嵌入式实验报告-10

重庆邮电大学研究生堂下考试答卷2013/2014学年第2学期考试科目嵌入式系统开发技术姓名李才齐年级2013级专业仪器科学与技术2014年4月28日一、【实验题目】 实验题目：QT程序设计之数码管二、【实验目的】实验目的：1、学会开发板的挂载；2、掌握数码管驱动程序的编写方法；3、熟练并掌握QT程序设计的控制界面设计方法；4、学会对QT应用程序进行条件编译和下载；5、通过QT应用程序，可操控数码管进行加1计数或者减1计数。三、【实验步骤】1、先进行开发板的挂载：①安装交叉编译器：将压缩包cross-4.2.2-eabi.tar.bz2解压到/usr/local/arm目录下即可。②编译UBOOT：将压缩包uboot1.1.6_FORLINX_6410.tgz解压到/forlinux目录下，并用makesmdk6410_config进行配置,然后用make编译。③编译Linux-2.6.28:将压缩包linux2.6.28_FORLINX_6410.tgz解压到/forlinux录下，用makemenuconfig命令，依次进入DeviceDrivers->Graphicssupport->Supportforframebufferdrivers->SelectLEDType目录下，选择液晶屏类型，分辨率为640×480。按Esc推出并保存。然后用makezImage命令编译内核。④在电脑上查看设备端口号，并用超级终端建立连接。在ubuntu上配置IP地址为172.24.58.11并重启开发板，在超级终端界面中快速按下空格键，输入setenvbootargs"root=/dev/nfsnfsroot=172.24.58.11:/forlinux/rootip=172.24.58.22:172.24.58.11:172.24.58.1:255.255.255.0::eth0:console=ttySAC0,115200"后按下回车，并输入saveenv保存配置。⑤重启开发板，超级终端界面显示如下即挂载成功2、QT程序及数码管驱动程序的生成：①把题目一所使用的timu1和startThread两个文件夹放在共享文件夹下，分别用cp–r/mnt/hgfs/share/timu1/forlinux/root/和cp–r/mnt/hgfs/share/startThread/forlinux/root/将两个文件夹复制到/forlinux/root/工作目录下，输入cd/forlinux/root/startThread/src进入startThread文件夹里面的src目录，使用makeclean清除以前的编译信息。②输入/fatfish/4.4.3/builddir/sdk/qtopiacore/target/bin/qmake指定编译器SDK包中的qmake工具路径。使用geditMakefile编辑Makefile文件，在Makefile的CFLAGS和CXXFLAGS两栏的等号后面添加-fno-rtti，并保存退出。输入exportPATH=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$PATH检查当前交叉编译工具是版本4.3.2，然后使用make生成目标文件，如图所示：③编译完成后，进入/forlinux/root/startThread/bin/文件夹会发现里边生成了一个名为startThread的文件，该文件即是QT程序操作界面的文件，用filestartThread命令查看该文件信息，会发现在第一行中间显示有ARM字样即成功编译。使用cpstartThread/forlinux/root/timu1将该文件复制到/folinux/root目录下自己新建的timu1的文件夹中。再进入timu_1文件夹，用makeclean命令清除以前的编译文件，然后使用make编译文件夹中的文件。使用ls查看该文件夹，发现生成了SEG.o和SEG.ko两个文件，这两个文件即是数码管的驱动程序。用cpSEG.oSEG.ko/forlinux/root/timu1将这两个文件复制到自己的文件夹下。如下图所示：3、超级终端的配置：①如下如所示，进入timu1文件夹，使用insmodSEG.ko命令加载新的数码管驱动程序，输入cat/proc/devices查看设备号，在下面的输出信息中找到SEG的设备号为222。②用mknod/dev/SEGc2220建立新的设备，再用ls/dev/SEG查看一下新设备是否已正确安装。并使用lsmod查看一下在线的设备信息中是否为SEG。若正确显示如下图，则表示设备已正确安装，输入calibrate进行屏幕校准。③校准完成后，在超级终端输入一下配置信息exportPATH='/opt/Qtopia4.4.3/bin:/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin'exportQPEDIR='/opt/Qtopia4.4.3'exportQTDIR='/opt/Qtopia4.4.3'exportQT_QWS_FONTDIR='/opt/Qtopia4.4.3/lib/fonts/'exportQWS_DISPLAY='LinuxFb:mmWidth76:mmHeight44:1'exportQWS_MOUSE_PROTO='Tslib:/dev/input/event1'exportTSLIB_CALIBFILE='/etc/pointercal'exportTSLIB_CONFFILE='/usr/local/tslib/etc/ts.conf'exportTSLIB_CONSOLEDEVICE='none'exportTSLIB_FBDEVICE='/dev/fb0'exportTSLIB_PLUGINDIR='/usr/local/tslib/lib/ts'exportTSLIB_ROOT='/usr/local/tslib'exportTSLIB_TSDEVICE='/dev/input/event1'exportTSLIB_TSEVENTTYPE='H3600'exportQT_PLUGIN_PATH='/opt/Qtopia4.4.3/plugins:/opt/Qtopia4.4.3/qt_plugins'exportLD_LIBRARY_PATH='/opt/Qtopia4.4.3/lib'如下如所示：④配置完成后输入./startThread–qws&即可运行程序。到此实验完成。这时，开发板显示如下图所示，并且按下start和stop数码管就会开始和停止计数。四、【程序分析】1、对话框主要代码分析：intfd=-1;//设置文件描述符初始值为-1ThreadDlg::ThreadDlg(QWidget*parent):QDialog(parent){fd=::open("/dev/SEG",O_RDONLY);//打开设备，若能打开，将设 //备值赋给设备描述符if(fd<0){qDebug()<<"Can'topen/dev/SEG\n";//若无法打开设备，显示//Can'topen/dev/SEG}//设置界面上按键的的名称及属性startButton=newQPushButton(tr("start"));quitButton=newQPushButton(tr("quit"));stopButton=newQPushButton(tr("stop")); stopButton->setEnabled(false);buttonBox=newQDialogButtonBox;buttonBox->addButton(startButton,QDialogButtonBox::ActionRole); buttonBox->addButton(stopButton,QDialogButtonBox::ActionRole);buttonBox->addButton(quitButton,QDialogButtonBox::RejectRole);//设置按下按键的链接属性，使按键按下后执行相应的程序connect(startButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(start()));connect(quitButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(close()));connect(stopButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(stop()));//设置输出界面相关属性QVBoxLayout*mainLayout=newQVBoxLayout;mainLayout->addWidget(buttonBox);setLayout(mainLayout);setWindowTitle(tr("startThread"));}2、界面主函数代码分析 voidWorkThread::run(){jishu=0;//设定计数初值为0while(true){if(jishu==1000) //如果计数值等于1000，将值重 //新赋值为0，重新开始计数{jishu=0;if(pnum==1)num++;printf("%d\n",num); //在屏幕上打印出计数结果}ioctl(fd,0,(num));jishu++; //计数值每次自动加1}}五、【程序结果】 实验完成后，运行程序，并在开发板上点击start后，电脑超级终端上显示结果如下图所示： 运行中的开发板显示情况如下图所示：按下start后，屏幕上从0开始每次加1显示，数码管上同时显示计数的情况，即从0开始依次加1。按下stop后，计数暂停，再按start后，计数继续进行。六、【总结】 在这次试验中，遇到了一些不太清楚的问题，通过查阅资料将其弄清楚。遇到的问题主要有一下几个：1、/fatfish/4.4.3/builddir/sdk/qtopiacore/target/bin/qmake这一条命令的作用？答：这条命令主要作用是指定编译器SDK包中的qmake工具路径，确保qmake命令能够正确执行。2、exportPATH=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$PATH这条命令是什么意思？答：检查当前交叉编译工具是版本4.3.2，确保使用正确的编译工具对程序进行编译。3、用filestartThread命令查看文件信息，在第一行中间显示有ARM字样才表示成功编译，这个具体ARM代表什么意思？ 答：显示ARM表示该程序当前能够在ARM平台上运行。4、mknod命令是什么意思，如何使用？答：mknnod命令用于创建一个新的设备文件，当一个新的设备驱动完成后，要加载该设备就需要使用mknod命令。mknod/dev/SEGc2220中，/dev/SEG表示设备路径，c表示创建一个新的设备，222表示主设备号，0表示次设备号。5、屏幕校准完成后，在超级终端输入的一系列配置信息是什么意思？如：exportPATH='/opt/Qtopia4.4.3/bin:/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin'exportQPEDIR='/opt/Qtopia4.4.3'答：这些表示设置环境变量，包括编译器版本，触屏环境变量，按键环境变量，库文件变量等一系列的环境变量的设定。通过这次试验，我熟练的掌握了开发板的挂载流程，掌握了数码管驱动程序如何进行编译和加载，同时掌握了QT程序设计的控制界面设计方法，并且试验了如何对QT应用程序进行条件编译和下载，最后通过QT应用程序，操控数码管进行加1计数。虽然在这个过程中遇到了一些挫折，比如开发板挂载不上，编译无法通过等问题，但经过细心检查和仔细思考后，都把这些问题解决了，让自己在实验的过程中学到了很多以前看PDF上的文档中学习不到的东西，这次的实验让我受益良多。附录（程序代码）：1、startThread主函数代码：externunsignedintnum;externintfd;externintpnum;#include"workThread.h"#include"dialog.h"#include<QTextEdit>#include<QDebug>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/ioctl.h>#include<time.h>voidWorkThread::run(){jishu=0;while(true){if(jishu==1000){jishu=0;if(pnum==1)num++;printf("%d\n",num);}ioctl(fd,0,(num));jishu++;}}2、对话框代码#include<qcheckbox.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<sys/ioctl.h>#include<fcntl.h>#include<QDebug>#include<QtGui>#include"workThread.h"#include"dialog.h"intpnum=0;unsignedintnum=0;intfd=-1;ThreadDlg::ThreadDlg(QWidget*parent):QDialog(parent){fd=::open("/dev/SEG",O_RDONLY);//打开设备if(fd<0){qDebug()<<"Can'topen/dev/SEG\n";}startButton=newQPushButton(tr("start"));quitButton=newQPushButton(tr("quit"));stopButton=newQPushButton(tr("stop"));stopButton->setEnabled(false);buttonBox=newQDialogButtonBox;buttonBox->addButton(startButton,QDialogButtonBox::ActionRole); buttonBox->addButton(stopButton,QDialogButtonBox::ActionRole);buttonBox->addButton(quitButton,QDialogButtonBox::RejectRole);connect(startButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(start()));connect(quitButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(close()));connect(stopButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(stop()));QVBoxLayout*mainLayout=newQVBoxLayout;mainLayout->addWidget(buttonBox);setLayout(mainLayout);setWindowTitle(tr("startThread"));}voidThreadDlg::start(){pnum=1;for(inti=0;i<MAXSIZE;i++) { threadVector[i]=newWorkThread(); } for(inti=0;i<MAXSIZE;i++) { threadVector[i]->start(QThread::LowestPriority); } stopButton->setEnabled(true); startButton->setEnabled(false);}voidThreadDlg::stop(){ for(inti=0;i<MAXSIZE;i++) { threadVector[i]->terminate(); threadVector[i]->wait(); } startButton->setEnabled(true); stopButton->setEnabled(false);}3、数码管驱动主程序SEG.c#include<linux/module.h>#include<linux/kernel.h>#include<linux/fs.h>#include<linux/init.h>#include<linux/miscdevice.h>#include<linux/delay.h>#include<asm/irq.h>#include<mach/hardware.h>#include<linux/cdev.h>#include<linux/device.h>#include<linux/gpio.h>#include<plat/gpio-cfg.h>#include<plat/regs-gpio.h>#include<asm/uaccess.h>#include<linux/delay.h>#include<asm/io.h>#defineSEG_MAJOR222#defineDEVICE_NAME"SEG"staticunsignedintcode[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x7F,0xFF};//串并转换voidHC595_senddata(unsignedchardat){ unsignedinti; for(i=0;i<8;i++)//发送一个八位数据 { if(((dat<<i)&0x80)==0) gpio_set_value(S3C64XX_GPM(0),0); //第i位为0时，Qn发送0； else gpio_set_value(S3C64XX_GPM(0),1); //否则发送1； gpio_set_value(S3C64XX_GPM(2),0); //SCK的上升沿，将数据送进移位寄存器； gpio_set_value(S3C64XX_GPM(2),1); } gpio_set_value(S3C64XX_GPM(1),0); //LCK的上升沿，将数据送进移位寄存器； gpio_set_value(S3C64XX_GPM(1),1); }/*操控数码管，对数字进行显示*/staticvoidset_SEG_bit(unsignedlongdat){ unsignedchartmp;//num_LED,num_GPK分别对应片选与位选 unsignedinti,j=1; for(i=0;i<=7;i++) { tmp=readl(S3C64XX_GPKDAT); //设置数码管的数字 tmp=dat%(j*10)/j; //取位 if(i==4) tmp=code[tmp]&code[10]; else tmp=code[tmp]; writel(tmp,S3C64XX_GPKDAT); HC595_senddata((0x80>>i)); //设置片选 writel(tmp,S3C64XX_GPKDAT); HC595_senddata((0x80>>i)); HC595_senddata((0x00)); //消除余晖 j=j*10; }}staticintSEG_open(structinode*inode,structfile*filp){ unsignedinttmp; /* 将GPM(0){NLED1,SI}端口设置为输出 将GPM(1){NLED2,RCK}端口设置为输出 将GPM(2){NLED3,SCK}端口设置为输出 */ tmp=readl(S3C64XX_GPM