嵌入式實驗心得體會

嵌入式實驗心得體味學期開始，我們開始學習《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》，由于初次接觸嵌入式系統(tǒng)，感覺蠻難的，所以收獲不是很大，不少的概念都比較含糊，等到學期完畢開始做嵌入式課程設(shè)計時，真是茫然無從下手，自從拿到設(shè)計主題后，我就像熱鍋上的螞蟻，一個字“急”。最后實在沒有方法，逼著自己去學習，查資料，總算對嵌入式有了淺層理解。嵌入式系統(tǒng)本身是一個相對含糊的定義，一個手持的MP3和一個PC104的微型工業(yè)控制計算機都可以認為是嵌入式系統(tǒng)?？傮w來說，嵌入式系統(tǒng)是“用于控制，監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝備”。一個典型的桌面Linux系統(tǒng)包括3個主要的軟件層——linux內(nèi)核、C庫和應(yīng)用程序代碼。內(nèi)核是惟一可以徹底控制硬件的層，內(nèi)核驅(qū)動程序代表應(yīng)用程序與硬件之間發(fā)展會話。內(nèi)核之上是C庫，負責把POSIXAPI轉(zhuǎn)換為內(nèi)核可以識別的形式，然后調(diào)用內(nèi)核，從應(yīng)用程序向內(nèi)核傳遞參數(shù)。應(yīng)用程序依靠驅(qū)動內(nèi)核來完成特定的任務(wù)。在了解了根抵知識之后，我開始發(fā)展上機操作，固然，其中遇到不少的難題，不少東西都是第一次接觸，又沒有別人在旁邊指導操作，徹底憑借自己去摸索練習。其中的艱難可想而知。然而堅持就是勝利，牙一咬眼一閉堅持做下去，而通過本次實驗，我感覺收獲還是蠻多的。可能我對于嵌入式的知識學習的還是不太多，但是這之外的東西收獲頗豐。它讓我學會了如何通過自己的努力去認知一個新事物，更重要的是端正自己的學習態(tài)度，惟獨真正下功夫去學習，才干有收獲，里面大牛們的恭敬。嵌入式的調(diào)試是非常麻煩的，很耗時。雖然有g(shù)dbserver這種工具，但是你用的開辟工具鏈中不一定包括它，而且就算用上了調(diào)試仍然是很花時間的。所以要是不想天天通宵調(diào)程序呢，那就要時時以編寫無錯程序為目標。.了解一點編譯知識。這對編寫高性能程序很有匡助。.學習設(shè)計模式。設(shè)計模式普通在高級語言中討論較多，但是好東西應(yīng)該大家一起分享。學習設(shè)計模式對提高我們的設(shè)計能力非常有匡助。用C語言也可以實現(xiàn)一些模式思想，例如我們常用的回調(diào)函數(shù)，就可看做是Command模式的C語言版本。.要有前瞻性，要積極學習新技術(shù)。目前的嵌入式開辟普通都是將PC應(yīng)用加以剪裁，移植到嵌入式系統(tǒng)中。但是隨著通信技術(shù)的開展，IPv6的廣泛應(yīng)用，設(shè)備上網(wǎng)是大勢所趨。許多新技術(shù)有可能在嵌入式領(lǐng)域率先應(yīng)用。把握住這個趨勢，嵌入式程序員大有可為。現(xiàn)在不少公司招程序員要求有嵌入式開辟經(jīng)歷，其實本質(zhì)上嵌入式開辟和我們尋常的開辟沒什么不同，只是要求嚴格一點。我寫下這些希翼對學習嵌入式開辟的朋友們有所匡助。正所謂“一份耕耘，一份收獲。”沒有付出，何談回報呢?再者，通過本次實驗，我也學會了如何去分析問題，如何找出自己設(shè)計中的缺乏，繼而去排除解決問題，這就是一個自我學習的過程。當我們通過實驗去學習理論知識時，自己動手得出的結(jié)論，不僅能加深我們對嵌入式的理解，更能加深我們對此的記憶。固然，在這其中，我也發(fā)現(xiàn)自己的許多缺乏之處，由于學期伊始我沒有好好學習，才落到如此地步，這也可以說是一個教訓吧!我相信在以后的學習工作中，我一定會端正自己的學習態(tài)度，一絲不茍的去對待每一件事。惟獨做好足夠的準備，才干事半功倍！Uboot是1999年由德國DENX軟件工程中心的WolfgangDenk發(fā)起的，全稱UniversalBootloadero具有如下特點：★支持多種硬件構(gòu)架：包括ARM、x86、PPC、MIPS、m68k>NIOS、Blackfin★支持多種操作系統(tǒng)：包括Linux、VxWorks.NETBSD、QNX、RTEMS>ARTOS>LynxOS★支持多達216種以上的開辟板★開放源代碼，遵循GPL條款★易于移植、調(diào)試1、進一步了解Uboot的啟動流程2、進一步分析Uboot的啟動過程3、實現(xiàn)Uboot的移植分析Uboot的啟動流程，實現(xiàn)Uboot的移植1、Uboot的啟動流程、分析U-Boot的啟動過程可以分成3個階段。首先在Flash中運行匯編程序，將Flash中的啟動代碼部份復制到SDRAM中，同時創(chuàng)造環(huán)境準備運行C程序;然后在SDRAM中執(zhí)行，對硬件發(fā)展初始化;最后設(shè)置內(nèi)核參數(shù)的標記列表,復制鏡像文件,進入內(nèi)核的入口函數(shù)。1)程序首先在Flash中運行CPU入口函數(shù)/cpu/arm920t/start.so詳細工作包括：設(shè)置異常的入口地址和異常處理函數(shù);配置PLLCON存放器，確定系統(tǒng)的主頻;屏蔽看門狗和中斷;初始化I/O存放器;關(guān)閉MMU功能;初始化存儲器空間，設(shè)置刷新頻率;將U-Boot的內(nèi)容復制到SDRAM中；設(shè)置堆棧的大小，Idrpc,startarmbootoboard/yqliu2410中config,mk文件(TEXTBASE=0x31F00000)用于設(shè)置程序編譯連接的起始地址,在程序中要特殊注意與地址相關(guān)指令的使用。當程序在Flash中運行時,執(zhí)行程序跳轉(zhuǎn)時必須要使用跳轉(zhuǎn)指令,而不能使用絕對地址的跳轉(zhuǎn)(即直接對PC操作)。如果使用絕對地址，那末，程序的取指是相對于當前PC位置向前或者向后的32MB空間內(nèi)，而不會跳入SDRAM中。2)程序跳轉(zhuǎn)到SDRAM中執(zhí)行/libarm/board.c中的startarmboot()函數(shù)。該函數(shù)將完成如下工作：設(shè)置通用端口；設(shè)置處理器類型；設(shè)置啟動參數(shù)地址；envinit：設(shè)置環(huán)境變量，初始化環(huán)境；initbaudrate：設(shè)置串口的波特率；serialinit：設(shè)置串口的工作方式；flashinit：設(shè)置ID號、每一個分頁的起始地址等信息，將信息送到相應(yīng)的構(gòu)造體中；draminit：設(shè)置SDRAM的起始地址和大??；envrelocate：將環(huán)境變量的地址送到全局變量構(gòu)造體中；enableinterrupts：開啟中斷；*mainloop：該函數(shù)主要用于設(shè)置延時等待，從而確定目標板是進入下載操作模式還是下載鏡像文件啟動內(nèi)核。在設(shè)定的延時時間范圍內(nèi)，目標板將在串口等待輸入命令，當目標板接到正確的命令后,系統(tǒng)進入下載模式。在延時時間到達后,如果沒有接收到相關(guān)命令系統(tǒng)將自動進入裝載模式。3)裝載模式下系統(tǒng)將執(zhí)行dobootmlinux()函數(shù),0x30008000是內(nèi)核在SDRAM中的起始地址;0x30800000是ramdisk在SDRAM中的起始地址;0x40000是內(nèi)核在Flash中的位置,0x100000是數(shù)據(jù)塊的大小;0x140000是ramdisk在FLASH中的位置,0x440000是數(shù)據(jù)塊的大小。系統(tǒng)調(diào)用memcpyO函數(shù)將內(nèi)核從flash和ramdisk復制到SDRAM中，詳細如下：memcpy((void*)0x30008000,(void*)0x40000,0x100000);〃復制數(shù)據(jù)塊memcpy((void*)0x30800000,(void*)0x140000,0x440000);〃復制數(shù)據(jù)塊通常，將內(nèi)核參數(shù)傳遞給Linux操作系統(tǒng)有兩種方法：采用structparamstruct構(gòu)造體或者標記列表。一個合法的標記列表開始于ATAGC0RE,完畢于ATAGNONE。ATAGCORE可以為空，一個空的ATAGCORE的size字段設(shè)為“2”(0x00000002)。ATAGNONE的size字段必須設(shè)為“0”o標記列表可以有任意多的標記(tag)。在嵌入式Linux系統(tǒng)中,通常由U-Boot設(shè)置的啟動參數(shù)有：ATAGCORE、ATAGMEM、ATAGCMDLINE、ATAGRAMDISK.ATAGINITRD等。在本系統(tǒng)中,傳遞參數(shù)時分別調(diào)用了以下tag：setupstarttag(bd);〃標記列表開始setupmemorytags(bd);〃設(shè)置內(nèi)存的起始位置和大小setupmandlinetag(bd,mandline);/*Linux內(nèi)核在啟動時可以命令行參數(shù)的形式來接收信息，利用這一點可以向內(nèi)核提供那些內(nèi)核不能檢測的硬件參數(shù)信息,或者重載(override)內(nèi)核檢測到的信息。setupramdisktag(bd);〃表示內(nèi)核解壓后ramdisk的大小setupinitrdtag(bd,initrdstart,initrdend);〃設(shè)置ramdisk的大小和物理起始地址setupendtag(bd);〃標記列表完畢其中bdt*bd=gd->bd是指向bdt構(gòu)造體的指針，在該構(gòu)造體中存放了關(guān)于開辟板配置的根本信息。系統(tǒng)采用以下代碼來進入內(nèi)核函數(shù)：theKernel=(void(*)(int,int))ntohl(hdr->ihep);hdr是imageheadert類型的構(gòu)造體,hdr-〉ihep指向內(nèi)核的第一條指令地址，即Linux操作系統(tǒng)下的/kernel/arch/arm/boot/pressed/head.S匯編程序。theKernel()函數(shù)調(diào)用應(yīng)該不會返回，如果該調(diào)用返回,那末說明出錯。2、Uboot的移植步驟1）建立板級支持包根據(jù)S3C2410處理器，在board目錄下依照smdk2410目錄配置，創(chuàng)立自己開辟板的板級資源目錄，相應(yīng)的在include/configs目錄下創(chuàng)立頭文件。修改規(guī)那末文件Makfile,添加開辟板編譯參數(shù)支持2）添加外設(shè)支持添加存儲設(shè)備支持：NANDFLASH啟動支持添加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持：DM9000A添加USB接口支持添加文件系統(tǒng)支持3）設(shè)置環(huán)境變量U-Boot中提供了豐富的命令，smdk2410開辟板配置了一部份命令，我們需要通過相應(yīng)的環(huán)境變量為自己的開辟板增加一些命令:?#defineCONFIGCMDNAND?#defineCONFIGCMDPING?ttdefineCONFIGCMDDLF?ttdefineCONFIGCMDENV?ttdefineCONFIGCMDNET?ftdefineCONFIGBOOTDELAY3?ttdefineCFGLOADADDR0x30008000?ttdefineCFGTFTPLOADADDR0x300080009 4）編譯U-boot配置開辟板：#makeuptech2410classconfigConfiguringforuptech2410classboard.從實習到現(xiàn)在搞嵌入式開辟快一年了，驀然回首好似一年過得挺快，挺順利的。細細品味，發(fā)現(xiàn)這一年還是有不少值得回顧和的東西。至少這一年看書挺多，大概二十幾本，固然和那些一年看一百多本書的人沒法比，但是我已經(jīng)超越了自己。這是我大學畢業(yè)的第一年，初次走上社會，很想一展身手，可是.....其實也不用可是了，和不少朋友一樣碰了不少釘子，現(xiàn)在我和老板的關(guān)系就挺普通的，只是我性格還不錯。呵呵”，做優(yōu)秀員工看來還得慢慢學。今年最大的收獲就是做了一個半工程，是在uClinux下面跑的。半個是SNMP-Agent的實現(xiàn)，因為我去的時候snmpd已經(jīng)跑起來了，我只是實現(xiàn)部份管理功能;一個是基于Web的管理系統(tǒng)，使公司的主打產(chǎn)品微波通信設(shè)備上網(wǎng)。這個工程是我一手籌畫，一手實現(xiàn)（界面設(shè)計是一位女同事，很優(yōu)秀的程序員），從中學到的東西也最多，感情不可謂不深。SNMP即簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，其實一點都不簡單。在我所知的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議里面，它僅僅比0SI的CMIP簡單一點，而CMIP直到現(xiàn)在還沒得到廣泛應(yīng)用。我們能夠?qū)崿F(xiàn)SNMP-Agent不能不感謝CarnegieMellon大學的ucd-snmp軟件包。它使得開辟人員專注于實現(xiàn)對特定設(shè)備的管理功能。我在工程中的工作主要是擴展MIB,實現(xiàn)相應(yīng)的管理功能以及網(wǎng)絡(luò)功能的擴展。我們公司的MIB庫比較龐大，但是程序運行還是挺快的。因為ucd-snmp軟件包中大量使用回調(diào)函數(shù)，而且它將MIB樹以二叉樹形式表示，但是每一個結(jié)點不是單個的MIB結(jié)點，而是一個表，包括了多個結(jié)點?；卣{(diào)函數(shù)和兩層表示法的使用是操作快速的主要因素?；赪eb的管理系統(tǒng)我原本是打算在設(shè)備外實現(xiàn)SNMP-Manager的功能，因為設(shè)備中已經(jīng)嵌入了Agento這樣管理人員可以在世界各地通過公司的管理平臺，實現(xiàn)對所有設(shè)備的管理。但是老板想在設(shè)備中嵌入一個管理系統(tǒng)，可以通過管理單個設(shè)備就行。呵呵??，這樣工作又輕松了一點，就按老板的意思做了。我用的效勞器是BOA,它比現(xiàn)在市場占有率第一的Apache速度要快。目前還只支持CGI,我就用C寫CGI程序，古老了點。但是在開辟過程中感覺用CGI比用現(xiàn)在流行的ASP,JSP要爽，可以隨心所欲，哈哈而且這也是用 語言的優(yōu)點。CGI程序很簡單，它的輸入就是標準輸入，它的輸出就是標準輸出。BOA在uClinux上面跑總要出點問題的，出問題好，出了問題我就能找到問題，一來一往，我對socket編程，I/O多路等編程技術(shù)了解也就越來越深了。在Linux下面搞了一年，不愛上Linux都難，個人認為軟件開發(fā)人員在Linux下面進步是最快的。那末多優(yōu)秀的開源代碼供我們研究，宛如每天與世界上最優(yōu)秀的程序員打交道，進步于不經(jīng)意間。哈哈正所謂“熟讀唐詩三百首，不會作詩也會吟”。GCC編譯器的優(yōu)秀不用多說，我覺得寫Makefile也是很件開心的事。不推薦程序員搞開辟都用IDE,隔靴捎癢很不爽。但是Linux缺點也很明顯，聽歌、看碟、玩游戲不如Windowso恰巧公司的電腦沒音箱，干脆我就懶得用Windows了。用Linux而不講開源是不道德的，我們程序員享受著開源的好處，自然也要為開源做點奉獻。我開辟的所有軟件都開源，但是我也有個“怪癖”：不喜歡別人在我代碼未完成的時候問我要源代碼。.不要玩Linuxo這一點主要是對像我這樣在Linux下面開辟的程序員來說的。因為Linux對程序員的吸引力很大，但它下面可以直接用的軟件還是比較少。于是我們總想到網(wǎng)上找一些開源的軟件裝到我們的機器上，從無到有讓人很有成就感的，呵呵?二要是裝上