嵌入式系统概论实验一报告格式

1、福建农林大学金山学院实验报告系： 信息与机电工程系 专业： 计算机科学与技术 年级： 2010级 姓名： 王金威 学号： 100202040 实验课程： 嵌入式系统概论 实验室号：田家炳C407 实验设备号： C40716 实验时间：2013年4月16日 指导教师签字： 成绩： 实验一 搭建实验环境1实验目的和要求1) 正确连接宿主PC机与PXA270-EP目标板。2) 建立宿主 PC机端的开发环境。3) 配置宿主 PC机端的minicom，使宿主PC机与PXA270-EP目标板可以通过串口通讯。4) 配置宿主 PC机端的TFTP服务，并开通此服务。5) 配置宿主P机端的NFS 服务，并开通此

2、服务。2实验原理绝大多数的Linux 软件开发都是以native 方式进行的，即本机（HOST）开发、调试，本机运行的方式。这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发，因为对于嵌入式系统的开发，没有足够的资源在本机（即板上系统）运行开发工具和调试工具。通常嵌入式系统软件的开发采用交叉编译调试的方式。交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台PC 机）上，对应的开发板叫做目标板，如图1-1。图1-1开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制代码，（这种可执行代码并不能在宿主机上执行，而只能在目标板上执行。）然后把可执行文件下载到目标机上运行。调试时的方法很多，可以使用串口，以太网口等

3、，具体使用哪种调试方法可以根据目标机处理器所提供的支持做出选择。宿主机和目标板的处理器一般都不相同，宿主机为Intel或AMD 处理器， 而目标板可以为SAMSUNG S3C2410或其它处理器，本系统是PXA270。GNU 编译器提供这样的功能，在编译编译器时，可以选择开发所需的宿主机和目标机从而建立开发环境。所以在进行嵌入式开发前第一步的工作就是要安装一台装有指定操作系统的PC机作宿主开发机，对于嵌入式Linux，宿主机上的操作系统一般要求为Redhat Linux，在此，我们推荐使用Redhat 9.0作为宿主机（开发主机）的操作系统。需要宿主机器在硬件上具有标准串口，并口，网口；软件上

4、具有目标板的Linux内核、ramdisk文件系统映像以及bootloader。软件的更新通常使用串口或网口，最初的bootloader 烧写是通过并口进行的。3主要仪器设备1) 一套PXA270EP嵌入式实验箱。2) 安装Redhat9的宿主PC机，并且配置好ARM Linux的开发环境。4 操作方法与实验步骤4.1 连接宿主PC机与PXA270-EP目标板1. 将电源线分别连接PXA270-EP目标板与电源插座。2. 用一根串口线将宿主PC 机的串口与PX270 目标板的串口0（UART0）相连，如图1-2。3. 用一根交叉对接网线将宿主PC 机的网口与PX270 目标板的网口（NET）相

5、连，如图1-3，图1-4。4. 用JTAG-XSCALE 分别连接并口线和JTAG 下载线，然后将它们分别插到宿主PC机的并口LPT1 口和PXA270-EP目标板的CPU JTAG 插槽中（在音频接口的左侧）。在连接JTAG 下载线时，PXA270-EP目标板必须是断电状态。图1-2图1-3图1-46.2配置宿主 PC机端的minicom配置宿主PC机端的minicom，使宿主PC机与PXA270-EP目标板可以通过串口通讯。1. 硬件连接：按照实验一的步骤，连接宿主PC机和一台PXA270-EP目标板。2. minicom很像Windows 下面的超级终端，我们利用minicom作为PXA

6、270 目标板的终端显示窗口，所以在我们开始实验前，先需要正确的配置minicom，打开宿主机端一个终端窗口（Terminal），点击【Red Hat Linux àSystem Tools àTerminal】启动终端窗口，输入下列1 条命令： minicom s对于 minicom进行设置，如图1-5，图1-6：图1-5图1-6输入上述1条命令后，进入configuration中，通过移动键盘上下键选择Serial port setup选项，回车后，单击键盘A键，输入/dev/ttyS0，回车，单击键盘E键后，单击键盘I键和Q 键设置传输波特率为：115200 和8-N

7、-1，单击回车后，单击键盘F键，将硬件控制流设为：NO选项，单击回车后，通过移动键盘上下键选择Save setup as df1 选项，单击回车，完成设置，通过移动键盘上下键选择Exit 退回到minicom界面，如图1-7，而图1-8 则表示已经进入了minicom的终端窗口。 图1-7图1-8上图为minicom启动后的状态。注意，如果要退出minicom，可以先按CTRL+A键，再按X 键(注意并不是连续按这三个键)，选择Yes 退出minicom。按CTRL+A再按Z为进入帮助。4.3 配置宿主 PC机端的TFTP服务，并开通此服务TFTP的全称是Trivial Protocol，即简

8、单文件传输协议。使用此服务传送文件时没有数据校验、密码验证，非常适合小型文件的传输。在通过TFTP 传送文件时，需要服务端和客户端，对于我们嵌入式系统来讲，服务端就是我们的宿主机，下面我们来对它进行配置：1. 在宿主PC 机端，打开一个终端窗口（Terminal），点击【Red Hat Linux àSystem Tools àTerminal】启动终端窗口，输入下列1 条命令执行，如图1-9： setup图1-9图1-10进入设置界面后，通过键盘上下键选择System services，如图1-10，回车后，使用空格键将tftp一项选中（出现*表示选中），并使用空格键去掉

9、ipchains（ipchains 被用来安装、维护、检查Linux内核的防火墙规则）和iptables（有利于在 Linux 系统上更好地控制 IP 信息包过滤和防火墙配置）两项服务（即去掉它们前面的*号），如图1-11。然后单击键盘Tab键选中Ok退出到设置主界面。图1-11然后通过键盘上下键选择Firewall configuration，使用键盘Tab键移到No firewall，并用空格键将其选中，如图1-12。然后单击键盘Tab 键选中Ok 退出到设置主界面。最后，再次单击键盘Tab键选中Quit退出整个设置界面。退出setup。 图1-122. 在上面同一个终端窗口中输入下列1条

10、命令以启动TFTP 服务：（xinetd是新一代的网络守护进程服务） service xinetd restart上述1条命令执行完之后，会出现如下信息，如图1-13：Stopping xinetd ： OK Starting xinetd ： OK 图1-13配置完成后，建议简单测试一下TFTP 服务器是否可用，即自己tftp 自己，在上面同一个终端窗口中，请您输入下列5 条命令，如图1-14： ifconfig eth0 00 up /*设置宿主PC机的IP地址*/（eth0：网卡一，00：网卡一的IP地址，up：启动指定的网络设备） cp /p

11、xa270_linux/IMAGE/zImage /t -arf /*在本地准备一个文件*/ t /*用tftp服务登陆本机*/ tftp> get zImage /*使用tftp服务得到文件zImage*/ tftp> q /*退出tftp服务*/图1-146.4 配置宿主PC机端的NFS 服务，并开通此服务。NFS（Network ）指网络文件系统，是Linux系统中经常使用的一种服务，NFS是一个RPC service（RPC（Remote Procedure Call Protocol）远程过程调用协议，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的

12、协议。），很像windows 中的文件共享服务。它的设计是为了在不同的系统间使用, 所以它的通讯协议设计与主机及作业系统无关。当使用者想用远端档案时只要用"mount"就可把remote 档案系统挂接在自己的档案系统之下，使得远端的档案在使用上和local 的档案没两样。在NFS服务中，宿主机（Servers）是被挂载（mount）端，为了远端客户机（Clients）（如：PXA270 目标板）可以访问宿主PC 机的文件，我们需要配置宿主机两方面内容：打开NFS服务，允许“指定用户”访问宿主PC机。在宿主PC 机端，打开一个终端窗口（Terminal），点击【Red Hat

13、 Linux àSystem Tools àTerminal】启动终端窗口，输入下列1条命令打开宿主机的NFS服务，如图1-13，1-14： setup进入设置界面后，通过键盘上下键选择System services，回车后，使用空格键将nfs 一项选中（出现*表示选中），并使用空格键去掉ipchains 和iptables 两项服务（即去掉它们前面的*号），如图1-15。然后单击键盘Tab 键选中Ok 退出, 再次单击键盘Tab 键选中Quit 退出整个设置界面。图1-151. 在上面打开的同一个终端窗口（Terminal）中，修改根目录下etc目录中的exports文件

14、，“指定用户”是通过编辑文件“exports”：请您输入下列2条命令允许“指定用户”访问宿主PC机： ifconfig eth0 00 up vi /etc/exports这时，您将进入vi编辑器所显示的exports文件中（用户可以把需要共享的文件系统直接编辑到/etc/exports文件中，这样当NFS服务器重新启动时系统就会自动读取/etc/exports文件，从而告诉内核要输出的文件系统和相关的存取权限。rw：可读写权限；insecure：允许客户端只能从小于1024的TCPIP端口连接NFS服务器；no_root_squash：不将root用户及所属用户组都映射

15、为匿名用户或组（默认设置）；no_all_squash：不将远程访问的所有普通用户及所属用户组映射为匿名用户或组（nfsnobody）。单击键盘A键，进入vi编辑器的输入状态（Insert）, 通常这是一个空文件。通过键盘上下键移动光标到文件顶端，输入下列1 条语句，当然若不是空文件，则另起一行，请您输入下列语句，如图1-16：/ 0（rw,insecure,no_root_squash,no_all_squash）图1-16上述1条语句输入完成后，单击冒号、Esc键进入vi编辑器的命令状态，然后单击键盘输入:wq，保存已编辑的exports文件并退出vi 编辑器。2.

16、在上面打开的同一个终端窗口（Terminal）中，重新启动nfs服务，请您输入下列2条相同的命令：（/etc/rc.d/init.d这个目录下的脚本就类似与windows中的注册表，在系统启动的时候执行。） /etc/rc.d/init.d/nfs restart若出现下列打印信息，则表示宿主PC机重新启动了nfs 服务，如图1-17。Shutting down NFS mountd: OK Shutting down NFS daemon: OK Shutting down NFS quotas: OK Shutting down NFS services: OK Starting NFS

17、services: OK Starting NFS quotas: OK Starting NFS daemon: OK Starting NFS mountd: OK 图1-17当我们的设置生效后，即表示：允许IP 地址为0 的机器访问您的IP 地址为00 的宿主PC 机的根目录（/）。当然我们可以更改这个IP 地址，以让不同的计算机访问宿主机的内容。现在NFS就可以使用了。5实验内容及实验数据记录1. 参照本实验指导书所列的步骤，一步一步地完成宿主PC机与PXA270-EP目标板的连接。2. 参照本实验指导书给出的步骤，一步一步地完成宿主机端开发环境的安装与配置。3. 参照本实验指导书给出的步骤，一步一步地完成minicom的配置。4. 参照本实验指导书给出的步骤，一步一步地完成TFTP服务的配置。5. 参照实验指导书给出的步骤，一步一步地完成NFS服务的配置。6.实验数据参照以上图片6 实验数据处理与分析实验命令如下： minicom s setup service xinetd restart ifconfig eth0 00 up cp /pxa270_linux/IMAGE/zImage /t -arf /*在本地准备一个文件*/ t /*用tftp服务登陆本机*/ tftp>