嵌入式实验报告.docx

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嵌入式实验报告

武汉大学计算机学院实验报告

课程名称：

《嵌入式系统设计课间实验》

学生姓名：

学号：

年级：

2010级专业：

物联网工程

指导教师：

实验成绩：

2012年6月5日

实验一：

嵌入式开发环境试验（2012年3月23日）

一、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。

二、实验内容

1、在linux系统下，利用C语言来编写应用程序，并进行交叉编译，生成可在目标实验台上运行的目标文件。

2、建立宿主机与目标实验台仿真终端连接，为目标实验台建立Linux系统终端窗口。

3、建立宿主机与目标实验台的共享连接，以便下载和运行最终可执行文件。

三、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。

四、实验设备及工具

硬件：

UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium500以上,硬盘10G以上。

软件：

PC机操作系统REDHATLINUX9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX开发环境。

五、主要实验步骤：

1、打开PC宿主机电源，选择进入Linux系统。

在PC宿主机的/arm2410s/exp/Basic目录中创建用户个人工作目录，例如“FK”。

2、单击鼠标右键选择“新建终端”，建立宿主机Linux命令终端窗口，在[root@localhostroot]#命令提示符下进入个人工作目录“FK”中。

即：

[root@localhostroot]#cd/arm2410s/exp/basic/cw

3、利用“vi”编辑hello应用程序，并保存为hello.c文件。

即：

#cd/arm2401s/exp/Basic/FK

#vihello.c

进入vi编辑窗口，编辑hello.c文件……

4、利用“gcc–o”命令对hello.c文件进行编译，生成可在PC宿主机上执行的目标文件hello.pc。

即：

#gcc–ohello.pchello.c,

为了验证结果正确性，可在PC宿主机上执行hello.pc文件。

即：

#./hello.pc

5、为了在实验台上下载运行hello文件，需要对hello源文件进行交叉编译，以便生成能够在实验台上运行的目标文件。

利用“armv4l-unknown–Linux-gcc–o命令”进行交叉编译，生存目标文件hello.o。

即：

#armv4l-unknown-Linux-gcc-ohello.ohello.c

（注意：

这里的“armv4l-unknown–Linux-gcc–o”交叉编译命令输入方法是使用键盘输入armv41后，按“TAB”键来自动输入，“armv41”最后字符为小写英文字母“l”。

）

6、利用“ifconfig”命令检查PC宿主机“网卡1”的IP地址，以保证与实验台处在同一个网段内（本实验台“网卡1”的IP地址已设置为：

“192.168.0.115”；PC宿主机“网卡1”的IP地址已设为：

“192.168.0.11”，也可以重新修改设置）。

即：

#ifconfig（查看PC宿主机“网卡1”的IP地址）

若需修改：

则：

#ifconfigeth0[具体IP地址]（重新设置PC宿主机“网卡1”的IP地址）

7、在宿主机上，单击鼠标右键重新再创建一个Linux命令终端窗口，通过“Minicom”和“Mount”命令为PC宿主机与实验台之间建立仿真终端连接和数据共享连接。

（1）建立PC宿主机与实验台的仿真终端连接。

打开实验台电源开关，在宿主机新建的命令终端窗口下输入minicom命令，以建立仿真终端连接。

即：

#minicom

（注意：

键入minicom命令后，一定要再按下实验台的“Rest”复位按钮，再按屏幕提示按下键盘“Enter”键，以使宿主机上的键盘生效。

正常连接后，命令提示符为“[/mnt/yaffs]”，表示仿真连接成功。

）

注意：

开发板挂接宿主计算机目录只需要挂接一次便可，只要开发板没有重起，就可以一直保持连接。

这样可以反复修改、编译、调试，不需要下载到开发板。

（2）建立PC宿主机与实验台的数据共享连接（下载通道）。

若要在实验台（目标机）上运行编译后的实验文件hello，则实验台必须与宿主机建立共享目录连接。

本实验系统已设置好宿主机NFS服务器的共享目录为“/Arm2410s”，要建立的共享连接就是把宿主机上NFS服务器的共享目录“/Arm2410s”加载到实验台的“/host”目录上。

利用“Mount”命令来实现。

即：

[/mut/yatts]Mount–tnfs192.168.0.11:

/arm2410s/host。

（即在实验台上建立了一个“/host”目录，并共享连接到PC宿主机的“/arm2410s”目录上。

（3）在目标实验台上下载运行最终可执行的程序hello.o，观察实验结果。

即：

[/mut/yaffs]cd/host/exp/basic/cao

[/host/exp/basic/cw]./hello.o，

（显示正常的运行结果）

六、试验结果

PC机屏幕上显示“hello……”。

实验二：

串行端口程序设计实验（2012年3月30日）

一、实验目的

1、了解在linux环境下串行程序设计的基本方法。

2、掌握终端的主要属性及设置方法，熟悉终端I/O函数的使用。

3、学习使用多线程来完成串口的收发处理。

二、实验内容

读懂程序源代码，学习终端I/O函数的使用方法，学习将多线程编程应用到串口的接收和发送程序设计中。

三、预备知识

1、有C语言基础。

2、掌握在Linux下常用编辑器的使用。

3、掌握Makefile的编写和使用。

4、掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程

四、实验设备及工具

硬件：

UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium500以上,硬盘10G以上。

软件：

PC机操作系统REDHATLINUX9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX开发环境。

五、实验原理

异步串行I/O方式是将传输数据的每个字符一位接一位（例如先低位、后高位）地传送。

数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行I／O可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。

接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字符。

为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。

在微型计算机中大量使用异步串行I／O方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。

但是由于每个字符都要独立确定起始和结束（即每个字符都要重新同步），字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间，因此效率较低。

图2.3.1串行通信字符格式

图2.3.1给出异步串行通信中一个字符的传送格式。

开始前，线路处于空闲状态，送出连续“1”。

传送开始时首先发一个“０”作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数据。

每个字符的数据位长可以约定为5位、6位、7位或8位，一般采用ASCII编码。

后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为“1”的位数凑成奇数个或偶数个。

也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。

最后是表示停止位的“1”信号，这个停止位可以约定持续1位、1.5位或2位的时间宽度。

至此一个字符传送完毕，线路又进入空闲，持续为“1”。

经过一段随机的时间后，下一个字符开始传送才又发出起始位。

每一个数据位的宽度等于传送波特率的倒数。

微机异步串行通信中，常用的波特率为50，95，110，150，300，600，1200，2400，4800，9600等。

接收方按约定的格式接收数据，并进行检查，可以查出以下三种错误：

●奇偶错：

在约定奇偶检查的情况下，接收到的字符奇偶状态和约定不符。

●帧格式错：

一个字符从起始位到停止位的总位数不对。

●溢出错：

若先接收的字符尚未被微机读取，后面的字符又传送过来，则产生溢出错。

每一种错误都会给出相应的出错信息，提示用户处理。

一般串口调试都使用空的MODEM连接电缆，其连接方式如下：

图2.3.2实用RS-232C通讯连线

六、实验要求

原实验现象：

“ABCDEF.......abcdef.......12345.......”

更改为：

七、实验步骤

1、阅读理解源码

进入exp\basic\03_tty目录，复制到自己的工作目录之下，并使用vi编辑器或其他编辑器阅读理解源代码。

2、编译应用程序

运行make产生term可执行文件

[root@zxtroot]#cd/arm2410s/exp/basic/FK/

[root@zxt03_tty]#make

armv4l-unknown-linux-gcc-c-oterm.oterm.c

armv4l-unknown-linux-gcc-o../bin/termterm.o-lpthread

armv4l-unknown-linux-gcc-otermterm.o-lpthread

[root@zxt03_tty]#ls

MakefileMakefile.baktermterm.cterm.otty.c

3、下载调试

切换到minicom终端窗口，使用NFSmount开发主机的/arm2410s到/host目录。

进入exp\basic\03_tty目录，运行term，观察运行结果的正确性。

[root@zxtroot]#minicom

[/mnt/yaffs]mount-tnfs-onolock192.168.0.56:

/arm2410s/host

[/mnt/yaffs]cd/host/exp/basic/FK/

[/host/exp/basic/03_tty]./term

readmodem

senddata

123456789:

;<=>?

@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWX

3、修改程序代码段如下：

void*send（void*data）

{

intc=0;

printf（"senddata\n"）;

while（STOP==FALSE）/*modeminputhandler*/

{

If（c%10==0）

write（fd,\r\n\t,3）;/*stdout*/

else

write（fd,’*’,1）;/*stdout*/

c++;

usleep（100000）;

}

returnNULL;}

4.编译修改后的程序，下载调试，实验结果如下：

实验三：

A/D接口实验（2012年4月6日）

一、实验目的

了解在linux环境下对S3C2410芯片的8通道10位A/D的操作与控制。

二、实验内容

学习A/D接口原理，了解实现A/D系统对于系统的软件和硬件要求。

阅读ARM芯片文档，掌握ARM的A/D相关寄存器的功能，熟悉ARM系统硬件的A/D相关接口。

利用外部模拟信号编程实现ARM循环采集全部前4路通道，并且在超级终端上显示。

三、预备知识

1、有C语言基础。

2、掌握在Linux下常用编辑器的使用。

3、掌握Makefile的编写和使用。

4、掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程。

四、实验设备及工具

硬件：

UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium500以上,硬盘10G以上。