嵌入式系统实验报告

1、PXA270嵌入式实验开发系统LINUX实验报告本学期通过三节嵌入式实验课的学习，对LINUX系统和嵌入式系统有了一个大致的了解。期间一共做了十四个实验，具体实验内容如下：实验一 建立硬件实验平台本实验是以后所有实验的硬件基础，需要正确连接宿主PC机与PXA270-EP目标板，PXA270目标板与电源连接，用一根串口线将目标板串口0与PC机后方的串口相连，用一根交叉对接的网线将宿主PC机网口与目标板网口相连。实验二 Linux操作系统RedHat 9的安装按照实验书所讲的步骤在Linux虚拟机中正确安装RedHat 9，这是以后所有实验的软件基础。实验三 建立主机软件开发环境建立宿主PC机端的

2、开发环境，此实验开始需要在RedHat 9中的终端窗口（Terminal）中输入命令：虚拟机载入ISO镜像270EP.iso，登陆RedHat，启动终端窗口，对cdrom镜像进行挂载（mount /dev/cdrom /mnt/cdrom），用“./install”命令进行iso安装，安装完成，修改/ect/profile的环境变量（pathmunge /usr/local/arm-linux-/bin）。实验四 配置超级终端 超级终端作为嵌入式实验性的终端，监视并控制其工作状态。串口设置（每秒位数：115200；位数据：8；奇偶校验：无；停止位：1；数据流控制：无；）。实验五 配置TFTP配

3、置宿主PC机端的TFTP（简单文件传输协议）服务，并开通此服务。登陆RedHat，启动终端窗口，输入setup，选择System services，取消ipchains和iptables两项服务，选中tftp服务，取消防火墙，重启TFTP服务（service xinetd restart），设置PC机ip地址为00（ifconfig eth0 00 up），使用tftp服务得到文件zImage。实验六 配置NFS服务 配置宿主PC机端的NFS（网络文件系统）服务，并开通此服务。登陆RedHat，启动终端窗口，输入setup，选择System serv

4、ices，选中nfs服务，保存退出，打开/ect/exports文件，在其中加入“/ 0 (rw,insecure,no_root_squash,no_all_squash)”，然后重启服务（service nfs restart）。注意：每次启动宿主PC机上的Linux操作系统时，需要通过命令ifconfig eth0 00 up重置宿主PC机的IP地址，并在超级终端中用命令ifconfig eth0 0给PXA270实验开发系统设置IP地址。 以上几个实验算是给以后的实验配置了软硬件条件，是以后各个实验的基础。实验七 Hel

5、loWorld 从此实验开始第一次正面接触嵌入式Linux的开发，第一次编写嵌入式系统的应用程序。打开宿主PC机登陆RedHat，打开实验箱连接，root登陆实验箱，设置实验箱ip地址为0（ifconfig eth0 0 up），挂载宿主机根目录到实验板/mnt目录下，然后进入mnt目录；RedHat中打开终端窗口，进入home目录建立文件夹HW，并在其中建立HelloWorld.c文件，vi编辑器编辑它。基本C语言代码为：#include<stdio.h>Int main()printk(“HelloWorld!n”);return 0

6、；在终端窗口下进行交叉编译arm-linux-gcc o HelloWorld HelloWorld.c ，生成.o目标文件，进入超级终端的界面，回到/mnt/home/HW目录下，编译HelloWorld（./HelloWorld），看到打印输出“HelloWorld!”。实验十二 简单设备驱动程序该实验需要在宿主PC机端编辑三个文件：驱动程序、编译驱动程序时用的Makefile、测试程序。驱动程序pxa270_hello_drv.c如下：#include <linux/config.h>#include <linux/kernel.h>#include <li

7、nux/sched.h>#include <linux/timer.h>#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <asm/hardware.h> /程序所需的各种同文件/ HELLO DEVICE MAJOR#define SIMPLE_HELLO_MAJOR96#define OURS_HELLO_DEBUG #define VERSION "PXA2700EP-SIMPLE_HELLO-V1.00-060530"void showversion

8、(void)printk("*");printk("t %s tn",VERSION);printk("*"); /显示版本/ - READ -/*读取模块，用于将指定文件描述符中读取数据，file：是文件指针buf：读取数据缓存区count：请求传输的字节数f_ops：文件当前偏移量*/ssize_t SIMPLE_HELLO_read (struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("S

9、IMPLE_HELLO_read-kernel-n");#endifreturn count;/ - WRITE -/*写模块，用于向打开的文件写数据，写操作从文件当前偏移量开始file：是文件指针buf：写入数据缓存区count：请求传输的字节数f_ops：文件当前偏移量*/ssize_t SIMPLE_HELLO_write (struct file * file ,const char * buf, size_t count, loff_t * f_ops)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("SIMPLE_HELLO_write-kernel

10、-n");#endifreturn count;/ - IOCTL -/*控制IO设备，设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数inode:设备节点flip：打开的一个文件cmd：驱动程序的特殊命令编号data：接收剩余参数*/ssize_t SIMPLE_HELLO_ioctl (struct inode * inode ,struct file * file, unsigned int cmd, long data)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("SIMPLE_HELLO_ioctl-kernel-n");#endifret

11、urn 0;/ - OPEN -/*打开函数Inode：打开文件所对应的i节点，主要获取从设备号flip：打开的一个文件调用了宏MOD_INC_USE_COUNT，这个宏主要用来增加驱动程序使用计数器，避免不正确卸载程序*/ssize_t SIMPLE_HELLO_open (struct inode * inode ,struct file * file)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("SIMPLE_HELLO_open-kernel-n");#endifMOD_INC_USE_COUNT;return 0;/ - RELEASE/CLOSE

12、 -/*关闭函数Inode：打开文件所对应的i节点，主要获取从设备号flip：打开的一个文件调用了宏MOD_DEC_INC_USE_COUNT，这个宏主要用来减少驱动程序使用计数器*/ssize_t SIMPLE_HELLO_release (struct inode * inode ,struct file * file)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("SIMPLE_HELLO_release-kernel-n");#endifMOD_DEC_INC_USE_COUNT;return 0;/ -/*SIMPLE_HELLO设备向系统注册*/s

13、truct file_operations HELLO_ops =open:SIMPLE_HELLO_open,read:SIMPLE_HELLO_read,write:SIMPLE_HELLO_write,ioctl:SIMPLE_HELLO_ioctl,release:SIMPLE_HELLO_release,;/ - INIT -/*驱动程序初始化devfs_register_chrdev(SIMPLE_HELLO_MAJOR,"hello_serial_ctl",& HELLO_ops) 为最主要的语句，devfs_register_chrdev注册设备驱动

14、程序，包括主设备号、驱动程序名、结构体指针*/static int _init HW_ HELLO_init(void)int ret = -ENODEV;ret = devfs_register_chrdev(SIMPLE_HELLO_MAJOR, "hello_serial_ctl",& HELLO_ops);showversion();if(ret<0)printk("pxa270 init_module failed with %d n-kernel-",ret);elseprintk("pxa270 hello_driv

15、er register success!-kernel-n");return ret; /*模块初始化函数，调用HW_ HELLO_init 函数*/static int _init pxa270_ HELLO_init(void) int ret = -ENODEV;#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("pxa270_ HELLO_init-kernel-n");#endif ret = HW_ HELLO_init(); if (ret) return ret; return 0;/*模块卸载函数 devfs_unregister_ch

16、rdev(SIMPLE_HELLO_MAJOR,"hello _ctl") 为最主要的语句，devfs_unregister_chrdev卸载设备驱动程序，包括主设备号、驱动程序名*/static void _exit cleanup_ HELLO_ctl(void)#ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk("cleanup_HELLO_ctl-kernel-n");#endifdevfs_unregister_chrdev (SIMPLE_HELLO_MAJOR, "hello_ctl" );/*/MODULE_D

17、ESCRIPTION("simple hello driver module");/一些描述信息MODULE_AUTHOR("liduo");/驱动作者MODULE_LICENSE("GPL");module_init(pxa270_HELLO_init);/指定驱动程序初始化函数module_exit(cleanup _HELLO_ctl);/指定驱动程序卸载函数编译程序Makefile如下：#TOPDIR := $(shell cd .; pwd)TOPDIR := .KERNELDIR = /pxa270_linux/linux

18、INCLUDEDIR = $(KERNELDIR)/includeCROSS_COMPILE=arm-linux-AS =$(CROSS_COMPILE)asLD =$(CROSS_COMPILE)ldCC =$(CROSS_COMPILE)gccCPP =$(CC) -EAR =$(CROSS_COMPILE)arNM =$(CROSS_COMPILE)nmSTRIP =$(CROSS_COMPILE)stripOBJCOPY =$(CROSS_COMPILE)objcopyOBJDUMP =$(CROSS_COMPILE)objdumpCFLAGS += -I.CFLAGS += -Wal

19、l -O -D_KERNEL_ -DMODULE -I$(INCLUDEDIR)TARGET = pxa270_hello_drv.omodules: $(TARGET)all: $(TARGET)pxa270_hello_drv.o:pxa270_hello_drv.c$(CC) -c $(CFLAGS) $ -o $install:install -d $(INSTALLDIR)install -c $(TARGET).o $(INSTALLDIR)clean:rm -f *.o * core .dependMake工程管理器读入Makefile文件的内容执行编译工作，一个Makefile

20、文件包括：（1）由make工具创建的目标体（target），通常是目标文件或可执行文件；（2）要创建目标体所依赖的文件（dependency_file）；（3）创建每个目标需要运行的命令（command）以上两个文件编辑后，然后make modules编译驱动程序，编写测试文件simple_test_driver.c，然后GCC编辑器编译测试程序生成test测试文件，进入超级终端开始挂载，加载驱动程序，./test测试，实验完成。 通过本实验，初步认识了嵌入式系统程序的语法特点以及要运行所需的各种条件，学习了Linux驱动程序构架以及在应用程序中如何调用程序，为以后的实验打下了基础。实验十三

21、CPU GPIO驱动程序设计该实验与实验十二实验步骤基本相同，程序略有不同：/ -IOCTL-switch (cmd)case LED_ON : GPCR3 |= 0x1;break;/如果cmd=LED_ON，那么GPCR3置为1case LED_OFF: GPSR3 |= 0x1;break;/如果cmd=LED_OFF，那么GPSR3置为1 default : printk ("lcd control : no cmd run -kernel- n"); return (-EINVAL); / -INIT-GPDR3 |= 0x00000001; /设置GPIO96输

22、出模式：开灯GPSR3 |= 0x00000001; / 关灯实验现象是目标板的核心板上的LED闪烁。通过本实验，编写了针对实际硬件的驱动程序，是自己对嵌入式程序有了一个更直观的理解，进一步了解了驱动构架。实验十四 中断实验该实验与之前两个实验步骤基本相同，程序略有不同：/ -INIT -ret = request_irq(SIMPLE_INT_IRQ, &SIMPLE_INT_interrupt, SA_INTERRUPT, "int_ctl", NULL);解释：request_irq申请硬件中断，参数包括申请的硬件中断号、设备id、中断处理的一些属性(SA_I

23、NTERRUPT是快速处理程序，调用时屏蔽所有中断)等/-卸载-free_irq(SIMPLE_INT_IRQ,NULL);解释：对应request_irq释放中断实验现象是每当按下目标板上的SW2 键时就会触发中断，并且打印相应的响应信息。实验十五 数码管显示驱动实验 不同之处：/-WRITE-void write_bit(int data)GPCR2 |= (0x1 << 27);if(data & 0x80) = 0x80)GPSR2 |= (0x1 << 26);elseGPCR2 |= (0x1 << 26);GPSR2 |= (0x1 &

24、lt;< 27);void write_byte(int data)int i; for(i=0;i<8;i+) write_bit( data << i ); /-gpio INIT-printk("GPDR2 = %xn",GPDR2);GPDR2 = GPDR2 | (0x3<<26);printk("GPDR2 = %xn",GPDR2);通过本实验，学习了串并转换的相关知识，并编写了驱动程序，对嵌入式系统可实现的功能有了更深入的了解。实验十六 LED点阵驱动程序设计/-WRITE-int tmp_buf;/

25、-tmp_buf = buf1;tmp_buf = tmp_buf<<8;tmp_buf = tmp_buf | buf0;#ifdef OURS_LED_DEBUGprintk("tmp = %xn",tmp_buf);#endifoutw(tmp_buf,ioremap_addr);/-CLOSE-outw(0x0000,ioremap_addr); / close the led ary, all led off/-INIT-ioremap_addr=ioremap(0x0800c000,0x0f); / outw(0x00ff,ioremap_addr); / open led ary, all led on/-程序卸载-outw(0x0000,ioremap_addr);本实验编写了一个针对总线操作的硬件驱动程序。实验十七 AD驱动实验struct ucb1x00 *ad