第一章 嵌入式系统软件开发概述.ppt.deflate.ppt

1、嵌入式程序设计,刘艳军,课程说明,未指定教材 以实验为主，参考实验讲义 1 博创科技2410经典平台 WinCE快速开始手册,2008.8 2 博创科技2410经典平台 WINCE实验指导书,2008.8 可借阅相关windowsCE的书籍，辅助学习 学时安排 理论24+实验24学时 考试 大作业,教学内容,第一章 嵌入式系统软件开发概述 第二章 Windows CE内核的定制及下载 第三章 Windows CE应用程序平台的搭建 第四章 Windows CE驱动编写 第五章 Windows CE应用程序设计,第一章 嵌入式系统软件开发概述,嵌入式硬件组成结构,PC机的硬件组成有那些？ PC机

2、的软件组成有那些？ 简述PC机软件运行的流程。,嵌入式硬件组成结构,嵌入式系统的硬件组成有那些？ 为简化设计降低成本，ARM9 采用核心板与底板分离 的形式： 核心板：高度集成S3C2410的最小系统，6层板设计。 底 板：系统的外围设备，例如以太网络、USB、液晶显示、音频、视频（LCD）、GPIO 等。,S3C2410的最小硬件系统,核心板即S3C2410的最小硬件系统 S3C2410：16-/32-bit ARM920T内核，参看手册P40。 BOOTROM：64M8bit数据宽度的NAND Flash，即64M字节 SDRAM：2片4Banks4M16bit数据宽度的内存，即64M 字

3、节 系统晶振12Mhz 实时时钟晶振32.768Khz,S3C2410的最小硬件系统,S3C2410 1.8V/2.0V内核供电，3.3V存储器供电，3.3V外部I/O供电； 具备16KB的I-Cache和16KB的D-Cache/MMU； 外部存储控制器（SDRAM 控制和片选逻辑） LCD 控制器（最大支持4K 色STN 和256K 色TFT）提供1 通道LCD 专用DMA。 4 通道DMA 并有外部请求引脚。 3 通道UART(IrDA1.0,16 字节Tx FIFO，和16 字节 Rx FIFO)/2 通道SPI,S3C2410的最小硬件系统,BOOTROM Nandflash组成结构

4、 本系统采用Samsung的K9F1208U0B NAND Flash，存储容量为4MByte8Bit ，3.3V供电。 操作模式：先擦除，再写。擦除以块为单位，读写以页(扇区)为单位。 K9F1208U0B: 4096块，（16K512）Bytes/块；1块，32页， （51216）Bytes/页。 1个存储器器件=528Bytes32页4096块= 64MBytes 2048KBytes(作为备用) 对528字节一页的写操作所需时间的典型值是200s，而对16K字节一块的擦除操作典型值也仅需2ms。每一页中的数据读出速度也很快，平均每个字节只需50ns，已经与一般的SRAM相当。 8位I/

5、O端口采用地址、数据和命令复用的方法。这样既可以减少引脚数，还可使接口电路简洁。,S3C2410的最小硬件系统,NandFlash接口原理图 RnB:低电平时，表明某个写入、读写或擦除操作正在进行。完成后，恢复高电平。 CLE: 命令锁存；ALE:地址锁存；NFCE: 芯片使能。,S3C2410的最小硬件系统,2410寻址 S3C2410A可寻址的物理地址空间是1G字节，分成8个BANK，每一个BANK占128MB。 每一个BANK（除BANK0以外）都支持可编程的8/16/32位数据总线宽度。 BANK0到BANK6的开始地址是固定的，用于ROM或SRAM。 BANK6与BANK7用于ROM

6、、SRAM或SDRAM，这两个BANK可编程，且容量必须相同。 BANK7的开始地址是BANK6的结束地址，灵活可变。,系统启动方式,S3C2410A具有三种启动方式，可通过OM1:0管脚进行选择： OM1:0=00时，处理器从NAND Flash启动； OM1:0=01时，处理器从16位宽的ROM启动； OM1:0=10时，处理器从32位宽的ROM启动。 S3C2410A 支持从NAND Flash启动，采用NAND Flash与SDRAM组合，即能降低成本、功耗，又可以减少电路板尺寸，获得非常高的性价比，是一种典型的启动方式。,系统启动方式,NAND启动 S3C2410X支持NAND Fl

7、ash启动，启动代码存储在NAND Flash上。启动时， NAND Flash的前4KB将被装载到内部的固定地址中，利用硬件纠错码ECC对数据的正确性检验，然后开始执行其中的启动代码。 用户可以将引导代码和操作系统镜像存放在外部的NAND Flash中。上电复位时，内置的NAND Flash将访问控制接口，并将引导代码自动加载到内部SRAM（此时该SRAM定位于起始地址空间0X00000000，容量为4KB）并运行。之后，SRAM中的引导程序将操作系统镜像拷贝到SDRAM中，操作系统就能在SDRAM中运行。启动完毕后，4KB的启动SRAM就可以用于其他用途。本系统就是采用这种启动方式。,系统

8、启动方式,NOR FLASH 启动 如果从其他方式启动（ROM启动），ROM就要定位于内存的起始地址空间0X00000000，处理器直接在ROM中运行启动程序，而4KB启动SRAM被定位于内存的0X40000000处。,系统启动方式,自动引导模式流程 复位； 如果自动引导模式使能，Nand Flash中的前4KB代码拷贝到内部的跳板石（stepping stone）区域； 跳板石映射到nGCS0； CPU开始执行跳板石区域中的代码。,图：上位机与开发系统的几种硬件连接,集成开发环境搭建,调试工具 在ARM9中进行硬件调试时需要三个工具，分别是ADS1.2、H-JTAG、DNW或超级终端，都安装

9、在上位机上。 ADS是主要的调试工具，可在其中写程序，编译程序，运行程序； H-JTAG结合AXD，负责将程序从上位机下载到开发系统中； DNW或超级终端负责上位机和开发系统的通信。,集成开发环境搭建,集成开发环境搭建,测试程序： 串口通讯 AD转换 测试方法 利用AXD直接运行 利用vivi下载运行,GPIO,1.简介 S3C2410具有117个多功能输入/输出端口。分别是： GPIO A：23个输出端口； GPIO B：11个输入输出口； GPIO C：16个输入输出口； GPIO D：16个输入输出口； GPIO E：16个输入输出口； GPIO F： 8个输入输出口； GPIO G：1

10、6个输入输出口； GPIO H：11个输入输出口； 每一种端口都能由软件自由配置以满足不同的设计要求，即都具有管脚复用的功能，除了特殊功能外，都可以作为通用I/O功能。,GPIO,2端口控制描述 端口配置寄存器GPACONGPHCON： S3C2410A中，大多数管脚都是复用的。该寄存器就是用来设置用户选用的管脚功能。 端口数据寄存器GPADATGPHDAT： 如果端口配置为输出口，那么用户向相应的IO口写入希望的数据； 如果端口配置为输入口，那么用户可以从I/O口读出对应管脚的数据。 端口上拉寄存器GPBUPGPHUP： 这些寄存器控制着相应端口上拉功能的使能与禁能。 当某位0，对应管脚的上

11、拉寄存器使能； 当某位1，对应管脚的上拉寄存器禁能；,GPIO,杂类控制寄存器：MISCCR DCLK控制寄存器：DCLKCON 外部中断控制寄存器：EXTIN0EXTIN2 外部中断过滤寄存器：EINTFLT0EINTFLT3 外部中断掩码寄存器：EINTMASK 外部中断悬挂寄存器：EINTPEND 通用状态寄存器：GSTATUS0GSTATUS4,实验一 Bootloader实验,实验目的 了解嵌入式最小系统的构成。 了解bootloader的作用。 掌握嵌入式系统NAND Flash启动的流程。 掌握通过vivi下载文件到嵌入式实验箱的方法。 任务 1.将2410核心板各模块画在一起，并说明各芯片的作用和联系。 2. 利用ADS 1.2集成开发环境，编写程序，使核心板上的D402闪亮。 3.通过vivi下载文件，并运行。,实验一 Bootloader实验,需要设置GPG1为输出口，输出0时灯亮 GPGCON GPGDAT GPGUP,实验一 Bootloader实验,/设置GPG1为输出口 rGPGCON=(rGPGCON),实验一 Bootloader实验,程序运行方法有两种 利用AXD调试运行，重启后，程序丢失 利用vivi下载到flash分区，重启后，程序仍在。 为什么？ 如何利用vivi下载？P145 vivi