嵌入式实验报告 - 图文(2)

2. 解压文件 bdfs_noQT.tgz 或者 bdfs_withQT.tgz 3. 使用工具 mkfs.jffs2 生成 jffs2 文件系统 4. 修改链接配置文件 5. 再次生成 jffs2 文件系统 6.将 DBMX1 ADS 启动，进入 Linux 后执行命令：eraseall /dev/mtdblock/2 完成旧文件系统的擦除，然后重启 DBMX1 ADS 下载内核映像 1. 将 DBMX1 ADS 板上的 BOOT[3：0]设置为 ON-OFF-OFF-ON 2. 使用串口线将 ADS 板与 PC 机相连 3. 打开 Windows 下的 HyperTerminal，设置为 115200bps，8N1，无流控(若使用 minicom，发送模式选为 ascii，其余设置参照 2.2)。 4. 打开 ADS 板电源 5. 终端程序提示进入 Boot 选项是按下任意键 6. 选择烧写 root filesystem，Bootloader 此时提示 USB 驱动准备就绪 7. 用 A-to-B 型的 USB 线将 PC 与 ADS 板相连 8. 待系统识别出可移动磁盘之后， bd_noQT.jffs2 放入该磁盘中，将然后弹出，当终端提示按下任意键之后开始编程 9. 按下任意键，编程分为擦写检查和擦写、编程、校验三步，成功之后终端提示重新启动系统。 10. 系统重启引导根文件系统之后，使用命令可以将根文件系统改为可写模式。 六、实验结果： 生成根文件系统映像 下载成功 实验总结：通过这次实验，我熟悉了Linux系统的操作，学会了编译、建立一个嵌入式开发平台，了解了ARM-Linux开发工具链的含义，建立流程，以及初步的使用方法。并熟悉了Bootloader 、Linux 内核映像以及根系统的编译。 课程名称： 嵌入式系统技术 上机内容 ：硬件测试实验 实验报告: 该实验开发板处于 Bootstrap 启动模式。 SW1 的 123456 拨码开关设置为 ON-ON-ON-ON-ON-ON。 SW2 的 123456 拨码开关设置为 ON-ON-OFF-ON-ON-ON。 用 minicom 传输文件，则用 ascii 模式发送。 (一) Bootstrap 模式下硬件测试程序下载及 PWM 控制蜂鸣器实验 一、实验目的： 1. 认识 MC9328 MX1 的 Bootstrap 模式，了解该模式下的程序下载过程以及编译和测试的整个流程。 2. 了解 DBMX1 的脉冲宽度调制器(PWM)的原理，了解及其对蜂鸣器的控制机理。 3. 编写程序读写 PWM 模块寄存器，进行由简单到复杂的控制。 二、实验内容： 1. 阅读 MC9328 MX1 Reference Manual, Rev 5 中关于 PWM 的部分，对微处理器上的这个模块有初步的认识。 2. 通过例程了解编写、编译硬件测试程序的主要步骤。 3. 编写程序，下载测试，编译程序，得到结果，使蜂鸣器按照预设的频率及音量发出声音。 三、实验原理： DBMX1 的 PWM 模块有四个寄存器：PWMC、PWMS、PWMP、PWMCNT，其中 PWMCNT 为只读寄存器。PWMC 实现对模块工作的控制。其中包括 PWM的工作模式，本实验中 PWM 应该工作在音调模式。具体的设置 PWMCR 请参考手册。PWM 模块的输出为 PWMO，ADS 将 PWMO 接蜂鸣器，所以要实现对蜂鸣器的控制要先控制 PWMO。（PWMO 的占空比即脉冲高电平持续时间与周期之比控制蜂鸣器的音长，PWMO 的频率控制蜂鸣器的音调）。据芯片手册的描述，PWMO 的占空比由 PWMS 寄存器中的值控制，频率由 PWMP寄存器中的值控制。 实验中需要根据实验要求正确设置这些寄存器，从而实现要求。 四、实验设备：（硬件，软件） 1．硬件： DBMX1 ADS 开发板 PC 机（操作系统为 Windows 2000 或更高版本） 直连串口线 3.3V/2A 开关电源 2．软件： 虚拟机 Vmware 虚拟机上运行的 Red Hat Linux 9.0 ARM-Linux 工具链（或者源代码） 安装脚本 文本编辑器（如 Windows 下的 notepad、ultraedit，Linux 下的 Vi、Emacs 等） 五、实验步骤： 1.在进行相关背景知识的学习之后编写出 C 文件(pwm.c)，实现控制 PWM 的简单功能（有例程供参考）。 2.打开 VMware Workstation，点击 Start this virtual machine，进入 Linux 登陆界面，然后登陆进入 Linux。 3.进入含有 pwm.c 文件以及其它相关文件（附加说明的编程必备文件中提供）目录下，编写编译命令脚本 go.sh。运行该脚本，完成 pwm.c 的编译。编译成功后可以看到 b-record 格式文件。 4. 将 DBMX1 的 Uart1 与 PC 的 COM1 相连，连上 DBMX1 电源线。 5.设置拨码开关 SW1 为 Bootstrap 模式。SW2 按照默认可行连接，即将 IrDA关闭，其他为 ON，拨码开关 SW2 中控制 PWMO 输出信号与蜂鸣器 buzzer相连的开关必须保持在闭合状态。 6.打开 Window 下附件 通讯 超级终端，然后打开 DBMX1 电源开关 SW2。（要先设好超级终端才可以打开电源开关，如果相反，需要对 DBMX1 重启——按 SW3。 7.在超级终端中键入字母 a 或 A，如果连接成功看到屏幕显示“：，同时”Uart1 的波特率完成自动检测，此时可以开始传输文件。点击传送 发送文本文件，找到文件 boot_setup.txt（初始化内存所必要的文件）传送，成功后，传送文本文件 pwm_b.text，则它被下载入内存。如果成功会看到屏幕上显示 b-record 格式文件。程序自动被执行，蜂鸣器发出叫声。 8.如果蜂鸣器未发出指定叫声，在操作无问题的条件下，则需要修改程序，然后从第二步开始重新操作。 六、实验结果： 从串口终端下载程序完毕之后程序自动运行，将重复发出音调变化的蜂鸣声。 用示波器观察 PWMO 管脚所在的电网络，以及蜂鸣器输入端的波形，可以看到 PWM 波形，记录这些波形，进行分析。 （二）Bootstrap 模式下串行口通信实验 一、实验目的： 1. 了解认识串口这一广泛应用的通讯手段 2. 了解 MC9328 MX1 的 UART 控制器的特点、性能、工作原理、配置方法 3. 进一步加深对 Bootstrap 模式下硬件程序编写、编译和测试整个流程的认识 二、实验内容： 1. 研读实例程序，了解串口控制的基本流程。 2. 编写程序并下载到嵌入式系统，实现串口的收发功能。示例程序中给出了不断向 PC 机串口发送“I am UART！”的字符串。 3. 接收来自 PC 机串口（通过终端程序）的字符，并将接收到的字符经过某些处理发送回终端程序。在没有操作系统的情况下，完成嵌入式系统和 PC 机通过串行口传递信息。（扩展要求） 4. 编译程序，下载测试，观察结果 三、实验原理： Bootstrap 模式下，串口 1 是自动初始化的，可以直接使用，而其它的外设均需要进行初始化。初始化的过程就是将相应的寄存器进行配置。在这个实验中，通过配置串口 1、2 可以将这两个串口初始化并使用。通过读写相应的寄存器可以修改串口设置、改变串口的工作方式以及输出数据。因此，这个实验的实质就是把通过读写 UART 的寄存器进行试验性的控制。 这种方式是嵌入式系统底层硬件编程的基础。 对 UART 模块有了充分了解之后就能够根据需求编写相应的测试程序，通过交叉编译生成可执行程序。 四、实验设备：（硬件，软件） 1．硬件： DBMX1 ADS 开发板 PC 机（操作系统为 Windows 2000 或更高版本） 直连串口线 3.3V/2A 开关电源 A-to-B 型的 USB 线缆 2．软件： 虚拟机 Vmware 虚拟机上运行的 Red Hat Linux 9.0 交叉编译工具链 终端软件 Windows 下的 HyperTerminal 或者 Linux 下的 minicom 文本编辑器（如 Windows 下的 notepad、ultraedit，Linux 下的 Vi、Emacs） 五、实验步骤： 1.学习基础知识，了解串行通信的基本原理，和与 UART 相关的寄存器的配置方法。 2.编写程序串口操作函数 uart.c 和 hello.c，实现如下功能：将系统初始化为异步模式，初始化 BHU DBMX1 ADS 的 UART1 为 115200bps， Data bit，8bit1 bit Stop bit。控制 UART1 循环接收串口发送来的数据，反复输出“I amUART！”信息。并加一定的延时。 3. 使用交叉编译工具编译以上程序，生成可执行程序。 4. 将计算机的串口接到目标板的 UART1 上。 5. 运行超级终端，选择正确的串口号，并对串口参数进行设置，波特率（115200）、奇偶校验（None）、数据位数（8）和停止位（1）、无流控打开 Windows 下的 HyperTerminal，设置为 115200bps，8N1，无流控(若使用minicom，发送模式选为 ascii，其余设置参照 2.2)。 6. 将 DBMX1 ADS 设置为 Bootstrap 模式。 7. 打开 DBMX1 ADS 板上的电源。 8. 在终端程序中输入‘a’或‘A’，应当从串口程序中看到返回的‘：。’ 9. 在 Bootstrap 模式下通过超级终端下载初始化内存脚本 boot_setup.txt。 10. 然后下载 hello_b.txt 程序并自动运行。如果程序运行正确，则在超级终端上将回显出“I am UART！。” 11. 改变波特率（57600）、奇偶校验（1）、数据位数（7）和停止位（None）、无流控，通过调整源代码中对寄存器的配置，仍然实现串行通信。 六、实验结果： 示例程序经编译和下载后，从串口终端中可以看到“I am UART！。” 进行扩展要求设计的同学的实验结果自行记录。 实验总结：通过本次实验，主要了解了DBMX1 的脉冲宽度调制器(PWM)的原理及其对蜂鸣器的控制机理，实验操作过程比较顺利。还进一步熟悉了串口的操作。 课程名称： 嵌入式系统技术 上机内容 ：面向嵌入式系统程序的交叉编译与移植 实验报告: 该实验开发板处于正常启动模式，使用 minicom 的 zmodem 传输文件。 SW1 的 123456 拨码开关设置为 ON-OFF-OFF-ON-ON-ON。 SW2 的 123456 拨码开关配置为 ON-ON-OFF-ON-ON-ON，即关闭 IrDA 模块。 (一) C 语言编程实验 一、实验目的： 1. 通过实验认识嵌入式系统上 C 语言编程与普通 PC 机上 C 语言编程的不同点 2. 掌握使用交叉编译环境编译嵌入式系统程序的方法 二、实验内容： 1. 使 用 shell 脚 本 语 言 编 写 ”HelloWorld” 程 序 ， 实 现 在 BusyBox 下 输出”HelloWorld”等信息，可根据掌握 shell 的熟悉程度随意发挥。 2. 使用 C 语言编写”Hello World”程序，实现在 shell 下输出”Hello World”等信息，同样可根据 C 的熟悉程度结合 BHU DBMX1 ADS 的特点发挥。 三、实验原理： 使用交叉编译在宿主机上生成嵌入式系统能够使用的程序。 四、实验设备：（硬件，软件） 1．硬件： DBMX1 ADS 开发板 PC 机（操作系统为 Windows 2000 或更高版本） 直连串口线 3.3V/2A 开关电源 2．软件： 虚拟机 Vmware 虚拟机上运行的 Red Hat Linux 9.0 ARM-Linux 工具链（或者源代码） 安装脚本 文本编辑器（如 Windows 下的 notepad、ultraedit，Linux 下的 Vi、Emacs 等） 五、实验步骤： 1. 打开电脑，运行虚拟机以及其上的 Linux 操作系统。 2. 使用 Vi 编辑 C 程序 3. 在 PC 机上进行编译 4. 在 PC 机上进行交叉编译，并且与本机编译的文件进行对比 5. 通过 zmodem 或者其它方式（如超级终端等）将文件传送到嵌入式板上 6. 增加文件的可执行属性 7.运行该可执行文件 六、实验结果： 在嵌入式开发板上运行的程序能够将“Hello，World”从终端控制台输出。 （二）MP3 播放软件的移植 一、实验目的： 1. 了解 MP3 播放器的相关知识； 2. 熟悉交叉编译环境，掌握交叉编译的方法； 3. 掌握将 MP3 播放器移植到 ARM 处理器的基本方法。 二、实验内容： 1. 准备源代码 2. 在 PC 机上进行编译和测试 3. 进行交叉编译的配置 4. 交叉编译并测试 三、实验原理： 由源码通过交叉编译配置生成嵌入式系统能够使用的播放器程序。 四、实验设备：（硬件，软件） 1．硬件： DBMX1 ADS 开发板 PC 机（操作系统为 Windows 2000 或更高版本） 直连串口线 3.3V/2A 开关电源 A-to-B 型的 USB 线缆 2．软件： 虚拟机 Vmware 虚拟机上运行的 Red Hat Linux 9.0 交叉编译工具链 终端软件 Windows 下的 HyperTerminal 或者 Linux 下的 minicom 文本编辑器（如 Windows 下的 notepad、ultraedit，Linux 下的 Vi、Emacs） 五、实验步骤： 1．准备库文件和 madplay 的源代码（从教学光盘上获得，或者下载最新的版本或者补丁） 2．在本机上安装库文件以及 madplay，进行测试（可选） 3．交叉编译库文件 4．交叉编译 madplay 可执行程序 5．下载库文件以及 madplay 可执行程序 6．进行相应的库文件路径配置 7．测试 六、实验结果： 能够从耳机中听到播放的声音 终端程序中有相应的输出，显示播放器的工作状态 实验总结：通过本次实验，认识到了嵌入式系统上 C语言编程与普通PC机上C语言编程的不同点 ，掌握了使用交叉编译环境编译嵌入式系统程序的方法 。掌握了在嵌入式系统上用C编程的步骤。 课程名称： 嵌入式系统技术 实验报告: 上机内容 ：面向嵌入式系统的 Qt / Embedded & qtopia 程序设计 (一) Qt 图形界面基础实验 一、实验目的： 1. 了解当前流行的嵌入式系统的 GUI 编程 2. 了解 Qt 程序开发的特点和流程 3. 通过最基本的 Hello，World 程序学会如何在宿主机上编译，链接和调试嵌入 式平台上的 Qt 程序 二、实验内容： 1. 参考背景知识，利用 Qt Designer 搭建应用程序框架。 2. 在本机（宿主机）上完成本机程序的编译、链接、运行。 3. 在本机（宿主机）上完成嵌入式平台上程序的交叉编译、链接，并下载运行。 三、实验原理： 本实验使用交叉编译在宿主机上生成嵌入式系统能够使用的程序，与实验 三中不同的部分在于所开发程序是基于 Qt 类库的。具体的来说就是程序的运 行需要动态或者静态地调用 Qt 图形类库。由于需要嵌入式系统上库的支持， 因此开发的过程包括类库的移植和程序的开发及移植。在类库的移植完成的基 础上进行程序的开发需要了解 Qt 程序开发的一般流程和类库应用的一般原 理。本实验使用简单的控件使学生了解一般 Qt 程序开发的一般流程。 四、实验设备：（硬件，软件） 1．硬件： DBMX1 ADS 开发板 PC 机（操作系统为 Windows 2000 或更高版本） 直连串口线 3.3V/2A 开关电源 2．软件： 虚拟机 Vmware 虚拟机上运行的 Red Hat Linux 9.0 ARM-Linux 工具链（或者源代码） 安装脚本 文本编辑器（如 Windows 下的 notepad、ultraedit，Linux 下的 Vi、Emacs 等） 五、实验步骤： 1. 打开宿主机的上的 Qt Designer，新建工程 2. 创建和编辑 Form 控件 3. 为控件建立信号和槽 4. 生成 main.cpp，保存并进行宿主机上的测试 5. 文件转换并修改.pro 文件 6. 设定环境变量，编译，链接，下载运行 详细步骤参考背景知识中的说明 六、实验结果： 宿主机上程序能够正常运行，显示出“Hello，World”的对话框 在嵌入式开发板上运行的程序能够出现与宿主机上相同的画面。 实验总结：通过这次实验，我了解了嵌入式系统的 GUI 编程，了解了Qt 程序开发的特点和流程。 课程名称： 嵌入式系统技术 上机内容 ：驱动程序设计 实验报告: 该实验开发板处于正常启动模式，打开 minicom 用 zmodem 传输文件。 SW1 的 123456 拨码开关设置为 ON-OFF-OFF-ON-ON-ON。 SW2 的 123456 拨码开关配置为 ON-ON-OFF-ON-ON-ON，即关闭 IrDA 模块 一、实验说明：讲述 Linux 设备驱动的分类及其概念，最基本的驱动编写方法和注意事项。由此设计以下几个实验。 4. Hello Kernel 内核模块的设计，编译，插入，卸载与验证。了解内核模块的设计过程以及内核模块最基本的结构。 5. 一个设备驱动程序的设计实现，实现从一个字符设备中定时读取数据，提供给应用程序以调用接口，可向设备写入数据，并向内核注册。 6. 选择 BHU DBMX1 ADS 的触摸屏驱动程序做以分析。 7. 环境：Red Hat Linux 9.0，gcc3.x，/usr/src/linux 目录内核版本为 2.4.18。minicom 8. 查看调试信息：KDB 内核调试环境。 9. 工具：vi，gcc，make。 二、实验注意事项： 4. 不要使用浮点运算 5. 在驱动中不要进行繁忙的等待，内核中的用时一秒相当于整个系统都等待一秒 6. 驱动程序在与硬件打交道的时候需要精确的定时 7. 内核编译选项应该加上-D__KERNEL__ 和-DMODULE 标志 8. 有些内核函数需要编译时的高优化级别支持，如 outb 需要-O2 级别以上 9. 注意内核树目录的包含 –I/usr/local/src/linux-2.4.18 10. 注意防止内核模块被加载到一个与它不兼容的内核去，使用 MODVERSIONS 11. 定义检查函数版本，在设备驱动程序中需要包涵文件 12. 避免内核空间的函数名和变量冲突，在内核模块中需要将函数和全局变量声明为 static 永远注意所使用的数据类型和硬件设备的总线宽度的关系