鄭州航空工業管理學院嵌入式系統實驗報告書20 12 20 13第 1學期院系：電子通信工程系 姓名： 專業：電子信息工程學號： 指導老師： 電子通信工程系2012年11月制實驗一認識嵌入式開發平臺一、實驗目的認識UP-NETARM2410-S嵌入式開發平臺，了解使用的ARM9 S3C2410嵌入式微處理器芯片，了解相應外圍電路及接口的硬件電路設計，從而了解嵌入式系統的作用及其實現的功能。二、實驗內容觀察嵌入式開發平臺，認識板載的核心微處理器、存儲芯片、電源電路部分、顯示屏、鍵盤、網絡接口、RS232接口、RS485接口、ADC部分、DAC部分、IrDA部分、SD卡接口、PCMCIA卡接口、筆記本電腦硬盤接口部分、CF卡接口、IC卡接口、PS/2鍵盤鼠標接口、音頻接口、USB接口以及JTAG調試接口等內容，了解相應電路及接口的電路原理。三、預備知識了解常用的接口芯片及計算機外圍設備；熟悉模擬及數字電路設計。四、實驗設備1. 硬件環境配置計算機：Intel(R) Pentium(R) 及以上內存：1GB及以上實驗設備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發平臺2. 軟件環境配置操作系統：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虛擬機：VMware WorkStation 7Linux系統：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、實驗步驟S3C2410核心資源LCD驅動音頻電路PS/2鼠標鍵盤接口小鍵盤IC卡插口CF卡插口IDE硬盤接口PCMCIA、SD卡插口168Pin擴展槽電源部分RS232/485接口USBJTAG網絡接口ADC/DACIrDA紅外六、遇到的問題及解決實驗二安裝VMWARE7.0虛擬機環境一、實驗目的熟悉嵌入式系統開發環境的建立，學會Windows系統環境與Linux系統環境共享資源的基本方法。二、實驗內容在Windows系統環境中安裝VMWARE7.0虛擬機軟件，為建立Linux RHEL AS4系統虛擬機準備基本工具。三、預備知識回顧以往學習過的電路專業用到的虛擬軟件；了解虛擬軟件的相關知識；了解VMWARE的基本知識。四、實驗設備1. 硬件環境配置計算機：Intel(R) Pentium(R) 及以上內存：1GB及以上實驗設備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發平臺2. 軟件環境配置操作系統：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虛擬機：VMware WorkStation 7Linux系統：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、實驗步驟1、雙擊Vmware Workstation 安裝程序圖標，運行安裝程序，進入Vmware虛擬機安裝的初始加載界面。2、Vmware虛擬機的初始加載結束后，進入安裝向導界面，點擊Next進入下一步。3、選擇安裝類型：選擇典型安裝（Typical），再點擊Next按鈕進入下一步。4、設置程序安裝路徑，點擊”Change”按鈕，可以選擇更改默認的安裝路徑，然后設置自己需要安裝的程序路徑。在點擊Next按鈕進入下一步。5、提示安裝程序時需要創建的快捷圖標，按默認的設置即可，不需要改動，直接點擊Next按鈕進入下一步。6、確認前面各個步驟中的設置是否正確，并準備進入正式的安裝過程。7、安裝完畢后完成注冊信息。8、選擇重啟計算機，完成Vmware虛擬機的安裝。9、系統重啟后，點擊Vmware Workstation快捷方式運行虛擬機。安裝完成。六、遇到的問題及解決1、VMware虛擬機提供協助安裝多個操作系統的功能，安裝方便簡單，并且不需要對已有的系統重新分區或安裝新磁盤，方便探索操作系統的使用。非常好用和方便。2、提供系統間的共享服務，方便系統之間資料得共享。兩種共享功能：Vmware虛擬機的共享設置和linux系統的Samba服務。3、對于初學linux系統的新手，在windows系統中安裝Vmware虛擬機，構建Window-Linux開發模式，方便循序漸進地理解和掌握Linux操作系統。 實驗三安裝Linux RHEL AS4操作系統一、實驗目的進一步掌握嵌入式系統開發環境的建立；熟悉Linux操作系統環境；配置Samba服務；設置VMWARE虛擬機工享功能。二、實驗內容在VMWARE7.0虛擬機中安裝Linux RHEL AS4操作系統。正確安裝Linux操作系統后，設置VMWARE虛擬機提供的共享功能，并在Linux系統中建立Samba服務，使Windows系統環境與Linux系統環境能共享資源。三、預備知識了解Linux操作系統的安裝方法及基本操作方法。四、實驗設備1. 硬件環境配置計算機：Intel(R) Pentium(R) 及以上內存：1GB及以上實驗設備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發平臺2. 軟件環境配置操作系統：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虛擬機：VMware WorkStation 7Linux系統：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、實驗步驟1、在Vmware虛擬機的運行界面中，點擊菜單的File項在彈出的下拉菜單中選擇“New“項再點擊 Virtual Machine。進入安裝向導。2、在安裝向導中選擇自定義安裝（Custom），進入下一步。3、選擇虛擬機平臺，不同的Vmware虛擬機平臺支持的硬件特性不同。進入下一步。4、選擇要安裝的Linux操作系統光盤鏡像，同時使用Vmware虛擬機的“Easy Install“功能自動安裝Linux操作系統。5、設置安裝的Linux系統的用戶名和密碼信息。6、設置Linux虛擬機的顯示名稱及安裝路徑。選擇Linux系統在用戶本機上實際額的安裝路徑。7、配置虛擬機使用的處理器。配置處理器數量、處理器的內核數，這里使用默認的設置：一個單核處理器。8、配置虛擬機使用的存儲空間、網絡類型、I/O適配器類型、創建一個虛擬磁盤，在其上安裝Linux操作系統、并選擇使用的磁盤類型、磁盤的空間大小及設定存儲磁盤文件的路徑。9、對話框匯總了前面的設置項目，如果沒有錯誤，不需要修改，直接點擊“Finish“按鈕，進行Linux系統的安裝。10、Linux系統安裝完畢后會自動啟動，輸入用戶名、口令，進入Linux系統的桌面環境。11、配置Samba服務，點擊“ApplicationsSystem SettingsSecurity Level彈出Security Level Configuration對話框。12、在Security Level Configuration對話框中，將Security Level項設置為Disable firewall，即無防火墻。13、點擊“ApplicationsSystem SettingsSamba,對Samba服務器配置對話框中進行配置。14、對Samba服務各項進行設置保存，就可以看到Linux系統下的共享文件夾/home/zcnet。六、遇到的問題及解決1、使用Vmware虛擬機在Windows系統中安裝Linux操作系統，安裝過程不需要修改Windows中的硬盤分區，只要具有足夠的剩余磁盤空間就行了。2、Linux系統使用的是Redhat Enterprise Linux Advanced Server 4 發行版本。3、Linux系統直接掛載即可，安裝簡單，提供很多網絡服務，有兩種共享功能：Vmware虛擬機的共享設置和linux系統的Samba服務可供選擇。實驗四Linux操作基礎及嵌入式交叉編譯環境的建立一、實驗目的熟悉Linux操作系統開發環境，掌握Linux操作系統中的基本操作命令；掌握Vi編輯器的使用；掌握GCC工具的使用；掌握make及Makefile文件的使用。掌握建立嵌入式交叉編譯環境的方法。二、實驗內容1. 在Linux操作系統中執行常用的文件命令、目錄命令、多用戶命令與安全性命令以及其它常用命令。2. 使用Vi編輯器建立一個hello.c源文件，存放在/home目錄中（代碼參見附錄1）。3. 使用GCC工具編譯hello.c源文件，并在計算機上執行得到的hello可執行程序。4. 使用Vi編輯器建立一個Makefile文件，存放在/home目錄中（代碼參見附錄2）。使用make命令重新編譯hello.c源文件。5. 建立嵌入式交叉編譯環境。6. 使用嵌入式交叉編譯工具重新編譯hello.c源文件，并使用readelf命令查看得到的hello可執行程序的文件頭信息。三、預備知識了解Linux操作系統的基本操作方法；了解嵌入式系統基本的開發方法。四、實驗設備1. 硬件環境配置計算機：Intel(R) Pentium(R) 及以上內存：1GB及以上實驗設備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發平臺2. 軟件環境配置操作系統：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虛擬機：VMware WorkStation 7Linux系統：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、實驗步驟1、登陸redhat linux操作系統，打開終端。可以輸入su切換用戶，ls,cd,pwd,mv等命令。2、進入/home目錄下在命令提示符#后輸入Vi hello.c命令，編輯一個.c源文件，回到命令模式，輸入“：wq”保存文件并退出。3、使用 gcc c hello.c 命令編譯并得到hello可執行文件。4、使用 vi Makefile 命令建立Makefile文件，如下：# Makefile for hello.chello:hello.ogcc o hello hello.ohello.o:hello.cgcc c hello.cclean:rm f *.o使用make 重新編譯hello.c5、下載arm-linux-tools-20061213.tar.gz文件，將其解壓到/home目錄下，在終端上運行命令：“ vi /root/.bashrc”。編輯.bashrc文件，在最后一行添加export PATH=$PATH:/home/usr/local/bin。注銷redhat系統，重新登陸，使以上設置成效。啟動終端，在命令行輸入arm-linux-gcc v,如果出現版本信息說明交叉編譯環境已經成功安裝。六、遇到的問題及解決1、問題：rootlocalhost home# arm-linux-gcc-vbash: arm-linux-gcc-v: command not found#命令格式輸入錯誤。解決方法：rootlocalhost home# arm-linux-gcc v當出現以下信息時代表交叉編譯工具安裝完成：2、使用make 命令編譯Makefile文件時出錯：配置/root目錄下的.bashrc文件設置PATH路徑為交叉編譯工具所在的的目錄。編輯Makefile文件的路徑為交叉編譯工具所在的路徑。實驗五安裝并使用嵌入式系統仿真軟件SKYEYE一、實驗目的熟悉使用嵌入式系統仿真軟件SKYEYE開發嵌入式系統的方法。二、實驗內容1. 安裝嵌入式系統仿真軟件SKYEYE1.2.4版本。2. 安裝SKYEYE的測試工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2。3. 使用SKYEYE的配置文件skyeye.conf并測試SKYEYE的執行。三、預備知識了解電路專業相關的仿真軟件；了解SKYEYE軟件基本的開發方法。四、實驗設備1. 硬件環境配置計算機：Intel(R) Pentium(R) 及以上內存：1GB及以上實驗設備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發平臺2. 軟件環境配置操作系統：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虛擬機：VMware WorkStation 7Linux系統：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、實驗步驟1、下載得到skyeye-1.2.4_REL.tar.gz文件，把文件放在/home目錄下，然后解壓縮，當前目錄下會生成一個skyeye-1.2.4的文件夾，進入skyeye-1.2.4文件夾直接運行 make 命令系統將會自動編譯SKYEYE源代碼，當輸出信息出現“he binary file located at “binary/skyeye”,enjoy it ”提示符時說明安裝SKYEYE成功。、同理下載解壓編譯SKYEYE的測試工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2。3、進入/skyeye-1.2.4/binary 目錄下建立skyeye_s3c2410.conf文件，復制u-boot可執行到此目錄下,運行命令：./skyeye c skyeye_s3c2410.conf e u-boot 。當命令提示符“SMDK2410#”說明SKYEYE開始執行。六、遇到的問題及解決1、問題：當使用make命令時出現以下錯誤提示：- NOTICE -If you always get error, please run make NO_CHECK=1 instead.-Checking whether host is big endian . noChecking gcc . OK ( gcc version: 4.1.2 )Checking whether the compiler supports x86 asm . OKChecking bfd library . FAILED* It seems that you dont have bfd library.* Run make NO_BFD=1 instead to ignore it.make: * check Error 1解決辦法：在命令行中輸入“make NO_CHECK=1”后繼續編譯，編譯成功。2、無法找到skyeye_s3c2410.conf文件。 skyeye_s3c2410.conf文件通過vi編輯器制作配置文件。實驗六編譯U-BOOT引導程序一、實驗目的熟悉交叉編譯并使用U-BOOT軟件作為嵌入式系統BootLoader引導程序的方法。二、實驗內容1. 交叉編譯U-Boot-1.3.2軟件。2. 使用SKYEYE仿真軟件測試編譯得到的U-Boot文件。三、預備知識了解嵌入式微處理器BootLoader程序的相關知識。四、實驗設備1. 硬件環境配置計算機：Intel(R) Pentium(R) 及以上內存：1GB及以上實驗設備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發平臺2. 軟件環境配置操作系統：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虛擬機：VMware WorkStation 7Linux系統：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、實驗步驟1、 將下載的U-Boot-1.3.2放在/home 目錄下，并解壓其源碼包至當前目錄中。2、 進入U-Boot-1.3.2的安裝目錄，開始編譯U-Boot。運行命令： “make smdk2410_config CROSS_COMPILE=arm-linux-”配置編譯環境，并選擇ARM微處理器使用的嵌入式交叉編譯工具。3、 用嵌入式交叉編譯工具進行編譯，命令如下：“make CROSS_COMPILE=arm-linux-”編譯完成后，可以得到U-Boot各種格式的映像文件，例如：u-boot.bin和u-boot的ELF可執行格式文件。 當出現下列程序時編譯成功： -Map u-boot.map -o u-bootarm-linux-objcopy -gap-fill=0xff -O srec u-boot u-boot.srecarm-linux-objcopy -gap-fill=0xff -O binary u-boot u-boot.bin4、 復制u-boot可執行文件到/home/skyeye-1.2.4/binary目錄下，然后將skyeye_s3c2410.conf也放入binary目錄下，使用“./skyeye c skyeye_s3c2410.conf e u-boot”命令。5、 當命令提示符“SMDK2410#”后可以輸入U-Boot的命令來控制U-Boot的運行。使用echo命令可以將echo命令后面的內容顯示在屏幕上。六、遇到的問題及解決1、 問題：操作過程中無法找到skyeye_s3c2410.conf 文件skyeye_s3c2410.conf文件可以通過vi編輯器編輯，內容參照課本。2、 問題rootlocalhost home# makesmdk2410_config CROSS_COMPILE=arm-linux-make: * No rule to make target smdk2410_config. Stop. 問題rootlocalhost home#make smdk2410_configCROSS_COMPILE=arm-linux-make: * No targets specified and no makefile found. Stop.解決辦法：rootlocalhost u-boot-1.3.2# make smdk2410_config CROSS_COMPILE=arm-linux- 直到出現下列結果編譯正確 -Map u-boot.map -o u-bootarm-linux-objcopy -gap-fill=0xff -O srec u-boot u-boot.srecarm-linux-objcopy -gap-fill=0xff -O binary u-boot u-boot.bin實驗七編譯Linux內核一、實驗目的熟悉交叉編譯Linux內核源代碼并使用uImage作為嵌入式操作系統的方法。二、實驗內容1. 交叉編譯Linux內核源代碼軟件。2. 使用mkimage工具將zImage文件轉換為uImage文件。2. 使用SKYEYE仿真軟件測試編譯得到的Linux內核文件vmLinux。三、預備知識了解Linux內核及嵌入式操作系統的相關知識。四、實驗設備1. 硬件環境配置計算機：Intel(R) Pentium(R) 及以上內存：1GB及以上實驗設備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發平臺2. 軟件環境配置操作系統：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虛擬機：VMware WorkStation 7Linux系統：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、實驗步驟1、下載解壓linux-2.6.14.tar.bz2文件到/home目錄中，進入linux-2.6.14目錄中，運行“vi Makefile”命令，修改第192行與193行內容。如下圖2、運行“cp arch/arm/configs/smdk2410_defconfig .config”命令，.config是內核編譯時所依賴的重要文件。3、運行“make ARCH=arm menuconfig”命令啟動內核配置菜單，按要求配置內核，配置結束后選中“Save Configuration to an Alternate File ”項，然后確定設置保存到.config配置文件中。4、直接運行 “make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-”命令對內核進行交叉編譯。5、內核編譯完畢后，將在根目錄下得到vmlinux文件，復制此文件到/skyeye-1.2.4/binary下。6、下載解壓skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2文件，然后把skyeye-testsuite-2.3/linux/s3c2410/s3c2410x-2.6.14目錄下的initrd.img文件復制到/skyeye-1.2.4/binary下。7、在/skyeye-1.2.4/binary目錄中運行“./skyeye e vmlinux”命令，然后可以觀察到屏幕上先輸出SKYEYE的配置信息，然后是內核啟動信息。在linux操作系統內核啟動完畢后，將進入shell界面，可以接受用戶的輸入。六、遇到的問題及解決1、問題 rootlocalhost linux-2.6.14# cp arch/arm/configs/smdk2410_defconfig.configcp: missing destination file operand after arch/arm/configs/smdk2410_defconfig.configTry cp -help for more information.實驗八制作根文件系統一、實驗目的熟悉交叉編譯BusyBox源代碼并制作根文件系統的方法。二、實驗內容1. 交叉編譯Busybox-1.2.0版本源代碼軟件。2. 制作嵌入式根文件系統。2. 使用SKYEYE仿真軟件測試編譯得到的根文件系統。三、預備知識了解Linux內核及文件系統的相關知識。四、實驗設備1. 硬件環境配置計算機：Intel(R) Pentium(R) 及以上內存：1GB及以上實驗設備：UP-NETARM2410-S嵌入式開發平臺2. 軟件環境配置操作系統：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2虛擬機：VMware WorkStation 7Linux系統：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)五、實驗步驟1、下載busybox-1.2.0.tar.bz2源文件，運行“tar -xjvf busybox-1.2.0.tar.bz2”命令解壓文件包,得到一個BusyBox-1.2.0的文件夾。2、輸入 cd BusyBox-1.2.0