嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、PXA270嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)LINUX實(shí)驗(yàn)報(bào)告本學(xué)期通過(guò)三節(jié)嵌入式實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，對(duì)LINUX系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)有了一個(gè)大致的了解。期間一共做了十四個(gè)實(shí)驗(yàn)，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：實(shí)驗(yàn)一 建立硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)本實(shí)驗(yàn)是以后所有實(shí)驗(yàn)的硬件基礎(chǔ)，需要正確連接宿主PC機(jī)與PXA270-EP目標(biāo)板，PXA270目標(biāo)板與電源連接，用一根串口線將目標(biāo)板串口0與PC機(jī)后方的串口相連，用一根交叉對(duì)接的網(wǎng)線將宿主PC機(jī)網(wǎng)口與目標(biāo)板網(wǎng)口相連。實(shí)驗(yàn)二 Linux操作系統(tǒng)RedHat 9的安裝按照實(shí)驗(yàn)書(shū)所講的步驟在Linux虛擬機(jī)中正確安裝RedHat 9，這是以后所有實(shí)驗(yàn)的軟件基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)三 建立主機(jī)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境建立宿主PC機(jī)端的

2、開(kāi)發(fā)環(huán)境，此實(shí)驗(yàn)開(kāi)始需要在RedHat 9中的終端窗口（Terminal）中輸入命令：虛擬機(jī)載入ISO鏡像270EP.iso，登陸RedHat，啟動(dòng)終端窗口，對(duì)cdrom鏡像進(jìn)行掛載（mount /dev/cdrom /mnt/cdrom），用“./install”命令進(jìn)行iso安裝，安裝完成，修改/ect/profile的環(huán)境變量（pathmunge /usr/local/arm-linux-/bin）。實(shí)驗(yàn)四 配置超級(jí)終端 超級(jí)終端作為嵌入式實(shí)驗(yàn)性的終端，監(jiān)視并控制其工作狀態(tài)。串口設(shè)置（每秒位數(shù)：115200；位數(shù)據(jù)：8；奇偶校驗(yàn)：無(wú)；停止位：1；數(shù)據(jù)流控制：無(wú)；）。實(shí)驗(yàn)五 配置TFTP配

3、置宿主PC機(jī)端的TFTP（簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議）服務(wù)，并開(kāi)通此服務(wù)。登陸RedHat，啟動(dòng)終端窗口，輸入setup，選擇System services，取消ipchains和iptables兩項(xiàng)服務(wù)，選中tftp服務(wù)，取消防火墻，重啟TFTP服務(wù)（service xinetd restart），設(shè)置PC機(jī)ip地址為00（ifconfig eth0 00 up），使用tftp服務(wù)得到文件zImage。實(shí)驗(yàn)六 配置NFS服務(wù) 配置宿主PC機(jī)端的NFS（網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）服務(wù)，并開(kāi)通此服務(wù)。登陸RedHat，啟動(dòng)終端窗口，輸入setup，選擇System serv

4、ices，選中nfs服務(wù)，保存退出，打開(kāi)/ect/exports文件，在其中加入“/ 0 (rw,insecure,no_root_squash,no_all_squash)”，然后重啟服務(wù)（service nfs restart）。注意：每次啟動(dòng)宿主PC機(jī)上的Linux操作系統(tǒng)時(shí)，需要通過(guò)命令ifconfig eth0 00 up重置宿主PC機(jī)的IP地址，并在超級(jí)終端中用命令ifconfig eth0 0給PXA270實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)設(shè)置IP地址。 以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)算是給以后的實(shí)驗(yàn)配置了軟硬件條件，是以后各個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)七 Hel

5、loWorld 從此實(shí)驗(yàn)開(kāi)始第一次正面接觸嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)，第一次編寫(xiě)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序。打開(kāi)宿主PC機(jī)登陸RedHat，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱連接，root登陸實(shí)驗(yàn)箱，設(shè)置實(shí)驗(yàn)箱ip地址為0（ifconfig eth0 0 up），掛載宿主機(jī)根目錄到實(shí)驗(yàn)板/mnt目錄下，然后進(jìn)入mnt目錄；RedHat中打開(kāi)終端窗口，進(jìn)入home目錄建立文件夾HW，并在其中建立HelloWorld.c文件，vi編輯器編輯它?；綜語(yǔ)言代碼為：#include<stdio.h>Int main()printk(“HelloWorld!n”);return 0

6、；在終端窗口下進(jìn)行交叉編譯arm-linux-gcc o HelloWorld HelloWorld.c ，生成.o目標(biāo)文件，進(jìn)入超級(jí)終端的界面，回到/mnt/home/HW目錄下，編譯HelloWorld（./HelloWorld），看到打印輸出“HelloWorld!”。實(shí)驗(yàn)十二 簡(jiǎn)單設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序該實(shí)驗(yàn)需要在宿主PC機(jī)端編輯三個(gè)文件：驅(qū)動(dòng)程序、編譯驅(qū)動(dòng)程序時(shí)用的Makefile、測(cè)試程序。驅(qū)動(dòng)程序pxa270_hello_drv.c如下：#include <linux/config.h>#include <linux/kernel.h>#include <li

7、nux/sched.h>#include <linux/timer.h>#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <asm/hardware.h> /程序所需的各種同文件/ HELLO DEVICE MAJOR#define SIMPLE_HELLO_MAJOR96#define OURS_HELLO_DEBUG #define VERSION "PXA2700EP-SIMPLE_HELLO-V1.00-060530"void showversion

8、(void)printk("*");printk("t %s tn",VERSION);printk("*"); /顯示版本/ - READ -/*讀取模塊，用于將指定文件描述符中讀取數(shù)據(jù)，file：是文件指針buf：讀取數(shù)據(jù)緩存區(qū)count：請(qǐng)求傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)f_ops：文件當(dāng)前偏移量*/ssize_t SIMPLE_HELLO_read (struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("S

9、IMPLE_HELLO_read-kernel-n");#endifreturn count;/ - WRITE -/*寫(xiě)模塊，用于向打開(kāi)的文件寫(xiě)數(shù)據(jù)，寫(xiě)操作從文件當(dāng)前偏移量開(kāi)始file：是文件指針buf：寫(xiě)入數(shù)據(jù)緩存區(qū)count：請(qǐng)求傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)f_ops：文件當(dāng)前偏移量*/ssize_t SIMPLE_HELLO_write (struct file * file ,const char * buf, size_t count, loff_t * f_ops)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("SIMPLE_HELLO_write-kernel

10、-n");#endifreturn count;/ - IOCTL -/*控制IO設(shè)備，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中對(duì)設(shè)備的I/O通道進(jìn)行管理的函數(shù)inode:設(shè)備節(jié)點(diǎn)flip：打開(kāi)的一個(gè)文件cmd：驅(qū)動(dòng)程序的特殊命令編號(hào)data：接收剩余參數(shù)*/ssize_t SIMPLE_HELLO_ioctl (struct inode * inode ,struct file * file, unsigned int cmd, long data)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("SIMPLE_HELLO_ioctl-kernel-n");#endifret

11、urn 0;/ - OPEN -/*打開(kāi)函數(shù)Inode：打開(kāi)文件所對(duì)應(yīng)的i節(jié)點(diǎn)，主要獲取從設(shè)備號(hào)flip：打開(kāi)的一個(gè)文件調(diào)用了宏MOD_INC_USE_COUNT，這個(gè)宏主要用來(lái)增加驅(qū)動(dòng)程序使用計(jì)數(shù)器，避免不正確卸載程序*/ssize_t SIMPLE_HELLO_open (struct inode * inode ,struct file * file)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("SIMPLE_HELLO_open-kernel-n");#endifMOD_INC_USE_COUNT;return 0;/ - RELEASE/CLOSE

12、 -/*關(guān)閉函數(shù)Inode：打開(kāi)文件所對(duì)應(yīng)的i節(jié)點(diǎn)，主要獲取從設(shè)備號(hào)flip：打開(kāi)的一個(gè)文件調(diào)用了宏MOD_DEC_INC_USE_COUNT，這個(gè)宏主要用來(lái)減少驅(qū)動(dòng)程序使用計(jì)數(shù)器*/ssize_t SIMPLE_HELLO_release (struct inode * inode ,struct file * file)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("SIMPLE_HELLO_release-kernel-n");#endifMOD_DEC_INC_USE_COUNT;return 0;/ -/*SIMPLE_HELLO設(shè)備向系統(tǒng)注冊(cè)*/s

13、truct file_operations HELLO_ops =open:SIMPLE_HELLO_open,read:SIMPLE_HELLO_read,write:SIMPLE_HELLO_write,ioctl:SIMPLE_HELLO_ioctl,release:SIMPLE_HELLO_release,;/ - INIT -/*驅(qū)動(dòng)程序初始化devfs_register_chrdev(SIMPLE_HELLO_MAJOR,"hello_serial_ctl",& HELLO_ops) 為最主要的語(yǔ)句，devfs_register_chrdev注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)

14、程序，包括主設(shè)備號(hào)、驅(qū)動(dòng)程序名、結(jié)構(gòu)體指針*/static int _init HW_ HELLO_init(void)int ret = -ENODEV;ret = devfs_register_chrdev(SIMPLE_HELLO_MAJOR, "hello_serial_ctl",& HELLO_ops);showversion();if(ret<0)printk("pxa270 init_module failed with %d n-kernel-",ret);elseprintk("pxa270 hello_driv

15、er register success!-kernel-n");return ret; /*模塊初始化函數(shù)，調(diào)用HW_ HELLO_init 函數(shù)*/static int _init pxa270_ HELLO_init(void) int ret = -ENODEV;#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("pxa270_ HELLO_init-kernel-n");#endif ret = HW_ HELLO_init(); if (ret) return ret; return 0;/*模塊卸載函數(shù) devfs_unregister_ch

16、rdev(SIMPLE_HELLO_MAJOR,"hello _ctl") 為最主要的語(yǔ)句，devfs_unregister_chrdev卸載設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，包括主設(shè)備號(hào)、驅(qū)動(dòng)程序名*/static void _exit cleanup_ HELLO_ctl(void)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("cleanup_HELLO_ctl-kernel-n");#endifdevfs_unregister_chrdev (SIMPLE_HELLO_MAJOR, "hello_ctl" );/*/MODULE_D

17、ESCRIPTION("simple hello driver module");/一些描述信息MODULE_AUTHOR("liduo");/驅(qū)動(dòng)作者M(jìn)ODULE_LICENSE("GPL");module_init(pxa270_HELLO_init);/指定驅(qū)動(dòng)程序初始化函數(shù)module_exit(cleanup _HELLO_ctl);/指定驅(qū)動(dòng)程序卸載函數(shù)編譯程序Makefile如下：#TOPDIR := $(shell cd .; pwd)TOPDIR := .KERNELDIR = /pxa270_linux/linux

18、INCLUDEDIR = $(KERNELDIR)/includeCROSS_COMPILE=arm-linux-AS =$(CROSS_COMPILE)asLD =$(CROSS_COMPILE)ldCC =$(CROSS_COMPILE)gccCPP =$(CC) -EAR =$(CROSS_COMPILE)arNM =$(CROSS_COMPILE)nmSTRIP =$(CROSS_COMPILE)stripOBJCOPY =$(CROSS_COMPILE)objcopyOBJDUMP =$(CROSS_COMPILE)objdumpCFLAGS += -I.CFLAGS += -Wal

19、l -O -D_KERNEL_ -DMODULE -I$(INCLUDEDIR)TARGET = pxa270_hello_drv.omodules: $(TARGET)all: $(TARGET)pxa270_hello_drv.o:pxa270_hello_drv.c$(CC) -c $(CFLAGS) $ -o $install:install -d $(INSTALLDIR)install -c $(TARGET).o $(INSTALLDIR)clean:rm -f *.o * core .dependMake工程管理器讀入Makefile文件的內(nèi)容執(zhí)行編譯工作，一個(gè)Makefile

20、文件包括：（1）由make工具創(chuàng)建的目標(biāo)體（target），通常是目標(biāo)文件或可執(zhí)行文件；（2）要?jiǎng)?chuàng)建目標(biāo)體所依賴的文件（dependency_file）；（3）創(chuàng)建每個(gè)目標(biāo)需要運(yùn)行的命令（command）以上兩個(gè)文件編輯后，然后make modules編譯驅(qū)動(dòng)程序，編寫(xiě)測(cè)試文件simple_test_driver.c，然后GCC編輯器編譯測(cè)試程序生成test測(cè)試文件，進(jìn)入超級(jí)終端開(kāi)始掛載，加載驅(qū)動(dòng)程序，./test測(cè)試，實(shí)驗(yàn)完成。 通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，初步認(rèn)識(shí)了嵌入式系統(tǒng)程序的語(yǔ)法特點(diǎn)以及要運(yùn)行所需的各種條件，學(xué)習(xí)了Linux驅(qū)動(dòng)程序構(gòu)架以及在應(yīng)用程序中如何調(diào)用程序，為以后的實(shí)驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)十三

21、CPU GPIO驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)十二實(shí)驗(yàn)步驟基本相同，程序略有不同：/ -IOCTL-switch (cmd)case LED_ON : GPCR3 |= 0x1;break;/如果cmd=LED_ON，那么GPCR3置為1case LED_OFF: GPSR3 |= 0x1;break;/如果cmd=LED_OFF，那么GPSR3置為1 default : printk ("lcd control : no cmd run -kernel- n"); return (-EINVAL); / -INIT-GPDR3 |= 0x00000001; /設(shè)置GPIO96輸

22、出模式：開(kāi)燈GPSR3 |= 0x00000001; / 關(guān)燈實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是目標(biāo)板的核心板上的LED閃爍。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，編寫(xiě)了針對(duì)實(shí)際硬件的驅(qū)動(dòng)程序，是自己對(duì)嵌入式程序有了一個(gè)更直觀的理解，進(jìn)一步了解了驅(qū)動(dòng)構(gòu)架。實(shí)驗(yàn)十四 中斷實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)與之前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟基本相同，程序略有不同：/ -INIT -ret = request_irq(SIMPLE_INT_IRQ, &SIMPLE_INT_interrupt, SA_INTERRUPT, "int_ctl", NULL);解釋：request_irq申請(qǐng)硬件中斷，參數(shù)包括申請(qǐng)的硬件中斷號(hào)、設(shè)備id、中斷處理的一些屬性(SA_I

23、NTERRUPT是快速處理程序，調(diào)用時(shí)屏蔽所有中斷)等/-卸載-free_irq(SIMPLE_INT_IRQ,NULL);解釋：對(duì)應(yīng)request_irq釋放中斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是每當(dāng)按下目標(biāo)板上的SW2 鍵時(shí)就會(huì)觸發(fā)中斷，并且打印相應(yīng)的響應(yīng)信息。實(shí)驗(yàn)十五 數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn) 不同之處：/-WRITE-void write_bit(int data)GPCR2 |= (0x1 << 27);if(data & 0x80) = 0x80)GPSR2 |= (0x1 << 26);elseGPCR2 |= (0x1 << 26);GPSR2 |= (0x1 &

24、lt;< 27);void write_byte(int data)int i; for(i=0;i<8;i+) write_bit( data << i ); /-gpio INIT-printk("GPDR2 = %xn",GPDR2);GPDR2 = GPDR2 | (0x3<<26);printk("GPDR2 = %xn",GPDR2);通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)了串并轉(zhuǎn)換的相關(guān)知識(shí)，并編寫(xiě)了驅(qū)動(dòng)程序，對(duì)嵌入式系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能有了更深入的了解。實(shí)驗(yàn)十六 LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)/-WRITE-int tmp_buf;/

25、-tmp_buf = buf1;tmp_buf = tmp_buf<<8;tmp_buf = tmp_buf | buf0;#ifdef OURS_LED_DEBUGprintk("tmp = %xn",tmp_buf);#endifoutw(tmp_buf,ioremap_addr);/-CLOSE-outw(0x0000,ioremap_addr); / close the led ary, all led off/-INIT-ioremap_addr=ioremap(0x0800c000,0x0f); / outw(0x00ff,ioremap_addr); / open led ary, all led on/-程序卸載-outw(0x0000,ioremap_addr);本實(shí)驗(yàn)編寫(xiě)了一個(gè)針對(duì)總線操作的硬件驅(qū)動(dòng)程序。實(shí)驗(yàn)十七 AD驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)struct ucb1x00 *ad