ARM嵌入式linux【高教课件】

1、ARM2410-S实验平台 + Linux开发环境建立,嵌入式系统及其软件工具,1,研究学习,主要内容,ARM920核心简介,UP-NETARM2410-S平台硬件环境,Linux开发环境的建立,2,研究学习,UP-NetARM2410-S 教学科研平台,3,研究学习,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,6.1.1 核心板 CPU: ARM920T结构芯片，工作频率202MHz，SAMSUNG公司的S3c2410X FLASH:64M NAND型 SAMSUNG的K9F1208 RAM：64MB SDRAM， HY57V561620CTH 200管脚精密插座,4,研究学习,

2、韩国三星公司推出的基于ARM920T内核和AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture ）总线的一款微处理器； 使用0.18um CMOS工艺； 集成LCD、UART、IIC、SPI、IIS、USB、SD控制器等片内外围接口； 支持ROM和NAND Flash引导； 适合面向功耗较低、成本敏感、应用环境较好的消费类电子产品,s3c2410处理器,5,研究学习,6,研究学习,s3c2410处理器核心ARM920T,7,研究学习,ARM公司的16/32位RISC结构处理器 ARMV4指令集 数据、指令分离的哈佛体系结构 16KB指令缓存、16KB数据

3、缓存 支持MMU，可运行WinCE、Linux等操作系统 外部总线采用AMBA总线 集成基于JTAG协议的片内调试（ICE）单元,s3c2410处理器核心ARM920T,8,研究学习,s3c2410内部总线AMBA总线,AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）总线规范是ARM公司设计的一种用于高性能嵌入式系统的总线标准 AMBA总线规范是一个开放标准，可免费从ARM获得 在基于ARM处理器内核的设计中，已经成为事实上的工业标准 AMBA总线是一个多总线系统。规范定义了三种可以组合使用的不同类型的总线,9,研究学习,AHB（Advanced

4、High-performance Bus） ASB（Advanced System Bus） APB（Advanced Peripheral Bus）高级外围总线 AHB主要用以满足CPU和存储器之间的大带宽要求，而系统的大部分低速外部设备则连接在低带宽总线APB上。系统总线和外设总线之间用一个桥接器（AHB-APB-Bridge）进行连接,s3c2410内部总线AMBA总线,10,研究学习,11,研究学习,封装与电压、工作温度,封装 272脚FBGA，焊盘引脚间距0.8毫米 电压 内核电压：1.8V 存储器和IO电压：3.3V 工作温度 商业级： 070摄氏度 工业级：-4085摄氏度,27

5、2-FBGA 封装,12,研究学习,2410的应用产品,HP iPAQ 1940 宏碁n30c,13,研究学习,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,6.1.1 核心板 CPU: ARM920T结构芯片，工作频率202MHz，SAMSUNG公司的S3c2410X FLASH:64M NAND型 SAMSUNG的K9F1208 RAM：64MB SDRAM， HY57V561620CTH 200管脚精密插座,14,研究学习,6.1.2 主板 USB口: 包括一个USB Device接口和4个USB Host接口。前者直接来自处理器,后者是处理器的Host接口经过由AT43301

6、构成的USB HUB电路扩展出来的4个Host接口； jtag调试口：20针标准口，14针简易口； AUDIO:44.1KHz音频, 采用UDA1341芯片构成，可放音和录音,通过IIS总线连接到处理器,具有功放电路驱动喇叭，板载MIC和音频IO插座,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,15,研究学习,2410-S平台上通过一片ATMEGA8单片机作为控制器，驱动PS2接口、IC卡接口和板载KEYPAD。 ATMEGA8单片机通过IIC总线和ARM处理器连接； AD: 3个电位器控制输入，8个通道经过跳线设置可全部作为外部模拟电压输入,同时也可以在板上设模拟电压输入专用接口

7、，由S3C2410芯片管脚引出,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,16,研究学习,IDE卡接口：IDE接口直接出自扩展总线，由软件完成驱动控制; CF卡接口：PCMCIA模式的CF卡接口； SD卡插座：直接来自s3c2410的SD控制器； PCMCIA插座： PCMCIA接口挂在扩展总线上，通过EPM3128A100 CPLD和HC245芯片等实现总线隔离和控制，并需要配置专用的电源控制芯片TPS2211。采用无限网卡的型号为DWL-650； PCMCIA （PERSONAL COMPUTER MEMORY CARD INTERNATIONAL ASSOCIATION）用

8、于笔记本计算机的新的高性能PC卡总线接口标准,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,17,研究学习,IrDA/RS485:用的是UART2，分别经过TFDU4100收发器和MAX485芯片完成.要作IrDA实验，必须将UART2设置到IrDA电路上，而不能同时作RS485实验; CAN总线：由控制器MCP2510和驱动器TJA1050构成； DA电路:设置两个10位DAC端口，采用MAX504 接SPI总线，输出两路模拟电压(预留一路,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,18,研究学习,串口：包括两个RS232接口 168Pin的扩展插座：该插座和计算机的

9、内存条插座规格一致，用户可以据此设计合适的扩展板。扩展槽上包含扩展总线的所有信号，可复用的系统资源以及开发平台尚未使用的空置资源。 以太网卡：包括两个相同的网卡电路，芯片型号AX88796，10M/100M自适应（预留一个,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,19,研究学习,6.1.1 核心板 6.1.2 主板 6.1.3 显示装置,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,20,研究学习,6.1.3 显示装置 LCD：8寸16bitTFT，640*480分辨率，型号是LQ080V3DG01.S3C2410处理器内含LCD控制器，这使得LCD部分的电路非常简单

10、，LCD控制器的信号线经过驱动电路后即可连接LCD模块； 触摸屏：采用2410 CPU AD单元的接口方案,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,21,研究学习,6.1.1 核心板 6.1.2 主板 6.1.3 显示装置 6.1.4 配套模块,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,22,研究学习,6.1 UP-NETARM2410-S平台硬件环境介绍,6.1.4 配套模块 GPRS/GPS 摄像头 蓝牙 FPGA CAN总线单片机,通过摄像头实现视频采集，画面清晰， 扫描速度可达到15pic/s，30万象素,外接蓝牙模块可以与蓝牙设备通讯,23,研究学习,6

11、.2 如何建立开发环境,宿主机目标机的开发方法,24,研究学习,对开发PC机的性能要求,由于Redhat9.0 安装后占用空间约为2.4G5G之间，还要安装ARMLINUX开发软件，因此对开发计算机的硬盘空间要求较大。 硬件要求： CPU：高于奔腾500M，推荐高于赛扬1.7G。 内存：大于128M，推荐256M。 硬盘：大于10G，推荐高于40G,25,研究学习,在宿主机上安装Redhat Linux9.0 直接安装Linux操作系统 在Windows下安装虚拟机后，再在虚拟机中安装Linux 安装开发工具软件 安装编译器arm-linux-gcc 安装Jflash-s3c2410 安装gd

12、b调试工具 开发环境配置 配置网络，包括：IP地址、NFS服务、防火墙 配置MINICOM,6.2 如何建立开发环境,26,研究学习,27,研究学习,28,研究学习,对于REDHAT9.0，它默认的是打开了防火墙，因此对于外来的IP 访问它全部拒绝，这样其它网络设备根本无法访问它，即无法用NFS mount 它，许多网络功能都将无法使用。因此网络安装完毕后，应立即关闭防火墙。操作如下：点击红帽子开始菜单，选择安全级别设置，选中无防火墙。 在系统设置菜单中选择服务器设置菜单，再选中服务菜单，将iptables服务的勾去掉,并确保nfs选项选中,29,研究学习,30,研究学习,NFS文件系统配置,

13、NFS是用于在不同机器，不同操作系统之间通过网络互相分享文件 的 建立NFS开发环境的工作分为两个方面：配置NFS服务器和配置客户端 基本的命令格式 Mount的基本命令格式如下： Umount的基本命令格式,31,研究学习,点击主菜单运行系统设置-服务器设置-NFS服务器,配置NFS服务器,32,研究学习,33,研究学习,34,研究学习,配置服务器开放的文件夹以及权限,35,研究学习,配置NFS客户端 NFS客户端是开发板，所以要让开发板上的内核支持NFS，必须重新配置内核生成zImage镜像文件，并下载到板子上。 通过 make menuconfig 指令在kernel设置窗进行NFS设置

14、 menuconfig 窗口打开后，确认NFS设置是否被选上 重新编译内核，新的内核下就可以使用nfs命令了,36,研究学习,我们也可以手工编写/etc/exports文件，其格式如下： 共享目录 可以连接的主机（读写权限，其他参数） 例： /arm2410 192.168.0.*(rw,sync) 表示将本机的/arm2410目录共享给ip地址为192.168.0.1192.168.0.254的所有计算机，可以读取和写入。 配置完成后，可用如下办法简单测试一下NFS 是否配置好了：首先在宿主机上自己mount 自己，看是否成功就可以判断NFS 是否配好了。 例如在宿主机/目录下执行： mou

15、nt 192.168.0.10:/arm2410 /mnt 其中192.168.0.10应修改为你自己主机的IP地址。 然后到/mnt/目录下看是否可以列出/arm2410 目录下的所有文件和目录，可以则说明mount 成功，NFS 配置成功,37,研究学习,配置minicom,38,研究学习,39,研究学习,40,研究学习,41,研究学习,2410-S电源电压为5V，经LM1085-3.3V和AS1117-1.8V分别得到3.3V和1.8V的工作电压。 开发板上的芯片多数使用了3.3V电压，而1.8V是供给S3C2410内核使用的，5V电压供给音频功放芯片、LCD、电机、硬盘、CAN总线等电

16、路使用。 具体参见光盘中的硬件说明书：2410-S v4.02410-S平台硬件文档2410-S硬件说明书.pdf,硬件环境介绍,42,研究学习,2410-S平台硬件架构,2410核心资源,168Pin扩展槽,PCMCIA,IDE/CF卡,IO扩展,43,研究学习,补充资料,44,研究学习,混合开发模式的必要： 由于初学者对Linux系统不是很熟悉，通常会采用Windows下强大的编辑工具，通过共享再在Linux系统下进行编译、调试等工作。 （1）VMware虚拟机设置共享 （2）SSH客户端软件 （3）Windows下的文本编辑工具,2.4 Windows和Linux混合开发模式,45,研究学习,1）VMware虚拟机设置共享-1,2.4 Windows和Linux混合开发模式,46,研究学习,1）VMware虚拟机设置共享-2,2.4 Windows和Linux混合开发模式,解压缩文件 tar zxvf VMwareTools-5.0.0-13124.tar.gz C /home,安装文件 进入解压缩后的文件夹：cd vmware-tools-distrib/ 安装：./vmware-install.pl,47,研究学习,1）VMware