第二章嵌入式系统平台搭建

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如何使用C语言进行嵌入式系统开发

如何使用C语言进行嵌入式系统开发第一章：引言嵌入式系统是一种专门设计用于特定应用领域的计算机系统，它通常由硬件平台和软件系统组成。

C语言作为一种高级编程语言，广泛应用于嵌入式系统开发中。

本文将介绍如何使用C语言进行嵌入式系统开发。

第二章：了解嵌入式系统在使用C语言进行嵌入式系统开发之前，我们需要了解嵌入式系统的基本概念和特点。

嵌入式系统通常运行在资源受限的环境中，因此需要对系统资源的管理和利用进行精确控制。

嵌入式系统的开发过程需要考虑实时性、可靠性、功耗等因素。

第三章：基础知识在使用C语言进行嵌入式系统开发之前，我们需要掌握一些基础知识。

首先是C语言的基本语法和特性，包括数据类型、运算符、控制语句等。

其次是嵌入式系统开发中常用的硬件知识，例如芯片架构、外设接口等。

还需要了解一些常用的嵌入式开发工具，如编译器、调试器等。

第四章：选择适合的开发平台嵌入式系统开发需要选择适合的开发平台。

常见的开发平台包括单片机、嵌入式Linux系统、实时操作系统等。

根据具体应用需求选择合适的开发平台，同时要考虑开发工具的可用性和便利性。

第五章：编写嵌入式系统应用程序使用C语言进行嵌入式系统开发的核心是编写应用程序。

在编写应用程序时，需要根据系统需求设计合适的算法和数据结构，实现功能模块。

同时要考虑资源的合理利用和性能的优化，以保证系统的稳定运行。

第六章：调试和测试嵌入式系统开发过程中，调试和测试是至关重要的环节。

通过调试和测试可以发现和解决系统中的问题，保证系统的可靠性和稳定性。

在调试和测试过程中，可以使用一些专业的嵌入式开发工具，如JTAG、Logic Analyzer等，来辅助分析和调试。

第七章：性能优化嵌入式系统通常具有资源受限的特点，因此性能优化是非常重要的。

通过代码优化、算法改进、资源管理等手段，可以提高系统的实时性、运行速度和功耗效率。

在进行性能优化时，需要仔细分析系统的瓶颈和热点，针对性地进行优化操作。

嵌入式系统开发过程PPT课件

2.4.4.2测试阶段-何时测试
1. 分布于开发的每个阶段——debug 2. 单元测试-小模块测试/调试 3. 回归测试
1. 只测试一遍是不够的。每次修改后都应当重新测试以确认这些修改会不会无意中影响一些看似与之无关的行为，这被称作回归测试。
2.4.2.6详细设计阶段-软件设计
1. 设计软件子系统
1. 总体设计、模块设计
2. 定义软件接口 3. 模块接口、函数接口
2.4.2.7详细设计阶段-检查设计
小项目
自己审查设计文档
中等项目
拿给同事朋友并向他们解释你的设计
大型项目-审查会
设计者应作一个更正式的报告。由于这是一个设计审查会，召集一群人，主要由工程师组成，并尽可能包括一些对项目有不同看法角度的成员，如做市场的人员、最终用户
OEM板 7、其他。。。
2.4.1.3 对需求的结果进行检查
原因
需求分析阶段可能会发生错误-走弯路
目的
资料的全面性、工作的细致性
方法和内容
干扰的信息（多余）漏掉的信息（缺少）超前的信息（一些需要在设计阶段才提出的信息）矛盾（相互制约）模棱两可无法实现
2.4.1.4 确定项目的约束条件
2.4.4 测试阶段
1、测试的原因 2、何时测试 3、测试内容 4、何时停止测试 5、选择测试用例 6、实时失败模式 7、评估测试的覆盖率 8、性能测试 9、维护和测试
2.4.4.1测试阶段-测试的原因
1. 开发过程中已经开始测试了——调试 2. 原因：
1. 在软件中找到错误（在这方面测试是惟一的方法） 2. 减少用户与公司的风险 3. 节约开发与维护成本 4. 提高系统的性能
2.4.2.8详细设计阶段-设计自动化

嵌入式系统开发平台的构建和实现

源自清华大学自动化系
刘森慕春棣沈卓立
摘专：文磅研两面要本碡方介
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然我们从硬件／件协同设计的角素单色ＬＤ、６个输入按键、一路始化开发板，后下载程序到开发板软ＣＡＬＨ中运行调试。同时，度出发，构建和实现了一套基于ＲＳ３接口、路１Ｍ以太网接口等。的ＲＭ和ＦＡＳ２２一０
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过以太网，发者可以使用ＮＦ文件开Ｓ
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系统安装上宿主机的硬盘，样目标这
图２软件开发环境
板就可以通过以太网对宿主机的硬盘
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Ｌｉｕｎｘ系统的嵌入式系统开发平台，Ｅ２Ｚ３８是一款得到了广泛应用的３硬件平台ＣＰＵ可方便地升级到２包括硬件设计平台和软件开发平台两位嵌入式微处理器，内部集成了大量ＶＺ２（频３ＭＨｚＺ２３８主３，Ｅ３８的后续
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实验2 嵌入式开发环境的构建

实验2嵌入式开发环境的构建【实验目的】掌握嵌入式开发环境的构建过程（以EELiod开发平台为依据）。

【实验步骤】第一步: 我们通过VMware Tools将开发包共享至Linux中的根目录下。

【图2-4-1】第二步: 我们将share改名为EELiod（注：这样方便统一管理）。

【图2-4-2】第三步: 进入EELiod目录，安装rpm包，激活tftp、bootp协议。

【图2-4-3】【图2-4-4】【图2-4-5】第四步: 配置bootp、tftp、bootptab。

【图2-4-6】第五步: 激活bootp、tftp协议，打开系统设置->服务器设置->服务进行配置。

【图2-4-7】第六步: 选择bootp、tftp协议，之后点击开始。

【图2-4-8】【图2-4-9】第七步: 配置网络.【图2-4-10】第八步: 打开系统设置->网络：【图2-4-11】第九步: 双击配置文件，添加网络信息。

【图2-4-12】（注：要与bootptab记录中的IP地址保持同网段，网络配置完成后最好重启一次系统使其生效）第十步: 交叉环境安装。

先拷贝xscalev1_010001.tar.gz到/opt目录下【图2-4-13】第十一步: 解压xscalev1_010001.tar.gz文件。

【图2-4-14】第十二步: 修改root用户下的.bash_profile文件：【图2-4-15】第十三步: 添加交叉编译链地址/opt/xscalev1/bin：【图2-4-16】保存退出后，执行source .bash_profile之后可以使用which arm-linux-gcc查看是否已经安装完成：。

[工学]嵌入式系统开发环境的搭建

4.2 目标机环境的搭建：
1、目标板引导程序 bootloader：vivi 2、Linux 内核：kernel (zImage) 3、文件系统：root.cramfs 4、应用程序：yaffs.tar
超级终端设置——管理目标机上的系统
目标机管理工具：超级终端设置 1、附件——终端： 2、X manager 软件的使用
3）目标板引导程序bootloader
初始化硬件平台，引导linux内核的启动，由于硬件平台是专门定制的，所以要下载、修改和编译bootloader，并用烧写程序烧写倒flash中。
4）Linux 内核：
嵌入式Linux开发一般需要重新定制和裁剪 Linux内核，所以需要配置、编译和移植内核。通常都是下载别人已经移植好的然后再添加自己的特定硬件的驱动程序，进行调试修改。
交叉编译工具的安装
armv4l-unknown-linux 工具
1）利用nfs或者文件夹共享，找到并运行可执行文件 mnt/hgfs/wmshare/Linux7.2/install.sh实现交叉编译环境的安装。 2）在配置文件profile中修改环境变量PATH。 3）注销登录。
2、配置宿主机的网络环境。 a、windows和linux之间可以互相联通； b、NFS网络服务可以使用； c、关闭防火墙。
三、配置宿主机的工具、ip、smb、nfs服务。
1、设置宿主机 ip 地址。 2、修改目标机启动 ip 地址。 3、交叉编译源程序。 4、配置 nfs 服务器。 5、利用nfs服务下载并执行。
vsftpd服务
vsftpd服务使用方法
1、启动开发板的网络服务：inetd 2、宿主机端输入：ftp +开发板的ip

嵌入式系统实验箱使用手册

2.2.1 开机进入 BIOS 模式 .............................................................................................. 20 2.2.2 安装 USB 下载驱动 .............................................................................................. 21 2.2.3 功能主菜单说明 .................................................................................................... 25 2.3 linux 系统搭建.............................................................................................................. 26 2.3.1 图解安装 Centos 5.3............................................................................................. 26 2.3.2 安装开发所需交叉编译工具 ............................................................................... 46 2.3.3 解压安装源代码及其他工具................................................................................ 48 第三章实验 ............................................................................................................................. 51 实验一 Makfile 和 Hello word .......................................................................................... 51 实验二 4X4 键盘实验 ....................................................................................................... 55 实验三 A/D 数据采集实验 ............................................................................................... 57 实验四直流电机控制实验 ................................................................................................. 61 实验五步进电机控制实验 ................................................................................................. 65 实验六串口通信实验 ......................................................................................................... 71 实验七 UDP 通信实验 ...................................................................................................... 80 实验八 TCP 通信实验....................................................................................................... 85 实验九简单的 linux 驱动实验........................................................................................... 92 实验十步进电机驱动实验 ................................................................................................. 96

Nios II嵌入式系统软件开发平台安装与使用说明

2.3.1 添加一个虚拟硬盘 2.3.2 启动虚拟机 2.3.3 unity 模式 2.3.4 full screen 模式 2.3.5 添加/删除即插即用设备 2.3.6 主机与虚拟机的文件传递 2.3.7 添加/删除串口 o 3. Fedora 14 Linux 3.1 系统登录 3.2 系统设置
命名好后点击"finish"，就创建好了一个虚拟硬盘了。注解:
XuX NiosII嵌入式系统开发平台 - mercury
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点击”Enter License Key …”输入获得的 License Key。
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安装完成选择”Restart Now”立刻重启；选择”Restart Later”稍后重启。
完成安装后运行 VMware Workstation 的界面。
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驱：如下图所示：
双击上图所示的图标，再从”Device status”选择” Connected”复选框，就可以讲光驱添加到虚拟机中了。
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o 2. 连接
连接有两种选择：一种是将主机上的光驱连接到虚拟机中，另外一种是选择 image 映像文件(*.iso) 2.2.5. 其他的可以保持不变。
2.2.2. 处理器的设置如下图所示：
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左侧选择”processors”。图中右侧 2 所示的位置可以设置你 PC 处理器参数，以达到虚拟机的最优化设置。

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平台分类：
3、基于微处理器的嵌入式系统（MPU）。一般都具有操作系统，用微处理器汇编指令集、C语言、 C++，甚至java进行开发，有各种在线调试工具及软件开发环境，一般价格相对较贵，性能较好，目前应用于工业、生活、国防等各种领域。最具代表性的有ARM/ StrongARM 系列、Power PC 、 68000 、MIPS 等。一般会在嵌入式系统相关课程学到，这种平台也是我们这门课即将学到的内容。所以其实我们现在很多时候说嵌入式都默认说的是这种情形。
2.3 基于arm2410的嵌入式 linux平台搭建
2.1 嵌入式硬件平台
平台分类： 1、基于单片机的嵌入式系统（MCU）。一般没有操作系统，用单片机汇编或C语言进行开发，用仿真器等进行调试，价格比较便宜，应用于工业控制。最具代表性的有8 位51系列单片机、 AVR 单片机、盛群单片机等，一般在汇编语言或单片机课程里面学到。
2.1 嵌入式硬件平台
平台分类：
2、基于DSP的嵌入式系统。一般可以有操作系统也可以没有操作系统，用DSP汇编或C 语言进行开发，用仿真器进行调试，一般比单片机贵，应用于数字信号处理方面。最具代表性的是16位、32位TI公司的DSP、 Intel 的MCS-296系列。可能会在数字信号处理相关课程方面学到。
2.1 嵌入式硬件平台
2.1 嵌入式硬件平台
平台分类：
4、基于FPGA的片上嵌入式系统（SOC）。 SOC 嵌入式系统微处理器就是一种电路系统，是追求产品系统最大包容的集成器件，SOC 最大的特点是成功实现了软硬件无缝结合，直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块。用VHDL等硬件描述语言进行开发，不需要再像传统的系统设计一样，绘制庞大复杂的电路板，一点点的连接焊制，只需要使用精确的语言，综合时序设计直接在器件库中调用各种通用处理器的标准，然后通过仿真之后就可以直接交付芯片厂商进行生产。一般会在VHDL、EDA等课程接触到。
2.2 嵌入式软件平台
2、有操作系统和文件系统
目前这种情况主要适合于基于微处理器的嵌入式系统（MPU）和SOC，SOC经常也把操作系统、功能代码集成到一块芯片里面，所以我们这里主要讨论的是MPU这种情况，这种情况一般要求知识跨度很大，综合性比较强，因此要求比较高，所以感觉入门不是很容易。我们学习的就是这种情况。
第二章嵌入式系统平台搭建
• 2.1 嵌入式硬件平台 • 2.2 嵌入式软件平台 • 2.3 基于arm2410的嵌入式linux 平台搭建
2.3 基于arm2410的嵌入式 linux平台搭建
• 硬件平台：基于ARM体系结构，北京博创的经典版UP-TECH S2410，CPU是三星ARM920T结构芯片 S3c2410X，属于平台分类里面的基于微处理器的嵌入式系统（MPU） • 软件平台：基于yaffs文件系统和支持linux、 WindowCE、 μC/OS-II 三个操作系统，我们主要讲的是基于 linux操作系统，另外两个可以自学。
平台搭建：由于硬件是买来就可以了，所以不存在搭建建，搭建主要涉及软件环境的安装。 1、虚拟机vmvare的安装 2、调试操作系统linux2.4.20的安装 3、交叉编译软件工具包安装主要用arm-gcc 4、linux下开发环境配置 5、windows下，调试软件工具超级终端配置 6、putty、ftp辅助软件的安装,samba配置详见实验指导书：ftp://s@172.16.37.223/《嵌入式系统设计》
第二章嵌入式系统平台搭建
• 2.1 嵌入式硬件平台 • 2.2 嵌入式软件平台 • 2.3 基于arm2410的嵌入式linux 平台搭建
2.1 嵌入式硬件平台
平台分类：
1、基于单片机的嵌入式系统（MCU） 2、基于DSP的嵌入式系统 3、基于微处理器的嵌入式系统（MPU） 4、基于FPGA的片上嵌入式系统（SOC）
第二章嵌入式系统平台搭建
• 2.1 嵌入式硬件平台 • 2.2 嵌入式软件平台 • 2.3 基于arm2410的嵌入式linux 平台搭建
2.2 嵌入式软件平台
• 1、无操作系统和文件系统 • 2、有操作系统和文件系统
2.2 嵌入式软件平台
1、无操作系统和文件系统这种情况一般是基于单片机和 DSP的情况，程序直接对硬件进行控制，也就是对硬裸件进行编程，比较难于标准化，可能感觉入门要容易些。