嵌入式实验报告

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1、嵌入式实验报告指导老师： 涂 刚 班 级： 计算机060 姓 名： 学 号： 姓 名： 学 号： 完成日期： 7.5 试验一：bootloader (ads、引导)一、实验任务1、熟悉ADS 1.2开发工具创建、编译、下载、调试工程2、串口通讯串口控制器初始化、收/发数据3、配置主机端的nfs服务器配置主机端的nfs服务器，以连接linux核心4、下载并运行linux核心使用自己的串口程序下载并运行linux核心二、实验内容l 编写串口接收数据函数l 编写串口发送数据函数l 学习ads、jtag调试、flash烧写l 打印菜单，等待用户输入l 下载并运行linux核心l 配置主机的nfs服务器

2、，与linux核心连接三、实验步骤(1) 修改bootloader：菜单、串口收发、命令行；Bootloader的main()函数：int main(void)ARMTargetInit(); /目标板初始化;/接收用户命令，传递linux核心； Uart_puts(Menu:nr);Uart_puts(1.Load kernel via Xmodem;nr);Uart_puts(2.Boot linux; nr);Uart_puts(3.Load kernel from flash and boot; nr);Uart_puts(Make your choice.nr);doch=Uart_

3、getc();while(ch!=1 & ch!=2 & ch!=3); return 0;/main;接收串口数据并做相应处理：while(1) 打印菜单并等待用户输入; switch(ch)/根据用户输入做相应处理 case 1: imgsize=xmodem_receive(char *)KERNEL_BASE, MAX_KERNEL_SIZE); if(imgsize=0)/下载出错; else/下载成功; break; case 3: nand_read(unsigned char *)KERNEL_BASE, 0x00030000, 4*1024*1024); case 2: Bo

4、otKernel(); /这里是不会返回的，否则出错; break; default: break; 串口读写：void Uart_putc(char c)while(!SERIAL_WRITE_READY(); (UTXH0) = (c); unsigned char Uart_getc( ) while(!SERIAL_CHAR_READY();return URXH0; (2) 使用ads1.2编译bootloader；(3) 使用uarmjtag下载、调试bootloader；(4) 使用axd查看变量、内存，单步跟踪； (5) 配置超级终端，与bootloader通讯；(6) 使用超

5、级终端下载Linux核心映像；(7) 启动Linux核心运行，察看结果；(8) linux核心能够运行到加载root步骤，说明bootloader正常运行；(9) 将bootloader烧写到flash中，重启目标板电源，察看bootloader是否烧写正常，下载核心测试；（10）主机重启到Fedora，配置nfs； 编辑/etc/export文件：/home/arm_os/ 目标板ip(rw,sync)/home/arm_os/ 主机ip(rw,sync)重新启动nfs服务器：/etc/init.d/nfs restart测试nfs服务器是否正常运行：mount 主机ip:/home/arm

6、_os/ /mnt （11）以root用户启动cutecom，将cutecom配置成115200 bps，8位，1位停止位，无校验，xmodem，no line end；（12）使用bootloader重新下载Linux核心映像，启动核心运行后，察看是否成功加载nfs上的root文件系统；目标板linux系统正常运行到命令行模式下，能够正常输入linux命令，说明实验成功。 四、实验过程中遇到的问题及解决方案问题一 ：打开dubug，下载zImage失败，调试时观察内存地址不是从0x0开始。解决方法：从新做了很多遍，仍然失败，最后终于观察到jtag线上的灯没有亮，换了一根好的jtag线，终于成

7、功地下载了核心映像。问题二 ：cmd命令行下烧写bootloader时出现错误,ERROR:K9S1208 IS NOT DETECTED.解决方法： 因为不明白错误出现的原因，向老师提出疑问，经老师指点，忽略此错误。问题三 ：最后一步使用bootloader重新下载linux核心映像之后，目标板linux系统始终无法正常运行到linux命令模式下。解决方法：重新到xp下，设置bootlinux.c中的Linux核心启动命令行：char *linux_cmd=noinitrd init=/init root=/dev/nfs nfsroot=172.16.68.25:/home/arm_os/

8、 ip=172.16.68.24 console=ttySAC0; 通过此设置指定root在nfs服务器上，保持nfs：ip地址的一致。试验二：linux kernel (gcc、make)一、实验任务1、熟悉基本的linux命令文件操作、文件编辑串口工具、程序开发2、配置linux核心make menuconfig 3、 交叉编译linux核心make zImage 二、实验内容l 熟悉基本的linux命令l 配置linux核心l 交叉编译linux核心l 调试自己编译的核心l 挂载nfs上的root（根目录）l 编写一个小程序在目标板上运行三、实验步骤登陆Fedora，在终端进入管理员模式

9、；解压缩源码包到/home/下； 察看解压缩后的/home/arm_os目录：Linux核心、编译器、rootfs等；配置并测试nfs；配置cutecom：115200，XModem，No line end；配置核心：make menuconfig；编译核心：make；下载并运行核心，加载root文件系统；重新设置cutecom为LF line end；熟悉基本的Linux命令；编写一个小程序hello.c在目标板上运行，察看结果。#includeInt main()Printf(“hello”);Return 0;四、实验中遇到的主要问题及解决方法问题一：核心的配置和编译都成功了，但是打开c

10、utecom不能进入命令行模式，说明加载root文件系统失败，不能调试自己编译的核心。解决方法：观察mount之后的/mnt目录下是空的，进入XP下发现D盘是空的，于是重新拷贝核心映像文件，重复实验一的工作，最后成功加载root文件系统，进入cutecom命令行。问题二：写成的hello.c程序用gcc编译之后不能在目标板上运行。解决方法：编译的命令不对，应该用arm-gcc-linux进行交叉编译，而不是用gcc，得到的可执行文件可以用命令./hello成功运行。试验三：linux driver (uart)一、实验任务1、 Linux驱动编程基本接口常用函数2、 串口驱动申请中断处理串口数

11、据读、写二、实验内容编写串口驱动初始化、释放函数；编写串口驱动接收数据函数；编写串口驱动发送数据函数；编写串口驱动中断处理函数；编写串口访问应用程序； 使用模块方式编译驱动；使用模块方式调试驱动；实现基本的串口数据收发。 三、实验步骤(1) 填写函数：uart_init、uart_exit、uart_open、uart_ release，实现串口设备初始化、释放、打开、关闭；串口设备初始化函数：int ret;dev_t devno = MKDEV(uart_major, 0);if(uart_major) ret = register_chrdev_region(devno, 1, uart

12、);else ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, uart);uart_major = MAJOR(devno);if(ret = UART_SIZE) return -EIO;if(*ppos + size UART_SIZE)size = UART_SIZE - *ppos;dochar c;if(!loop_buffer_del(&readb, &c)copy_to_user(buf+i, &c, 1);i+;elseschedule_timeout(10); while(i = UART_SIZE)return -EIO;if(*ppos +

13、 size UART_SIZE) size = UART_SIZE - *ppos;copy_from_user(wmem, buf, size); for(i=0; isize; i+)while(!(_raw_readl(uart + S3C2410_UTRSTAT) & 0x4);_raw_writel(*(wmem + i), uart + S3C2410_UTXH);return size;串口访问应用程序：#include #include int main() int uart_fd, i;char c; uart_fd = open(/dev/uart, O_RDWR); if

14、(uart_fd 0) printf(Open device error!n);return -1; for(i=0; i50; i+) read(uart_fd, &c, 1); printf(%c, c); write(uart_fd, &c, 1); if(c = q)break; close(uart_fd); return 0; (3) 用模块方式编译Linux核心，生成uart.ko，启动目标板Linux核心，用insmod、rmmod等命令操作模块；用printk打印调试串口驱动，包括中断相应，读写等；(4) 编写应用程序：uart.c，实现打开串口设备、读写等，把主机端由cut

15、ecom发过来的串口数据回传给主机；(5) 将目标板上串口线连到串口1；(6) 编译应用程序uart.c，实现和主机间的串口通讯。 四、实验中遇到的问题及解决方法问题一：在超级终端下打开cutecom失败解决方法：由于没有使用交换机，网络需要重新激活，激活网络之后，cutecom打开成功。问题二：对模块化编译方法不太了解，对其过程不清楚。解决方法：经老师点拨，逐渐明白其过程：首先修改uart.c中的波特率，然后拷贝驱动，把：/home/arm_os/test/st/test3/driver/下的make拷贝到：/home/arm_os/kernel/linux-2.6.29.8/driver/

16、char下，再拷贝应用程序：把:/home/arm_os/test/st/tesT3/下的make拷贝到自己的文件夹，用于测试。试验四：linux driver (touchscreen)一、实验任务1、 触摸屏驱动初始化坐标值2、 触摸屏、图形系统协调工作触摸屏校准拨号键盘二、实验内容l 编写触摸屏驱动初始化、释放函数；l 编写触摸屏驱动读取数据函数；l 编写触摸屏驱动中断处理函数；l 使用模块方式调试驱动；l 编写触摸屏读取应用程序； l 编写简单图形系统绘制应用程序，绘制一个数字键盘；l 实现基本的触摸键盘程序。 三、实验步骤(1) 函数：ts_init、ts_exit、ts_open、

17、ts_ release，实现触摸屏设备初始化、释放、打开、关闭；触摸屏设备初始化函数：int ret;dev_t devno = MKDEV(ts_major, 0);if(ts_major) ret = register_chrdev_region(devno, 1, “ts_ads7843);else ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, ts_ads7843 );ts_major = MAJOR(devno);if(ret 0)printk(Register chrdev region failed!n);return ret; cdev_ini

18、t(&ts_cdev, &ts_fops);ret = cdev_add(&ts_cdev, devno, 1);if(ret)printk(Add c device failed!n);return ret; spi0_base = ioremap(S3C2410_PA_SPI,0x20);device_init();init_waitqueue_head(&wq);ret = request_irq(IRQ_EINT5, ts_isr, IRQF_DISABLED, ts_ads7843, NULL);if(ret)printk(Request irq failed!n); return

19、ret; TS_OPEN_INT();ts_time = jiffies;printk(Ts_ads7843 module init.n);return 0;触摸屏设备释放函数：free_irq(IRQ_EINT5, NULL); cdev_del(&ts_cdev);unregister_chrdev_region(MKDEV(ts_major,0),1);printk(Ts_ads7843 module exit.n);(2) 填写函数：ts_isr、ts_read，实现触摸屏读、中断处理触摸屏设备中断处理函数：if(jiffies = sizeof(struct ts_ret)inter

20、ruptible_sleep_on(&wq);ts_ret.x = x;ts_ret.y = y;ts_ret.pressure = PEN_DOWN;copy_to_user(buffer, (char *)&ts_ret, sizeof(struct ts_ret); count -= sizeof(struct ts_ret);size += sizeof(struct ts_ret); return size;(3) 用模块方式编译Linux核心，生成ts_ads7843.ko，启动目标板Linux核心，用insmod、rmmod等操作模块；(4) 用printk打印调试触摸屏驱动，包

21、括中断相应，读等；(5) 编写应用程序：ts_ads7843.c，实现打开触摸屏设备、读等；触摸屏访问应用程序：#include #include int main() int ts_fd, i;char c;struct ts_ret ts_ret;ts_fd = open(/dev/ts_ads7843, O_RDWR);if(ts_fd 0)printf(Open ts device error!n);return -1;for(i=0; i50; i+) if(read(ts_fd, &ts_ret, sizeof(struct ts_ret) if(ts_ret.x Xmax) ts

22、_ret.x = Xmax;if(ts_ret.y Ymax) ts_ret.y = Ymax; x = (ts_ret.x-Xmin) * SCREEN_WIDTH/(Xmax-Xmin); y = (ts_ret.y-Ymin) * SCREEN_HEIGHT/(Ymax-Ymin); close(ts_fd); return 0; (6) 在ts_ads7843.c 中增加简单图形系统绘制函数，绘制数字键盘，对触摸屏设备数据进行校正，实现触摸键盘的功能。 四、实验中出现的主要问题和解决方法问题一：挂载网络文件系统上的root再次失败。解决方法：经过仔细观察总结，发现系统中的编辑/etc/

23、export文件设置为：/home/ rootfs 目标板ip(rw,sync)/home /rootfs 主机ip(rw,sync) 分析可能是上一次做实验的人用的主目录路径跟我们的不一样，于是我们重新以/home /rootfs为路径测试测试nfs服务器：mount 主机ip:/homerootfs /mnt ，在后续文件操作中也一直注意这个方面，解决了多次挂载失败的问题。问题二：主要是触摸屏校正的问题解决方法：按课件上的方法耐心地测试，直到找出比较合适的值。实验五、六：GPRS综合试验 (framebuffer)GPRS综合试验一、实验任务1、 GPRS模块控制试验串口控制GPRS模块A

24、T命令集2、 综合实验电话拨号短消息发送二、实验过程及遇到的问题本实验比较简单，把手机的sim卡装在一个卡上，插在目标班上，就可以按键打电话了。碰到的主要问题是对硬件结构不熟悉。实验体会嵌入式开发是一个很吸引人的方向。通过三次课与六次实验，我们对这个课题有了一个很清晰的认识和了解，感受到了嵌入式操作系统的独特魅力。开始老师讲理论的时候，只能大略听懂其中的操作系统部分，对嵌入式的概念理解很模糊。第一次实验是做起来感觉最难的一次，因为是第一次接触很多软件和文件，都不明白自己的每一步操作的原因和目的，一旦出错，也不知道从哪儿排错。第二次实验相对比较简单，基本linux操作和核心编译配置我们以前都有训练过。做完两次实验好好综合总结了一下，才明白了每一步操作的意义，以及嵌入式两次实验，才明白嵌入式linux的基本原理，有了这个基础，在后续的实验中感觉就明白多了，碰到问题的时候可以自己摸索着解决或者像同学请教，最后完成了用自己开发的简单linux系统打电话的目标。总觉得在这六次实验中有个遗憾，可能因为课时限制和学生精力有限，代码大部分都是老师给的现成的。应该掌握了这些编程，才算真正掌握了嵌入式系统系统开发，不过这个只能留待我们在课后实现了。12 / 12文档可自由编辑打印