嵌入式系统开发通信专业实验指导书.docx

1、嵌入式系统开发通信专业实验指导书嵌入式系统开发(通信专业)陈靖 编撰闽江学院计算机实验教学中心印制目 录实验一 Linux常用命令 1实验二 Linux 常用工具实验 4实验三 Makefile 实验 13实验四 gdb实验 22实验五 Cross-gdb实验 25实验六 驱动程序结构实验 29实验七 字符设备驱动程序实验 34实验八 嵌入式GUI 应用程序实验 45实验九 QT/E 移植实验 54实验十 嵌入式QT应用程序设计实验 59实验十一 串口通讯实验 60实验十二 网络通讯实验 66实验十三 Web服务器的移植 69实验十四 TCP客户/服务器应用程序设计实验 72 实验一 Linu

2、x常用命令【实验目的】1、掌握嵌入式系统设计中linux常用命令的使用方法。2、熟悉linux操作环境3、熟悉linux命令中常用参数的用法【实验仪器】1、装有Linux 操作系统的PC 机一台；【常用命令介绍】一、文件目录操作类命令 1、 ls 显示目录内容 2、 cp 文件复制 3、 mv 文件移动或改名 4、 rm 文件删除 5、 pwd 显示当前工作目录 6、 cd 改变工作目录 7、 mkdir 创建目录 8、chmod 更改文件的访问权限二、文件操作类命令 1、wc 统计一个或多个文件的字数 2、more 分屏显示文件 3、less 分段显示文件 4、cat 输出文件内容 5、he

3、ad、tail 显示文件的头（尾）内容 6、touch 改变文件或目录的存取或修改时间 7、ln 建立符号链接三、文件查找、排序 1、 find 搜索文件 2、 grep 查找文件内容 3、 sort 对文件内容进行排序四、文件备份、压缩和解压类 1、 bzip2、gzip、compress 压缩或解压文件 2、 tar 归档和恢复文件五、文件系统管理类命令 1、 mount、umount 加载和卸载文件系统和设备 2、 du 显示目录或文件的大小 3、 df 显示磁盘信息六、用户管理类命令 1、 useradd 建立新用户 2、 userdel 删除用户 3、 passwd 用户密码设置 4

4、、 su 切换用户 5、 who 查看登录用户七、进程控制类命令 1、 ps、top 显示进程及信息 2、 kill 中止信息八、其他有用的命令 1、 echo 显示“字符串” 2、date 日期时间设置 3、file 查看文件的类型 4、history 显示命令使用历史 5、ifconfig 显示或配置网络设备 6、export 新增、修改、删除或输出环境变量九、输入输出重定向及管道 1、 输出重定向 3、| 管道十、vi编辑器的使用【实验内容】 复习以上常用命令并完成以下的实验内容，写出实现下面功能的命令。一、 文件和目录类命令：1、1) 启动计算机，利用root用户登录到系统，打开“终端

5、”，进入命令行方式。 2）用pwd命令查看当前所在的目录。 3）用ls命令列出此目录下包括隐藏文件在内的所有文件和目录2、在/home目录下建立st1子目录，并进入该目录 1）建立文件yoyo1和文件yoyo2文件，文件yoyo1的内容是“Linux is a multi task and multi user operating system”，文件yoyo2是空白文件。用重定向功能对yoyo1文件进行单词词数统计，将统计结果存入文件yoyo2中，并用文件显示命令确认统计结果是否已存入yoyo2. 2)将命令ls、passwd的帮助信息依次存入文件manls中 3）分屏浏览/sbin中的文件

6、名 4）获取命令cp选项-a的帮助信息3、在/home目录下建立st2子目录，并进入该目录 1）建立文件f1和f2,内容不限，建立目录bw和bg1和dir2/dir3 2）将系统文件/etc/passwd到当前目录下，再复制文件passwd到一个新文件passwd.bak，作为备份。 3）将文件passwd.bak的权限改为所有的人能读、写和执行 4) 将文件passwd.bak按用户的id号进行逆序排序 5）显示当前目录下的内容，删除bg1目录，并确认 6）将文件passwd移动到dir3下 7) 复制目录dir2到/home下，并改名为stu3 8)统计/home/st2目录下的文件数4、

7、进入/home/stu3/dir3目录，完成下列操作1) 创建文件passwd的硬链接lnhpasswd与软链接lnspasswd2）用长格形式显示文件passwd、lnspasswd和lnhpasswd的详细信息。 3) 删除文件lnhpasswd，用长格形式显示文件lnspasswd和lnhpasswd的详细信息，比较文件passwd的链接数的变化4）用less和more命令分屏查看文件passwd的内容 5) 查看passwd中包含字符串”oo”的用户；查看/bin中包含字符串”ls”的文件名。 6）在系统根目录下用find命令查找passwd文件二、压缩管理命令： 1、用tar命令把目

8、录/home打包，文件名为homebackup.tar 2、用gzip命令把打好的包进行压缩 3、解压etc.tar.bz2文件中的内容三、系统信息类命令 1、利用date命令显示系统当前时间，并修改系统的当前时间。 2、显示当前登录到系统的用户状态 3、利用df命令显示系统的硬盘分区及使用状况 4、显示当前目录下的各级子目录的硬盘占用情况 5、显示当前环境变量PATH的内容，并用在PATH中加入/home/st1路径，然后确认是否加入 6、查看当前linux系统中是否装有gcc编译器，其版本为多少？ 7、在所有已启动的进程中查找portmap进程是否已启动，其进程号为多少？ 8、查看当前的主

9、机的ip地址是多少【思考题】1、 写出新建文件的三种方法？2、 编辑器vi有几种工作方式？3、 如何查看U盘中的内容？4、 要使用nfs功能，要安装什么软件包,如何查看是否已安装？实验二 Linux 常用工具实验【实验目的】1、了解minicom 配置串口通信参数的过程，掌握利用minicom 进行传输文件方法2、了解网络文件系统nfs 的配置，掌握利用nfs 进行文件的传输和异地运行目标板程序3、掌握ftp 的使用方法【实验原理】一、minicom 的使用1、串口通信参数的设置首先运行minicom，由于minicom 是通过串口来工作的，所以要通过minicom 程序来对串口通信参数进行设

10、置。启动minicom 的设置窗口：在linux 的终端中输入“minicom s”,然后，按下回车键。rootlocalhost root# minicom s“-s”选项调出配置信息。下面显示的就是配置的菜单。有关串口通信选项的含义：Filenames and paths：选择需要传输的文件和路径File transfer protocols：选择传输文件的通信协议Serial port setup：设置串口通信参数Save setup as dfl：将设置好的各项参数保存为dflSave setup as：将设置好的各项参数保存为自定义的文件名Exit：退出返回到minicom 设置好后

11、的终端Exit from Minicom：从minicom 命令中退出返回Linux 终端将光标移到Serial port setup，按回车键会弹出串口通信参数的配置菜单。（1）、串口通信口的选择：（A - Serial Device）接A键把光标移动到Serial Device。如果串口线连在PC 机的串口1 上，则把Serialdevice 设置为/dev/ttyS0。如果连在串口2 上，则把Serial device 设置为/dev/ttyS1，然后按下回车键。（2）、串口参数的设置（E - Bps/Par/Bits）按E键来设置通信波特率、数据位、奇偶校验位和停止位。可以通过按下不同

12、的键来设置通信参数。例如XSBase270 平台需要把波特率设为115200，数据位设为8，奇偶校验位设为无，停止位设为1。可以分别通过按I、V、L、W键设置波特率、数据位、奇偶校验位和停止位。设置完后按Esc返回。（3）、数据流的控制选择（F - Hardware Flow Control、G - Software Flow Control）按F键可以完成硬件流控制切换，即完成Yes与No之间的切换。按G键完成软件流控制切换，即完成Yes与No之间的切换。下图显示的是串口配置好的后完整信息。（4）、设置参数的保存与退出配置完成后，按下“Esc”键，将会出现下图的配置菜单。选择“Save se

13、tup as dfl”按ENTER 键来保存，当配置保存后，按下“Esc”键完成设置。当minicom 窗口出现后，重起XSBase270 将会看到启动信息。如果没有出现启动信息，请检查mincom 的设置和线缆连接是否有错。2、利用串口通信文件传输在与目标板连接后，可以通过串口下传一些文件到目标板，具体操作步骤如下：（1）、在与目标正确连接后，进入root51board,按下CTRLA 键后，再按Z 键，系统调出minicom 的命令选项菜单；其中Send files 和Receive files 两项负责文件数据的传输，所用命令使用热键进行激活。如上传文件只需按S 键。（2）、当向目标板上

14、传文件时，按S 键，系统弹出串口通信协议选项，利用方向键选中zmodem传输协议，按回车键，进入文件选择菜单。（3）、文件传输文件选择菜单弹出后，利用空格键选中需要上传的文件，一次可以选择多个文件，选好需要传输的文件后按回车键，便可以进行文件数据传输。当数据传输完毕，系统会弹出传输完毕提示菜单（如下图所示）。二、网络文件系统nfs 的配置网络文件系统nfs 可以将PC 机上的一部分文件系统作为目标机的资源，这样可以弥补目标机存储空间的不足。在使用网络文件之时，应对网络文件配置进行一定的设置。1、主机（host）的设置：在主机/mnt 目录下创建nfs 目录，并利用文本编辑器编辑修改/etc/e

15、xports 文件，增加如下内容：/mnt/nfs (rw,no_root_squash)将主机的/mnt/nfs 目录设置为能够通过网络文件系统访问可读写的目标，2、重新启动nfsrootlocal$ /etc/rc.d/init.d/nfs stoprootlocal$ /etc/rc.d/init.d/nfs start3、目标机设置（假设主机的IP 地址为192.168.1.12）root51Board$ portmaproot51Board$ mount t nfs 192.168.1.12:/mnt/nfs /mnt上述设置实现将主机上的/mnt/nfs 目录挂载到目标机的/mnt

16、 目录下，并作为目标机文件系统的一部分。这时，可以将需要传输的文件或需要运行的程序保存在主机的/mnt/nfs 目录下，然后在目标机对主机/mnt/nfs 上的文件进行运行或复制等相应的处理。三、ftp 文件传输文件传输协议ftp（File Transimit Protocol）利用以太网实现文件的传输。ftp 相对于串口传输文件来说，传输速度快，所以上传比较大的文件一般采用ftp 来实现，需要上传的文件应保存到主机的/var/ftp/pub 目录下。下面具体介绍ftp 文件传输过程（假设主机的IP 地址为192.168.0.100）。(ftp 的具体其他用法可以在linux 终端提示符输入m

17、an ftp 查看)1、在目标板的调试终端输入ftp 命令root51Board$ ftp 192.168.0.1002、输入用户名和密码：用户采用匿名登陆网络（anonymous），无需输入密码。如果用户需要采用其他的用户名登陆，必须修改（脚本）3、当用户名和密码都正确后，在调试终端显示登陆成功信息和ftp 提示符，如图所示。4、文件传输：ftp 提示符下利用cd 命令转到主机的pub 目录下，利用get 命令上传需要传输的文件。假设需要上传的文件为facedect（确保文件保存在主机的/var/ftp/pub 目录下）ftpget facedect文件传输完毕后，ftp 输出成功信息和被传

18、输文件的字节数。（如图所示）【实验仪器】1、装有Linux 操作系统的PC 机一台；2、XSBase270 或XSBase255 ARM 实验开发平台一套【实验内容】一、minicom 的使用实验内容1、将目标机与PC 机相连，利用minicom s 正确设置串口的参数，启动目标机，记录PC机显示的内容2、关闭目标板，利用minicom s 重新设置串口参数，启动目标机，记录PC 机显示的现象3、用file命令查看root目录下的hello 应用程序的属性并记录。然后利用串口通信向目标机下传root目录下的hello 应用程序，同时运行该应用程序。记录文件下载的目标板目录和下载文件的基本步骤。

19、二、网络文件系统nfs 的配置及应用实验内容1、通过网络文件系统的配置将主机的其他目录（如/root/Emdoor 目录），并挂载到目标机上，记录设置的步骤。2、用file命令查看root目录下的hello-arm 应用程序的属性并记录。然后将主机root目录下的ARM 程序hello-arm 复制到主机的网络文件系统目录上，在目标机的挂载目录运行该程序，记录此次运行结果并与hello的运行结果比较写出你的结论3、将目标机其他目录上的文件复制到网络文件系统挂载的目录上，然后到主机上查看文件是否完成传输。4、将主机上其他目录上的文件复制到网络文件系统挂载的目录上，然后到目标机挂载网络文件系统的目

20、录中将该文件复制到目标机其他目录上，重新启动目标机系统查看文件是否复制成功。最后写出你的结论。三、ftp 实验内容1、将example 目录下的文件cxcore.lib 文件通过ftp 直接传输到目标板的/usr/lib 目录下，记录通过ftp 传输文件的基本步骤，并与通过串口传输文件进行比较，写下你的结论。2、将目标板中/usr/lib 目录下的一个文件传输到主机上，记录传输的基本步骤和文件传输所在的目录。【思考题】1、一目标平台通过串口与PC 机连接后，用户启动目标平台时发现串口终端出现乱码，请分析串口终端产生乱码的原因。2、某同学想利用ftp 进行文件传输，他已经设定主机平台的IP 地址

21、为192.168.0.100，可在串口终端输入ftp 192.168.0.100 时，出现ftp：connect：Connection refused 错误，请分析产生错误的原因。3、参考ftp 适应文档，分析在ftp 方式下如何使用linux 下如mkdir 等常用命令。实验三 Makefile 实验【实验目的】1、了解Makefile 的基本概念和基本结构2、初步掌握编写简单Makefile 的方法3、了解递归Make 的编译过程4、初步掌握利用GNU Make 编译应用程序的方法【实验原理】在Linux 或Unix 环境下，对于只含有几个源代码文件的小程序（如hello.c）的编译，可以

22、手工键入gcc 命令对源代码文件逐个进行编译；然而在大型的项目开发中，可能涉及几十到几百个源文件，采用手工键入的方式进行编译，则非常不方便，而且一旦修改了源代码，尤其头文件发生了的修改，采用手工方式进行编译和维护的工作量相当大，而且容易出错。所以在Linux 或Unix 环境下，人们通常利用GNU make 工具来自动完成应用程序的维护和编译工作。实际上，GNU make 工具通过一个称为Makefile 的文件来完成对应用程序的自动维护和编译工作。Makefile 是按照某种脚本语法编写的文本文件，而GNU make 能够对Makefile 中指令进行解释并执行编译操作。Makefile 文

23、件定义了一系列的规则来指定哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作。GNU make 工作时的执行步骤如下：1、读入所有的Makefile。2、读入被include 的其它Makefile。3、初始化文件中的变量。4、推导隐晦规则，并分析所有规则。5、为所有的目标文件创建依赖关系链。6、根据依赖关系，决定哪些目标要重新生成。7、执行生成命令。1-5 步为第一个阶段，6-7 为第二个阶段。第一个阶段中，如果定义的变量被使用了，那么，make 会把其展开在使用的位置。但make 并不会完全马上展开，make 使用的是拖延战术，如果变量出现在依赖关系的

24、规则中，那么仅当这条依赖被决定要使用了，变量才会在其内部展开。下面对makefile 的相关问题进行简单介绍：1、Makefile 的基本结构Makefile 的一般结构：target ：dependency command 结构中各部分的含义：（1）、target（目标）：一个目标文件，可以是Object 文件，也可以是执行文件。还可以是一个标签（Label）。（2）、dependency（依赖）：要生成目标文件（target）所依赖哪些文件（3）、command（命令）：创建项目时需要运行的shell 命令（注：命令（command）部分的每行的缩进必须要使用Tab 而不能使用多个空格）。

25、Makefile 实际上是一个文件的依赖关系，也就是说， target 这一个或多个的目标文件依赖于dependency 中的文件，其生成规则定义在命令command 中。如果依赖文件（dependency）中有一个以上的文件比目标（target）文件要新的话，shell 命令（command）所定义的命令就会被执行。这就是Makefile 的规则。也就是Makefile 中最核心的内容。例如，假设有一个C 源文件test.c，该源文件包含有自定义的头文件test.h，则目标文件test.o 明确依赖于两个源文件：test.c 和test.h。如果只希望利用gcc 命令来生成test.o 目标

26、文件，这时，就可以利用如下的makefile 来定义test.o 的创建规则：#This makefile just is a example.test.o: test.c test.hgcc c test.c从上面的例子注意到，第一个字符为#的行表示注释行。第一个非注释行指定test.o 为目标，并且依赖于test.c 和test.h 文件。随后的行指定了如何从目标所依赖的文件建立目标。当test.c 或test.h 文件在编译之后又被修改，则make 工具可自动重新编译test.o，如果在前后两次编译之间，test.c 和test.h 均没有被修改，而且test.o 还存在的话，就没有必要

27、重新编译。这种依赖关系在多源文件的程序编译中尤其重要。通过这种依赖关系的定义，make工具可避免许多不必要的编译工作。一个makefile 文件中可定义多个目标，利用make target 命令可指定要编译的目标，如果不指定目标，则使用第一个目标。通常，makefile 中定义有clean 目标，可用来清除编译过程中的中间文件# This makefile just is a example.test.o: test.c test.hgcc -c test.cclean:rm -f *.o运行make clean 时，执行rm f *.o 命令，删除编译过程中生成的所有中间文件。2、Makef

28、ile 的基本内容Makefile 一般包括包含：显式规则、隐晦规则、变量定义、文件指示和注释等五个内容。（1）、显式规则：显式规则说明如何生成一个或多个的目标文件。这是由Makefile 的书写者明显指出，要生成的文件，文件的依赖文件，生成的命令。（2）、变量定义。在Makefile 中可以定义一系列的变量，变量一般都是字符串，当Makefile被执行时，变量的值会被扩展到相应的引用位置上。（3）、隐含规则：由于GNU make 具有自动推导功能，所以隐晦规则可以比较粗糙地简略地书写Makefile，然后由GNU make 的自动推导功能完成隐晦规则的内容。（4）、文件指示。其包括了三个部分

29、，一个是在一个Makefile 中引用另一个Makefile，就像C 语言中的include 一样；另一个是指根据某些情况指定Makefile 中的有效部分，就像C 语言中的预编译#if 一样；还有就是定义一个多行的命令。（5）、注释。Makefile 中只有行注释，和UNIX 的Shell 脚本一样，其注释是用“#”字符，如果你要在你的Makefile 中使用“#”字符，可以用反斜框进行转义，如：“#”。2.1 Makefile 中的变量（1）、Makefile 中定义的变量，与C/C+语言中的宏一样，代表一个文本字串，在Makefile被执行时候变量会自动地展开在所使用的地方。Makefi

30、le 中的变量可以使用在“目标”，“依赖目标”，“命令”或Makefile 的其它部分中。（2）、Makefile 中变量的命名字可以包含字符、数字，下划线（可以是数字开头），但不应该含有“:”、“#”、“=”或是空字符（空格、回车等）。（3）、Makefile 中变量是大小写敏感的，“foo”、“Foo”和“FOO”是三个不同的变量名。传统的Makefile 的变量名是全大写的命名方式（4）、变量在声明时需要给予初值，而在使用时，需要在变量名前加上“$”符号# makefile test for hello program#written by EmdoorCC=gccCFLAGS=OBJS=hello.oall: hellohello: $(OBJS)$(CC) $(CFLAGS) $(OBJS) o hellohello.o: hello.c$(CC) $(CFLAGS) c hello.c o $(OBJS)clean:rm rf hello *.o上面自定义变量OBJS 表示hello.o，当makefile 被执行时，变量会在使用它的地方精确地展开，就像C/C+中的宏一样。上述makfile 变量