1嵌入式系统设计实验一(嵌入式环境熟悉)

上机要求

1、预习：嵌入式系统设计这门实验课的最大特点是，课前必须

预习相应章节，不然的话，上课基本没有收获，反而会觉得昏昏然。同学们，学习要自觉，请遵照执行。

2、课堂上认真完成，不准相互抄袭。

3、上机不能打游戏等与实验课无关的事情。

4、每次课后写实验日志

5、最后一次课后写一个大的报告

6、爱惜实验设备，如损坏则按有关规定处理并照价赔偿。

7、讲卫生，不准在实验室吃东西，下课时请带走座位附近的垃

圾。

计算机专业实验中心

2011.3

1.1、实验目的 (3)

1.2、预备知识 (3)

1.3、实验内容 (3)

1.4、实验设备及工具（包括软件调试工具） (3)

1.5、实验步骤 (4)

1.5.1开发工具软件安装 (4)

●Linux操作系统安装（已经完成） (4)

●博创经典S2410平台开发工具包安装（已经完成） (4)

1.5.2 linux开发环境配置（主要是IP和NFS） (5)

●NFS服务配置： (8)

1.5.3 minicom配置 (11)

1.5.4 简单程序编写（makefile文件理解）、编译、下载到开发板运行 (13)

1、建立工作目录 (13)

2、编写程序源代码 (13)

3、编写Makefile（实验的时候只需copy makefile过去即可，否则由于时间关系，

实验做不完） (14)

4、编译应用程序 (15)

5、连接硬件 (15)

6、下载调试 (15)

●把编译生成的可执行文件复制到共享文件夹 (15)

●启动minicom（启动后就不要经常退出，想重启就按复位键——开发板，否则

容易工作不正常） (15)

●配置实验箱（开发板或下位机）的IP 、mount nfs 把可执行文件下载到实验

箱16

实验一熟悉嵌入式系统软件开发环境与平台（lilux）

1.1、实验目的

熟悉Linux 开发环境，学会基于S3C2410 的Linux 开发环境的配置和使用。使用Linux 的armv4l-unknown-linux-gcc 编译，使用基于NFS 方式的下载调试，了解嵌入式开发的基本过程。

1.2、预备知识

C 语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法，Linux 的基本操作。

1.3、实验内容

1、开发工具软件安装

2、linux开发环境配置（主要是IP和NFS）

3、minicom配置

4、简单程序编写（makefile文件理解）、编译、下载到开发板运行

1.4、实验设备及工具（包括软件调试工具）

硬件：UP-TECH S2410/P270 DVP 嵌入式实验平台、PC 机Pentium 500 以上, 硬盘10G 以上。

软件：PC 机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX 开发环境

1.5、实验步骤

1.5.1开发工具软件安装

●Linux操作系统安装（已经完成）

嵌入式LINUX 开发环境有几个方案：

1、基于PC 机WINDOWS 操作系统下的CYGWIN；

2、在WINDOWS 下安装虚拟机后，再在虚拟机中安装LINXUX 操作系统；

3、直接安装LINUX 操作系统。

我们这里选择了第2种，在Windows下，安装了Vmvare6.0，再安装了REDHAT LINUX 9.0操作系统。（ftp://s@172.16.37.223《嵌入式系统设计》实验目录下有操作系统压缩原始文件）。安装方法是先安装了Vmvare6.0（去校园网上下载）后，可以直接file|open 打开解压后的linux9.0的虚拟机原始文件，就可以启动系统。

用户：student 密码：111111 用户：root 密码：123456

●博创经典S2410平台开发工具包安装（已经完

成）

把博创公司光盘资料的2410 dvp linux整个目录内容通过U盘（其它方法也可以，比如samba服务器、载硬盘、光盘等）mount加载到linux里面去（这一步已经实现），并改名为linux2410了。以root用户登录去以后，在root目录里面有个linux2410目录，通过终端进入到该目录。

如果想自己重新安装，可以首先用 ./uninstall.sh脚本卸载已经安装的工具包（如果在根目录下有/arm2410cl目录，那么就是已经安装了工具包，要想再安装就必须先卸载工具包才能安装，当然如果没有，就不用卸载），然后用./install.sh脚本安装该工具包。如图1.1所示：

图1.1博创经典S2410平台开发工具包源文件路径及安装

图1.2博创经典S2410平台开发工具包安装完成

注意：安装完成后看一下主编译器Armv4l-unknown-linux-gcc 是否在

/opt/host/armv4l/bin/，如果不是这个路径，请使用vi 修改/root/.bash_profile 文件中PATH变量为PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv4l/bin/ ，存盘后执行：source /root/.bash_profile，则以后armv4l-unknown-linux-gcc 会自动搜索到，可以在终端上输入armv，然后按tab 键，会自动显示armv4l-unknown-linux-

大家可以从图1.1和1.2中1s /命令看到linux的根目录下安装了开发工具包后多了

arm2410cl这样一个目录。

1.5.2 linux开发环境配置（主要是IP和NFS）

配置网络，包括配置IP 地址、防火墙、NFS 服务。网络配置主要是要安装好以太网卡，对于一般常见的RTL8139 网卡，REDHAT9.0 可以自动识别并自动安装好，完全不要用户参与。

IP地址可以如下配置，配置宿主机（即虚拟机linux9.0）IP 为172.16.34.（机号+35），比如2号机，那么IP地址就是172.16.34.37（35+2）。注意，这个宿主机是虚拟机。

注意：！！！！！这个IP地址要根据你自己计算机具体的IP地址来确定，实验时候可以在windows 下通过ipconfig命令查的自己电脑的IP地址情况，获取那个本地连接的ip地址，然后根据它进行相应修改，一定确保windows的IP地址、宿主机IP地址（虚拟linux的IP地址）及实验箱的linux的IP地址他们三个在一个网段里面，比如我这里就应该是在172.16.34这个网段里面。

IP地址防火墙服务配置：

通过主菜单|系统配置|网络，即可打开图1.3网络配置窗口：

图1.3 网络配置

双击设备eth0 的蓝色区域，进入以太网设置界面，如图1.4、1.5以太网常规设置界面：

图1.4 以太网常规设置界面

图1.5以太网路由设置界面

设置完毕后点击确定。

对于REDHAT9.0，它默认的是打开了防火墙，因此对于外来的IP 访问它全部拒绝，这样其它网络设备根本无法访问它，即无法用NFS mount 它，许多网络功能都将无法使用。因此网络安装完毕后，应立即关闭防火墙。操作如下：点击红帽子主菜单|系统设置|安全级别设置，选中无防火墙。如图1.6安全级别设置所示：

图1.6安全级别设置

点击主菜单|系统设置|服务器设置|服务，将iptables 服务的勾去掉,并确保nfs 选项选中，如图1.7服务配置所示：

图1.7服务配置所示

NFS服务配置：

点击主菜单|系统设置|服务器设置|NFS 服务器，点击增加出现如图1.8添加NFS界面，在目录中填入需要共享的路径，在主机中填入允许进行连接的主机IP 地址。并选择允许客户对共享目录的操作读写(Read/write)。如图1.8添加NFS界面所示：

图1.8添加NFS界面

在这里设置的目录是/root/share，主机是172.16.*.*，权限是读写，以后NFS mount 时将要用/root/share这个目录。对客户端存取服务器的一些其他设置，一般不需要设置，取默认值。点击常规选项，对NFS 用户访问设置；点击用户访问，对远程根用户当作本地根用户设置。如图1.9、1.10所示：

图1.9NFS 用户访问设置

图1.10 远程根用户当作本地根用户设置

点击确定，配置好的NFS界面如图1.11配置好的NFS界面所示：

图1.11配置好的NFS界面

配置完以后，可以在终端执行命令service network restart如图1.12所示，或重启linux 来让网络设置有效。

图1.12 命令重庆网络服务

配置完成后，可用如下办法简单测试一下NFS 是否配置好了：在宿主机上自己mount 自

己，看是否成功就可以判断NFS 是否配好了。例如在宿主机/目录下执行：mount 172.16.34.37:/root/share /mnt

其中172.16.34.37应为宿主机的IP 地址。

然后到/mnt/目录下看是否可以列出/root/share 目录下的所有文件和目录，可以则说明mount 成功，NFS 配置成功。

图1.13 检查NFS配置是否成功的界面

图1.13NFS配置是成功的，因为mount后两个目录的内容一致。

配置好NFS，并检查是否成功，是加载到目标板关键的一步。

1.5.3 minicom配置

1 .在linux 操作系统建立终端（在桌面上点击右键——>新建终端）,在终端的命令行提示符后输入minicom，回车，你就会看到minicom 的启动画面图1.14

图1.14 minicom启动画面

2 .minicom 启动后，先按Ctrl＋A 键，再按Z 键（注意不是一起按，Ctrl+A 松开后才按Z），进入主配置界面见图1.15。

图1.15 minicom主配置界面

按―O‖进入配置界面，如图1.16 配置界面：

图1.16 配置界面

按上下键选择Serial port setup，进入端口设置界面，这里有几个重要选项改为如下值（见

图1.17端口设置界面）：

（在Change which setting 后按哪个字母就进入哪项的配置，如按A 进行端口号配置。）A————Serial Device ：/dev/ttyS0 （端口号使用串口1，对应实验箱的com0）

E————BPS/par/bits ：/115200 8N1 （波特率）

F，E 硬件流，软件流都改为NO，若要使用PC 机的串口2 来接板子的串口1 做监控，改为：/dev/ttyS1 即可。我们这里是串口1。

图1.17 端口设置界面

3.选好后按ESC 键退出到图1.16 所示画面，选择Save setup as df1 保存退出，以后只要启动minicom 就是该配置，无需再做改动。这样minicom就配置好了。

1.5.4 简单程序编写（makefile文件理解）、编译、下载到开发板运行

1、建立工作目录

[root@BC root]# mkdir hello

[root@BC root]# cd hello

2、编写程序源代码

在Linux 下的文本编辑器有许多，常用的是vim 和Xwindow 界面下的gedit 等，我们在

开发过程中推荐使用vim，用户需要学习vim 的操作方法，请参考相关书籍中的关于vim 的操作指南。实际的hello.c 源代码较简单，如下：

＃include

main()

{

printf(―Hello！This is the first program!\n‖);

}

我们可以是用下面的命令来编写hello.c 的源代码，进入hello 目录使用vi 命令来编辑代码：

[root@zxt hello]# vi hello.c

按―i‖或者―a‖进入编辑模式，将上面的代码录入进去，完成后按Esc 键进入命令状态，再用命令―：wq‖保存并退出。这样我们便在当前目录下建立了一个名为hello.c 的文件。

3、编写Makefile（实验的时候只需copy makefile过去即可，否则由于时间关系，实验做不完）

要使上面的hello.c 程序能够运行，我们编写一个Makefile 文件，Makefile 文件定义了一系列的规则，它指明了哪些文件需要编译，哪些文件需要先编译，哪些文件需要重新编译等等更为复杂的命令。使用它带来的好处就是自动编译，你只需要敲一个―make‖命令整个工程就可以实现自动编译，当然我们本次实验只有一个文件，它还不能体现出使用Makefile 的优越性，但当工程比较大文件比较多时，不使用Makefile 几乎是不可能的。下面我们介绍本次实验用到的Makefile 文件。

CC= armv4l-unknown-linux-gcc 注意armv4l中是字母L的小写l，而不是数字1

EXEC = hello

OBJS = hello.o

CFLAGS +=

LDFLAGS+= –static

all: $(EXEC)

$(EXEC): $(OBJS)

$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $(OBJS)

clean:

-rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o

下面我们来简单介绍这个Makefile 文件的几个主要部分：

我们来简单介绍这个Makefile 文件的几个主要部分：

●CC 指明编译器

●EXEC 表示编译后生成的执行文件名称

●OBJS 目标文件列表

●CFLAGS 编译参数

●LDFLAGS 连接参数

●all: 编译主入口

●clean：清除编译结果

注意：“$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $(OBJS)”和“-rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o”前空白由一个Tab 制表符生成，不能单纯由空格来代替。

与上面编写hello.c 的过程类似，用vi 来创建一个Makefile 文件并将代码录入其中。

[root@BC hello]# vi Makefile

4、编译应用程序

在上面的步骤完成后，我们就可以在hello 目录下运行―make‖来编译我们的程序了。如果进行了修改，重新编译则运行:

[root@BC hello]# make clean

[root@BC hello]# make

注意：编译、修改程序都是在宿主机（本地PC 机）上进行，不能在MINICOM 下进行。

5、连接硬件

●实验电源线接到实验箱的左上角的电源插孔

●主机的串口1与实验箱的串口RS232-0 即com0相连接

●网线连接到实验箱的网口（可以是通过交换机出来的网线直接与实验箱连接，

也可以是网线主机与实验箱直接对连接，我们这里现在是对联方式。）

6、下载调试

在宿主PC 计算机上启动NFS 服务，并设置好共享的目录（我们以/root/share设置为例），具体配置请参照前面关于嵌入式Linux 环境开发环境的配置。在建立好NFS 共享目录以后，我们就可以进入MINICOM 中建立开发板与宿主PC 机之间的通讯了。

我们把我们自己编译生成的可执行文件复制到/root/share（该目录已经在前面NFS配置时设置为共享文件夹）文件夹下，并通过MINICOM 挂载到开发板上。

●把编译生成的可执行文件复制到共享文件夹

[root@BC hello]# cp hello /root/share

●启动minicom（启动后就不要经常退出，想重启

就按复位键——开发板，否则容易工作不正常）

[root@BC hello]# minicom

minicom启动后进入实验箱的linux，或者minicom启动后回车就进入实验箱的linux系统，若敲其它键，则进入vivi。我们这里回车进入实验箱的linux。

图1.18 minicom启动后的初始界面

minicom启动后的初始界面停留在目标板（实验箱）的/mnt/yaffs目录下。

配置实验箱（开发板或下位机）的IP 、mount nfs 把可执行文件下载到实验箱

[/mnt/yaffs]ifconfig eth0 172.16.34.72 （末尾号72=机号+70，我这里是2号机，所以是72）设置以后宿主机ping实验箱，主机ping宿主机，检查网络是否通，通则后面才能进行下去，否则mount 会不成功。

图1.19宿主机ping实验箱的画面

图1.20主机ping宿主机的画面

当然还可以主机ping实验箱。但是宿主机因防火墙等原因有时ping主机是ping不通的，这个并不影响实

验的进行。

[/mnt/yaffs] mount -t nfs -o nolock 172.16.34.37:/root/share /host

再进入/host目录，运行刚刚编译好的hello 程序，查看运行结果。

[/mnt/yaffs] cd /host

[/host] ./hello

Hello！This is the first program!

图1.21是实验箱IP设置、mount nfs、在实验箱上运行程序的画面

图1.21 实验箱IP设置、mount nfs、实验箱上运行程序的画面注意：开发板挂接宿主计目录只需要挂接一次便可，只要开发板没有重起(复位)，就可以一直保持连接。这样可以反复修改、编译、下载调试。

宿主机IP地址：172.16.34.（机号+35）

实验箱IP地址：172.16.34.（机号+70）

宿主机的IP和实验箱的IP必须在一个网段内，比如这里都是172.16.34网段。实验时候根据自己的情况进行IP地址更改！！！