嵌入式实训报告

Cortex-M3课程设计专业：电子信息工程班级：学号：姓名：指导老师：完成时间：目录TOC\o"1-3"\h\u21570一、实训的目的 35596二、实训内容 329642（一）安装环境 389601.安装虚拟机 VMware12 3263172.安装镜像 Ubuntu12.04 3250323.编辑软件 3116784.开发板相关工具安装 39211（二）Linux的基本操作指令 317083（三）在ARM开发板上利用LCD模块显示颜色 8293441.在虚拟机中对源程序进行交叉编译（arm-linux-gcc） 8188002.把交叉编译生成的可执行程序下载到开发板上 8124693.下载到开发板的文件默认是没有执行权限的，所以需要赋予其执行权限后，才能被执行 867094.运行目标文件 86266（四）在开发板上画一个彩虹 825422主要代码： 84124实验结果： 111858（五）在开发板上完整的显示一张图片 1130927（六）将一组图片在屏幕上进行连贯的流水动作 1528699（七）读取磁卡ID，在磁卡中存入数据 1620286三、实验总结 18一、实训的目的学习和了解了嵌入式在生活中的重要作用和发展过程，熟练掌握arm硬件体系结构,熟悉linux下的嵌入式编程流程，积累自己的软件编写经验,能够参与并实现一个真实和完整的嵌入式项目，为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。二、实训内容安装环境 1.安装虚拟机 VMware12 直接双击运行虚拟机的安装程序 建议勾选快捷方式的创建，其他可不选 安装完毕后需要输入许可信息 许可信息在文档中，随意选择一个输入即可2.安装镜像 Ubuntu12.04 直接解压Ubuntu标准教学系统，解压位置可随意选择 打开虚拟机，通过虚拟机去访问打开镜像3.编辑软件为方便后续程序查看、编辑4.开发板相关工具安装4.1首先安装转串口对应驱动4.2安装串口访问、操作软件、第一次打开时需要输入许可信息、相关许可信息在“说明.txt”中。4.3设置相关的串口数据，使其连接访问开发板 协议 serial 端口 COMx 有设备管理器查看所得 波特率 115200 数据位 8 奇偶校验位 none 停止位 1 数据流控制 全部关闭Linux的基本操作指令cd 切换工作目录 格式： cdxxx(目标目录的路径) 路径的描述方式： 1.绝对路径：相对于根目录所做的路径描述 2.相对路径：相对于当前目录所做的路径描述ls 查看目标文件或目标目录的相关信息 格式： ls 默认查看当前目录下有哪些非隐藏文件 ls-l 默认查看当前目录下有哪些非隐藏文件，且附带相关信息 ls-a 默认查看当前目录下的所有文件 cp 复制并粘贴 格式： cpxxx(目标文件)xxx(目的目录) 把目标文件复制到目的目录 mv 剪切并粘贴/移动 格式： mvxxx(目标文件)xxx(目的目录) 把目标文件移动到目的目录 rm 删除目标 格式： rmxxx(目标文件或目录)-rf mkdir 创建目录 格式： mkdirxxx touch 创建文件 格式： touchxxx vi/vim man 手册命令 1.manman 1Executableprogramsorshellcommands 命令手册 2Systemcalls(functionsprovidedbythekernel) 系统函数 3Librarycalls(functionswithinprogramlibraries) 库函数 2.man-fxxx(目标) 查看目标所在手册的编号 3.manx(手册编号)xxx(目标) 查看目标在对应编号手册中的具体信息 gcc/arm-linux-gcc 本地编译命令/交叉编译命令 gcc编译生成的文件在Ubuntu中执行 arm-linux-gcc编译生成的文件在开发板上执行 格式： gcc-oxxx(目标文件)xxx.c(源文件) 或者 gccxxx.c(源文件)-oxxx(目标文件) 创建共享文件夹： windows和Ubuntu实现共享 1.点击虚拟机上方菜单的“虚拟机”选项 2.在弹出框中选择“设置” 3.在弹出框中选择“选项” 4.选择“共享文件夹” 5.选择“总是启用”，然后添加自己的共享文件夹 前提是现在windows下有这么个以备共享的文件夹 共享文件夹在Ubuntu中的访问路径： /mnt/hgfs/ 过程： gec@ubuntu:~/Desktop$cd/mnt/hgfs/ gec@ubuntu:/mnt/hgfs$ls Vmarefile gec@ubuntu:/mnt/hgfs$cdvmarefile gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vmarefile$ls gec@ubuntu:/mnt/hgfs/varefile$文件IO： input/output open 打开目标文件#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>intopen(constchar*pathname,intflags); 打开已存在文件intopen(constchar*pathname,intflags,mode_tmode); 可以打开不存在的文件，即是可以创建并打开文件intcreat(constchar*pathname,mode_tmode); 创建目标文件 参数： pathname：目标文件的所在位置 flags：权限标志，即是权限的选择 必选项，三选其一 只读 O_RDONLY 只写 O_WRONLY 可读可写 O_RDWR 其它选项： 创建 O_CREAT mode：文件权限，创建文件时进行赋予 返回值： 成功时，返回一个文件描述符，范围是0~1023 失败时，返回-1 close 关闭目标文件#include<unistd.h>intclose(intfd); 参数； fd：目标文件的文件描述符 返回值： 成功时，返回值为0 失败时，返回值为-1 read 读取目标文件的数据，到程序空间#include<unistd.h>项目1：将1.txt中的内容全部复制到2.txt中主要代码：int CopyData(char*pathName1,char*pathName2);intmain(void){ char*pathName1="./1.txt"; char*pathName2="./2.txt";// WriteDataToFile(pathName2); CopyData(pathName1,pathName2); return0;}int CopyData(char*pathName1,char*pathName2){ intopenFileData_1=open(pathName1,O_RDONLY);//打开文件1 if(-1==openFileData_1) { printf("open%serror!\n",pathName1); return-1; } intopenFileData_2; if(-1==access(pathName2,F_OK))//目录中文件2不存在 { openFileData_2=creat(pathName2,S_IRWXU); if(-1==openFileData_1) { printf("create%serror!\n",pathName2); return-1; } } else//文件2存在 { openFileData_2=open(pathName2,O_RDWR); if(-1==openFileData_2) { printf("open%serror!\n",pathName2); return-1; } } while(1) { charbuff[1024]; intreadFileData_1=read(openFileData_1,buff,sizeof(buff));//返回值是读到的字节数 if(-1==readFileData_1) { printf("can'tread%s\n",pathName1); return-1; } intwriteFileData_2=write(openFileData_2,buff,readFileData_1*sizeof(char));//字节数就是刚才读到字节 if(-1==writeFileData_2) { printf("can'twrite%s\n",pathName2); return-1; } if(0==writeFileData_2)//写完跳出 { break; } } if(-1==close(openFileData_1)||-1==close(openFileData_2)) { printf("can'tclose%s",openFileData_1==-1?pathName1:pathName2); return-1; }}在ARM开发板上利用LCD模块显示颜色LCD的使用： 宽度：800像素点 高度：480像素点 像素点的位深度：32位 即是4字节ARGB分别占有一个字节的数据位 A 透明度 无用 R 红色 G 绿色 B 蓝色使用数据表示颜色，数据越大，表示对应颜色越深范围是0~255LCD的设备文件：/dev/fb0测试LCD的设备文件： cat/bin/ls>>/dev/fb0LCD的像素点排列顺序： 从左向右 逐行 从上向下操作流程： 1.在虚拟机中对源程序进行交叉编译（arm-linux-gcc） 2.把交叉编译生成的可执行程序下载到开发板上 2.1在开发板的终端输入rxxxx(目标文件)，然后回车 目标文件即是交叉编译生成的可执行文件 2.2点击开发板终端上方的“传输”按钮，选择“发送XModem” 2.3在弹出框中浏览选择目标文件，然后发送 3.下载到开发板的文件默认是没有执行权限的，所以需要赋予其执行权限后，才能被执行 chmod777xxx(下载的目标文件) 4.运行目标文件 ./xxx 在开发板上画一个彩虹主要代码：intmain(){ //打开LCD的设备文件 intfd_lcd=open("/dev/fb0",O_RDWR); if(-1==fd_lcd) { printf("openLCDfailed!\n"); return-1; } //映射LCD int*mmap_lcd=mmap(NULL, 800*480*4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_lcd, 0); if(mmap_lcd==MAP_FAILED) { printf("mampLCDfailed!\n"); return-1; } intcolor[7]={ 0x00FF0000, 0x00FF7F00, 0x00EAEAAE, 0x0000FF00, 0x0000FFFF, 0x000000FF, 0x00FF00FF }; intx,y; intr=120; //为LCD的每一个像素点填入颜色数据 for(y=0;y<480;y++) //行480 { for(x=0;x<800;x++) //列 800 { *(mmap_lcd+y*800+x)=0x00FFFFFF; if((y-240)*(y-240)+(x-400)*(x-400)<r*r) { *(mmap_lcd+y*800+x)=0x00FFFFFF; } elseif((y-240)*(y-240)+(x-400)*(x-400)<(r+10)*(r+10)) { *(mmap_lcd+y*800+x)=color[0]; } elseif((y-240)*(y-240)+(x-400)*(x-400)<(r+20)*(r+20)) { *(mmap_lcd+y*800+x)=color[1]; } elseif((y-240)*(y-240)+(x-400)*(x-400)<(r+30)*(r+30)) { *(mmap_lcd+y*800+x)=color[2]; } elseif((y-240)*(y-240)+(x-400)*(x-400)<(r+40)*(r+40)) { *(mmap_lcd+y*800+x)=color[3]; } elseif((y-240)*(y-240)+(x-400)*(x-400)<(r+50)*(r+50)) { *(mmap_lcd+y*800+x)=color[4]; } elseif((y-240)*(y-240)+(x-400)*(x-400)<(r+60)*(r+60)) { *(mmap_lcd+y*800+x)=color[5]; } elseif((y-240)*(y-240)+(x-400)*(x-400)<(r+70)*(r+70)) { *(mmap_lcd+y*800+x)=color[6]; } if(y>240) { *(mmap_lcd+y*800+x)=0x00FFFFFF; } } } //取消LCD的映射 munmap(mmap_lcd,800*480*4); //关闭LCD的设备文件 close(fd_lcd); return0;}实验结果：在开发板上完整的显示一张图片映射： 把目标文件的物理空间映射到程序的内存空间中#include<sys/mman.h>void*mmap(void*addr,size_tlength,intprot,intflags,intfd,off_toffset); 申请一块连续的堆空间，进行映射 intmunmap(void*addr,size_tlength); 释放申请的映射空间 参数： addr：映射空间的地址 一般可填NULL，表示由系统自动分配 length：映射空间的大小，单位字节 prot：对映射空间属性的选择设置 读写属性的选择设置 PROT_READ PROT_WRITE flags：对映射空间属性的选择设置 共享属性的选择设置 MAP_SHARED fd：目标文件的文件描述符 offset：映射的偏移量 一般，若非特别说明，偏移量为0 返回值： 成功时，返回映射的地址 失败时，返回MAP_FAILED 问题： LCD作为映射目标，应该申请多大的空间？ 800*480*4字节 映射LCD的设备文件成功之后，应该使用什么类型的指针进行接收？ char* 可以 int* 可以 更合适 因为LCD的像素点是4字节显示一张800*480大小的24位的bmp图片： 图片文件的大小： 800*480*3+54=1152054字节 问题： 1.图片的颜色数据不足占满全屏 原因：bmp的像素点位深度是24位 而LCD的像素点位深度是32位 即RGB对ARGB 即每个像素点均少了一个A的字节数据 解决：为bmp的RGB数据加上一个A的数据即是需要把3字节的RGB数据填充整合成4字节的ARGB数据 假设：bmp图片的像素点颜色数据是按照从左向右，从上向下逐行对应失败2.图片的颜色显示不对 红底--》蓝底 黄色（红+绿）--》青色（蓝+绿） 原因：bmp的颜色数据的存储顺序是BGR 而不是RGB 解决：按照正确的顺序重新对应 填充整合成正确的ARGB 3.图片显示上下颠倒 原因：bmp图片的像素点颜色数据是按照 从左向右，从下向上逐行对应 解决：把bmp图片的像素点对应数据 上下翻转过后，在给到指定的对应像素点 问题： 像素点(x,y)上下颠倒后，所对应的像素点坐标是？？ (x,479-y) x的范围：0~799 y的范围：0~479 4.图片显示发生了偏移 原因：文件的54字节描述信息在文件头的位置 解决：移动文件光标，读取正确的颜色数据 方法： 1.直接使用lseek偏移文件光标，然后再读取颜色数据 2.读取文件头的54字节数据，然后再读取颜色数据显示一张宽度能被4整除的24位bmp图片： 5.显示宽度能被4整除的24位bmp图片 处理：把针对800*480的处理过程 通过大小的修改，改为针对的图片的大小文件头的54字节数据信息： 图片的宽度：第19~22字节的数据信息图片的高度：第23~26字节的数据信息显示一张任意大小的24位bmp图片： bmp图片存在一个叫做字节补齐的问题 当bmp图片的一行的颜色数据的字节总和不能被4整除时 会在每一行颜色数据之后的位置补上1~3个字节 直至该行能内4整除 即是判断w*3/4的余数是否为0 若需要进行字节补齐，每一行会被补齐几个字节？ 直至能被4整除为止，所以一行最多被补上3个字节 计算式：4-(w*3%4) 处理方式： 1.先把所有的颜色数据和被补齐的数据都读到程序中 然后再进行后续处理 2.循环读取每一行的颜色数据 没读取一行的颜色数据，利用文件光标偏移忽略掉被补齐的字节主要代码：intmain(){ //打开LCD的设备文件 intfd_lcd=open("/dev/fb0",O_RDWR); if(-1==fd_lcd) { printf("openLCDfailed!\n"); return-1; } //映射LCD int*mmap_lcd=mmap(NULL, 800*480*4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_lcd, 0); if(mmap_lcd==MAP_FAILED) { printf("mampLCDfailed!\n"); return-1; } //intcolor=0x00FF0000; //打开图片文件 intfd_bmp=open("./good.bmp",O_RDWR); if(-1==fd_bmp) { printf("openbmpfailed!\n"); return-1; } charbuf_bmp[800*480*3]; //读取目标图片的颜色数据 read(fd_bmp,buf_bmp,sizeof(buf_bmp)); inti; intbuf_lcd[800*480]; for(i=0;i<800*480;i++) { //ARGB B G R A buf_lcd[i]=buf_bmp[i*3]|buf_bmp[i*3+1]<<8|buf_bmp[i*3+2]<<16|0x00<<24; } close(fd_bmp); intx,y; //为LCD的每一个像素点填入颜色数据 for(y=0;y<480;y++) //行480 { for(x=0;x<800;x++) //列 800 { *(mmap_lcd+y*800+x)=buf_lcd[(479-y)*800+x]; } } //取消LCD的映射 munmap(mmap_lcd,800*480*4); //关闭LCD的设备文件 close(fd_lcd); return0;}将一组图片在屏幕上进行连贯的流水动作主要代码：intmain(){ inti=0; lcd_open(); for(i=0;i<35;i++) { charbuf_pathname[30]; bzero(buf_pathname,sizeof(30)); sprintf(buf_pathname,"abc%d.jpg",i); usleep(10); printf("%s\n",buf_pathname); lcd_draw_jpg(0,0,buf_pathname,NULL,0,0); //显示目标图片 } close_lcd(); return0;}读取磁卡ID，在磁卡中存入数据实验原理：

GFD引脚VCC5.0电源正极入输，5~9VTXD模块数据输出，接MCU的RXDRXD模块数据输入，接MCU的TXDGND电源地主要代码：intrfid_ctl(introom_id,introom_day,intmod){ intret,i; intfd;//introom=0; unsignedcharsector; fd=open(DEV_PATH,O_RDWR|O_NOCTTY|O_NONBLOCK); if(fd<0) { fprintf(stderr,"OpenGec210_ttySAC1fail!\n"); return-1; } /*初始化串口*/ init_tty(fd); //选择将数据写到哪个块 sector=1; if(1==mod) { //待写入的数据 DataWriteBuf[0]='\0'; DataWriteBuf[1]='\0'; DataWriteBuf[2]='\0'; DataWriteBuf[3]='\0'; DataWrite