[宝典]2012嵌入式系统实验报告书

[宝典]2012嵌入式系统 实验报告 化学实验报告单总流体力学实验报告观察种子结构实验报告观察种子结构实验报告单观察种子的结构实验报告单 书 嵌入式系统实验报告书 20 11– 20 12第 1学期 院 系: 姓 名: 专 业: 学 号: 指导老师: 电子通信工程系 2011年11月制 实验一 认识嵌入式开发平台 一、实验目的 认识UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台，了解使用的ARM9 S3C2410嵌入式微处理器芯片，了解相应外围电路及接口的硬件电路 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，从而了解嵌入式系统的作用及其实现的功能。 二、实验内容 观察嵌入式开发平台，认识板载的核心微处理器、存储芯片、电源电路部分、显示屏、键盘、网络接口、RS232接口、RS485接口、ADC部分、DAC部分、IrDA部分、SD卡接口、PCMCIA卡接口、笔记本电脑硬盘接口部分、CF卡接口、IC卡接口、PS/2键盘鼠标接口、音频接口、USB接口以及JTAG调试接口等内容，了解相应电路及接口的电路原理。 三、预备知识 了解常用的接口芯片及计算机外围设备;熟悉模拟及数字电路设计。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机:Intel(R) Pentium(R) 及以上 内存:1GB及以上 实验设备:UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台 2. 软件环境配置 操作系统:Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 虚拟机:VMware WorkStation 7 Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL) 五、实验步骤 电源部分 168Pin扩展槽 USB LCD驱动 RS232/485接口 音频电路 JTAG PS/2鼠标键盘接口 网络接口 S3C2410核心资 源 小键盘 ADC/DAC IC卡插口 IrDA红外 IDE硬PCMCIA、SD卡插口 CF卡插口 盘接口 六、遇到的问题及解决 实验二 安装VMWARE7.0虚拟机环境 一、实验目的 熟悉嵌入式系统开发环境的建立，学会Windows系统环境与Linux系统环境共享资源的基本方法。 二、实验内容 在Windows系统环境中安装VMWARE7.0虚拟机软件，为建立Linux RHEL AS4系统虚拟机准备基本工具。 三、预备知识 回顾以往学习过的电路专业用到的虚拟软件;了解虚拟软件的相关知识;了解VMWARE的基本知识。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机:Intel(R) Pentium(R) 及以上 内存:1GB及以上 实验设备:UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台 2. 软件环境配置 操作系统:Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 虚拟机:VMware WorkStation 7 Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL) 五、实验步骤 1、双击Vmware Workstation 安装程序图标，运行安装程序，进入Vmware虚拟机安装的初始加载界面。 2、Vmware虚拟机的初始加载结束后，进入安装向导界面，点击Next进入下一步。 3、选择安装类型:选择典型安装(Typical)，再点击Next按钮进入下一步。 4、设置程序安装路径，点击”Change…”按钮，可以选择更改默认的安装路径，然后设置自己需要安装的程序路径。在点击Next按钮进入下一步。 5、提示安装程序时需要创建的快捷图标，按默认的设置即可，不需要改动，直接点击Next按钮进入下一步。 6、确认前面各个步骤中的设置是否正确，并准备进入正式的安装过程。 7、安装完毕后完成注册信息。 8、选择重启计算机，完成Vmware虚拟机的安装。 9、系统重启后，点击Vmware Workstation快捷方式运行虚拟机。安装完成。 六、遇到的问题及解决 1、VMware虚拟机提供协助安装多个操作系统的功能，安装方便简单，并且不需要对已有的系统重新分区或安装新磁盘，方便探索操作系统的使用。非常好用和方便。 2、提供系统间的共享服务，方便系统之间资料得共享。两种共享功能:Vmware虚拟 机的共享设置和linux系统的Samba服务。 3、对于初学linux系统的新手，在windows系统中安装Vmware虚拟机，构建 Window-Linux开发模式，方便循序渐进地理解和掌握Linux操作系统。 实验三 安装Linux RHEL AS4操作系统 一、实验目的 进一步掌握嵌入式系统开发环境的建立;熟悉Linux操作系统环境;配置Samba服务;设置VMWARE虚拟机工享功能。 二、实验内容 在VMWARE7.0虚拟机中安装Linux RHEL AS4操作系统。正确安装Linux操作系统后，设置VMWARE虚拟机提供的共享功能，并在Linux系统中建立Samba服务，使Windows系统环境与Linux系统环境能共享资源。 三、预备知识 了解Linux操作系统的安装方法及基本操作方法。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机:Intel(R) Pentium(R) 及以上 内存:1GB及以上 实验设备:UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台 2. 软件环境配置 操作系统:Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 虚拟机:VMware WorkStation 7 Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL) 五、实验步骤 1、在Vmware虚拟机的运行界面中，点击菜单的File项在弹出的下拉菜单中选择“New“项再点击 Virtual Machine。进入安装向导。 2、在安装向导中选择自定义安装(Custom)，进入下一步。 3、选择虚拟机平台，不同的Vmware虚拟机平台支持的硬件特性不同。进入下一步。 4、选择要安装的Linux操作系统光盘镜像，同时使用Vmware虚拟机的“Easy Install“功能自动安装Linux操作系统。 5、设置安装的Linux系统的用户名和密码信息。 6、设置Linux虚拟机的显示名称及安装路径。选择Linux系统在用户本机上实际额的安装路径。 7、配置虚拟机使用的处理器。配置处理器数量、处理器的内核数，这里使用默认的设置:一个单核处理器。 8、配置虚拟机使用的存储空间、网络类型、I/O适配器类型、创建一个虚拟磁盘，在其上安装Linux操作系统、并选择使用的磁盘类型、磁盘的空间大小及设定存储磁盘文件的路径。 9、对话框汇总了前面的设置项目，如果没有错误，不需要修改，直接点击“Finish“按钮，进行Linux系统的安装。 10、Linux系统安装完毕后会自动启动，输入用户名、口令，进入Linux系统的桌面环境。 11、配置Samba服务，点击“Applications’’?‘System Settings’?‘Security Level’弹出‘Security Level Configuration’对话框。 12、在‘Security Level Configuration’对话框中，将‘Security Level’项设置为‘Disable firewall’，即无防火墙。 13、点击“Applications’’?‘System Settings’?‘Samba’,对‘Samba服务器配置’对话框中进行配置。 14、对Samba服务各项进行设置保存，就可以看到Linux系统下的共享文件夹/home/zcnet。 六、遇到的问题及解决 1、使用Vmware虚拟机在Windows系统中安装Linux操作系统，安装过程不需要修改Windows中的硬盘分区，只要具有足够的剩余磁盘空间就行了。 2、Linux系统使用的是Redhat Enterprise Linux Advanced Server 4 发行版本。 3、Linux系统直接挂载即可，安装简单，提供很多网络服务，有两种共享功能:Vmware虚拟机的共享设置和linux系统的Samba服务可供选择。 实验四 Linux操作基础及嵌入式交叉编译环境的建立 一、实验目的 熟悉Linux操作系统开发环境，掌握Linux操作系统中的基本操作命令;掌握Vi编辑器的使用;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编译环境的方法。 二、实验内容 1. 在Linux操作系统中执行常用的文件命令、目录命令、多用户命令与安全性命令以及其它常用命令。 2. 使用Vi编辑器建立一个hello.c源文件，存放在/home目录中(代码参见附录1)。 3. 使用GCC工具编译hello.c源文件，并在计算机上执行得到的hello可执行程序。 4. 使用Vi编辑器建立一个Makefile文件，存放在/home目录中(代码参见附录2)。使 用make命令重新编译hello.c源文件。 5. 建立嵌入式交叉编译环境。 6. 使用嵌入式交叉编译工具重新编译hello.c源文件，并使用readelf命令查看得到的 hello可执行程序的文件头信息。 三、预备知识 了解Linux操作系统的基本操作方法;了解嵌入式系统基本的开发方法。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机:Intel(R) Pentium(R) 及以上 内存:1GB及以上 实验设备:UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台 2. 软件环境配置 操作系统:Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 虚拟机:VMware WorkStation 7 Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL) 五、实验步骤 1、登陆redhat linux操作系统，打开终端。可以输入su切换用户，ls,cd,pwd,mv等命令。 2、进入/home目录下在命令提示符#后输入Vi hello.c命令，编辑一个.c源文件，回到 命令模式，输入“:wq”保存文件并退出。 3、使用 gcc –c hello.c 命令编译并得到hello可执行文件。 4、使用 vi Makefile 命令建立Makefile文件，如下: # Makefile for hello.c hello:hello.o gcc –o hello hello.o hello.o:hello.c gcc –c hello.c clean: rm –f *.o 使用make 重新编译hello.c 5、下载arm-linux-tools-20061213.tar.gz文件，将其解压到/home目录下，在终端上运 行命令:“ vi /root/.bashrc”。编辑.bashrc文件，在最后一行添加export PATH=$PATH:/home/usr/local/bin。注销redhat系统，重新登陆，使以上设置成效。 启动终端，在命令行输入arm-linux-gcc –v,如果出现版本信息说明交叉编译环境已 经成功安装。 六、遇到的问题及解决 1、问题:[root@localhost home]# arm-linux-gcc-v bash: arm-linux-gcc-v: command not found #命令格式输入错误。 解决方法:[root@localhost home]# arm-linux-gcc –v 当出现以下信息时代表交叉编译工具安装完成: 2、使用make 命令编译Makefile文件时出错:配置/root目录下的.bashrc文件设置PATH路径为交叉编译工具所在的的目录。编辑Makefile文件的路径为交叉编译工具所在的路径。 实验五 安装并使用嵌入式系统仿真软件SKYEYE 一、实验目的 熟悉使用嵌入式系统仿真软件SKYEYE开发嵌入式系统的方法。 二、实验内容 1. 安装嵌入式系统仿真软件SKYEYE,1.2.4版本。 2. 安装SKYEYE的测试工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2。 3. 使用SKYEYE的配置文件skyeye.conf并测试SKYEYE的执行。 三、预备知识 了解电路专业相关的仿真软件;了解SKYEYE软件基本的开发方法。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机:Intel(R) Pentium(R) 及以上 内存:1GB及以上 实验设备:UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台 2. 软件环境配置 操作系统:Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 虚拟机:VMware WorkStation 7 Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL) 五、实验步骤 1、下载得到skyeye-1.2.4_REL.tar.gz文件，把文件放在/home目录下，然后解压缩，当前目录下会生成一个skyeye-1.2.4的文件夹，进入skyeye-1.2.4文件夹直接运行 make 命令系统将会自动编译SKYEYE源代码，当输出信息出现“,he binary file located at “binary/skyeye”,enjoy it ”提示符时说明安装SKYEYE成功。 ,、同理下载解压编译SKYEYE的测试工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2。 3、进入/skyeye-1.2.4/binary 目录下建立skyeye_s3c2410.conf文件，复制u-boot可执行到此目录下,运行命令:./skyeye –c skyeye_s3c2410.conf –e u-boot 。当命令提示符“SMDK2410#”说明SKYEYE开始执行。 六、遇到的问题及解决 1、问题:当使用make命令时出现以下错误提示: --------------------------- NOTICE ------------------------------ If you always get error, please run "make NO_CHECK=1" instead. ----------------------------------------------------------------- Checking whether host is big endian ... no Checking gcc ... OK ( gcc version: 4.1.2 ) Checking whether the compiler supports x86 asm ... OK Checking bfd library ... FAILED *** It seems that you don't have bfd library. *** Run "make NO_BFD=1" instead to ignore it. make: *** [check] Error 1 解决 办法 鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载企业年金办法下载企业年金办法下载 :在命令行中输入“make NO_CHECK=1”后继续编译，编译成功。 2、无法找到skyeye_s3c2410.conf文件。 skyeye_s3c2410.conf文件通过vi编辑器制作配置文件。 实验六 编译U-BOOT引导程序 一、实验目的 熟悉交叉编译并使用U-BOOT软件作为嵌入式系统BootLoader引导程序的方法。 二、实验内容 1. 交叉编译U-Boot-1.3.2软件。 2. 使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的U-Boot文件。 三、预备知识 了解嵌入式微处理器BootLoader程序的相关知识。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机:Intel(R) Pentium(R) 及以上 内存:1GB及以上 实验设备:UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台 2. 软件环境配置 操作系统:Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 虚拟机:VMware WorkStation 7 Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL) 五、实验步骤 1、 将下载的U-Boot-1.3.2放在/home 目录下，并解压其源码包至当前目录中。 2、 进入U-Boot-1.3.2的安装目录，开始编译U-Boot。运行命令: “make smdk2410_config CROSS_COMPILE=arm-linux-”配置编译环境，并选择ARM微处理器使用的嵌入式 交叉编译工具。 3、 用嵌入式交叉编译工具进行编译，命令如下:“make CROSS_COMPILE=arm-linux-” 编译完成后，可以得到U-Boot各种格式的映像文件，例如:u-boot.bin和u-boot的 ELF可执行格式文件。 当出现下列程序时编译成功: -Map u-boot.map -o u-boot arm-linux-objcopy --gap-fill=0xff -O srec u-boot u-boot.srec arm-linux-objcopy --gap-fill=0xff -O binary u-boot u-boot.bin 4、 复制u-boot可执行文件到/home/skyeye-1.2.4/binary目录下，然后将 skyeye_s3c2410.conf也放入binary目录下，使用“./skyeye –c skyeye_s3c2410.conf –e u-boot”命令。 5、 当命令提示符“SMDK2410#”后可以输入U-Boot的命令来控制U-Boot的运行。 使用echo命令可以将echo命令后面的内容显示在屏幕上。 六、遇到的问题及解决 1、 问题:操作过程中无法找到skyeye_s3c2410.conf 文件 skyeye_s3c2410.conf文件可以通过vi编辑器编辑，内容参照课本。 2、 问题[root@localhost home]# makesmdk2410_config CROSS_COMPILE=arm-linux- make: *** No rule to make target `smdk2410_config'. Stop. 问题[root@localhost home]#make smdk2410_configCROSS_COMPILE=arm-linux- make: *** No targets specified and no makefile found. Stop. 解决办法:[root@localhost u-boot-1.3.2]# make smdk2410_config CROSS_COMPILE=arm-linux- 直到出现下列结果编译正确 -Map u-boot.map -o u-boot arm-linux-objcopy --gap-fill=0xff -O srec u-boot u-boot.srec arm-linux-objcopy --gap-fill=0xff -O binary u-boot u-boot.bin 实验七 编译Linux内核 一、实验目的 熟悉交叉编译Linux内核源代码并使用uImage作为嵌入式操作系统的方法。 二、实验内容 1. 交叉编译Linux内核源代码软件。 2. 使用mkimage工具将zImage文件转换为uImage文件。 2. 使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的Linux内核文件vmLinux。 三、预备知识 了解Linux内核及嵌入式操作系统的相关知识。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机:Intel(R) Pentium(R) 及以上 内存:1GB及以上 实验设备:UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台 2. 软件环境配置 操作系统:Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 虚拟机:VMware WorkStation 7 Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL) 五、实验步骤 1、下载解压linux-2.6.14.tar.bz2文件到/home目录中，进入linux-2.6.14目录中，运行“vi Makefile”命令，修改第192行与193行内容。如下图 2、运行“cp arch/arm/configs/smdk2410_defconfig .config”命令，.config是内核编译时所依赖的重要文件。 3、运行“make ARCH=arm menuconfig”命令启动内核配置菜单，按要求配置内核，配置结束后选中“Save Configuration to an Alternate File ”项，然后确定设置保存到.config配置文件中。 4、直接运行 “make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-”命令对内核进行交叉编译。 5、内核编译完毕后，将在根目录下得到vmlinux文件，复制此文件到/skyeye-1.2.4/binary 下。 6、下载解压skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2文件，然后把skyeye-testsuite-2.3/linux/s3c2410/s3c2410x-2.6.14目录下的initrd.img文件复制到/skyeye-1.2.4/binary下。 7、在/skyeye-1.2.4/binary目录中运行“./skyeye –e vmlinux”命令，然后可以观察到屏幕上先输出SKYEYE的配置信息，然后是内核启动信息。在linux操作系统内核启动完毕后， 将进入shell界面，可以接受用户的输入。 六、遇到的问题及解决 1、问题 [root@localhost linux-2.6.14]# cp arch/arm/configs/smdk2410_defconfig.config cp: missing destination file operand after `arch/arm/configs/smdk2410_defconfig.config' Try `cp --help' for more information. 实验八 制作根文件系统 一、实验目的 熟悉交叉编译BusyBox源代码并制作根文件系统的方法。 二、实验内容 1. 交叉编译Busybox-1.2.0版本源代码软件。 2. 制作嵌入式根文件系统。 2. 使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的根文件系统。 三、预备知识 了解Linux内核及文件系统的相关知识。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机:Intel(R) Pentium(R) 及以上 内存:1GB及以上 实验设备:UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台 2. 软件环境配置 操作系统:Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 虚拟机:VMware WorkStation 7 Linux系统:Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL) 五、实验步骤 1、下载busybox-1.2.0.tar.bz2源文件，运行“tar -xjvf busybox-1.2.0.tar.bz2”命令解压文件包,得到一个BusyBox-1.2.0的文件夹。 2、输入 cd BusyBox-1.2.0 命令进入该目录下，运行 make menuconfig 进入BusyBox的主配置菜单，主要包括全局设置和小程序设置两项，按照要求配置完成。 3、将配置的结果保存为.config文件。退出配置界面。在BusyBox-1.2.0目录下运行 make命令将得到BusyBox可执行程序BusyBox。 4、运行 make install 命令开始进行安装。安装BusyBox后会在BusyBox-1.2.0目录中产生_install目录。这时安装目录_install中还得到了bin、sbin、usr等三个目录以及linuxrc文件。 5、在安装目录_install的基础上进行扩展以后可以得到根文件系统。根文件系统中包括了bin、sbin、dev、etc、home、initrd、lib、lost+found、proc、root、tmp、usr、var等13个目录以及linuxrc文件。需要创建dev目录与etc目录。 6、运行“cp /dev/ttyS0/dev/console/dev/ram0 _install/dev/ -a”在dev 目录中添加串口终端设备、系统控制台设备、RAM磁盘设备等三个常用的硬件设备文件。 7、建立make_rootfs.sh来实现其它文件夹的自动生成。 8、创建EXT2格式的文件系统映像，添加initrd.img文件系统映像的内容。 9、将Linux2.6.14内核文件vmlinux，skyeye.conf配置文件和根文件系统映像文件initrd.img三个文件复制到skyeye-1.2.4/binary目录中，运行“./skyeye –e vmlinux”命令可以看到内核的启动，光标停到BuyBox工具提供的命令提示符“#”后，输入命令“ls”在屏幕上会输出制作的根文件系统中的所有目录。 六、遇到的问题及解决 1、执行make install后在_install文件目录下没有产生usr文件目录。 解决办法:配置busybox的选项时，要进行Installation Option(安装选项) 的配置，如果“Don’t use /usr”项选中，则在_install目录下不会生成usr 目录，取消选择就可以产生usr及其下的必要文件目录和文件。 2、交叉编译busybox软件包时出错，导致之后的安装无法顺利进行。 在交叉编译之前，要确定交叉编译环境是否已经配置完成，/root/.bashrc文件是否修改，注销系统再次进入，检验环境是否正确再做本实验。