嵌入式系统原理实验指导书.docx
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1、嵌入式系统原理实验指导书目 录1实验平台31.1硬件平台31.2软件平台62、实验部分8实验一、 熟悉嵌入式系统开发平台8实验二、Linux常用命令实验11实验三、linu C语言编程16实验四、建立交叉编译环境19实验五、Linux基本应用程序实验241实验平台1.1硬件平台TQ2440开发板,全新3.5寸数字触摸屏,S3C2440是三星公司推出的一款功能强大,功耗极低的ARM9嵌入式CPU,应用范围非常广泛。TQ2440开发板我司基于三星公司S3C2440的公版电路,优化设计而来。TQ2440有V2核心板和TQ2440底板组成.CPU处理器Samsung S3C2440AL,主频400MH
2、z(最高可达533MHz)SDRAM内存板载64MB SDRAM(标准配置)可根据用户需要扩展到128MB,提供完整的解决方案 32bit数据总线SDRAM,100MHZ(支持稳定运行133MHz,仅此一家)Nand Flash板载64MB Nand Flash(标准配置),掉电非易失,有容乃大(可根据用户需要升级为128MB1GB,提供完整的解决方案)Nor Flash板载2MB Nor Flash(最高可升级到8MB)CorePower专业1.25V核心电压供电,完美解决CPU发热现象Power核心板采用3.3V供电Powerled1个核心板电源指示灯核心板接口接口型号为DC-2.0双列直
3、插尺寸微型核心板:37mm x 74mm串口板载五线异步串行口(UART0),可外接串口扩展板引出另两个串口(UART1和UART2);WINCE和Linux均有三串口驱动。网络接口板载100M DM9000网卡,带联接和传输指示灯;USB接口USB HOST接口;USB Device接口。存储接口一个SD卡接口,支持2GB SD卡。音频接口采用芯片UDA1341,立体声音频输出,可录音。LCD接口集成了4线电阻式触摸屏接口;支持800600、640480、240320、320240等不同分辨率的TFT LCD,(目前实测最大的屏10.4寸屏,800600的分辨率),可接VGA转接板Camer
4、a130W像素摄像头(标配驱动),可支持AV信号视频输入或更高像素的摄像头时钟源内部实时时钟(带有后备锂电池)调试JtagJTAG接口,支持ADS1.2,keil等软件的单步调试功能复位电路采用专业复位芯片811进行复位,稳定可靠电源接口高电流带载的5V电源供电,带电源开关指示灯AD功能可调电阻接到ADC引脚上用来验证模数转换IIC功能提供AT24C02的EEPROM验证IIC功能蜂鸣器测试PWM功能的蜂鸣器用户按键4个用户按键,使用外部中断配套LCD简介:尺寸:3.5寸 显示面积:70.08(H)mm52.56(V)mm 显示颜色:16.7兆色 分辨率:320RGB240(横屏) LED 背
5、光 对比度:300:1 亮度:320cd/m2(流明) 使用温度:-20到60 触摸屏使用次数:超过100,000次 响应时间:10ms 驱动板自带两个接口:40pin的0.5间距的FPC接口和50pin的2.0间距的插针接口; 提供5V和3.3V两种电压供电,缺省状态是3.3V供电. 提供接口部分的原理图,方便您的使用. LCD驱动板的尺寸:103mm83mm 1.2软件平台一键更新程序: bootloader,kernel, Yaffs, NK.bin等更新 首创支持usb下载内核镜像,文件系统的u-boot, 使用更方便,开发更容易! 一键式选择设置Linux启动参数可设置开发板从Lin
6、ux的 Yaffs或nfs启动参数Linux-2.6.13内核 Linux2.6.25.8内核采用Linux2.6 内核,更好兼容S3C2440 ROM/CRAM/EXT2/FAT32/NFS file system 支持ROM/CRAM/EXT2/FAT32/NFS等文件系统 YAFFS file system支持 YAFFS文件系统System Interrupt & Timer Driver 系统中断和系统时钟驱动 Serial device driver 三个串口驱动 MTD device Driver MTD 设备驱动Flash memory device driver Nand F
7、lash驱动 external Ethernet device driver 集成100M以太网卡驱动(DM9000)RTC (Real Time Clock) Driver 实时时钟驱动 USB Host driver USB Host驱动,支持更多USB设备USB Slave USB Slave驱动,支持开发板模拟U盘LEDS Drives 用户LED灯驱动Buttons 用户按键驱动,使用外部中断. Sound Driver声卡驱动(可以播放可以录音) LCD Driver(support 640*480, 240*320, 320*240 solution for TFT) LCD 驱
8、动, 可接3.5寸, 4.3寸, 7寸, 10寸等分辨率240320、320240、640480、800480、800600的LCDFrame Buffer Frame Buffer驱动Touch Panel Driver触摸屏驱动(大分辨率LCD依然精准)SD/MMC Drivers SD/MMC卡驱动 Camera Driver摄像头驱动TCP/IP 完整的TCP/IP协议 Telnet、FTP、inetd 网络远程登录工具及服务 boa Web服务器应用程序 servfox 控制台下的摄像头应用程序, 可通过网络访问开发板的摄像头, 以及把摄像头获取的图像显示在LCD上, 配合USB摄像
9、头可实现网络监控 spcacat 控制台下的摄像头抓图程序 snapshot 控制台下的LCD抓屏软件 rz和sz 控制台下使用串口接收和发送文件的程序 madplay 控制台下的MP3播放器 busybox1.2.0工具集Busybox1.13工具集Linux常用命令,占用空间小,命令强大 Qtopia Embedded提供Qtopia 1.7.0和Qtopia 2.2.0,两个版本任君选择;提供Qtopia Embedded 2和4两种级别的库,更加方便您的开发。Trolltech 开发的用于嵌入式 Linux 的图形用户界面系统,支持网页浏览器, Medialplay播放器, 文件管理器
10、等等储存设备支持各种优盘, 移动硬盘直接插拔使用USB Hub支持各种USB HubUSB无线网卡支持TL-WN321G+、TL-WN322G+USB 摄像头,支持使用中芯微301P系列芯片的USB摄像头,采集动态图像并显示在lcd上市场上销售的usb摄像头USB鼠标,键盘支持USB鼠标,USB键盘开发主机:Fedora 10(内核版本为Linux 2.6.27)新特性:Plymouth:带来无闪烁和极富视觉效果的启动过程,从开始启动Fedora到桌面将非常平滑。 更好的摄像头支持:在Fedora 9的基础上改善而来,对摄像头的支持更好了。 四个可供选择的桌面环境:分别是GNOME 2.24、
11、KDE 4.1.2和新兴的轻量级桌面环境LXDE,还有一个面向OLPC的Sugar。 新的输入法ibus:Fedora 10包含了这个全新的输入法框架,目前为止已经相当适用了,并且可能在Fedora 11中成为默认输入法。 Ext4的完全支持:Fedora 10已经完全向Ext4准备好了,而不像Fedora 9一样只是技术预览。所以打算使用Ext4的朋友可以开始尝试了。2、实验部分实验一、 熟悉嵌入式系统开发平台一、实验目的1了解虚拟机与Linux 操作系统的基础知识2熟悉虚拟机的安装与设置3掌握在 Vmware 上安装 RedHat Linux 9.04掌握在Linux环境下gcc编译工具的
12、基本使用。二、主要实验器材1软件:虚拟机软件vmware-workstation 5.5.3、Red Hat Linux9.0(shrike-i386-disc1.iso、shrike-i386-disc2.iso、shrike-i386-disc3.iso 镜像文件)2系统:CPU 主频1GHz;最小512MB;硬盘最小空闲空间10GB; Windows XP操作系统三、实验步骤1、虚拟机的安装与设置1)首先,要安装VMware 软件必须要有相应的安装程序,用户可从相关网站下载安装程序vmware-workstation-5.5.5.exe。VMware 的安装很简单, 先安装并启动VMwa
13、re 后,出现如下图所示主界面,在其主界面“主页”标签页中点击“新建虚拟机”按钮打开新建向导。3)单击“下一步”按钮进入虚拟机配置界面,选择“典型”方式。4) 单击“下一步”按钮进入虚拟机操作系统选择界面,可以看到Windows、Linux、Novell等多种不同的系统,这里我们点选“Linux”,版本是Red Hat Linux。5)单击“下一步”进入安装目录选择界面。该界面上面的文本框是虚拟机名称,保持默认值(Red Hat Linux)即可,下面的文本框需要选择虚拟机操作系统的安装位置。按“浏览”选择虚拟机的所在目录。注意:虚拟机目录所在的硬盘要有足够的空间,因为安装好的RED HAT
14、9.0 本身就有近1.8G。6)单击“下一步”进入网络连接方式选择界面,此界面中共有四种网络设置方式选项,选择“使用桥接网络”方式。7)单击“下一步”,这里是设置磁盘的大小,软件默认大小为8GB,一般应该情况下够用,如果你的硬盘空间足够大,也可以将磁盘空间设置在8GB以上。该界面上还有两个选项,分别是“立即分配所有磁盘空间”和“分割磁盘为2GB的文件”,我们可以在前一项上打钩,第二项不打钩。最后单击“完成”按钮返回VMware 主界面。将看到主界面上多了一个“Red Hat Linux”标签页,其中显示了这台新建虚拟机的各种配置。点击“虚拟机”菜单中的“设置”命令,打开虚拟机设置对话框,内存大
15、小可根据机器的实际情况设置,内存设置得大一点,可以加快Linux运行的速度。其余项暂不用修改。点击界面上的“添加”按钮,再点击“下一步”,然后选择所要添加的部件,通常要添加一个串行口。2、Linux 操作系统的安装1) 安装前需做好准备工作,下载Red Hat Linux 9.0安装所需要的三个ISO 镜像文件。其文件名分别为shrike-i386-disc1.iso、shrike-i386-disc2.iso、shrike-i386-disc3.iso。2) 在“虚拟机设置” 对话框中,选择“CD-ROM”,在CD-ROM的连接选项中选择“使用ISO镜像”,点击“浏览”按钮,选择下载好的3个
16、ISO 镜像文件中的第一个(注意:在后面安装过程中要分别选择这3个文件中的第二个和第三个时,只需要重复以上步骤即可),找到第一个文件,点击“打开”,再点击“确定”按钮。(若是采用光盘安装就直接将光盘插入物理光驱即可,不要选择镜像文件)。3) 启动虚拟机(即点击VMware 界面左部“启动该虚拟机”命令或工具栏上的绿色启动按钮),VMware 的窗口就出现了虚拟机启动的界面。4) RED HAT 会自动进入安装程序的界面。首先询问是以图形界面还是以文本界面安装,依据提示按回车选择图形界面安装,接下来询问是否要测试光驱,这里选择不要即可。方法是:在VMware 窗口上单击鼠标,使光标从Window
17、s 切换到VMware,再按键盘上的TAB 键,然后回车。5) 依提示选择安装语言(选择简体中文)、鼠标、键盘(使用默认值),安装类型(选择服务器)等之后进入磁盘分区界面,安装程序问是否要自动分区,直接点的“下一步”,这时出现“警告”,点击“是”(这是虚拟磁盘,不会破坏你硬盘上原来的数据)。下一个界面中有关于自动分区的3 种选择,用户可根据自己的需要进行选择,选择此项以后在接下来的窗口中可以一路默认,连续点“Next”进入引导程序装载界面。6) 在引导程序装载界面连按“Next”。设置完系统语言和时区后进入根密码的设置界面,安装程序要求设置root密码。设置好口令后连按“Next”,出现“选择
18、软件包组”的对话框,也就是按装选项,如下图:根据自己的实际情况,选择必要的软件包,设置好后,点击“下一步”。7) 等待一段时间直到出现更换光盘的提示,这样第一个ISO 镜像文件就安装完成。安装程序提示换第二张光盘,方法如2),按“浏览”,选择你下载好的3个ISO 镜像文件中的第二个,按OK,就完成了换第二个文件的工作。再用同样方法安装下载好的第三个ISO 镜像文件。8) 第三个文件装完后, 系统问是否做启动盘, 这个根据自己需要选择,然后就是显卡等的设置,一路默认。最后选一个“Next”,VMware 内系统重启。9) 重启后,系统提示你创建一个个人用户名(personal account)和
19、密码,这里自己创建一下。然后是选择日期和试听声卡,然后问你是否注册,接着又问有无附加安装(这里建议先还是都不要了吧), 最后VMWARE 内系统再次重启。10) 启动后输入用户名和密码,就进入Red Hat9.0 界面。至此,Red Hat Linux 9.0 就安装成功3、gcc工具的基本使用 (1)用Vi/Vim编辑器编写如下代码,取名为gcc_t.c#include int main() printf(Hello World!n); return 0;(2) 默认编译gcc_t.c文件# gcc gcc_t.c # lsa.out gcc_t.c(3)执行a.out可执行文件#./a.o
20、utHello World!(4) 使用-o选项:指定编译后的二进制文件名# gcc -o test gcc_t.c# lsgcc_t.c test(5) -x 选项:忽略源文件名后缀类型# gcc -o gcc_t.x -x c gcc_t.xyz(6) -E选项:只进行预处理# gcc -E gcc_t.c -o gcc_t.i(7) -S选项:只进行到编译阶段# gcc -S gcc_t.c# lsgcc_t.c gcc_t.s(8) -c 选项:编译、汇编到目标代码,不进行链接# gcc -c gcc_t.c# lsgcc_t.c gcc_t.o(9) -M 选项:生成当前编译程序文件
21、关联的详细信息,包含目标文件所依赖的所有源代码文件,包括头文件。# gcc -M gcc_t.c四、实验要求 1、掌握linux虚拟机的安装方法。 2、掌握GCC编译程序的步骤和方法。3、记录下实验运行的结果。4、认真书写实验报告,对实验过程中出现的问题和原因及时记录。实验二、Linux常用命令实验一、实验目的掌握linux系统中常用命令的使用方法。二、实验环境硬件: PC机Pentium500以上,硬盘10G以上软件:PC机操作系统Linux虚拟机开发环境。三、实验步骤 在linux虚拟机中掌握以下常用命令的使用方法1cat 查看文件内容,从键盘读取数据,合并文件等格式:cat -b-A-E
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- 关 键 词:
- 嵌入式 系统 原理 实验 指导书
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