嵌入式C編程C編寫裸機程序PPT課件

1、課程安排n裸機開發(fā)板環(huán)境n裸機硬件接口n裸機驅(qū)動程序第1頁/共37頁6410開發(fā)板采用Samsung S3C6410 為微處理器1. CPU 處理器Samsung S3C6410A，ARM1176JZF-S核，運行主頻533MHz，最高667Mhz2. SDRAM 內(nèi)存在板128MB/256MB DDR RAM，32bit 數(shù)據(jù)總線第2頁/共37頁6410開發(fā)板底板+核心板第3頁/共37頁核心板第4頁/共37頁接口資源 1 個100M 以太網(wǎng)RJ-45 接口(采用DM9000 芯片) 4 個串行口 1 個Jtag接口 1 個mini USB Slave-OTG 2.0接口 1 個SD 卡存儲接

2、口 1 路立體聲音頻輸出接口，一路麥克風接口 4 USER Leds 8個側(cè)立按鍵第5頁/共37頁接口布局第6頁/共37頁啟動模式6410開發(fā)板選擇了其中兩種啟動方式，nand flash啟動和SD卡啟動：撥動S2 開關(guān)到SDBOOT標識一側(cè)時，系統(tǒng)將從SD卡啟動：引導程序固化在SD卡中撥動S2 開關(guān)到Nand標識一側(cè)時，系統(tǒng)將從Nand Flash 啟動：引導程序固化在Nand中第7頁/共37頁1 1、引導程序( (開機第一個運行的程序) )，固化在固件（SDSD卡/Flash/Flash）上，大多嵌入式系統(tǒng)選用使用開源UbootUboot2 2、UbootUboot運行起來后會自動加載運行

3、OSOS，隨后執(zhí)行APPAPP3 3、開發(fā)板系統(tǒng)啟動過程：引導程序第8頁/共37頁嵌入式系統(tǒng)組成第9頁/共37頁裸機只有硬件部分，還未安裝任何軟件 -此時系統(tǒng)只是一堆廢鐵第10頁/共37頁軟件 驅(qū)動硬件，為設(shè)備使用者提供服務(wù)，典型嵌入式軟件層次劃分：第11頁/共37頁裸機程序 簡單的嵌入式系統(tǒng)（如單片機系統(tǒng)）不配置OS層，程序需要自己始化硬件環(huán)境來運行 ，稱為裸機程序l 裸機程序需要直接操作硬件設(shè)備l裸機程序一般采用少量匯編加C語言來編譯，如PC的BOIS就是裸機程序l在嵌入式系統(tǒng)中，裸機程序由Bootloader來調(diào)度（當然也可以讓裸機程序?qū)崿F(xiàn)自引導功能） 第12頁/共37頁裸機交叉開發(fā)在嵌

4、入式開發(fā)過程中有宿主機和目標機的角色之分 宿主機（PC機）是編譯嵌入式軟件的計算機 目標機（開發(fā)板）是運行嵌入式軟件的硬件平臺這里我們先聯(lián)通PC機與開發(fā)板的串口和網(wǎng)絡(luò)連接第13頁/共37頁裸機運行環(huán)境1、連接好PC機與開發(fā)板串口，在putty啟動串口終端 第14頁/共37頁裸機運行環(huán)境2、從Nand Flash啟動，終止OS加載過程，進入Uboot菜單 3秒內(nèi)按下任意鍵第15頁/共37頁裸機運行環(huán)境3、進入Uboot命令行shell4、檢查環(huán)境配置 進入shell顯示環(huán)境配置服務(wù)器IP地址第16頁/共37頁裸機運行環(huán)境5、將Linux宿主機eth0配置為serverip6、連接好PC機與開發(fā)板

5、網(wǎng)線，確認網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通 從開發(fā)板ping PC機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通第17頁/共37頁裸機運行環(huán)境7、確認在開發(fā)板能通過tftp服務(wù)下載在Linux宿主機上的文件 Linux宿主機/tftpboot目錄測試文件內(nèi)容下載到0 x50000000內(nèi)存起始地址0 x50000000地址內(nèi)容首先要在Linux宿主機上配置TFTP服務(wù)器：詳見“TFTP服務(wù)器配置”文檔第18頁/共37頁裸機程序模板1、匯編入口程序start.s 第19頁/共37頁裸機程序模板2、C入口程序:main.c 第20頁/共37頁裸機程序模板3、編譯腳本:build.sh 直接輸出到/tftpboot目錄第21頁/共37頁裸機程序模板4、從開發(fā)

6、板下載main.bin5、裸機運行 下載到0 x50000000調(diào)轉(zhuǎn)到0 x50000000執(zhí)行程序程序輸出第22頁/共37頁課程安排n裸機開發(fā)板環(huán)境n裸機硬件接口n裸機驅(qū)動程序第23頁/共37頁LED與GPIO1 1、LEDLED是開發(fā)中最常用的狀態(tài)指示設(shè)備 本開發(fā)板具有4 4 個用戶可編程LEDLED，它們直接與CPUCPU的GPIO GPIO 相連接2 2、GPIO(General-Purpose IO ports), GPIO(General-Purpose IO ports), 通用IOIO口 在數(shù)字電路中, ,往往CPUCPU會引出一些通用的管腳 某管腳可以輸出邏輯電平來表示0 0

7、、1 1，用于控制數(shù)字開關(guān)：如繼電器等 有些管腳也能接收輸入：如數(shù)字報警器的輸入等 這些管腳不是針對特定硬件進行設(shè)計，因此稱為通用IOIO腳, ,即GPIOGPIO 第24頁/共37頁LED與GPIO3、LED與GPIO連接：參考主板原理圖Tiny6410-1107.pdf LED1LED4對應(yīng)的GPK4GPK7 引腳 第25頁/共37頁LED控制原理1、當某一管腳(nLed1-nLed4)置低：電路接地，跟3.3v電源之間有壓差，Led電路被導通，電流流經(jīng)Led發(fā)光二極管使其點亮。2、當某一管腳(nLed1-nLed4)置高：電路被切斷，Led發(fā)光二極管被熄滅 。3、因此，驅(qū)動程序只要將GP

8、IO管腳設(shè)置為輸出，對某個GPIO管腳置低、置高，就會控發(fā)光二極管的點亮和熄滅。第26頁/共37頁LED占用資源第27頁/共37頁相關(guān)寄存器GPxCON用于選擇引腳功能：配置成輸入？輸出？GPxDAT用于讀/寫引腳數(shù)據(jù)：輸入/輸出高電平？低電平?另外，GPxUD用于確定是否使用內(nèi)部上/下拉電阻第28頁/共37頁控制位定義每四位對應(yīng)一個引腳控制： 0000配置為輸入，0001配置為輸出第29頁/共37頁數(shù)據(jù)位定義每1位對應(yīng)一個引腳數(shù)據(jù)： 0輸出低電平，1輸出高電平第30頁/共37頁課程安排n裸機開發(fā)板環(huán)境n裸機硬件接口n裸機驅(qū)動程序第31頁/共37頁驅(qū)動接口1、相關(guān)寄存器定義2、初始化函數(shù)3、設(shè)置函數(shù)第32頁/共37頁驅(qū)動應(yīng)用1、流水燈程序第33頁/共37頁驅(qū)動應(yīng)用2、裸機程序延時處理第34頁/共37頁驅(qū)動應(yīng)用3、編譯程序4、下載到開發(fā)板5、執(zhí)行裸機程序 在開發(fā)板上可觀