实验课件-嵌入式交叉开发环境建立

1、实验一实验一嵌入式交叉开发环境的建立嵌入式交叉开发环境的建立 目的目的q理解嵌入式应用程序交叉开发的概念；理解嵌入式应用程序交叉开发的概念；q掌握嵌入式应用程序交叉开发环境的建掌握嵌入式应用程序交叉开发环境的建立过程；立过程；q掌握宿主机与目标机之间的各种连接方掌握宿主机与目标机之间的各种连接方式，以及调试方式的切换方法；式，以及调试方式的切换方法；q掌握应用程序输出及观察这些输出信息掌握应用程序输出及观察这些输出信息的方法。的方法。1.目标机软件调试环境的建立：目标机软件调试环境的建立：vLambdaTRALambdaTRA的配置、生成和固化的配置、生成和固化2.2.宿主机与目标机的连接宿主

2、机与目标机的连接v物理连接物理连接v逻辑连接逻辑连接3.3.应用程序的下载应用程序的下载4.4.运行应用程序并观察输出信息运行应用程序并观察输出信息交叉开发环境的建立步骤交叉开发环境的建立步骤ARM7 S3C4510B嵌入式硬件平台简介嵌入式硬件平台简介qARM7ARM7嵌入式硬件平台嵌入式硬件平台ARM-R4510BARM-R4510B是基于是基于三星的高性能、三星的高性能、32-bit32-bit、嵌入式微处理、嵌入式微处理器器S3C4510BS3C4510B的单板计算机。的单板计算机。 qS3C4510BS3C4510B是三星公司推出的针对嵌入式是三星公司推出的针对嵌入式应用的应用的16

3、/3216/32位嵌入式处理器，它的核心位嵌入式处理器，它的核心是基于是基于ARMARM公司的公司的ARM7TDMIARM7TDMI实现的，集成实现的，集成了多种外围部件了多种外围部件 A ACPU:50MHzS3C4510B(Samsung)CPU:50MHzS3C4510B(Samsung)，ARM7TDMIARM7TDMI软核软核B B16M16M字节字节SDRAMSDRAMC C2 2个异步串口个异步串口D D10/100M10/100M以太口一个以太口一个E E10M10M以太口一个（以太口一个（REL8019REL8019）F F512k512k字节字节FlashFlash存储器存

4、储器G G2M2M字节字节FlashFlash存储器存储器H H以太口状态指示灯以太口状态指示灯ARM7 S3C4510B嵌入式硬件平台简介嵌入式硬件平台简介三星三星4510B4510B芯片的内部结构芯片的内部结构S3C4510B集成外围部件集成外围部件q 8KB8KB的的Cache/SRAMCache/SRAMq 一个一个10/100Mbps 10/100Mbps 以太网控制器，提供以太网控制器，提供MIIMII接口接口q 两个两个HDLCHDLC通道，每个通道可支持通道，每个通道可支持10Mbps10Mbpsq 两个两个UARTUART通道通道q 两个两个DMADMA通道通道q 两个两个3

5、232位定时位定时/ /计数器计数器q 1818个可编程个可编程I/OI/O口口q 中断控制器，支持中断控制器，支持2121个中断源，包括个中断源，包括4 4个外部中断个外部中断q 支持支持SDRAMSDRAM，EDO DRAMEDO DRAM，SRAMSRAM，FlashFlash等等q 具有扩展外部总线具有扩展外部总线q JTAGJTAG逻辑测试部件，支持软逻辑测试部件，支持软/ /硬件开发硬件开发 ARM-R4510B目标板结构目标板结构 Boot ROM选择选择q对对FLASHFLASH进行片选是通过跳线进行片选是通过跳线JP1JP1来实现来实现的。跳线的。跳线JP1JP1的的Pin1

6、Pin1与与Pin2Pin2脚短接，处理脚短接，处理器片选器片选U2U2（512Kbyte512Kbyte）为）为BROMBROM（注：（注：BROMBROM为为Boot ROMBoot ROM的简写）。若将的简写）。若将JP1JP1的的Pin3Pin3与与Pin4Pin4短接，则处理器片短接，则处理器片U3U3（2Mbyte2Mbyte）为）为BROMBROM。 系统存储空间分配系统存储空间分配ARM-R4510BARM-R4510B的系统存储器空间分配：的系统存储器空间分配：FLASHFLASH空间空间 0 x000000 0 x2800000 x000000 0 x280000SDRAM

7、SDRAM空间空间 0 x280000 0 x280000 0 x1280000 0 x1280000 复位复位S4S4（位于开发板前视图左上方）是复位按（位于开发板前视图左上方）是复位按钮，用来产生一个低电平，对系统进行钮，用来产生一个低电平，对系统进行复位操作。复位操作。以太网口以太网口q10/100Mbps10/100Mbps自适应以太网口自适应以太网口ETH1ETH1 ETH1ETH1（J13J13）是）是S3C4510BS3C4510B集成的集成的10/100Mbps10/100Mbps自适应以自适应以太网控制器的以太网外部物理接口。太网控制器的以太网外部物理接口。 vD5D5：全双

8、工指示。：全双工指示。LEDLED亮表示工作在全双工，亮表示工作在全双工，LEDLED熄熄表示工作在半双工。表示工作在半双工。vD6D6：连接指示。网线正确连通，：连接指示。网线正确连通，LEDLED亮。亮。vD7D7：10M10M。工作在。工作在10Mbps10Mbps时时LEDLED亮。亮。vD8D8：100M100M。工作在。工作在100Mbps100Mbps时时LEDLED亮。亮。vD9D9：冲突检测指示。检测到网络冲突：冲突检测指示。检测到网络冲突LEDLED亮。亮。qETH2(J18)ETH2(J18)是通过以太网控制器芯片是通过以太网控制器芯片RTL8019ASRTL8019AS

9、扩展的以太网接口扩展的以太网接口 ，配置一个状态指示灯配置一个状态指示灯D10D10，该该LEDLED亮表示网络已连通，亮表示网络已连通，LEDLED闪烁表示有数据闪烁表示有数据正在进行收发。正在进行收发。 异步串行口异步串行口qS3C4510BS3C4510B片内集成片内集成2 2个通用异步收发器个通用异步收发器（UART0UART0和和UART1UART1），分别对应），分别对应ARM-ARM-R4510BR4510B的的2 2个异步串口个异步串口COM1COM1和和COM2COM2。qCOM1COM1、COM2COM2分别对应分别对应J11J11、J12J12。即靠近。即靠近同步串行口同

10、步串行口DB25DB25的的RJ45RJ45接口为接口为COM1COM1，其，其侧的侧的RJ45RJ45为为COM2COM2。I/O端口端口S3C4510BS3C4510B有有1818个可编程个可编程I/OI/O口：口：q P0P0P7P7为为8 8个个I/OI/O口，分别连接口，分别连接D14D14至至D21D21这这8 8个个LEDLED。8 8个个I/OI/O端口均定端口均定义为输出为义为输出为1 1（高电平）、（高电平）、LEDLED熄，输出为熄，输出为0 0（低电平）、（低电平）、LEDLED亮。亮。q P8P8P11P11分别为分别为4 4个外部中断个外部中断EINTR0EINTR

11、0、EINTR1EINTR1、EINTR2EINTR2、EINTR3EINTR3，分，分别与别与4 4个下压按键个下压按键S1S1、S2S2、S3S3、S5S5连接，可以用来模拟连接，可以用来模拟4 4个外部中断。个外部中断。其中，其中，EINTR0EINTR0、EINTR1EINTR1定义高电平为中断请求，定义高电平为中断请求，EINTR2EINTR2、EINTR3EINTR3定定义低电平为中断请求。义低电平为中断请求。q P12P12P15P15分别接分别接4 4位拨码开关位拨码开关S6S6的的1 1、2 2、3 3、4 4引脚。如果拨码开关拨引脚。如果拨码开关拨到到1 1（或（或2 2、

12、3 3、4 4）位置，则）位置，则P12P12（或（或P13P13、P14P14、P15P15）为高电平；相）为高电平；相反，如果拨码开关拨到反，如果拨码开关拨到5 5（或（或6 6、7 7、8 8）位置，则）位置，则P12P12（或（或P13P13、P14P14、P15P15）为低电平。）为低电平。 其它接口其它接口qJ50J50：Big-EndianBig-Endian与与Little-EndianLittle-Endian选择选择跳线跳线 两个引脚两个引脚Pin50.1Pin50.1、Pin50.2Pin50.2短接，短接，S3C4510BS3C4510B工作在工作在Little-End

13、ianLittle-Endian模式；悬模式；悬空，则空，则S3C4510BS3C4510B工作在工作在Big-EndianBig-Endian模式。模式。qJ7J7：三星标准：三星标准JTAGJTAG接口接口LambdaTRALambdaTRA（Lambda Target Rom AgentLambda Target Rom Agent）q支持网络串口调试方式，在调试过程中可以支持网络串口调试方式，在调试过程中可以进行切换；进行切换；q下载程序时使用网络方式，之后可以切换为串下载程序时使用网络方式，之后可以切换为串口调试方式（尤其是调试网络应用程序时）；口调试方式（尤其是调试网络应用程序时）

14、；q串口使用的是串口串口使用的是串口1 1，波特率为缺省值，波特率为缺省值（57600bps57600bps）；）；q目标机的目标机的IPIP地址配置为地址配置为192.168.1.111192.168.1.111目标监控器的配置举例目标监控器的配置举例宿主机与目标机的物理连接（调试通道与应用输出通道）宿主机与目标机的物理连接（调试通道与应用输出通道）宿主机与目标机的物理连接宿主机与目标机的物理连接q启动目标机启动目标机q启动宿主机上的调试器，并配置宿主启动宿主机上的调试器，并配置宿主机的连接方式机的连接方式宿主机与目标机的逻辑连接宿主机与目标机的逻辑连接下载过程示意图下载过程示意图下载完毕提

15、示下载完毕提示应用程序的下载应用程序的下载 一般来讲，应用程序可以将一些信一般来讲，应用程序可以将一些信息输出到：息输出到：vCRTCRT、LCDLCD等显示设备等显示设备v串行口串行口v并行并行I/OI/O口口 如果目标机没有显示设备，则可以向如果目标机没有显示设备，则可以向串口输出信息，并通过宿主机的超串口输出信息，并通过宿主机的超级终端来观察。级终端来观察。观察应用程序的输出信息观察应用程序的输出信息启动超级终端启动超级终端属性对话框（属性对话框（1 1）属性对话框（属性对话框（2 2）启动并设置超级终端启动并设置超级终端在超级终端窗口中观察应用输出信息在超级终端窗口中观察应用输出信息为

16、了突出学习重点，为了突出学习重点，我们利用一个简单的我们利用一个简单的应用程序应用程序“hello”hello”来进行说明。该程序来进行说明。该程序只有一个应用任务，只有一个应用任务，它无限循环地输出它无限循环地输出“hello, world”hello, world”字字符串。符串。调试口回调试口回显显q 调试口回显：调试口回显的实现使得在没有显示设备的目调试口回显：调试口回显的实现使得在没有显示设备的目标机上调试程序时，可以通过命令行窗口（又称回显窗口）标机上调试程序时，可以通过命令行窗口（又称回显窗口）观察其运行状况，给调试或者远程控制带来便利。观察其运行状况，给调试或者远程控制带来便利

17、。q 调试口回显功能在硬件资源缺乏时尤其重要，比如只有一调试口回显功能在硬件资源缺乏时尤其重要，比如只有一个串口用于调试和应用输出，同时也省去了硬件线路连接个串口用于调试和应用输出，同时也省去了硬件线路连接上的麻烦。上的麻烦。q 在应用程序中重定向输出端口在应用程序中重定向输出端口: :调试口回显是调试口回显是OS-AwareOS-Aware的一部分，因此必须要启动的一部分，因此必须要启动OS-AwareOS-Aware功能，并使用功能，并使用RedirectOutPutToOsAwareRedirectOutPutToOsAware函，重定向输出端口。函，重定向输出端口。q 启动调试器的命令

18、行窗口观察应用输出信息启动调试器的命令行窗口观察应用输出信息 调试口回显调试口回显调试口切换调试口切换q 调试口切换：当用户在配置调试口切换：当用户在配置LambdaTRALambdaTRA的时候将调试方式的时候将调试方式设置为设置为“网络网络- -串口串口”方式时，就可以在调试过程中根据方式时，就可以在调试过程中根据需要随时改变调试的端口。需要随时改变调试的端口。q 调试过程中调试端口的改变是指逻辑连接上的改变，宿调试过程中调试端口的改变是指逻辑连接上的改变，宿主机和目标机之间的串口和网络的物理连接是始终都存主机和目标机之间的串口和网络的物理连接是始终都存在的。在的。v网络调试切换到串口调试

19、网络调试切换到串口调试 v串口调试切换到网络调试串口调试切换到网络调试 调试口切换的意义调试口切换的意义q应用和应用和LambdaTRALambdaTRA不可能共享网络设备（网卡），如果用网络不可能共享网络设备（网卡），如果用网络调试方式来调试网络的应用程序，就会发生资源冲突。调试方式来调试网络的应用程序，就会发生资源冲突。q网络调试方式的最主要目的就是加快程序下载的速率，而在网络调试方式的最主要目的就是加快程序下载的速率，而在调试过程中，调试过程中，LambdaTRALambdaTRA和和LambdaGDBLambdaGDB间的通信量不大，网络、间的通信量不大，网络、串口方式在调试速度上基本相同。串口方式在调试速度上基本相同。q在应用程序运行之前的调试方式采用网络调试方式，当程序在应用程序运行之前的调试方式采用网络调试方式，当程序被下载到目标机上后，把调试方式切换成串口调试方式，这样被下载到目标机上后，把调试方式切换成串口调试方式，这样可以充分利用网络调试方式下程序下载速度快的特点并且可以可以充分利用网络调试方式下程序下载速度快的特点并且可以解决调试网络应用程序的问题。解决调试网络应用程序的问题。应