武汉大学嵌入式系统实验说明(12版).doc

嵌入式系统实验说明（2012年3月）1本学期实验内容及安排为配合课堂理论教学，本学期开设实验内容如下。参考教材：嵌入式实验指导书（电子文档）北京博创公司基本实验内容： 实验一：嵌入式Linux开发环境熟悉实验主要内容：熟悉Redhat Linux 9.0操作系统环境，以及ARM开发板的使用和开发环境的设置，创建一个新目录，使用Vi编辑器编写hello.c文件，学习在Linux下的编程和编译过程，下载已经编译好的文件到目标实验台上运行。实验二：串行口通信程序设计实验（实验指导书P41页）主要内容：读懂程序源代码，学习终端I/O函数的使用方法，学习将多线程编程应用到串口的接收和发送程序设计中。实验三：A/D接口转换编程实验（实验指导书P52页）主要内容：学习A/D接口原理，了解实现A/D系统对于系统的软件和硬件要求，熟悉ARM系统硬件的A/D相关接口，利用外部模拟信号编程实现ARM循环采集全部前4路通道，并且在超级终端上显示。实验四：D/A接口转换编程实验（实验指导书P63页）主要内容：学习D/A接口原理，了解实现D/A系统对于系统的软件和硬件要求，编程实现D/A接口转换方法。实验五：直流电机编程控制实验（实验指导书P110页）主要内容：学习直流电机的工作原理，了解实现电机转动对于系统的软件和硬件要求。学习ARM PWM的生成方法，使用Red hat Linux 9.0操作系统环境及ARM编译器，编译直流电机的驱动模块和应用程序，运行程序，实现直流电机的调速转动。实验六：步进电机编程控制实验（选做）（实验指导书P122页）主要内容：学习步进电机的工作原理，了解实现电机转动对于系统的软件和硬件要求，掌握Linux下编程实现ARM的四路I/O通道的环形脉冲分配用于控制步进电机的转动。时间安排：周五晚上实验成绩：本门实验课成绩作为该门课程成绩的一部分，计入总成绩。成绩依据学生平时的实验态度、实验完成情况及考勤等方面综合评定，采取百分制。具体办法：由各班确定一个评分小组（由学习委员、班长、团支书、学生代表等5人组成），给每位同学评定成绩后，报老师审核，最终确定成绩。2.实验系统介绍（1）实验系统组成硬件部分包括PC计算机（宿主机）、ARM2410实验台、RJ45连接、RS232连接。软件部分包括 PC机Linux系统、实验台内核Linux系统、实验驱动程序、实验应用程序、开发工具软件等。PC机Linux或WindowsARM2410实验台（Linux 或Win CE内核）（宿主机） （实验台）图1-1：嵌入式实验系统宿主机：为PC计算机，安装Linux系统，完成应用程序、驱动程序、内核程序的编辑、编译和连接，生成可执行的目标文件。本实验系统中PC机安装Red Hat Linux 9.0，相关实验源程序在“/arm2410s/exp/basic”中。 ARM2410实验台：下载目标文件进行执行，控制实验对象，观察实验现象和结果。核心板中已写入嵌入式Linux，打开实验台电源后自动进入实验台内核Linux系统。实验台结构如下图所示：图1-2：嵌入式实验台结构 实验台提供USB、PS/2、RS232、RJ45、IDE、PCMCIA/SD卡、IC卡、CF卡、视/音频、液晶屏、数码管、无线上网卡（GPRS/GPS）、无线网卡、CAN BUS等接口，可以编写驱动程序或部分内核程序，进一步做一些扩展和开放性实验，也可作为嵌入式系统开发平台。 RJ45连接：提供PC机与实验台的共享连接，下载实验程序。RS232连接：提供PC机与实验台的仿真连接，建立仿真终端。（2）实验系统的基本使用 打开PC宿主机电源（注意：实验台号为“双号”机位），选择进入Linux系统。 PC宿主机正常启动Linux后，在出现的Linux界面中输入管理员用户名： “root”密 码： “123456”进入Linux的图形化窗口界面（X-windows）。 若要进行窗口化操作，可用鼠标选定相应菜单来进行（类似Windows系统窗口操作）。 若要进行Linux命令操作，可在屏幕空白处单击鼠标右键，在弹出的下拉菜单中选择“新建终端”项，创建宿主机Linux命令终端窗口，命令状态行提示符为“#”，可输入Linux命令。 例如：本实验系统PC宿主机上新建终端后的Linux命令状态行为：rootlocalhost root#即为管理员root帐号的Linux命令提示符。注意：本宿主机Linux系统开放权限较高，请不要随意修改或删除相关的参数和设置，以免影响后续实验。（3）个人实验目录建立为方便实验，要求每个学生在PC宿主机的“/arm2410s/exp/basic目录”下，新建一个以实验学生个人姓名为目录名的实验目录，将每次实验的源文件拷贝到该目录下，并以该目录作为工作目录，存放编辑好的实验源文件、编译后的目标文件及其它相关文件。 例如在目录“/arm2410s/exp/basic下建立个人工作目录“cao”，（同学们可以以自己的姓名建立个人工作目录）创建方法有二种：一种是在Linux的图形化窗口界面中，利用菜单方式操作。（即：打开“root主目录”图标，选择工具栏中的“向上一级”，选择“arm2410s目录项”进入，再选择“exp目录项”进入，再选择“basic目录项”进入。在“basic目录项”中，选择“文件”菜单中的“新建文件夹”，便可创建用户的个人实验工作目录“cao”。 另一种方法是在Linux命令状态行下输入Linux命令来创建。例如：rootlocalhost root# cd /arm2410s/exp/basicrootlocalhost arm2410s/exp/basic# mkdir cao即可完成cao目录的创建。3常用Linux命令Ls ：显示当前目录下所有的文件或目录。Mkdir dir： 创建目录名为dir的目录。Cd dir ： 切换到当前的dir目录中。Cd / ： 切换到根目录中。Cd . ：退出当前目录，切换到上一级目录中。Rm file ：删除文件名为file的文件。Rm rf dir ：删除当前目录下的dir目录（包括该目录下的所有文件和子目录）。Cp source target ： 将文件source复制为文件target。Cp arf dir/* ./ ： 将dir目录下的全部文件复制到当前目录。Mv source target ：将文件source 更名为文件target。Mount t iso9660 /dev/cdrom /mnt/cdrom ： 将光驱加载到/mnt/cdrom目录。Mount t nfs 192.168.0.11:/sharedir /mnt ：将nfs服务器的共享目录sharedir加载到/mnt目录。Umount /dev/hdai ： 将/dev/ hdai 设备卸载。Mount t vfat /dev/sda1 /mnt ：加载U盘设备。Ifconfig ： 显示当前网卡的IP地址。Ifconfig eth0 192.168.0.11： 设置第一块网卡的IP地址为192.168.0.11。Linux下常用编辑器Vi简介Vi有三种状态，即编辑方式、插入方式、命令方式。开始进入Vi时，即为命令方式（同时也为编辑方式）。 按“i键”,进入插入方式。 按“ESC键”退回到命令方式。 在编辑方式下，“x”命令可用于删除当前光标下的字符。在Vi内，按“：”进入命令方式，可输入Vi命令。 “:w” 为存档命令。 “:w！”对于只读文件强