嵌入式系统实验报告书.doc

郑州航空工业管理学院嵌入式系统实验报告书20 12 20 13第 1学期院系：电子通信工程系 姓名： 专业：电子信息工程学号： 指导老师： 电子通信工程系2012年11月制实验一认识嵌入式开发平台一、实验目的认识UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台，了解使用的ARM9 S3C2410嵌入式微处理器芯片，了解相应外围电路及接口的硬件电路设计，从而了解嵌入式系统的作用及其实现的功能。二、实验内容观察嵌入式开发平台，认识板载的核心微处理器、存储芯片、电源电路部分、显示屏、键盘、网络接口、RS232接口、RS485接口、ADC部分、DAC部分、IrDA部分、SD卡接口、PCMCIA卡接口、笔记本电脑硬盘接口部分、CF卡接口、IC卡接口、PS/2键盘鼠标接口、音频接口、USB接口以及JTAG调试接口等内容，了解相应电路及接口的电路原理。三、预备知识了解常用的接口芯片及计算机外围设备；熟悉模拟及数字电路设计。四、实验设备1. 硬件环境配置计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上内存：1GB及以上实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台2. 软件环境配置操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虚拟机：VMware WorkStation 7Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验步骤S3C2410核心资源LCD驱动音频电路PS/2鼠标键盘接口小键盘IC卡插口CF卡插口IDE硬盘接口PCMCIA、SD卡插口168Pin扩展槽电源部分RS232/485接口USBJTAG网络接口ADC/DACIrDA红外六、遇到的问题及解决实验二安装VMWARE7.0虚拟机环境一、实验目的熟悉嵌入式系统开发环境的建立，学会Windows系统环境与Linux系统环境共享资源的基本方法。二、实验内容在Windows系统环境中安装VMWARE7.0虚拟机软件，为建立Linux RHEL AS4系统虚拟机准备基本工具。三、预备知识回顾以往学习过的电路专业用到的虚拟软件；了解虚拟软件的相关知识；了解VMWARE的基本知识。四、实验设备1. 硬件环境配置计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上内存：1GB及以上实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台2. 软件环境配置操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虚拟机：VMware WorkStation 7Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验步骤1、双击Vmware Workstation 安装程序图标，运行安装程序，进入Vmware虚拟机安装的初始加载界面。2、Vmware虚拟机的初始加载结束后，进入安装向导界面，点击Next进入下一步。3、选择安装类型：选择典型安装（Typical），再点击Next按钮进入下一步。4、设置程序安装路径，点击”Change”按钮，可以选择更改默认的安装路径，然后设置自己需要安装的程序路径。在点击Next按钮进入下一步。5、提示安装程序时需要创建的快捷图标，按默认的设置即可，不需要改动，直接点击Next按钮进入下一步。6、确认前面各个步骤中的设置是否正确，并准备进入正式的安装过程。7、安装完毕后完成注册信息。8、选择重启计算机，完成Vmware虚拟机的安装。9、系统重启后，点击Vmware Workstation快捷方式运行虚拟机。安装完成。六、遇到的问题及解决1、VMware虚拟机提供协助安装多个操作系统的功能，安装方便简单，并且不需要对已有的系统重新分区或安装新磁盘，方便探索操作系统的使用。非常好用和方便。2、提供系统间的共享服务，方便系统之间资料得共享。两种共享功能：Vmware虚拟机的共享设置和linux系统的Samba服务。3、对于初学linux系统的新手，在windows系统中安装Vmware虚拟机，构建Window-Linux开发模式，方便循序渐进地理解和掌握Linux操作系统。 实验三安装Linux RHEL AS4操作系统一、实验目的进一步掌握嵌入式系统开发环境的建立；熟悉Linux操作系统环境；配置Samba服务；设置VMWARE虚拟机工享功能。二、实验内容在VMWARE7.0虚拟机中安装Linux RHEL AS4操作系统。正确安装Linux操作系统后，设置VMWARE虚拟机提供的共享功能，并在Linux系统中建立Samba服务，使Windows系统环境与Linux系统环境能共享资源。三、预备知识了解Linux操作系统的安装方法及基本操作方法。四、实验设备1. 硬件环境配置计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上内存：1GB及以上实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台2. 软件环境配置操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虚拟机：VMware WorkStation 7Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验步骤1、在Vmware虚拟机的运行界面中，点击菜单的File项在弹出的下拉菜单中选择“New“项再点击 Virtual Machine。进入安装向导。2、在安装向导中选择自定义安装（Custom），进入下一步。3、选择虚拟机平台，不同的Vmware虚拟机平台支持的硬件特性不同。进入下一步。4、选择要安装的Linux操作系统光盘镜像，同时使用Vmware虚拟机的“Easy Install“功能自动安装Linux操作系统。5、设置安装的Linux系统的用户名和密码信息。6、设置Linux虚拟机的显示名称及安装路径。选择Linux系统在用户本机上实际额的安装路径。7、配置虚拟机使用的处理器。配置处理器数量、处理器的内核数，这里使用默认的设置：一个单核处理器。8、配置虚拟机使用的存储空间、网络类型、I/O适配器类型、创建一个虚拟磁盘，在其上安装Linux操作系统、并选择使用的磁盘类型、磁盘的空间大小及设定存储磁盘文件的路径。9、对话框汇总了前面的设置项目，如果没有错误，不需要修改，直接点击“Finish“按钮，进行Linux系统的安装。10、Linux系统安装完毕后会自动启动，输入用户名、口令，进入Linux系统的桌面环境。11、配置Samba服务，点击“ApplicationsSystem SettingsSecurity Level弹出Security Level Configuration对话框。12、在Security Level Configuration对话框中，将Security Level项设置为Disable firewall，即无防火墙。13、点击“ApplicationsSystem SettingsSamba,对Samba服务器配置对话框中进行配置。14、对Samba服务各项进行设置保存，就可以看到Linux系统下的共享文件夹/home/zcnet。六、遇到的问题及解决1、使用Vmware虚拟机在Windows系统中安装Linux操作系统，安装过程不需要修改Windows中的硬盘分区，只要具有足够的剩余磁盘空间就行了。2、Linux系统使用的是Redhat Enterprise Linux Advanced Server 4 发行版本。3、Linux系统直接挂载即可，安装简单，提供很多网络服务，有两种共享功能：Vmware虚拟机的共享设置和linux系统的Samba服务可供选择。实验四Linux操作基础及嵌入式交叉编译环境的建立一、实验目的熟悉Linux操作系统开发环境，掌握Linux操作系统中的基本操作命令；掌握Vi编辑器的使用；掌握GCC工具的使用；掌握make及Makefile文件的使用。掌握建立嵌入式交叉编译环境的方法。二、实验内容1. 在Linux操作系统中执行常用的文件命令、目录命令、多用户命令与安全性命令以及其它常用命令。2. 使用Vi编辑器建立一个hello.c源文件，存放在/home目录中（代码参见附录1）。3. 使用GCC工具编译hello.c源文件，并在计算机上执行得到的hello可执行程序。4. 使用Vi编辑器建立一个Makefile文件，存放在/home目录中（代码参见附录2）。使用make命令重新编译hello.c源文件。5. 建立嵌入式交叉编译环境。6. 使用嵌入式交叉编译工具重新编译hello.c源文件，并使用readelf命令查看得到的hello可执行程序的文件头信息。三、预备知识了解Linux操作系统的基本操作方法；了解嵌入式系统基本的开发方法。四、实验设备1. 硬件环境配置计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上内存：1GB及以上实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台2. 软件环境配置操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虚拟机：VMware WorkStation 7Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验步骤1、登陆redhat linux操作系统，打开终端。可以输入su切换用户，ls,cd,pwd,mv等命令。2、进入/home目录下在命令提示符#后输入Vi hello.c命令，编辑一个.c源文件，回到命令模式，输入“：wq”保存文件并退出。3、使用 gcc c hello.c 命令编译并得到hello可执行文件。4、使用 vi Makefile 命令建立Makefile文件，如下：# Makefile for hello.chello:hello.ogcc o hello hello.ohello.o:hello.cgcc c hello.cclean:rm f *.o使用make 重新编译hello.c5、下载arm-linux-tools-20061213.tar.gz文件，将其解压到/home目录下，在终端上运行命令：“ vi /root/.bashrc”。编辑.bashrc文件，在最后一行添加export PATH=$PATH:/home/usr/local/bin。注销redhat系统，重新登陆，使以上设置成效。启动终端，在命令行输入arm-linux-gcc v,如果出现版本信息说明交叉编译环境已经成功安装。六、遇到的问题及解决1、问题：rootlocalhost home# arm-linux-gcc-vbash: arm-linux-gcc-v: command not found#命令格式输入错误。解决方法：rootlocalhost home# arm-linux-gcc v当出现以下信息时代表交叉编译工具安装完成：2、使用make 命令编译Makefile文件时出错：配置/root目录下的.bashrc文件设置PATH路径为交叉编译工具所在的的目录。编辑Makefile文件的路径为交叉编译工具所在的路径。实验五安装并使用嵌入式系统仿真软件SKYEYE一、实验目的熟悉使用嵌入式系统仿真软件SKYEYE开发嵌入式系统的方法。二、实验内容1. 安装嵌入式系统仿真软件SKYEYE1.2.4版本。2. 安装SKYEYE的测试工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2。3. 使用SKYEYE的配置文件skyeye.conf并测试SKYEYE的执行。三、预备知识了解电路专业相关的仿真软件；了解SKYEYE软件基本的开发方法。四、实验设备1. 硬件环境配置计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上内存：1GB及以上实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台2. 软件环境配置操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虚拟机：VMware WorkStation 7Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验步骤1、下载得到skyeye-1.2.4_REL.tar.gz文件，把文件放在/home目录下，然后解压缩，当前目录下会生成一个skyeye-1.2.4的文件夹，进入skyeye-1.2.4文件夹直接运行 make 命令系统将会自动编译SKYEYE源代码，当输出信息出现“he binary file located at “binary/skyeye”,enjoy it ”提示符时说明安装SKYEYE成功。、同理下载解压编译SKYEYE的测试工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2。3、进入/skyeye-1.2.4/binary 目录下建立skyeye_s3c2410.conf文件，复制u-boot可执行到此目录下,运行命令：./skyeye c skyeye_s3c2410.conf e u-boot 。当命令提示符“SMDK2410#”说明SKYEYE开始执行。六、遇到的问题及解决1、问题：当使用make命令时出现以下错误提示：- NOTICE -If you always get error, please run make NO_CHECK=1 instead.-Checking whether host is big endian . noChecking gcc . OK ( gcc version: 4.1.2 )Checking whether the compiler supports x86 asm . OKChecking bfd library . FAILED* It seems that you dont have bfd library.* Run make NO_BFD=1 instead to ignore it.make: * check Error 1解决办法：在命令行中输入“make NO_CHECK=1”后继续编译，编译成功。2、无法找到skyeye_s3c2410.conf文件。 skyeye_s3c2410.conf文件通过vi编辑器制作配置文件。实验六编译U-BOOT引导程序一、实验目的熟悉交叉编译并使用U-BOOT软件作为嵌入式系统BootLoader引导程序的方法。二、实验内容1. 交叉编译U-Boot-1.3.2软件。2. 使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的U-Boot文件。三、预备知识了解嵌入式微处理器BootLoader程序的相关知识。四、实验设备1. 硬件环境配置计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上内存：1GB及以上实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台2. 软件环境配置操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虚拟机：VMware WorkStation 7Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验步骤1、 将下载的U-Boot-1.3.2放在/home 目录下，并解压其源码包至当前目录中。2、 进入U-Boot-1.3.2的安装目录，开始编译U-Boot。运行命令： “make smdk2410_config CROSS_COMPILE=arm-linux-”配置编译环境，并选择ARM微处理器使用的嵌入式交叉编译工具。3、 用嵌入式交叉编译工具进行编译，命令如下：“make CROSS_COMPILE=arm-linux-”编译完成后，可以得到U-Boot各种格式的映像文件，例如：u-boot.bin和u-boot的ELF可执行格式文件。 当出现下列程序时编译成功： -Map u-boot.map -o u-bootarm-linux-objcopy -gap-fill=0xff -O srec u-boot u-boot.srecarm-linux-objcopy -gap-fill=0xff -O binary u-boot u-boot.bin4、 复制u-boot可执行文件到/home/skyeye-1.2.4/binary目录下，然后将skyeye_s3c2410.conf也放入binary目录下，使用“./skyeye c skyeye_s3c2410.conf e u-boot”命令。5、 当命令提示符“SMDK2410#”后可以输入U-Boot的命令来控制U-Boot的运行。使用echo命令可以将echo命令后面的内容显示在屏幕上。六、遇到的问题及解决1、 问题：操作过程中无法找到skyeye_s3c2410.conf 文件skyeye_s3c2410.conf文件可以通过vi编辑器编辑，内容参照课本。2、 问题rootlocalhost home# makesmdk2410_config CROSS_COMPILE=arm-linux-make: * No rule to make target smdk2410_config. Stop. 问题rootlocalhost home#make smdk2410_configCROSS_COMPILE=arm-linux-make: * No targets specified and no makefile found. Stop.解决办法：rootlocalhost u-boot-1.3.2# make smdk2410_config CROSS_COMPILE=arm-linux- 直到出现下列结果编译正确 -Map u-boot.map -o u-bootarm-linux-objcopy -gap-fill=0xff -O srec u-boot u-boot.srecarm-linux-objcopy -gap-fill=0xff -O binary u-boot u-boot.bin实验七编译Linux内核一、实验目的熟悉交叉编译Linux内核源代码并使用uImage作为嵌入式操作系统的方法。二、实验内容1. 交叉编译Linux内核源代码软件。2. 使用mkimage工具将zImage文件转换为uImage文件。2. 使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的Linux内核文件vmLinux。三、预备知识了解Linux内核及嵌入式操作系统的相关知识。四、实验设备1. 硬件环境配置计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上内存：1GB及以上实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台2. 软件环境配置操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虚拟机：VMware WorkStation 7Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验步骤1、下载解压linux-2.6.14.tar.bz2文件到/home目录中，进入linux-2.6.14目录中，运行“vi Makefile”命令，修改第192行与193行内容。如下图2、运行“cp arch/arm/configs/smdk2410_defconfig .config”命令，.config是内核编译时所依赖的重要文件。3、运行“make ARCH=arm menuconfig”命令启动内核配置菜单，按要求配置内核，配置结束后选中“Save Configuration to an Alternate File ”项，然后确定设置保存到.config配置文件中。4、直接运行 “make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-”命令对内核进行交叉编译。5、内核编译完毕后，将在根目录下得到vmlinux文件，复制此文件到/skyeye-1.2.4/binary下。6、下载解压skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2文件，然后把skyeye-testsuite-2.3/linux/s3c2410/s3c2410x-2.6.14目录下的initrd.img文件复制到/skyeye-1.2.4/binary下。7、在/skyeye-1.2.4/binary目录中运行“./skyeye e vmlinux”命令，然后可以观察到屏幕上先输出SKYEYE的配置信息，然后是内核启动信息。在linux操作系统内核启动完毕后，将进入shell界面，可以接受用户的输入。六、遇到的问题及解决1、问题 rootlocalhost linux-2.6.14# cp arch/arm/configs/smdk2410_defconfig.configcp: missing destination file operand after arch/arm/configs/smdk2410_defconfig.configTry cp -help for more information.实验八制作根文件系统一、实验目的熟悉交叉编译BusyBox源代码并制作根文件系统的方法。二、实验内容1. 交叉编译Busybox-1.2.0版本源代码软件。2. 制作嵌入式根文件系统。2. 使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的根文件系统。三、预备知识了解Linux内核及文件系统的相关知识。四、实验设备1. 硬件环境配置计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上内存：1GB及以上实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台2. 软件环境配置操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虚拟机：VMware WorkStation 7Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、实验步骤1、下载busybox-1.2.0.tar.bz2源文件，运行“tar -xjvf busybox-1.2.0.tar.bz2”命令解压文件包,得到一个BusyBox-1.2.0的文件夹。2、输入 cd BusyBox-1.2.0