7-1构建嵌入式开发环境笔记版
嵌入式开发系统课程设计
嵌入式开发系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式系统的基本概念、组成和分类；2. 掌握嵌入式开发环境搭建及编程基础；3. 学习嵌入式系统设计与实现的基本方法；4. 了解嵌入式系统在实际应用中的发展及其在各领域的应用。
技能目标：1. 能够独立搭建嵌入式开发环境，进行基本的程序编写和调试；2. 学会使用常见的嵌入式系统设计工具和软件；3. 掌握嵌入式系统硬件与软件的协同设计方法；4. 能够运用所学知识解决实际问题，完成一个小型嵌入式项目的设计与实现。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统开发的兴趣，激发其探究精神和创新意识；2. 培养学生的团队协作和沟通能力，使其能够在项目实践中相互学习、共同进步；3. 增强学生的社会责任感，使其认识到嵌入式技术在国家战略和民生领域的重大意义；4. 引导学生树立正确的价值观，关注技术发展对社会和环境的影响，培养其良好的职业道德。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述：介绍嵌入式系统的基本概念、发展历程、特点及应用领域，对应教材第一章内容。
- 嵌入式系统定义与分类- 嵌入式系统的历史与发展趋势- 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统硬件平台：讲解嵌入式硬件系统的组成、结构与原理，对应教材第二章内容。
- 嵌入式处理器- 存储器与I/O接口- 嵌入式系统硬件设计方法3. 嵌入式系统软件平台：介绍嵌入式操作系统、编程语言及软件开发工具，对应教材第三章内容。
- 嵌入式操作系统原理与应用- 嵌入式编程语言（C、汇编等）- 软件开发工具与调试方法4. 嵌入式系统设计与实现：阐述嵌入式系统设计与实现的方法与步骤，对应教材第四章内容。
- 系统需求分析- 硬件与软件协同设计- 系统测试与优化5. 嵌入式项目实践：结合实际案例，让学生动手实践嵌入式项目设计与开发，对应教材第五章内容。
- 项目选题与需求分析- 硬件系统设计与搭建- 软件编程与调试- 系统测试与总结教学内容安排与进度根据学生实际情况进行调整，确保学生能够循序渐进地掌握嵌入式系统的基本知识和技能。
计算机三级(嵌入式系统开发技术)机试模拟试卷106(题后含答案及解析)
计算机三级（嵌入式系统开发技术）机试模拟试卷106(题后含答案及解析)题型有：1. 选择题 2. 填空题 3. 综合题选择题1．属于ARM处理器特点的是( )。
①单周期操作②只使用加载／存储指令访问内存③三地址指令格式④指令流水线技术⑤低功耗设⑥采用RISC指令集结构A．①②④⑤B．②③④⑤C．②③④⑤⑥D．①②③④⑤⑥正确答案：D解析：ARM处理器特点包括单周期操作、只使用加载／存储指令访问内存、三地址指令格式、指令流水线技术、低功耗设计、采用RISC指令集结构。
故此题选择D。
2．以下关于ARM处理器工作状态说法错误的是( )。
A．工作状态包括ARM状态、Thumb及Thumb-2状态和调试状态三种B．ARM状态既支持16位指令宽度也支持32位指令宽度C．Thumb状态或Thumb一2状态下代码密度大于ARM状态，占用存储空间较小D．ARM处理器复位后总处于ARM状态正确答案：B解析：在ARM的体系结构中，处理器可以工作在3种不同的状态：①ARM 状态②Thumb状态及Thumb一2状态③调试状态。
除支持Thumb一2的ARM 处理器外，其他所有ARM处理器都可以工作在ARM状态。
ARM状态是ARM 处理器工作于32位指令的状态，所有指令均为32位宽度。
B选项叙述错误，故本题选择B。
3．ARM处理器在指令LDR R2，[R5，#2]!执行后，R5中的值为( )。
A．R5不变B．R5＝R5＋2C．R5＝R2＋2D．R5＝2正确答案：B解析：LDR是存储器到寄存器的数据传送指令，#是立即数符号，题中是基址加变址寻址，表示[R5＋2]→R2，执行过后，R5的值为R5＋2。
故本题选择B。
4．在以下ARM处理器的指令操作码中可让寄存器R11中的指定位“置位”的指令操作码是( )。
A．MOVB．ANDC．ADDD．ORR正确答案：D解析：汇编中使用逻辑或指令和1进行或运算可以达到让寄存器中的指定位置位的作用，故本题选择D。
ARM开发软件及实用工具介绍
ARM开发软件及实用工具介绍ARM 开发软件及实用工具介绍一、编译器介绍1、ADS1.2 ADS是ARM公司的集成开发环境软件，他的功能非常强大。
他的前身是SDT，SDT是ARM公司几年前的开发环境软件，目前SDT早已经不再升级。
ADS包括了四个模块分别是：SIMULATOR；C 编译器；实时调试器；应用函数库。
ADS 的编译器调试器较SDT都有了非常大的改观，ADS1.2提供完整的WINDOWS界面开发环境。
C 编译器效率极高，支持c 以及c++，使工程师可以很方便的使用C语言进行开发。
提供软件模拟仿真功能，使没有Emulators的学习者也能够熟悉ARM的指令系统。
配合FFT -ICE使用，ADS1.2提供强大的实时调试跟踪功能,片内运行情况尽在掌握。
ADS1.2需要硬件支持才能发挥强大功能。
目前支持的硬件调试器有 Multi-ICE以及兼容Multi-ICE的调试工具如FFT-ICE。
而简易下载电缆不能支持ADS1.2 2、ARM REALVIEW DEVELOPER SUITE RealView Developer Suite工具是ARM公司是推出的新一代ARM集成开发工具。
支持所有ARM 系列核，并与众多第三方实时操作系统及工具商合作简化开发流程。
开发工具包含以下组件：· 完全优化的ISO C/C++编译器· C++ 标准模板库· 强大的宏编译器· 支持代码和数据复杂存储器布局的连接器· 可选GUI调试器· 基于命令行的符号调试器(armsd) · 指令集仿真器· 生成无格式二进制工具、Intel 32位和Motorola 32位ROM映像代码的指令集模拟工具· 库创建工具· 内容丰富的在线文档官方网址：3、IAR EWARM Embedded Workbench for ARM 是IAR Systems 公司为ARM 微处理器开发的一个集成开发环境(下面简称IAR EWARM)。
东大21秋学期《嵌入式软件设计》在线平时作业1【标准答案】
《嵌入式软件设计》在线平时作业1
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 5 道试题,共 40 分)
1.操作系统结构不包括（）
A.数据库
B.引导系统
C.内核
D.根文件系统
答案:A
2.ARM7TDMI采用（）级流水线。
A.3
B.4
C.5
D.6
答案:A
3.不属于ARM7三级流水线的是（）。
A.取指
B.译码
C.PC值递增
D.执行
答案:C
4.建立嵌入式开发环境一般要经过一系列过程，但是不包括（）
A.配置宿主机
B.建立交叉编译工具链
C.下载移植好的LINUX操作系统
D.上门安装
答案:D
5.ARM7处理器收到快中断请求，则进入（）异常。
A.快中断
B.中断
C.未定义指令
D.预取中止
答案:A
二、判断题 (共 10 道试题,共 60 分)
6.Linux引导启动时，默认使用的文件系统是附加文件系统。
答案:错误
7.板级支持包BSP和设备驱动程序不属于嵌入式系统的软件层次。
答案:错误。
嵌入式开发环境搭建实验报告
嵌入式开发环境搭建实验报告实验报告：嵌入式开发环境搭建实验目的：本实验旨在通过搭建嵌入式开发环境，使学生对嵌入式系统的开发流程和环境有更深入的了解，并能够进行简单的嵌入式开发实践。
实验材料：1. 一台支持嵌入式开发的电脑2. 开发板（如Arduino、Raspberry Pi等）3. USB数据线4. 开发软件（如Arduino IDE、Raspbian等）5. 软件安装包（如果需要单独安装）实验步骤：1. 准备开发环境软件：根据使用的开发板选择相应的开发软件，并从官方网站下载安装包。
将安装包保存到电脑上指定的路径。
2. 安装开发软件：运行安装包，按照安装向导的提示进行软件的安装。
完成安装后，打开软件，检查是否安装成功。
3. 连接开发板：使用USB数据线将开发板连接到电脑上，并确保连接良好。
4. 配置开发环境：打开开发软件，进入设置或配置界面。
根据使用的开发板，选择正确的开发板型号，并设置串行端口。
保存设置。
5. 编写并调试代码：使用开发软件创建一个新的代码文件或打开一个现有的示例代码文件。
编写嵌入式程序代码，并进行调试与测试。
根据需要，可以使用调试器、仿真器等进行代码调试。
6. 上传程序到开发板：完成代码编写和调试后，将程序通过USB数据线上传（烧录）到开发板上。
等待上传过程完成。
7. 运行程序：断开USB数据线，将开发板与目标设备（如传感器、电机等）连接。
开启目标设备的电源，观察目标设备的动作与反应。
8. 实验结果分析：根据实验结果，对比设计预期和实际观测，分析代码的执行情况，查找问题并提出解决方案。
实验总结：通过本实验，我们成功搭建了嵌入式开发环境，并进行了基本的嵌入式开发实践。
通过编写代码、调试和运行程序，我们能够控制目标设备进行特定的操作。
在实验过程中，我们对嵌入式系统的开发流程和环境有了更深入的了解，并具备了一定的嵌入式开发能力。
需要注意的是，在实际的嵌入式开发中，可能还需要考虑更多的因素，如硬件接口、通讯协议、资源管理等。
嵌入式系统设计与开发教材
集成加密、解密、身份验证等功能的硬件模块，提供安全存储和 运算环境。
电磁屏蔽与干扰防护
采用电磁屏蔽材料和干扰抑全防护策略
安全启动机制
确保系统启动过程中软件的完整性和真实性，防止恶意代 码注入。
访问控制策略
对系统资源进行访问控制，防止未经授权的访问和操作。
应用程序调试方法
介绍应用程序调试的常用方法， 如断点调试、单步执行、变量监 视等，并分析它们的优缺点和适 用场景。
软件调试和测试方法
软件调试方法
详细阐述软件调试的方法， 包括静态调试和动态调试， 以及常见的调试工具和技巧
。
软件测试方法
介绍软件测试的基本概念、 分类和方法，包括单元测试 、集成测试和系统测试等， 并分析它们在嵌入式软件开
汽车电子领域
如车载导航、自动驾驶辅助系 统、智能座舱等，嵌入式系统 的应用不断推动汽车智能化发 展。
航空航天领域
如飞机导航系统、卫星控制系 统等，嵌入式系统的高可靠性
和高性能得到了广泛应用。
02 嵌入式系统硬件设计
处理器选型及原理
常用嵌入式处理器类型
包括微控制器、数字信号处理器、嵌入式微 处理器等。
远程升级和固件更新机制
远程升级协议
制定安全的远程升级协议，确保固件更新过程的可靠性和完整性 。
固件验证机制
对更新的固件进行验证，确保其来源可靠且未被篡改。
断点续传和回滚机制
支持断点续传和回滚功能，确保固件更新过程的稳定性和容错性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
特点
嵌入式系统通常具有功耗低、体 积小、实时性强、可靠性高等特 点，且软硬件可裁剪，以适应不 同应用需求。
国科发火〔2008〕172号
关于印发《高新技术企业认定管理办法》的通知2008-05-06 11:21 文章来源：科技部文章类型：转载内容分类：政策国科发火〔2008〕172号各省、自治区、直辖市、计划单列市科技厅（局）、财政厅（局）、国家税务局、地方税务局：根据《中华人民共和国企业所得税法》、《中华人民共和国企业所得税法实施条例》的有关规定，经国务院批准，现将《高新技术企业认定管理办法》及其附件《国家重点支持的高新技术领域》印发给你们，请遵照执行。
附件：高新技术企业认定管理办法科技部财政部国家税务总局二ＯＯ八年四月十四日附件：高新技术企业认定管理办法第一章总则第一条为扶持和鼓励高新技术企业的发展，根据《中华人民共和国企业所得税法》（以下称《企业所得税法》）、《中华人民共和国企业所得税法实施条例》（以下称《实施条例》）有关规定，特制定本办法。
第二条本办法所称的高新技术企业是指：在《国家重点支持的高新技术领域》（见附件）内，持续进行研究开发与技术成果转化，形成企业核心自主知识产权，并以此为基础开展经营活动，在中国境内（不包括港、澳、台地区）注册一年以上的居民企业。
第三条高新技术企业认定管理工作应遵循突出企业主体、鼓励技术创新、实施动态管理、坚持公平公正的原则。
第四条依据本办法认定的高新技术企业，可依照《企业所得税法》及其《实施条例》、《中华人民共和国税收征收管理法》（以下称《税收征管法》）及《中华人民共和国税收征收管理法实施细则》（以下称《实施细则》）等有关规定，申请享受税收优惠政策。
第五条科技部、财政部、税务总局负责指导、管理和监督全国高新技术企业认定工作。
第二章组织与实施第六条科技部、财政部、税务总局组成全国高新技术企业认定管理工作领导小组（以下称“领导小组”），其主要职责为：（一）确定全国高新技术企业认定管理工作方向，审议高新技术企业认定管理工作报告；（二）协调、解决认定及相关政策落实中的重大问题；（三）裁决高新技术企业认定事项中的重大争议，监督、检查各地区认定工作；（四）对高新技术企业认定工作出现重大问题的地区，提出整改意见。
学嵌入式电脑配置要求
学嵌入式电脑配置要求学嵌入式电脑配置要求嵌入式仍旧是一门非常热门的技术，每年依旧有很多同学投入到嵌入式学习的大军中来。
从简单的8位单片机，例如51系列，到32位的arm，mips系列，甚至现在的64位cpu;从简单的电子闹钟到我们人手一台的智能手机，嵌入式性能越来越强大，应用越来越广泛。
那么就有好多同学问，学习嵌入式对电脑的要求高吗，如何选择适合嵌入式开发的电脑呢?君玉善其事，必先利其器，这里就简单说下学习嵌入式电脑的选择。
选择什么样的电脑首先你要确认你学的嵌入式方向是什么，如果是8位，16位的单片机，那么目前市场上任何一台电脑都可以满足你的需要，包括笔记本和台式PC。
那么如果你准备学习android底层开发等。
那么久需要有强劲的电脑了。
因为android是一个相当大的工程，单纯一次完整编译就需要好久，如果你选择一台4G内存，2核CPU的电脑，那么很不幸，编译一次你至少要等待6小时以上。
这个时候我推荐的就是至少8G ram，4核CPU，固态硬盘了的配置了。
另外，从经验来看，一般8位，16位的单片机都是入门，最后都会使用更高级的arm等嵌入式芯片，所以，在有条件的情况下，可以适当的选择高配一点电脑，选择大容量内存是非常重要的。
总结下来，就是，如果只是学习单片机等，2核cpu，4-8Gram 就可以了，其他的不太重要了;如果学习android开发，那么推荐4核cpu，8G以上RAM，有条件的话可以上固态硬盘的配置。
最后，嵌入式开发一般都需要使用串口，如果是台式机一般还保留串口，笔记本的话可以买一个usb转串口的小板，也很方便。
嵌入式系统开发的基本流程1.系统定义与需求分析确定系统开发最终需要达到的总目标、系统实现的可行性、系统开发所采取的策略，估计系统完成所需的资源和成本，制定工程进度安排计划。
需求分析应确定目标系统要具备哪些功能。
用户了解他们在实际应用中所面对的是什么问题，也知道必须要做什么，但是通常不一定能完整、准确地表达出他们的需求，更不知道怎样利用计算机去实现他们需要的功能。
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构建嵌入式开发环境
1
课程指数
重要程度：
掌握程度：
了解 掌握
Байду номын сангаас
熟练
精通
2013/6/12
2
Ubuntu的安装
在虚拟机中安装Ubuntu
选择使用映像文件安装
3
Ubuntu的安装
输入用户名及密码，更改虚拟机文件的安装位置
4
Ubuntu的安装
指定硬盘容量大小
在该文件的最后加入下面的一行
export PATH=$PATH:/home/lh/CrossTools/tools/opt/FriendlyARM/toolschain/4.4.3/bin
使用source命令在shell中执行~/.bashrc文件中的内容
lh@ubuntu:~/CrossTools$ source ~/.bashrc
9
安装NFS服务
什么是NFS
NFS（Network File System）网络文件系统，是文件系统 中的一种。 NFS允许一个系统在网络上与他人共享目录和 文件。通过使用NFS，用户和程序可以像访问本地文件一样 访问远端系统上的文件。 安装NFS服务 lh@ubuntu:~$ sudo apt-get install nfs-kernel-server 配置NFS， 修改/etc/exports配置文件
12
安装NFS服务
启动NFS服务
关闭NFS服务
重启NFS服务
13
安装NFS服务
测试NFS服务是否可以正常使用，通过mount命令挂载
在/mnt目录下创建nfs挂载目录
lh@ubuntu:~$ sudo mkdir /mnt/nfs
使用mount命令挂载
lh@ubuntu:~$ sudo mount -t nfs localhost:/home/lh/nfsroot/ /mnt/nfs/
10
安装NFS服务
在/etc/exports文件中添加NFS服务目录以及相应的权限
11
安装NFS服务
NFS配置中的权限说明
• • • • • • • • • • • • • • • • • ro 只读访问 rw 读写访问sync 所有数据在请求时写入共享 async nfs在写入数据前可以响应请求 secure nfs通过1024以下的安全TCP/IP端口发送 insecure nfs通过1024以上的端口发送 wdelay 如果多个用户要写入nfs目录，则归组写入（默认） no_wdelay 如果多个用户要写入nfs目录，则立即写入，当使用async时，无需此设置。 hide 在nfs共享目录中不共享其子目录 no_hide 共享nfs目录的子目录 subtree_check 如果共享/usr/bin之类的子目录时，强制nfs检查父目录的权限（默认） no_subtree_check 和上面相对，不检查父目录权限 all_squash 共享文件的UID和GID映射匿名用户anonymous，适合公用目录。 no_all_squash 保留共享文件的UID和GID（默认） root_squash root用户的所有请求映射成如anonymous用户一样的权限（默认） no_root_squas root用户具有根目录的完全管理访问权限 anonuid=xxx 指定nfs服务器/etc/passwd文件中匿名用户的UID anongid=xxx 指定nfs服务器/etc/passwd文件中匿名用户的GID
lh@ubuntu:~$ sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa xinetd
15
安装TFTP服务
创建TFTP服务目录，并修改访问权限
lh@ubuntu:~$ sudo mkdir /opt/tftpboot lh@ubuntu:~$ sudo chmod 777 /opt/tftpboot/ 修改/etc/default/tftpd-hpa配置文件
16
安装TFTP服务
重新启动TFTP服务
lh@ubuntu:~$ sudo service tftpd-hpa restart
tftp命令测试TFTP服务
注意：如果不出现错误，或长时间无反应，则表示成功
17
Thank you
2013/6/12
18
卸载命令
lh@ubuntu:~$ umount /mnt/nfs/
测试：在~/nfsroot目录下建立文件或目录后，再到 /mnt/nfs目录下查看该文件或目录是否存在，修改文 件或目录名，查看两个目录内的内容是否一致？
14
安装TFTP服务
什么是TFTP服务
TFTP（Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议） 是TCP/IP协议族中的一个用来在客户机与服务器之间进行 简单文件传输的协议，它基于UDP协议实现。提供不复杂、 开销不大的文件传输服务。端口号为69。 安装TFTP服务器与客户端
将工具链复制到source目录下
lh@ubuntu:~/CrossTools$ cp /mnt/hgfs/share/arm-linux-gcc-4.4.3.tar.gz source/
进入source目录，将工具链解压缩到tools目录下
lh@ubuntu:~/CrossTools$ cd source/
5
Ubuntu的安装
开始安装
6
安装嵌入式开发工具链
开启虚拟机的共享文件夹功能，将工具链复制到虚拟机的 ubuntu系统中，解压安装
为工具链建立工作目录
lh@ubuntu:~$ mkdir CrossTools
在该目录下建立source和tools目录
lh@ubuntu:~/CrossTools$ mkdir tools source
在终端中输入arm双击Tab键，查看是否能找到arm工具链
8
测试工具链
编译一个嵌入式版本的HelloWorld程序
编辑一个HelloWorld的C程序，使用arm-linux-gcc进行编 译 lh@ubuntu:~/WorkSpace$ arm-linux-gcc hello.c -o hello lh@ubuntu:~/WorkSpace$ file hello hello: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.32, not stripped
lh@ubuntu:~/CrossTools/source$ tar xzvf arm-linux-gcc-4.4.3.tar.gz -C ../tools/
7
安装嵌入式开发工具链
配置环境变量
修改~/.bashrc文件，加入相应的环境变量
lh@ubuntu:~/CrossTools$ vi /home/lh/.bashrc