嵌入式實驗報告-10

重慶郵電大學研究生堂下考試答卷2013/2014學年第2學期考試科目嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術姓名李才齊年級2013級專業(yè)儀器科學與技術2014年4月28日一、【實驗題目】 實驗題目：QT程序設計之數碼管二、【實驗目的】實驗目的：1、學會開發(fā)板的掛載；2、掌握數碼管驅動程序的編寫方法；3、熟練并掌握QT程序設計的控制界面設計方法；4、學會對QT應用程序進行條件編譯和下載；5、通過QT應用程序，可操控數碼管進行加1計數或者減1計數。三、【實驗步驟】1、先進行開發(fā)板的掛載：①安裝交叉編譯器：將壓縮包cross-4.2.2-eabi.tar.bz2解壓到/usr/local/arm目錄下即可。②編譯UBOOT：將壓縮包uboot1.1.6_FORLINX_6410.tgz解壓到/forlinux目錄下，并用makesmdk6410_config進行配置,然后用make編譯。③編譯Linux-2.6.28:將壓縮包linux2.6.28_FORLINX_6410.tgz解壓到/forlinux錄下，用makemenuconfig命令，依次進入DeviceDrivers->Graphicssupport->Supportforframebufferdrivers->SelectLEDType目錄下，選擇液晶屏類型，分辨率為640×480。按Esc推出并保存。然后用makezImage命令編譯內核。④在電腦上查看設備端口號，并用超級終端建立連接。在ubuntu上配置IP地址為172.24.58.11并重啟開發(fā)板，在超級終端界面中快速按下空格鍵，輸入setenvbootargs"root=/dev/nfsnfsroot=172.24.58.11:/forlinux/rootip=172.24.58.22:172.24.58.11:172.24.58.1:255.255.255.0::eth0:console=ttySAC0,115200"后按下回車，并輸入saveenv保存配置。⑤重啟開發(fā)板，超級終端界面顯示如下即掛載成功2、QT程序及數碼管驅動程序的生成：①把題目一所使用的timu1和startThread兩個文件夾放在共享文件夾下，分別用cp–r/mnt/hgfs/share/timu1/forlinux/root/和cp–r/mnt/hgfs/share/startThread/forlinux/root/將兩個文件夾復制到/forlinux/root/工作目錄下，輸入cd/forlinux/root/startThread/src進入startThread文件夾里面的src目錄，使用makeclean清除以前的編譯信息。②輸入/fatfish/4.4.3/builddir/sdk/qtopiacore/target/bin/qmake指定編譯器SDK包中的qmake工具路徑。使用geditMakefile編輯Makefile文件，在Makefile的CFLAGS和CXXFLAGS兩欄的等號后面添加-fno-rtti，并保存退出。輸入exportPATH=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$PATH檢查當前交叉編譯工具是版本4.3.2，然后使用make生成目標文件，如圖所示：③編譯完成后，進入/forlinux/root/startThread/bin/文件夾會發(fā)現里邊生成了一個名為startThread的文件，該文件即是QT程序操作界面的文件，用filestartThread命令查看該文件信息，會發(fā)現在第一行中間顯示有ARM字樣即成功編譯。使用cpstartThread/forlinux/root/timu1將該文件復制到/folinux/root目錄下自己新建的timu1的文件夾中。再進入timu_1文件夾，用makeclean命令清除以前的編譯文件，然后使用make編譯文件夾中的文件。使用ls查看該文件夾，發(fā)現生成了SEG.o和SEG.ko兩個文件，這兩個文件即是數碼管的驅動程序。用cpSEG.oSEG.ko/forlinux/root/timu1將這兩個文件復制到自己的文件夾下。如下圖所示：3、超級終端的配置：①如下如所示，進入timu1文件夾，使用insmodSEG.ko命令加載新的數碼管驅動程序，輸入cat/proc/devices查看設備號，在下面的輸出信息中找到SEG的設備號為222。②用mknod/dev/SEGc2220建立新的設備，再用ls/dev/SEG查看一下新設備是否已正確安裝。并使用lsmod查看一下在線的設備信息中是否為SEG。若正確顯示如下圖，則表示設備已正確安裝，輸入calibrate進行屏幕校準。③校準完成后，在超級終端輸入一下配置信息exportPATH='/opt/Qtopia4.4.3/bin:/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin'exportQPEDIR='/opt/Qtopia4.4.3'exportQTDIR='/opt/Qtopia4.4.3'exportQT_QWS_FONTDIR='/opt/Qtopia4.4.3/lib/fonts/'exportQWS_DISPLAY='LinuxFb:mmWidth76:mmHeight44:1'exportQWS_MOUSE_PROTO='Tslib:/dev/input/event1'exportTSLIB_CALIBFILE='/etc/pointercal'exportTSLIB_CONFFILE='/usr/local/tslib/etc/ts.conf'exportTSLIB_CONSOLEDEVICE='none'exportTSLIB_FBDEVICE='/dev/fb0'exportTSLIB_PLUGINDIR='/usr/local/tslib/lib/ts'exportTSLIB_ROOT='/usr/local/tslib'exportTSLIB_TSDEVICE='/dev/input/event1'exportTSLIB_TSEVENTTYPE='H3600'exportQT_PLUGIN_PATH='/opt/Qtopia4.4.3/plugins:/opt/Qtopia4.4.3/qt_plugins'exportLD_LIBRARY_PATH='/opt/Qtopia4.4.3/lib'如下如所示：④配置完成后輸入./startThread–qws&即可運行程序。到此實驗完成。這時，開發(fā)板顯示如下圖所示，并且按下start和stop數碼管就會開始和停止計數。四、【程序分析】1、對話框主要代碼分析：intfd=-1;//設置文件描述符初始值為-1ThreadDlg::ThreadDlg(QWidget*parent):QDialog(parent){fd=::open("/dev/SEG",O_RDONLY);//打開設備，若能打開，將設 //備值賦給設備描述符if(fd<0){qDebug()<<"Can'topen/dev/SEG\n";//若無法打開設備，顯示//Can'topen/dev/SEG}//設置界面上按鍵的的名稱及屬性startButton=newQPushButton(tr("start"));quitButton=newQPushButton(tr("quit"));stopButton=newQPushButton(tr("stop")); stopButton->setEnabled(false);buttonBox=newQDialogButtonBox;buttonBox->addButton(startButton,QDialogButtonBox::ActionRole); buttonBox->addButton(stopButton,QDialogButtonBox::ActionRole);buttonBox->addButton(quitButton,QDialogButtonBox::RejectRole);//設置按下按鍵的鏈接屬性，使按鍵按下后執(zhí)行相應的程序connect(startButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(start()));connect(quitButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(close()));connect(stopButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(stop()));//設置輸出界面相關屬性QVBoxLayout*mainLayout=newQVBoxLayout;mainLayout->addWidget(buttonBox);setLayout(mainLayout);setWindowTitle(tr("startThread"));}2、界面主函數代碼分析 voidWorkThread::run(){jishu=0;//設定計數初值為0while(true){if(jishu==1000) //如果計數值等于1000，將值重 //新賦值為0，重新開始計數{jishu=0;if(pnum==1)num++;printf("%d\n",num); //在屏幕上打印出計數結果}ioctl(fd,0,(num));jishu++; //計數值每次自動加1}}五、【程序結果】 實驗完成后，運行程序，并在開發(fā)板上點擊start后，電腦超級終端上顯示結果如下圖所示： 運行中的開發(fā)板顯示情況如下圖所示：按下start后，屏幕上從0開始每次加1顯示，數碼管上同時顯示計數的情況，即從0開始依次加1。按下stop后，計數暫停，再按start后，計數繼續(xù)進行。六、【總結】 在這次試驗中，遇到了一些不太清楚的問題，通過查閱資料將其弄清楚。遇到的問題主要有一下幾個：1、/fatfish/4.4.3/builddir/sdk/qtopiacore/target/bin/qmake這一條命令的作用？答：這條命令主要作用是指定編譯器SDK包中的qmake工具路徑，確保qmake命令能夠正確執(zhí)行。2、exportPATH=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$PATH這條命令是什么意思？答：檢查當前交叉編譯工具是版本4.3.2，確保使用正確的編譯工具對程序進行編譯。3、用filestartThread命令查看文件信息，在第一行中間顯示有ARM字樣才表示成功編譯，這個具體ARM代表什么意思？ 答：顯示ARM表示該程序當前能夠在ARM平臺上運行。4、mknod命令是什么意思，如何使用？答：mknnod命令用于創(chuàng)建一個新的設備文件，當一個新的設備驅動完成后，要加載該設備就需要使用mknod命令。mknod/dev/SEGc2220中，/dev/SEG表示設備路徑，c表示創(chuàng)建一個新的設備，222表示主設備號，0表示次設備號。5、屏幕校準完成后，在超級終端輸入的一系列配置信息是什么意思？如：exportPATH='/opt/Qtopia4.4.3/bin:/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin'exportQPEDIR='/opt/Qtopia4.4.3'答：這些表示設置環(huán)境變量，包括編譯器版本，觸屏環(huán)境變量，按鍵環(huán)境變量，庫文件變量等一系列的環(huán)境變量的設定。通過這次試驗，我熟練的掌握了開發(fā)板的掛載流程，掌握了數碼管驅動程序如何進行編譯和加載，同時掌握了QT程序設計的控制界面設計方法，并且試驗了如何對QT應用程序進行條件編譯和下載，最后通過QT應用程序，操控數碼管進行加1計數。雖然在這個過程中遇到了一些挫折，比如開發(fā)板掛載不上，編譯無法通過等問題，但經過細心檢查和仔細思考后，都把這些問題解決了，讓自己在實驗的過程中學到了很多以前看PDF上的文檔中學習不到的東西，這次的實驗讓我受益良多。附錄（程序代碼）：1、startThread主函數代碼：externunsignedintnum;externintfd;externintpnum;#include"workThread.h"#include"dialog.h"#include<QTextEdit>#include<QDebug>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/ioctl.h>#include<time.h>voidWorkThread::run(){jishu=0;while(true){if(jishu==1000){jishu=0;if(pnum==1)num++;printf("%d\n",num);}ioctl(fd,0,(num));jishu++;}}2、對話框代碼#include<qcheckbox.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<sys/ioctl.h>#include<fcntl.h>#include<QDebug>#include<QtGui>#include"workThread.h"#include"dialog.h"intpnum=0;unsignedintnum=0;intfd=-1;ThreadDlg::ThreadDlg(QWidget*parent):QDialog(parent){fd=::open("/dev/SEG",O_RDONLY);//打開設備if(fd<0){qDebug()<<"Can'topen/dev/SEG\n";}startButton=newQPushButton(tr("start"));quitButton=newQPushButton(tr("quit"));stopButton=newQPushButton(tr("stop"));stopButton->setEnabled(false);buttonBox=newQDialogButtonBox;buttonBox->addButton(startButton,QDialogButtonBox::ActionRole); buttonBox->addButton(stopButton,QDialogButtonBox::ActionRole);buttonBox->addButton(quitButton,QDialogButtonBox::RejectRole);connect(startButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(start()));connect(quitButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(close()));connect(stopButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(stop()));QVBoxLayout*mainLayout=newQVBoxLayout;mainLayout->addWidget(buttonBox);setLayout(mainLayout);setWindowTitle(tr("startThread"));}voidThreadDlg::start(){pnum=1;for(inti=0;i<MAXSIZE;i++) { threadVector[i]=newWorkThread(); } for(inti=0;i<MAXSIZE;i++) { threadVector[i]->start(QThread::LowestPriority); } stopButton->setEnabled(true); startButton->setEnabled(false);}voidThreadDlg::stop(){ for(inti=0;i<MAXSIZE;i++) { threadVector[i]->terminate(); threadVector[i]->wait(); } startButton->setEnabled(true); stopButton->setEnabled(false);}3、數碼管驅動主程序SEG.c#include<linux/module.h>#include<linux/kernel.h>#include<linux/fs.h>#include<linux/init.h>#include<linux/miscdevice.h>#include<linux/delay.h>#include<asm/irq.h>#include<mach/hardware.h>#include<linux/cdev.h>#include<linux/device.h>#include<linux/gpio.h>#include<plat/gpio-cfg.h>#include<plat/regs-gpio.h>#include<asm/uaccess.h>#include<linux/delay.h>#include<asm/io.h>#defineSEG_MAJOR222#defineDEVICE_NAME"SEG"staticunsignedintcode[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x7F,0xFF};//串并轉換voidHC595_senddata(unsignedchardat){ unsignedinti; for(i=0;i<8;i++)//發(fā)送一個八位數據 { if(((dat<<i)&0x80)==0) gpio_set_value(S3C64XX_GPM(0),0); //第i位為0時，Qn發(fā)送0； else gpio_set_value(S3C64XX_GPM(0),1); //否則發(fā)送1； gpio_set_value(S3C64XX_GPM(2),0); //SCK的上升沿，將數據送進移位寄存器； gpio_set_value(S3C64XX_GPM(2),1); } gpio_set_value(S3C64XX_GPM(1),0); //LCK的上升沿，將數據送進移位寄存器； gpio_set_value(S3C64XX_GPM(1),1); }/*操控數碼管，對數字進行顯示*/staticvoidset_SEG_bit(unsignedlongdat){ unsignedchartmp;//num_LED,num_GPK分別對應片選與位選 unsignedinti,j=1; for(i=0;i<=7;i++) { tmp=readl(S3C64XX_GPKDAT); //設置數碼管的數字 tmp=dat%(j*10)/j; //取位 if(i==4) tmp=code[tmp]&code[10]; else tmp=code[tmp]; writel(tmp,S3C64XX_GPKDAT); HC595_senddata((0x80>>i)); //設置片選 writel(tmp,S3C64XX_GPKDAT); HC595_senddata((0x80>>i)); HC595_senddata((0x00)); //消除余暉 j=j*10; }}staticintSEG_open(structinode*inode,structfile*filp){ unsignedinttmp; /* 將GPM(0){NLED1,SI}端口設置為輸出 將GPM(1){NLED2,RCK}端口設置為輸出 將GPM(2){NLED3,SCK}端口設置為輸出 */ tmp=readl(S3C64XX_GPM