嵌入式系統(tǒng)實驗報告(華中科技大學).doc

課 程 實 驗 報 告實驗名稱：嵌入式系統(tǒng)實驗專業(yè)班級：計算機科學與技術x班學 號： Ux 姓 名： x 合 作 者： x 實驗時間： xxxx年xx月xx日 計算機科學與技術學院試驗一：bootloader (ads、引導)一、實驗任務1、熟悉ADS 1.2開發(fā)工具創(chuàng)建、編譯、下載、調試工程2、串口通訊串口控制器初始化、收/發(fā)數(shù)據(jù)3、配置主機端的nfs服務器配置主機端的nfs服務器，以連接linux核心4、下載并運行l(wèi)inux核心使用自己的串口程序下載并運行l(wèi)inux核心二、實驗內容編寫串口接收數(shù)據(jù)函數(shù)編寫串口發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)學習ads、jtag調試、flash燒寫打印菜單，等待用戶輸入下載并運行l(wèi)inux核心配置主機的nfs服務器，與linux核心連接三、實驗步驟1.編寫串口接收數(shù)據(jù)函數(shù)編寫串口發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)修改bootloader：菜單、串口收發(fā)、命令行；接收串口數(shù)據(jù)并做相應處理：while(1) 打印菜單并等待用戶輸入; switch(ch)/根據(jù)用戶輸入做相應處理 case 1: imgsize=xmodem_receive(char *)KERNEL_BASE, MAX_KERNEL_SIZE); if(imgsize=0)/下載出錯; else/下載成功; break; case 3: nand_read(unsigned char *)KERNEL_BASE, 0x00030000, 4*1024*1024); case 2: BootKernel(); /這里是不會返回的，否則出錯; break; default: break; Bootloader的main()函數(shù)打印菜單：int main(void)ARMTargetInit(); /目標板初始化;/接收用戶命令，傳遞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_getc();while(ch!=1 & ch!=2 & ch!=3); return 0;串口讀寫：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編譯bootloader；3.使用uarmjtag下載、調試bootloader；4.使用axd查看變量、內存，單步跟蹤； 5.配置超級終端，與bootloader通訊；6.配置nfs； 編輯/etc/export文件：/home/arm_os/filesystem/rootfs 目標板ip(rw,sync)/home/arm_os/filesystem/rootfs 主機ip(rw,sync)啟動nfs服務器：/etc/init.d/nfs restart測試nfs服務器是否正常運行：mount 主機ip:/home/arm_os/filesystem/rootfs /mnt 7.以root用戶啟動cutecom，將cutecom配置改為115200 bps，8位，1位停止位，無校驗，xmodem，no line end；8.使用bootloader重新下載Linux核心映像，啟動核心運行后，察看是否成功加載nfs上的root文件系統(tǒng)；9.啟動Linux核心運行，察看結果；10.linux核心能夠運行到加載root步驟，說明bootloader正常運行；11.將bootloader燒寫到flash中，重啟目標板電源，察看bootloader是否燒寫正常，下載核心測試；目標板linux系統(tǒng)正常運行到命令行模式下，能夠正常輸入linux命令，說明實驗成功。 四、實驗過程中遇到的問題及解決方案問題一 ：打開dubug，下載zImage失敗，調試時發(fā)現(xiàn)下載失敗原因是發(fā)生錯誤程序寫為無限循環(huán)。解決方法：重新做了很多遍，仍然失敗，最終發(fā)現(xiàn)同樣的bootloader初始化及同樣的下載操作在別的機器中能夠正常運行，最終換了試驗臺終于成功地下載了核心映像。問題二 ：實驗中雖然下載完成，但是在cutecom中并沒有顯示成功下載映像，沒有出現(xiàn)#號不能進入命令行模式，不能夠進行后續(xù)的操作。解決方法： 因為不明白錯誤出現(xiàn)的原因，向老師提出疑問，經(jīng)老師指點，發(fā)現(xiàn)linux系統(tǒng)中網(wǎng)絡連接處沒有網(wǎng)絡連接，通過重新配置了ip地址，最終成功下載了核心映像。試驗二：linux kernel (gcc、make)一、實驗任務1、熟悉基本的linux命令文件操作、文件編輯串口工具、程序開發(fā)2、配置linux核心make menuconfig 3、 交叉編譯linux核心make zImage 二、實驗內容熟悉基本的linux命令配置linux核心交叉編譯linux核心調試自己編譯的核心掛載nfs上的root（根目錄）編寫一個小程序在目標板上運行三、實驗步驟1.登陸linux系統(tǒng)，在終端進入管理員模式；2.解壓縮源碼包到/home/下； 3.察看解壓縮后的/home/arm_os目錄：Linux核心、編譯器、rootfs等；4.配置并測試nfs；5.配置cutecom：115200，XModem，No line end；6.配置核心：make menuconfig；7.編譯核心：make；8.下載并運行核心，加載root文件系統(tǒng)；9.重新設置cutecom為LF line end；熟悉基本的Linux命令；10.編寫一個小程序hello.c在目標板上運行，察看結果。#includeInt main()Printf(“hello”);Return 0;四、實驗中遇到的主要問題及解決方法問題1：寫成的hello.c程序用gcc編譯之后不能在目標板上運行。解決方法：通過請教老師才知道編譯的命令不對，此實驗板需要通過用arm-gcc-linux進行交叉編譯，而不是用gcc，得到的可執(zhí)行文件可以用命令./hello成功運行。試驗三：linux driver (uart)一、實驗任務1、 Linux驅動編程基本接口常用函數(shù)2、 串口驅動申請中斷處理串口數(shù)據(jù)讀、寫二、實驗內容編寫串口驅動初始化、釋放函數(shù)；編寫串口驅動接收數(shù)據(jù)函數(shù)；編寫串口驅動發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)；編寫串口驅動中斷處理函數(shù)；編寫串口訪問應用程序； 使用模塊方式編譯驅動；使用模塊方式調試驅動；實現(xiàn)基本的串口數(shù)據(jù)收發(fā)。 三、實驗步驟1編寫初始化、釋放函數(shù)：uart_init、uart_exit、uart_open、uart_ release分別實現(xiàn)串口設備初始化、釋放、打開、關閉串口設備初始化函數(shù)：int ret;dev_t devno = MKDEV(uart_major, 0);if(uart_major) ret = register_chrdev_region(devno, 1, uart);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 + 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;串口訪問應用程序：#include #include int main() int uart_fd, i;char c; uart_fd = open(/dev/uart, O_RDWR); if(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.用模塊方式編譯Linux核心，生成uart.ko，啟動目標板Linux核心，用insmod、rmmod等命令操作模塊；用printk打印調試串口驅動，包括中斷相應，讀寫等；4.編寫應用程序：uart.c，實現(xiàn)打開串口設備、讀寫等，把主機端由cutecom發(fā)過來的串口數(shù)據(jù)回傳給主機；5.將目標板上串口線連到串口1；6.編譯應用程序uart.c，實現(xiàn)和主機間的串口通訊。 四、實驗中遇到的問題及解決方法問題1：由于模塊化編譯方法不太了解，對其過程不清楚。解決方法：向老師提出疑問后才知道首先修改uart.c中的波特率，然后拷貝驅動：/home/arm_os/test/st/test3/driver/下的makefile和uart.c拷貝到：/home/arm_os/kernel/linux-2.6.29.8/driver/char下，再拷貝應用程序：把:/home/arm_os/test/st/tesT3/下的makefile和uart.c拷貝到自己的文件夾，用于測試。問題2：前面步驟都照常執(zhí)行但是發(fā)送接收始終不能夠成功。解決方法：通過問老師仍然查不出錯誤，于是換了試驗臺再次嘗試后能夠成功，同樣是實驗臺的問題。試驗四：linux driver (touchscreen)一、實驗任務1、 觸摸屏驅動初始化坐標值2、 觸摸屏、圖形系統(tǒng)協(xié)調工作觸摸屏校準撥號鍵盤二、實驗內容l 編寫觸摸屏驅動初始化、釋放函數(shù)；l 編寫觸摸屏驅動讀取數(shù)據(jù)函數(shù)；l 編寫觸摸屏驅動中斷處理函數(shù)；l 使用模塊方式調試驅動；l 編寫觸摸屏讀取應用程序； l 編寫簡單圖形系統(tǒng)繪制應用程序，繪制一個數(shù)字鍵盤；l 實現(xiàn)基本的觸摸鍵盤程序。 三、實驗步驟1.填寫函數(shù)：ts_init、ts_exit、ts_open、ts_ release，實現(xiàn)觸摸屏設備初始化、釋放、打開、關閉；觸摸屏設備初始化函數(shù)：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_init(&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 ret; TS_OPEN_INT();ts_time = jiffies;printk(Ts_ads7843 module init.n);return 0;觸摸屏設備釋放函數(shù)：free_irq(IRQ_EINT5, NULL); cdev_del(&ts_cdev);unregister_chrdev_region(MKDEV(ts_major,0),1);printk(Ts_ads7843 module exit.n);2.填寫函數(shù)：ts_isr、ts_read，實現(xiàn)觸摸屏讀、中斷處理觸摸屏設備中斷處理函數(shù)：if(jiffies = sizeof(struct ts_ret)interruptible_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.用模塊方式編譯Linux核心，生成ts_ads7843.ko，啟動目標板Linux核心，用insmod、rmmod等操作模塊；4.用printk打印調試觸摸屏驅動，包括中斷相應，讀等；5.編寫應用程序：ts_ads7843.c，實現(xiàn)打開觸摸屏設備、讀等；觸摸屏訪問應用程序：#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_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.觸摸屏校準通過多次點擊觸摸屏四個邊界點得到幾組坐標，取平均值來得到屏幕Xmin，Xmax，Ymin，Ymax，在ts_ads7843.c 修改程序，將這四個值代入函數(shù)中，并將SCREEN_WIDTH，SCREEN_HEIGHT設置為640*480，修改后的ts_ads7843.c程序如下：#include #include #define Xmin 500#define Xmax 2200#define Ymin 1400#define Ymax 3000static struct ts_ret unsigned int pressure;unsigned int x;unsigned int y; ts_ret;int main() int x,y; 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_ret.x = Xmax; if(ts_ret.y Ymax) ts_ret.y = Ymax; x = (ts_ret.x-Xmin) * 640/(Xmax-Xmin); y = (ts_ret.y-Ymin) * 480/(Ymax-Ymin); printf(%d,%d,%dn,x,y,ts_ret.pressure); close(ts_fd); return 0;實驗五、六： (framebuffer)GPRS綜合試驗一、實驗任務1、 GPRS模塊控制試驗串口控制GPRS模塊AT命令集2、 綜合實驗電話撥號短消息發(fā)送二、實驗內容編寫簡單圖形系統(tǒng)繪制應用程序，繪制一個數(shù)字鍵盤；實現(xiàn)基本的觸摸鍵盤程序。編寫應用程序實現(xiàn)撥號，發(fā)短信功能。 三、實驗步