(shè)備的驅(qū)動程序通過在device_struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的chrdevs向量中增加一項的方法來向內(nèi)核注冊自己。然后對這個設(shè)備的所有調(diào)用都用這個設(shè)備號來實現(xiàn);

塊設(shè)備和字符設(shè)備都需要定義功能函數(shù):對于每一個驅(qū)動函數(shù)來說,都有一些和此設(shè)備密切相關(guān)的功能函數(shù),就最常用的字符設(shè)備來說,都存在著諸如open()、read()、write()、ioctrol()這一類的操作。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用這些操作時,將自動的使用file-operations 結(jié)構(gòu)中對應(yīng)的函數(shù)來實現(xiàn)具體的操作;塊設(shè)備由于使用高速緩存，其驅(qū)動程序不需要保護(hù)自己的read()、write()和fsync()函數(shù)，但必須使用自己的open()、release()和ioctl()函數(shù)，函數(shù)原型為：

static int my_open(struct inode *inode,struct file *file);static int my_release(struct inode *inode,struct file *file);static int my_ioctl(struct inode *inode,struct file *file,unsigned int cmd,unsigned long age);

塊設(shè)備驅(qū)動程序的請求處理函數(shù)一般通過中斷實現(xiàn)。驅(qū)動程序被調(diào)用時CPU由內(nèi)核程序控制，故不可搶占，驅(qū)動程序必須調(diào)用sleep_on()函數(shù)釋放對CPU的占用，在中斷服務(wù)子程序?qū)?shù)據(jù)復(fù)制到內(nèi)核內(nèi)核后，再發(fā)出wake_up()調(diào)用。

字符設(shè)備如LCD、USB應(yīng)用廣泛，下面以此為例詳細(xì)說明添加設(shè)備驅(qū)動的過程。設(shè)備名稱為scre,設(shè)備號為254。塊設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以比照處理。

在目錄/linux_2.4/drives/char編寫源程序scre.c，編寫字符設(shè)備的處理函數(shù)。

1.設(shè)備驅(qū)動原文件必須包括這樣的一個函數(shù)：

void scre_init(void){register(254, 'scre', &scre_fops)} 這個函數(shù)完成注冊.在linux-2.4.x/driver/mem.c 將會調(diào)用它。2.修改 linux-2.4.x/driver/char/Makefile 在適當(dāng)位置添加一行：obj_$(CONFIG_SCRE)+= scre.o 3.修改linux-2.4.x/driver/char/Config.in, 添加一行：

bool 'scre device' CONFIG_SCRE，便于在 make menuconfig 時選擇

4.修改linux-2.4.x/driver/char/mem.c，在適當(dāng)位置(你去找就會發(fā)現(xiàn),在文件頭部)添加：

#ifdef CONFIG_SCRE

extern void scre_init(void);

#endif

在chr_dev_init()函數(shù)添加:

#ifdef CONFIG_SCRE

scre_init();

#endif

5.修改vendor/Samsung/4510b/Makefile，建立設(shè)備節(jié)點；在12---35行間，DEVICE 部分添加如下內(nèi)容 ：scre,c,254,0。

6.make menuconfig 選中scre device，編譯,下載；啟動后你會看到 /proc/devices 中字符設(shè)備多了一項 scre 254。

uClinux的Web技術(shù)，主要有三個Web服務(wù)器：httpd,thttpd和boa。Httpd簡單，但只能Web瀏覽，不支持認(rèn)證、CGI，thttpd和boa Web服務(wù)器功能較全；而boa Web代碼簡單、速度快，適合嵌入式應(yīng)用。Boa作為一個簡單的http服務(wù)器，與傳統(tǒng)服務(wù)器的主要區(qū)別是它是單進(jìn)程的。boa在uClinux下的實現(xiàn)需要對boa.conf和mime.types作一些配置和修改,并且需在命令行指定配置文件所在目錄。配置完成后需要重新編譯內(nèi)核，并選中boa選項，將編譯好的內(nèi)核下載到開發(fā)板，啟動uClinux,完成IP設(shè)置，啟動boa Web后便可通過IE訪問網(wǎng)頁了。5 結(jié)語

uClinux在嵌入式領(lǐng)域憑借其穩(wěn)定、良好的移植性，優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能，靈活完備的文件系統(tǒng)以及眾多的技術(shù)支持等優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用，并將有更廣闊的應(yīng)用前景。本文針對uClinux的開發(fā)應(yīng)用步驟作了大致的闡述，對ARM應(yīng)用平臺上的系統(tǒng)移植和應(yīng)用開發(fā)作了分析，具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1].劉安昱 溫曉輝 劉志紅,基于S3C44B0X的uClinux的移植，《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》[J]2003.12.[2].徐雪松等，基于嵌入式Linux的DiskOnChip設(shè)備的驅(qū)動開發(fā)實現(xiàn)，《電子設(shè)計應(yīng)用》[J]2003.12 [3].Linux on module project-Lom ARM7 ,.[4].朱珂等譯，《Linux編程白皮書》[M],機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[5].趙炯，《Linux內(nèi)核完全注釋（內(nèi)核版本0.11）》[M]，2003

第二篇：實習(xí)總結(jié)-嵌入式ARM

實訓(xùn)總結(jié)

班級 卓越1301姓名***

通過這段時間的學(xué)習(xí)使我學(xué)到了很多知識，并且了解到ARM的應(yīng)用以及對開發(fā)板的應(yīng)用，為以后的學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ)。

嵌入式系統(tǒng)一般定義為以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪,應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗和應(yīng)用環(huán)境有特殊要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。是將應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)和計算機(jī)硬件集成在一起的系統(tǒng)這是從技術(shù)角度。從系統(tǒng)角度上是設(shè)計完成復(fù)雜功能的硬件和軟件，并使其緊密耦合在一起的計算機(jī)系統(tǒng)。

廣義上講，凡是帶有微處理器的專用軟硬件系統(tǒng)都可稱為嵌入式系統(tǒng)。如各類單片機(jī)和DSP系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在完成較為單一的專業(yè)功能時具有簡潔高效的特點。但由于他們沒有操作系統(tǒng)，管理系統(tǒng)硬件核軟件的能力有限，在實現(xiàn)復(fù)雜多任務(wù)功能時，往往困難重重，甚至無法實現(xiàn)。從狹義上講，我們更加強(qiáng)調(diào)那些使用嵌入式微處理器構(gòu)成獨立系統(tǒng)，具有自己操作系統(tǒng)，具有特定功能，用于特定場合的嵌入式系統(tǒng)。

嵌入式的應(yīng)用也比較廣泛涉及軍事國防、工業(yè)控制、消費(fèi)電子和網(wǎng)絡(luò)。在家用方面更是數(shù)字電視、信息家電、智能玩具、手持通訊、存儲設(shè)備的核心。

在ARM指令集中了解到ARM的尋址方式以及它的的特性，具有高效、快速的特點，還有Thumb指令集具有靈活、小巧的特點。

在這次實訓(xùn)中做了兩個項目，一個是LED燈，實現(xiàn)LED燈的點亮是比較簡單的，通過查找手冊可以很快的了解到要使用的寄存器和方法，另一個項目是DS18B20這個比較復(fù)雜，除了要掌握對寄存器的使用，還要對了解對串口的初始化，讀寫字節(jié)等等。

感謝這次實訓(xùn)，通過這次的實訓(xùn)項目，使我大體了解制作項目的步驟，了解了嵌入式技術(shù)的掌握是需要一個過程的。實事求是的說，嵌入式技術(shù)的全面掌握是有相當(dāng)難度的，通過積累和動手總會有收獲的，從實驗中也明白了一個大的項目并不是一個人可以完成的，團(tuán)隊協(xié)作很重要。

姓名：***

年級：卓越1301

2014-7-5

第三篇：嵌入式系統(tǒng)ARM實驗報告

南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院

實驗報告

實驗名稱：實驗一基于ADS開發(fā)環(huán)境的設(shè)計

實驗二嵌入式Linux交叉開發(fā)環(huán)境的建立 實驗三嵌入式Linux環(huán)境下的程序設(shè)計

課程名稱嵌入式系統(tǒng)B

班級學(xué)號B13010711 姓名馬俊民

開課時間 2015/2016學(xué)年第1學(xué)期

實驗一基于ADS開發(fā)環(huán)境的程序設(shè)計

一、實驗?zāi)康?/p>

1、學(xué)習(xí)ADS開發(fā)環(huán)境的使用；

2、學(xué)習(xí)和掌握ADS環(huán)境下的匯編語言及C語言程序設(shè)計；

3、學(xué)習(xí)和掌握匯編語言及C語言的混合編程方法。

二、實驗內(nèi)容

1、編寫和調(diào)試匯編語言程序；

2、編寫和調(diào)試C語言程序；

3、編寫和調(diào)試匯編語言及C語言的混合程序；

4、編寫程序測試多寄存器傳送指令的用法。

三、實驗原理

ADS全稱為ARM Developer Suite，是ARM公司推出的新一代ARM集成開發(fā)工具?，F(xiàn)在常用的ADS版本是ADS1.2，它取代了早期的ADS1.1和ADS1.0。

ADS用于無操作系統(tǒng)的ARM系統(tǒng)開發(fā)，是對裸機(jī)（可理解成一個高級單片機(jī)）的開發(fā)。ADS具有極佳的測試環(huán)境和良好的偵錯功能，它可使硬件開發(fā)工作者更深入地從底層去理解ARM處理器的工作原理和操作方法，為日后自行設(shè)計打基礎(chǔ)，為BootLoader的編寫和調(diào)試打基礎(chǔ)。

1.ADS軟件的組成

ADS由命令行開發(fā)工具、ARM運(yùn)行時庫、GUI開發(fā)環(huán)境（CodeWarrior和AXD）、實用程序、支持軟件等組成。

2.GUI開發(fā)環(huán)境

ADS GUI開發(fā)環(huán)境包含CodeWarrior和AXD兩種，其中Code Warrior是集成開發(fā)工具，而AXD是調(diào)試工具。

使用匯編語言進(jìn)行編程簡單、方便，適用于初始化硬件代碼、啟動代碼等。匯編語言具有一些相同的基本特征：

1.一條指令一行。

2.使用標(biāo)號（label）給內(nèi)存單元提供名稱，從第一列開始書寫。3.指令必須從第二列或能區(qū)分標(biāo)號的地方開始書寫。4.注釋必須跟在指定的注釋字符后面，一直書寫到行尾。

在ARM匯編程序中，每個段必須以AREA作為段的開始，以碰到下一個AREA作為該段的結(jié)束，段名必須唯一。程序的開始和結(jié)束需以ENTRY和END來標(biāo)識。嵌入式C語言設(shè)計是利用基本的C語言知識，面向嵌入式工程實際應(yīng)用進(jìn)行程序設(shè)計。為了使單獨編譯的C語言程序和匯編程序之間能夠相互調(diào)用，必須為子程序之間的調(diào)用規(guī)定一定的規(guī)則。ATPCS就是ARM程序和Thumb程序中子程序調(diào)用的基本規(guī)則。

四、實驗過程與關(guān)鍵代碼分析

1.創(chuàng)建項目工程

在File菜單中選擇New命令，打開一個新建工程對話框。在Project選項卡下，選擇ARM Executable Image, 然后在Project name文本框里輸入項目名稱，點擊確定。彈出工程窗口。

選擇File菜單中的New命令，選擇File標(biāo)簽頁，在File name文本框中輸入要創(chuàng)建的文件名。匯編程序以.s結(jié)尾，c程序以.c結(jié)尾。在Location文本框中指定文件的存放位置，選中Add to Project，在Targets中選中DebugRel，單擊確定關(guān)閉窗口。

2.用匯編語言設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)10的階乘

AREA EXAMPLE, CODE, READONLY ENTRY start MOV R0, #10 MOV R1, #1 LOOP MUL R0, R0, R1 SUB R0, R0, 1 CMP R0, #1 BHI LOOP END 在這個程序中，我們首先對R0和R1賦值，將R0作為一個變量，而R1作為一個存貯階乘值的寄存器。在每進(jìn)行一次乘法之后，將R0減1。同時在做完減法后進(jìn)行判斷，如果此時R0大于1，則返回繼續(xù)乘法，否則結(jié)束程序，輸出結(jié)果。

3.用調(diào)用子程序的方法實現(xiàn)1!+2!+3!+?+10!，代碼如下： asmp.s

AREA JC, CODE, READONLY

EXPORT JCP

ENTRY JCP

ADD R3, R0, #1

MOV R2, #1

MOV R1, #1 LOOP MUL R0, R1, R2

MOV R1, R0

ADD R2, R2, #1

CMP R2, R3

BNE LOOP

NOP

NOP

MOV PC, LR

END

PROGC.c #include Extern int JCP(int N)

int main(){ int res=0;int m=10;int i;for(i=1;i<=m;i++)

res=res+JCP(i);printf(“The result =%dn”,res);return 0;} 在這個程序中，主程序由c語言完成作求和，子程序由匯編語言寫成作階乘。

5.實現(xiàn)字符串的逆序復(fù)制TEXT1=“HELLO”=>TEXT2=“OLLEH”

AREA invstring, CODE, READONLY start

ADR R1，TEXT1

ADR R2，TEXT2

MOV R3, #0 LOOP

LDRB R0，[R1], #1

ADD R3，R3，#1

CMP R0，#0

BNE LOOP

SUB R1，R1，#2

LOOP1

LDRB R0，[R1], #-1

STRB R0，[R2], #1

SUB R3，R3, #1

CMP R3，#1

BNE LOOP1

MOV R5，#&55

TEXT1

TEXT2 NOP =“HELLO”，0 ALIGN =“OELLH” END

五、實驗小結(jié)

在這次實驗中，學(xué)會了如何使用匯編程序進(jìn)行編程。對匯編程序編程一些基本的要求有了一定的了解，學(xué)習(xí)了C語言的語法和在其中調(diào)用匯編程序的方法。學(xué)會了利用CodeWarrior IDE開發(fā)C和ARM匯編代碼。學(xué)會了在AXD中進(jìn)行代碼調(diào)試的方法和過程，對AXD的調(diào)試有初步的了解。，實驗二嵌入式Linux交叉開發(fā)環(huán)境的建立

一、實驗?zāi)康?/p>

1、掌握嵌入式Linux交叉開發(fā)環(huán)境的建立方法

2、學(xué)習(xí)和掌握Linux常用命令

3、學(xué)習(xí)和掌握vi編輯器的使用

二、實驗內(nèi)容

1、搭建嵌入式Linux交叉開發(fā)環(huán)境

2、熟悉Linux的常用命令

3、熟悉vi編輯器的常用命令

三、實驗原理

Linux系統(tǒng)是UNIX系統(tǒng)的分支，是UNIX的微機(jī)版。Linux具有異常豐富的驅(qū)動程序資源，支持各種主流的硬件設(shè)備與技術(shù)。Linux包含了現(xiàn)代的UNIX操作系統(tǒng)的所有功能特性，這些功能包括多任務(wù)、虛擬內(nèi)存、虛擬文件系統(tǒng)、進(jìn)程間通信、對稱所處理器、多用戶支持等。

Vi編輯器是所有UNIX和Linux下的標(biāo)準(zhǔn)編輯器。它包含3種工作模式。嵌入式系統(tǒng)是專用的計算機(jī)系統(tǒng)，它對系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格的要求。大部分嵌入式系統(tǒng)沒有大容量存儲設(shè)備，一般不能安裝大型開發(fā)軟件，系統(tǒng)的開發(fā)需要采用交叉開發(fā)模式。

四、實驗過程與關(guān)鍵代碼分析

實驗用的是UP-NetARM2410-S試驗箱，里面配有三星的芯片S3c2410X。打開電腦上VMWare軟件，在Windows系統(tǒng)下啟動虛擬機(jī)里的Linux系統(tǒng)。接著需要

1.宿主機(jī)的環(huán)境搭建

下載并運(yùn)行VMWare，根據(jù)向?qū)?chuàng)建一臺新虛擬機(jī)并選擇Linux作為客戶操作系統(tǒng)，再根據(jù)向?qū)О惭bRedHat Linux 9.0。

2.虛擬機(jī)中啟動Linux操作系統(tǒng)

使用root登陸，用戶名為root，密碼為123456。之后對共享文件設(shè)置進(jìn)行調(diào)整：打開settings界面，打開shared folders功能，同時將路徑設(shè)置到有課前下載的軟件的目錄下。

3.開發(fā)工具軟件的安裝（1）安裝gcc 打開Linux后，打開終端窗口，在共享的目錄下找到install.sh并運(yùn)行，命令如下： ls./ install.sh 安裝程序?qū)⒆詣咏?arm2410s目錄，并將所有的開發(fā)軟件包安裝到/arm2410s 目錄下，同時自動配置編譯環(huán)境，建立合適的符號鏈接。安裝完成后在目錄/opt/host/armv4l/bin/下應(yīng)該能看到主編譯器。（2）配置PATH路徑

vi.bash.profile 將里面PATH變量改為PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv41/bin/;存盤后執(zhí)行

source.bash_profile 以后armv4l-unknown-linux-gcc將被自動搜索到

4.宿主機(jī)上的開發(fā)環(huán)境配置（1）配置IP地址

ifconfig eth0 192.168.0.121 命令配置了宿主機(jī)的IP地址。然后打開網(wǎng)絡(luò)配置窗口，重新探測MAC地址。重新激活。（2）關(guān)閉防火墻

單擊“Red”菜單→“系統(tǒng)設(shè)置”→“安全級別”→打開“安全級別配置”窗口，選擇“無防火墻選項?！保?）配置NFS。

單擊“Red”菜單→“系統(tǒng)設(shè)置”→“服務(wù)器設(shè)置”→“服務(wù)”，在“服務(wù)配置”窗口中勾選nfs，單擊“開始”（4）NFS設(shè)置

單擊“Red”菜單→“系統(tǒng)設(shè)置”→“服務(wù)器設(shè)置”→“NFS服務(wù)器”，打開“NFS服務(wù)器配置”窗口，設(shè)置NFS共享。

然后在NFS服務(wù)器中增加主機(jī)IP地址的鏈接許可和目錄。完成配置。

5.目標(biāo)機(jī)的信息輸出

Windows系統(tǒng)下，“開始”→“所有程序”→“附件”→“通訊”→“超級終端”，新建一個通信終端。區(qū)號、電話號碼隨意輸入。設(shè)置每秒位數(shù)為“115200”，數(shù)據(jù)位為“8”，無奇偶校驗，停止位為“1”，無數(shù)據(jù)流控制。單擊“確定”。

6.程序的運(yùn)行

打開超級終端，啟動Linux，屏幕顯示：

[/mnt/yaffs] 在超級終端上執(zhí)行掛載命令：

[/mnt] mount –t nfs 192.168.0.121:/arm2410s /mnt/nfs 掛載成功后可執(zhí)行程序。

五、實驗小結(jié)

在這次實驗中，學(xué)會建立Linux交叉開發(fā)環(huán)境，學(xué)會了ls和vi，cd等常用的Linux命令，并掌握了Vi編輯器的使用方法。同時知道了如何在搭建失敗時尋找錯誤進(jìn)行排錯。

實驗三嵌入式Linux環(huán)境下的程序設(shè)計

一、實驗?zāi)康?/p>

1、掌握嵌入式Linux環(huán)境下的程序設(shè)計方法

2、學(xué)會編寫Makefile文件

二、實驗內(nèi)容

1、熟悉嵌入式教學(xué)實驗箱的使用

2、編寫C程序和Makefile文件

3、編譯程序產(chǎn)生可執(zhí)行程序

4、完成主機(jī)的掛載和程序的執(zhí)行

三、實驗原理

在嵌入式Linux環(huán)境下的程序設(shè)計方法有一下幾個步驟：

1.編寫源程序

2.編寫Makefile文件 3.編譯程序

4.運(yùn)行和調(diào)試程序

5.將生產(chǎn)的可執(zhí)行文件加入文件系統(tǒng)。

前三個步驟在宿主機(jī)上完成，后面的步驟在目標(biāo)機(jī)上完成。

四、實驗過程與關(guān)鍵代碼分析

1.建立工作目錄

mkdir hello cd hello

2.編寫源程序

用vi編輯器編輯Hello.c文件

vi Hello.c 在Vi中輸入源程序如下：

#include main(){

printf(“hello world n”);}

3．編寫Makefile文件

vi Makefile 在vi中編輯Makefile文件如下：

CC= armv4l-unknown-linux-gcc EXEC = hello OBJS = hello.o CFLAGS += LDFLAGS+=-static all: $(EXEC)$(EXEC):(OBJS)$(CC)$(LDFLAGS)–o $@ $(OBJS)clean：

-rm –f $(EXEC)*.elf *.gdb *.o

4.編譯程序

在hello目錄下運(yùn)行“make”來編譯程序。

make clean

make 編譯成功后，生成可執(zhí)行文件Hello.o。

5.下載調(diào)試

在宿主機(jī)上啟動nfs服務(wù)，并將/arms2410s設(shè)置為共享目錄。接下來啟動超級終端，建立通訊，掛載。

[/mnt] mount –t nfs 192.168.0.121:/arm2410s /mnt/nfs 掛載成功后，進(jìn)入/mnt/nfs，再進(jìn)入/mnt/nfs/hello，直接運(yùn)行剛剛編譯生成的可執(zhí)行文件Hello.o，查看運(yùn)行結(jié)果

cd hello./hello 可以看見“Hello world”

只需要掛載一次便可，只要實驗箱沒有重啟，就可以一直保持連接。反復(fù)修改、編譯、調(diào)試，直至程序調(diào)試通過。

6.可執(zhí)行文件加入文件系統(tǒng)

程序調(diào)試通過后，可以把可執(zhí)行文件拖放到usr/bin目錄下，然后使用mkcramfs制作工具生成新的文件系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)啟動后，就可以在相應(yīng)目錄下執(zhí)行可執(zhí)行程序hello.五、實驗小結(jié) 在這次實驗中，學(xué)會了在嵌入式Linux環(huán)境下設(shè)計程序。同時知道了如何對目標(biāo)機(jī)進(jìn)行掛載。以及如何在發(fā)現(xiàn)掛載不成功尋找錯誤進(jìn)行修改。另外在編譯文件時需要注意的也都有所了解。

實驗四多線程程序設(shè)計

一、實驗?zāi)康?、2、二、實驗內(nèi)容1、2、3、4、三、實驗原理

四、實驗過程與關(guān)鍵代碼分析

五、實驗小結(jié)

3+

第四篇：學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)心得

你好,我是一名嵌入式開發(fā)愛好者.近來總是看到很多初學(xué)者（多數(shù)是在校大學(xué)生）由于沒有條件，想學(xué)習(xí)卻不知道如何下手。

本人絕對能體會到學(xué)習(xí)的艱辛，而且視任何對知識技術(shù)有強(qiáng)烈追求的人（不管目前水平高低）為同路人，所以整理短文一篇寫出一些學(xué)習(xí)感受，替所有渴望知識的人企盼高手指點學(xué)習(xí)之路，分享經(jīng)驗。

愛因斯坦說過，”我是站在巨人的肩膀上“

實踐當(dāng)然是最鍛煉人的方式，但是我想在校生很少有這樣的機(jī)會，別說本科生，碩士生也未必有條件。所以我想學(xué)習(xí)嵌入式要從個人的知識背景和現(xiàn)實條件出發(fā)。訂立合適的階段目標(biāo)，在允許的條件下多動手多思考。

一般情況下對于硬件設(shè)備是比較短缺的。但是可以從軟件方面和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模式上下功夫，提醒大家一點，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的內(nèi)容知識很多，所以大家不要亂，在了解嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的體系結(jié)構(gòu)后，一步一步的下手，最容易上手的是linux下的C，比如ucos（有開放源代碼），雖然可能無法在硬件上仿真，但也不必著急。wince，palmos上手都很容易。無論對于初學(xué)者還是自以為是高手的人來說，編程水平（這可不受硬件條件限制）絕對是沒有止境的，有了較高的編程水平（嵌入式主要是C,當(dāng)然OO的幾種語言c++,java是發(fā)展趨勢），等到有機(jī)會的時候及時的補(bǔ)充硬件知識，會很快的成為高手。

還有，一定記住，學(xué)習(xí)嵌入式，”要想辦法，不要找理由“。當(dāng)年在dos下用tc編程時的條件，現(xiàn)在回想起來建筑就是奇跡。

我推薦一條學(xué)習(xí)之路吧，僅供參考，1、C開發(fā)經(jīng)驗

條件：linux（這都有吧）

方法：隨便，主要是掌握ansiC編程（不包括gtk,qt等圖形可視化開發(fā)）

2、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、體系結(jié)構(gòu)

條件：linux，各種書，算法、例程。

方法：通過C編程實現(xiàn)簡單的網(wǎng)絡(luò)等知識的算法和過程。

3、嵌入式系統(tǒng)概念

條件：各個嵌入式網(wǎng)站，討論組，書籍

方法：少提問（尤其是等著天上掉餡餅，這主要是防止增長惰性，也解決不了實際問題），多思考。

4、嵌入式開發(fā)實踐

條件：各種嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具的demo版（或者D版，如果有的話），包括編譯器，仿真器。可以找高手們要，也可以下載。

方法：這里有兩個分支，一個是基于mcu/dsp的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，一個是象palmos,wince,ucos等rtos下的應(yīng)用軟件開發(fā)。對硬件感興趣，想成為真正高手的由第一個分支入手，以后進(jìn)入第二個分支；如果十分厭煩硬件，只想停留在軟件開發(fā)上的，可以只由第二個分支入手，以后就和pc上的開發(fā)沒有什么本質(zhì)上的區(qū)別了，找份不錯的工作應(yīng)該沒問題，可以不用進(jìn)行下面的步驟了，感興趣可以參考第6條。

5、硬件開發(fā)

條件：各種嵌入式芯片、存儲器等電路器件，protel99等電路設(shè)計軟件，電路板制作。

方法：這時候該有開發(fā)條件了，最起碼是51系列，這個比較方便。電路的設(shè)計內(nèi)容較多，不過看起來嚇人，實際上比軟件要簡單的多。只要下功夫，實踐會告訴你一切。

6、硬件工程/軟件工程/項目管理

條件： 各個芯片詳細(xì)資料和使用經(jīng)驗，軟件工程知識，項目管理知識，培訓(xùn)，大型項目參與經(jīng)驗

方法：已經(jīng)是高手了，但是學(xué)無止境，沾沾自喜于已有的知識是致命的。那個下一步。。，你該是管理者了。

拋磚引玉，以上出自我的經(jīng)驗，歡迎各路高手們補(bǔ)一下 再告訴你一些我的收藏夾的網(wǎng)站

國內(nèi)有關(guān)嵌入式開發(fā)的論壇

電子產(chǎn)品世界的論壇

http://bbs.edw.com.cn/index.asp

恒頤高科論壇

http://004km.cn/

中國單片機(jī)公共實驗室

http://004km.cn/

北京科銀京成技術(shù)公司

http://004km.cn/

微芯力科技

http://004km.cn

驅(qū)動開發(fā)網(wǎng)之嵌入式版塊，挺綜合的一個網(wǎng)站

http://004km.cn/index.php

電子愛好者家園[2004年09月30日] http://home.ee521.com/main.asp

廣州友善之臂電子有限公司

http://www.arm9.net/index.asp

好了 兄弟 開始努力 我們一起加油哈...

第五篇：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)總結(jié)(uCCOS+uCGUI+uCFS)

嵌入式系統(tǒng)開發(fā)總結(jié)（uC/COS＋uC/GUI＋uC/FS）

今天終于把做了一個多月的嵌入式系統(tǒng)軟件交了上去。終于可以輕松一下了，但是期末臨近，看來沒得閑了?，F(xiàn)在總結(jié)一下整個開發(fā)過程，希望對想要入門嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的朋友有所幫助。

首先要說的是，整個開發(fā)過程很艱苦，主要是因為第一次接觸嵌入式開發(fā)，入門很難，同時由于大三有很多專業(yè)課，還有六級、實習(xí)面試等，在此對我的隊友陳、馬表示感謝，謝謝他們和我一直堅持到最后。

該系統(tǒng)實現(xiàn)基于uC/COS、uC/GUI、uC/FS的整合。首先要根據(jù)硬件配置三者。根據(jù)uC/GUI、uC/FS的文檔資料很容易移植到操作系統(tǒng)uC/COS。其文檔資料的下載地址請參見文章最后。

uC/COS是基于嵌入式的實時操作系統(tǒng)，它管理任務(wù)、內(nèi)存、文件、電源等，為嵌入式系統(tǒng)提供多任務(wù)的開發(fā)環(huán)境。uC/GUI是一種用于嵌入式應(yīng)用的圖形支持軟件，本系統(tǒng)借用uC/GUI實現(xiàn)系統(tǒng)所需要的各種界面。uC/FS是一種文件系統(tǒng)，本系統(tǒng)借用其來管理存儲器中的文件，在book、message中都用到文件的讀寫，可以說uC/FS是本系統(tǒng)實現(xiàn)的不可或缺的部分。

該系統(tǒng)所有界面由uC/GUI 實現(xiàn)。主界面一窗口（Frame）為容器，添加菜單欄（Menu）來控制整個系統(tǒng)。其他界面以Dialog為容器，在Dialog中添加按鈕（Button）、列表（ListView）、多行編輯框（MultiEdit）等。系統(tǒng)采用了“回調(diào)函數(shù)”機(jī)制，回調(diào)函數(shù)在用戶程序中定義，當(dāng)一個指定的事件發(fā)生時，通知圖形系統(tǒng)調(diào)用指定的函數(shù)。通常應(yīng)用于一個窗口內(nèi)容改變時自動重繪的場合。該系統(tǒng)利用回調(diào)函數(shù)初始化窗口，當(dāng)窗口內(nèi)容改變時重繪窗口，同時處理事件響應(yīng)，例如當(dāng)鼠標(biāo)點擊“Read”按鈕是，通過回調(diào)函數(shù)調(diào)用txtTask（）函數(shù)彈出電子書顯示對話框（Txt）。

總的來說，該設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，邏輯嚴(yán)密，各個模塊相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)了復(fù)雜的功能。系統(tǒng)界面小組力求簡單大方，各個模塊的功能實現(xiàn)都用到了不少精妙的算法。但是，由于小組能力有限，前期對嵌入式的了解淺薄，以及時間等各方面的限制，系統(tǒng)并沒有完全實現(xiàn)所預(yù)期的功能，也可以說僅實現(xiàn)了一些輔助功能。首先說message模塊，設(shè)計預(yù)期是用到紅外發(fā)送，實現(xiàn)與紅外手機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸和操縱手機(jī)的短信發(fā)送，但是在實際操作中小組發(fā)現(xiàn)需要擴(kuò)展外圍電路（紅外發(fā)送），由于資金問題，小組討論放棄該功能，僅實現(xiàn)了信息編輯和信息保存功能。其實該功能的實現(xiàn)小組也是有很清晰的思路的，如果有足夠的資金和時間，小組完全可以實現(xiàn)該功能，這里很有些遺憾。

然后是文件系統(tǒng)，最后的幾天里，我們發(fā)現(xiàn)了一個嚴(yán)重的問題，也就是我們所用文件系統(tǒng)所管理的RAM是可揮發(fā)性的（一時沒有意識到），我們保存到其中的文件在系統(tǒng)下一次啟動的時候都會消失。小組發(fā)現(xiàn)norflash是不可揮發(fā)的存儲器，于是我們考慮將文件存儲到norflash中，但是在將norflash添加到uC/FS中的過程中，我們發(fā)現(xiàn)必須為其編寫驅(qū)動程序。經(jīng)過數(shù)天的努力，我們編輯出了norflash的uC/FS驅(qū)動，但是很遺憾，沒有成功，競賽舉辦方給出的norflash模塊的實驗太過簡單，無法編輯驅(qū)動程序的底層控制存儲器算法。（本小組編寫的norflash驅(qū)動將在附件中給出）

Music模塊，其實music僅僅實現(xiàn)了簡單的mp3播放功能，同時提供暫停、下一首等功能，但是經(jīng)過小組的不懈努力仍然沒有聲音。于是我們懷疑是硬件模塊（UCB1400、AC97CODEC）的問題。

系統(tǒng)整體功能也有待改進(jìn)，比如開機(jī)，進(jìn)行一段時間的操作后，系統(tǒng)就會不正常的死掉。雖然我們做了大量的性能改良功能，但這個問題依然存在。

小組在近期做了此次競賽的總結(jié)，一直表示此次競賽給我們提供了一個很好的學(xué)習(xí)機(jī)會，大家都有了很大的提高，至少是對嵌入式有了切身的認(rèn)識。大家對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計也有了很大的興趣，同時表示將在以后對嵌入式進(jìn)行更深層次的研究。

在此，我們對同類設(shè)計提供一些建議。前期應(yīng)該對資金、時間等做準(zhǔn)確的估計，同時選擇最主要的功能模塊，這樣可以集中有限精力將單個模塊的功能實現(xiàn)的更加強(qiáng)大。在功能設(shè)計的階段應(yīng)盡量考慮到所有細(xì)節(jié)，這樣可以避免在最后時刻發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵因素致使系統(tǒng)功能大打折扣。系統(tǒng)的創(chuàng)新點：

1、使用uC/FS管理文件

電子書模塊和短信編輯模塊的Save功能都需要大量操作文件的代碼。由于實時操作系統(tǒng)uC/GUI沒有實現(xiàn)文件系統(tǒng)，在參考了各種版本的文件系統(tǒng)后，小組決定選用uC/FS。uC/FS是一種FAT格式的文件系統(tǒng)，它可以用于所有的存儲媒體，但你必須提供存儲媒體的底層接口函數(shù)。

引進(jìn)uC/FS后，小組很方便地實現(xiàn)了系統(tǒng)的各種主要功能。

2、借用軟鍵盤代替手寫字體識別功能

當(dāng)考慮到手寫字體識別功能的難度和時間的有限，小組討論果斷決定使用軟件盤實現(xiàn)字符的輸入功能。

首先，小鍵盤界面小巧簡潔。我們以woindow系統(tǒng)中的軟鍵盤為模板，刪除掉不需要的復(fù)雜按鍵，形成了獨具風(fēng)格的嵌入式版軟鍵盤。

其次，由于界面大小限制，軟鍵盤進(jìn)入了”shift”鍵，實現(xiàn)鍵盤按鍵的切換，實現(xiàn)了所有字符（包括數(shù)字、大小寫字母和各種操作符）的輸入功能。

3、系統(tǒng)內(nèi)容豐富多彩

這一點可以說是系統(tǒng)的壞處也可以說是系統(tǒng)的好處，壞處就是由于本次競賽時間有限，有些功能實現(xiàn)的也比較簡單，但是可惜的是該系統(tǒng)脈絡(luò)清晰，很合理地將各個模塊有機(jī)地結(jié)合到了一起。而且各個模塊并不是相互獨立的，而是相互約束、相互協(xié)作的。例如：message模塊的Save功能，將文本信息保存到存儲器中，保存的文件有可以在book中查閱；通訊錄協(xié)助message模塊中Send功能的手機(jī)號碼查詢。

這些都可以說是本系統(tǒng)的一大特色。

主界面：

（各個模塊的界面以及具體實現(xiàn)請參看后續(xù)文章）程序流程框圖：

uC/GUI中文手冊下載：http://download.csdn.net/source/466900

uC/FS正式版（內(nèi)含使用手冊）下載：http://download.csdn.net/source/466918 uC/COS中文手冊下載：http://download.csdn.net/source/466905 uC/GUI完整實例（超有用）：http://download.csdn.net/source/467738