嵌入式系統(tǒng)概論實驗一報告格式

1、福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院實驗報告系： 信息與機電工程系 專業(yè)： 計算機科學(xué)與技術(shù) 年級： 2010級 姓名： 王金威 學(xué)號： 100202040 實驗課程： 嵌入式系統(tǒng)概論 實驗室號：田家炳C407 實驗設(shè)備號： C40716 實驗時間：2013年4月16日 指導(dǎo)教師簽字： 成績： 實驗一 搭建實驗環(huán)境1實驗?zāi)康暮鸵?) 正確連接宿主PC機與PXA270-EP目標(biāo)板。2) 建立宿主 PC機端的開發(fā)環(huán)境。3) 配置宿主 PC機端的minicom，使宿主PC機與PXA270-EP目標(biāo)板可以通過串口通訊。4) 配置宿主 PC機端的TFTP服務(wù)，并開通此服務(wù)。5) 配置宿主P機端的NFS 服務(wù)，并開通此

2、服務(wù)。2實驗原理絕大多數(shù)的Linux 軟件開發(fā)都是以native 方式進行的，即本機（HOST）開發(fā)、調(diào)試，本機運行的方式。這種方式通常不適合于嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)，因為對于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，沒有足夠的資源在本機（即板上系統(tǒng)）運行開發(fā)工具和調(diào)試工具。通常嵌入式系統(tǒng)軟件的開發(fā)采用交叉編譯調(diào)試的方式。交叉編譯調(diào)試環(huán)境建立在宿主機（即一臺PC 機）上，對應(yīng)的開發(fā)板叫做目標(biāo)板，如圖1-1。圖1-1開發(fā)時使用宿主機上的交叉編譯、匯編及連接工具形成可執(zhí)行的二進制代碼，（這種可執(zhí)行代碼并不能在宿主機上執(zhí)行，而只能在目標(biāo)板上執(zhí)行。）然后把可執(zhí)行文件下載到目標(biāo)機上運行。調(diào)試時的方法很多，可以使用串口，以太網(wǎng)口等

3、，具體使用哪種調(diào)試方法可以根據(jù)目標(biāo)機處理器所提供的支持做出選擇。宿主機和目標(biāo)板的處理器一般都不相同，宿主機為Intel或AMD 處理器， 而目標(biāo)板可以為SAMSUNG S3C2410或其它處理器，本系統(tǒng)是PXA270。GNU 編譯器提供這樣的功能，在編譯編譯器時，可以選擇開發(fā)所需的宿主機和目標(biāo)機從而建立開發(fā)環(huán)境。所以在進行嵌入式開發(fā)前第一步的工作就是要安裝一臺裝有指定操作系統(tǒng)的PC機作宿主開發(fā)機，對于嵌入式Linux，宿主機上的操作系統(tǒng)一般要求為Redhat Linux，在此，我們推薦使用Redhat 9.0作為宿主機（開發(fā)主機）的操作系統(tǒng)。需要宿主機器在硬件上具有標(biāo)準(zhǔn)串口，并口，網(wǎng)口；軟件上

4、具有目標(biāo)板的Linux內(nèi)核、ramdisk文件系統(tǒng)映像以及bootloader。軟件的更新通常使用串口或網(wǎng)口，最初的bootloader 燒寫是通過并口進行的。3主要儀器設(shè)備1) 一套PXA270EP嵌入式實驗箱。2) 安裝Redhat9的宿主PC機，并且配置好ARM Linux的開發(fā)環(huán)境。4 操作方法與實驗步驟4.1 連接宿主PC機與PXA270-EP目標(biāo)板1. 將電源線分別連接PXA270-EP目標(biāo)板與電源插座。2. 用一根串口線將宿主PC 機的串口與PX270 目標(biāo)板的串口0（UART0）相連，如圖1-2。3. 用一根交叉對接網(wǎng)線將宿主PC 機的網(wǎng)口與PX270 目標(biāo)板的網(wǎng)口（NET）相

5、連，如圖1-3，圖1-4。4. 用JTAG-XSCALE 分別連接并口線和JTAG 下載線，然后將它們分別插到宿主PC機的并口LPT1 口和PXA270-EP目標(biāo)板的CPU JTAG 插槽中（在音頻接口的左側(cè)）。在連接JTAG 下載線時，PXA270-EP目標(biāo)板必須是斷電狀態(tài)。圖1-2圖1-3圖1-46.2配置宿主 PC機端的minicom配置宿主PC機端的minicom，使宿主PC機與PXA270-EP目標(biāo)板可以通過串口通訊。1. 硬件連接：按照實驗一的步驟，連接宿主PC機和一臺PXA270-EP目標(biāo)板。2. minicom很像Windows 下面的超級終端，我們利用minicom作為PXA

6、270 目標(biāo)板的終端顯示窗口，所以在我們開始實驗前，先需要正確的配置minicom，打開宿主機端一個終端窗口（Terminal），點擊【Red Hat Linux àSystem Tools àTerminal】啟動終端窗口，輸入下列1 條命令： minicom s對于 minicom進行設(shè)置，如圖1-5，圖1-6：圖1-5圖1-6輸入上述1條命令后，進入configuration中，通過移動鍵盤上下鍵選擇Serial port setup選項，回車后，單擊鍵盤A鍵，輸入/dev/ttyS0，回車，單擊鍵盤E鍵后，單擊鍵盤I鍵和Q 鍵設(shè)置傳輸波特率為：115200 和8-N

7、-1，單擊回車后，單擊鍵盤F鍵，將硬件控制流設(shè)為：NO選項，單擊回車后，通過移動鍵盤上下鍵選擇Save setup as df1 選項，單擊回車，完成設(shè)置，通過移動鍵盤上下鍵選擇Exit 退回到minicom界面，如圖1-7，而圖1-8 則表示已經(jīng)進入了minicom的終端窗口。 圖1-7圖1-8上圖為minicom啟動后的狀態(tài)。注意，如果要退出minicom，可以先按CTRL+A鍵，再按X 鍵(注意并不是連續(xù)按這三個鍵)，選擇Yes 退出minicom。按CTRL+A再按Z為進入幫助。4.3 配置宿主 PC機端的TFTP服務(wù)，并開通此服務(wù)TFTP的全稱是Trivial Protocol，即簡

8、單文件傳輸協(xié)議。使用此服務(wù)傳送文件時沒有數(shù)據(jù)校驗、密碼驗證，非常適合小型文件的傳輸。在通過TFTP 傳送文件時，需要服務(wù)端和客戶端，對于我們嵌入式系統(tǒng)來講，服務(wù)端就是我們的宿主機，下面我們來對它進行配置：1. 在宿主PC 機端，打開一個終端窗口（Terminal），點擊【Red Hat Linux àSystem Tools àTerminal】啟動終端窗口，輸入下列1 條命令執(zhí)行，如圖1-9： setup圖1-9圖1-10進入設(shè)置界面后，通過鍵盤上下鍵選擇System services，如圖1-10，回車后，使用空格鍵將tftp一項選中（出現(xiàn)*表示選中），并使用空格鍵去掉

9、ipchains（ipchains 被用來安裝、維護、檢查Linux內(nèi)核的防火墻規(guī)則）和iptables（有利于在 Linux 系統(tǒng)上更好地控制 IP 信息包過濾和防火墻配置）兩項服務(wù)（即去掉它們前面的*號），如圖1-11。然后單擊鍵盤Tab鍵選中Ok退出到設(shè)置主界面。圖1-11然后通過鍵盤上下鍵選擇Firewall configuration，使用鍵盤Tab鍵移到No firewall，并用空格鍵將其選中，如圖1-12。然后單擊鍵盤Tab 鍵選中Ok 退出到設(shè)置主界面。最后，再次單擊鍵盤Tab鍵選中Quit退出整個設(shè)置界面。退出setup。 圖1-122. 在上面同一個終端窗口中輸入下列1條

10、命令以啟動TFTP 服務(wù)：（xinetd是新一代的網(wǎng)絡(luò)守護進程服務(wù)） service xinetd restart上述1條命令執(zhí)行完之后，會出現(xiàn)如下信息，如圖1-13：Stopping xinetd ： OK Starting xinetd ： OK 圖1-13配置完成后，建議簡單測試一下TFTP 服務(wù)器是否可用，即自己tftp 自己，在上面同一個終端窗口中，請您輸入下列5 條命令，如圖1-14： ifconfig eth0 00 up /*設(shè)置宿主PC機的IP地址*/（eth0：網(wǎng)卡一，00：網(wǎng)卡一的IP地址，up：啟動指定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備） cp /p

11、xa270_linux/IMAGE/zImage /t -arf /*在本地準(zhǔn)備一個文件*/ t /*用tftp服務(wù)登陸本機*/ tftp> get zImage /*使用tftp服務(wù)得到文件zImage*/ tftp> q /*退出tftp服務(wù)*/圖1-146.4 配置宿主PC機端的NFS 服務(wù)，并開通此服務(wù)。NFS（Network ）指網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，是Linux系統(tǒng)中經(jīng)常使用的一種服務(wù)，NFS是一個RPC service（RPC（Remote Procedure Call Protocol）遠程過程調(diào)用協(xié)議，它是一種通過網(wǎng)絡(luò)從遠程計算機程序上請求服務(wù)，而不需要了解底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的

12、協(xié)議。），很像windows 中的文件共享服務(wù)。它的設(shè)計是為了在不同的系統(tǒng)間使用, 所以它的通訊協(xié)議設(shè)計與主機及作業(yè)系統(tǒng)無關(guān)。當(dāng)使用者想用遠端檔案時只要用"mount"就可把remote 檔案系統(tǒng)掛接在自己的檔案系統(tǒng)之下，使得遠端的檔案在使用上和local 的檔案沒兩樣。在NFS服務(wù)中，宿主機（Servers）是被掛載（mount）端，為了遠端客戶機（Clients）（如：PXA270 目標(biāo)板）可以訪問宿主PC 機的文件，我們需要配置宿主機兩方面內(nèi)容：打開NFS服務(wù)，允許“指定用戶”訪問宿主PC機。在宿主PC 機端，打開一個終端窗口（Terminal），點擊【Red Hat

13、 Linux àSystem Tools àTerminal】啟動終端窗口，輸入下列1條命令打開宿主機的NFS服務(wù)，如圖1-13，1-14： setup進入設(shè)置界面后，通過鍵盤上下鍵選擇System services，回車后，使用空格鍵將nfs 一項選中（出現(xiàn)*表示選中），并使用空格鍵去掉ipchains 和iptables 兩項服務(wù)（即去掉它們前面的*號），如圖1-15。然后單擊鍵盤Tab 鍵選中Ok 退出, 再次單擊鍵盤Tab 鍵選中Quit 退出整個設(shè)置界面。圖1-151. 在上面打開的同一個終端窗口（Terminal）中，修改根目錄下etc目錄中的exports文件

14、，“指定用戶”是通過編輯文件“exports”：請您輸入下列2條命令允許“指定用戶”訪問宿主PC機： ifconfig eth0 00 up vi /etc/exports這時，您將進入vi編輯器所顯示的exports文件中（用戶可以把需要共享的文件系統(tǒng)直接編輯到/etc/exports文件中，這樣當(dāng)NFS服務(wù)器重新啟動時系統(tǒng)就會自動讀取/etc/exports文件，從而告訴內(nèi)核要輸出的文件系統(tǒng)和相關(guān)的存取權(quán)限。rw：可讀寫權(quán)限；insecure：允許客戶端只能從小于1024的TCPIP端口連接NFS服務(wù)器；no_root_squash：不將root用戶及所屬用戶組都映射

15、為匿名用戶或組（默認(rèn)設(shè)置）；no_all_squash：不將遠程訪問的所有普通用戶及所屬用戶組映射為匿名用戶或組（nfsnobody）。單擊鍵盤A鍵，進入vi編輯器的輸入狀態(tài)（Insert）, 通常這是一個空文件。通過鍵盤上下鍵移動光標(biāo)到文件頂端，輸入下列1 條語句，當(dāng)然若不是空文件，則另起一行，請您輸入下列語句，如圖1-16：/ 0（rw,insecure,no_root_squash,no_all_squash）圖1-16上述1條語句輸入完成后，單擊冒號、Esc鍵進入vi編輯器的命令狀態(tài)，然后單擊鍵盤輸入:wq，保存已編輯的exports文件并退出vi 編輯器。2.

16、在上面打開的同一個終端窗口（Terminal）中，重新啟動nfs服務(wù)，請您輸入下列2條相同的命令：（/etc/rc.d/init.d這個目錄下的腳本就類似與windows中的注冊表，在系統(tǒng)啟動的時候執(zhí)行。） /etc/rc.d/init.d/nfs restart若出現(xiàn)下列打印信息，則表示宿主PC機重新啟動了nfs 服務(wù)，如圖1-17。Shutting down NFS mountd: OK Shutting down NFS daemon: OK Shutting down NFS quotas: OK Shutting down NFS services: OK Starting NFS

17、services: OK Starting NFS quotas: OK Starting NFS daemon: OK Starting NFS mountd: OK 圖1-17當(dāng)我們的設(shè)置生效后，即表示：允許IP 地址為0 的機器訪問您的IP 地址為00 的宿主PC 機的根目錄（/）。當(dāng)然我們可以更改這個IP 地址，以讓不同的計算機訪問宿主機的內(nèi)容?，F(xiàn)在NFS就可以使用了。5實驗內(nèi)容及實驗數(shù)據(jù)記錄1. 參照本實驗指導(dǎo)書所列的步驟，一步一步地完成宿主PC機與PXA270-EP目標(biāo)板的連接。2. 參照本實驗指導(dǎo)書給出的步驟，一步一步地完成宿主機端開發(fā)環(huán)境的安裝與配置。3. 參照本實驗指導(dǎo)書給出的步驟，一步一步地完成minicom的配置。4. 參照本實驗指導(dǎo)書給出的步驟，一步一步地完成TFTP服務(wù)的配置。5. 參照實驗指導(dǎo)書給出的步驟，一步一步地完成NFS服務(wù)的配置。6.實驗數(shù)據(jù)參照以上圖片6 實驗數(shù)據(jù)處理與分析實驗命令如下： minicom s setup service xinetd restart ifconfig eth0 00 up cp /pxa270_linux/IMAGE/zImage /t -arf /*在本地準(zhǔn)備一個文件*/ t /*用tftp服務(wù)登陸本機*/ tftp>