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1、整理中南大学嵌入式系统实验指导书嵌入式系统实验指导书中南大学信息科学与工程学院二O一四年四月实验一 开发板设置及连接1. 实验目的 熟悉LJD-e2440的硬件接口，硬件电路，了解硬件连接的注意事项。 学会如何在PC上装USB 驱动。2.实验内容 学会配置dnw，连接串口。 安装usb下载驱动。3.实验设备PC 机、LJD- e 2440开发板、电源线、USB 线、串口线、USB 驱动程序。4. 接口名称说明 LJD- e 2440开发板平面图如下图所示。LJD- e 2440开发板平面图开发板接口名称说明5. 实验步骤1）硬件连接 用交叉串口连接线（在计算机桌面上用红笔画叉的串口线为交叉线）

2、将开发板上的串口 P2 与PC 机串口1 相连（如果需要用到USB转串口的同学，请将USB转串口线的串口端与交叉线串口连接，USB端连接到PC 机的USB口相连）； 用USB 连接线将开发板（CON2）与PC 机相连； 将电源连接到开发板 J4 的接口上； 将液晶屏连接到开发板 J2 的LCD接口上。2）调试终端配置 在 PC 机上运行DNW软件（路径为E:实验室安装软件备份LDJ-E2440安装资料DNW带驱动），右击我的电脑选择“管理”，在“设备管理器”中查看端口号，在configuration菜单中选择相应的设置，其中Baud Rate 设置为115200波特率, Com Port设置为

3、COM1，download address设置为0x32000000。3）进入BIOS系统上电后如果按下任意键，就会进入BIOS系统，如下图所示，切记，以后我们的实验室中只能使用到0,5,7这三个选项，其他的选项不要去操作，否则可能会破坏开发板内核的系统，导致系统无法启动。4）USB驱动安装接上USB线后，如果驱动已经存在，通过查看“设备管理器”会出现如下图红色框框所示驱动，如果不存在则需安装驱动，具体步骤参见“E:实验室安装软件备份LDJ-E2440安装资料DNW带驱动”下的“USB下载驱动安装说明.doc”文档。6 实验结果： 本实验让大家更清楚的了解开发板，熟悉开发板的接口。总的来说，这

4、些接口，只有以太网接口、USB接口、SD 卡可以热插拔，其他均不可以，操作时要小心。还有，不要用手直接接触板上芯片，以免因静电而毁坏芯片，必要时可以用手触摸USB 或以太网口接口现放电，再进行其他操作，了解了USB驱动程序在PC机上的安装。实验二 Linux和WINCE启动及外围功能测试1.实验目的 熟悉超级终端或者DNW,熟悉LJD-e 2440Linux和WINCE启动设置，熟悉LJD-e 2440 的BIOS 功能，了解开发板启动流程和外围资源。 熟悉dnw的下载功能。 熟悉uversion4的在线调试功能 2.实验内容学会如何在PC机上使用DNW，进行Linux和WINCE系统启动设置

5、，熟悉设置方法，在非操作系统下，主要对蜂鸣器进行测试，RTC 实时时钟测试，ADC 测试，按键测试，触摸屏测试，LCD 屏测试，根据使用说明书进行外围功能测试。3.实验设备PC 机、LJD-e 2440开发板、电源线、USB 线、串口线、JTAG线、Jlink-v8调试器、USB 驱动程序。4实验步骤 1）用超级终端或者DNW连接串口 超级终端方式：接好串口线后，打开超级终端（在“开始附件通讯”下），设置参数为：波特率 115200，8 位，无奇偶位，停止位 1，无硬件流。 DNW方式：参考实验一中实验步骤2。 2）LJD- e 2440 的BIOS 功能 进入BIOS方法：连接好串口并配置好

6、后，开发板上电，就会看到串口工具中打印系统启动消息，如果在大概3秒钟内没有在串口工具中输入任何东西，则会自动启动系统，因此在开发板上电后不停按任意键，直到出现下图所示界面。 BIOS介绍： LJD- e 2440开发板所带的BIOS主要功能有文件下载（USB 和串口）、FLASH 烧写（NOR和 NAND）、启动存储在 FLASH 中的程序、设置启动参数（针对LINUX ）等。BIOS 菜单的 0 和2 号功能分别是 USB 和串口下载，都是配合 DNW 这个程序使用的，在 DNW 上的 Configuration 菜单的Options 选项里可以选择 PC 和开发板通讯的串口和波特率，还可以

7、指定 USB 下载时开发板要将下载的文件保存到 SDRAM 中的起始地址，对于LJD- e 2440 开发板，SDRAM 的物理起始地址是 0x30000000，结束地址是0x34000000，大小是64Mbytes，所以指定的USB下载地址要在此范围内。另外BIOS自身占用了0x30200000以下的空间，因此在用BIOS 的 USB 下载功能时应指定地址大于等于 0x30200000。用串口下载时，BIOS 内部固定了下载地址为 0x30400000。BIOS 在下载结束后，会询问是否执行下载的程序，利用此功能可引导 LINUX 和 WINCE 及用户自编的应用程序。注意用 USB 下载要

8、先在 PC 机上装好驱动程序，保证 USB 连接好，有时 PC机上出现无法识别的USB 设备时，可在PC机键盘上按下 ESC键 取消下载，等几秒钟再输入 0 启动 USB 下载。BIOS 的 2 号功能可执行 NAND FLASH 的烧写，目前支持三星的 32M 和 64M 两种型号。 BIOS 对 NAND FLASH 作了简单分区，主要是为适应LINUX 操作系统，分区 0 为 BOOT区，存储 BOOTLOAD，如 BIOS；分区 1 用做存储内核，用户也可将自己的程序烧入此分区；分区 2 用作存储根文件系统。BIOS 在启动后，若等待 5S 钟没接收到控制串口的数据，会自动将存储在分区

9、 1 的程序读到 0x30400000 地址开始的 SDRAM 中并运行。用户可在下载完数据后不运行，输入2 后选择分区将下载的数据烧写到 NAND FLASH 里去，注意若下载的文件大于分区大小时，BIOS 会有提示，但仍可执行烧写。 功能0：通过 USB DEVICE 下载程序，并运行。功能5：从 NAND FLASH 运行程序，启动操作系统。功能7：配置一些系统参数和 Linux 启动参数。3）启动Linux系统（QT）的步骤 接好串口线，打开超级终端并配置好，开发板上电，进入BIOS，键盘上输入“7”选择BIOS的7号功能，进行BIOS的参数设置，出现如下图所示界面。 在please

10、select item: 提示输入0回车，在please enter value:提示下输入1后回车。最后输入15 选择退出，接着提示是否保存刚才的设置，输入 y 即可保存设置了。 设置 Linux 自启动后，按下开发板“复位键”，BootLoader 等待一段时间，如果没有输入，将会自动启动这个 linux 系统，这时将在串口和 LCD 屏（选配模块）有信息显示，通过串口可以进入 Linux 的命令模式，在 LCD 屏上，将有 QT 界面的显示，要进入 QT，先要进行触摸屏的校准后，一路 NEXT 下去，才能进入QT 的界面。下图是在pc机的超级终端中能看到的启动 Linux 后的信息：4）

11、启动WINCE 接好串口，打开超级终端并配置好，按开发板上的复位键重新启动，在计算机上按任意键进入BIOS，进入BIOS 的7 选项配置启动参数功能菜单中。 在please select item:提示输入0回车，在please enter value:提示下输入3。同时退出保存参数。重新上电复位，在3秒内，不进行任何操作，将自动启动 Wince。注意，WINCE 的装载要一段时间。下图是wince系统启动过程中打印出来的信息。 5）开发板外围资源测试 先找到 BIOS 测试程序LJD2440_Test-II.bin，这个 bin 文件在“E:LDJ-E2440安装资料LJD-E2440目标代

12、码 LJD2440_Test-II.bin”中，下载步骤如下：打开DNW软件，在 DNW 中选择Configuration菜单下的option，设置UART/USB 下载运行地址为 0x32000000，波特率为115200，选择相应的串口号。 在开发板上按复位键后，再在pc机键盘上不停的按任意键进入 BIOS 的主功能菜单。接上 USB DEVICE 的连接线，这时要保证 USB 驱动程序已装好（前面已详细讲过 USB驱动的具体安装），在 DNW 中输入0进入 USB 下载并运行，这时出现“Download&Run is selected ”提示，如果没有出现USB host is conn

13、ected.Waiting a download.提示，则打开“设备管理器通用设备串行总线控制器FriendliyARm USB Download Driver”，右击选择“卸载”，在“通用串行总线控制器”上右击选择“扫描硬件改动”，将弹出“找到新的硬件向导”对话框，选择“自动安装软件”单击下一步，安装完毕后点击“完成”，然后在DNW中将出现USB host is connected.Waiting a download. 这时可以通过 USB下载了。如果出现USB host is connected.Waiting a download.提示，直接进行usb下载。（注意用USB 下载要先在

14、PC 端装好驱动程序，保证 USB 连接好，有时 PC 端出现发现无法识别的USB 设备时，可在 BIOS 中输入 ESC 取消下载，等几秒钟再输入0启动USB 下载。USB 连接是否成功在启动信息中有提示,如下图） 点击USB PortTransmit/restore选项，选择LJD- e 2440_Test.bin这个映像文件在光盘目录的目标代码文件夹下, 接着点击打开，这样就开始下载了。下载结束后，会自动运行。出现如下界面：测试程序运行后，就可以进行相应的外围资源测试了，通过选择测试程序主功能菜单相应的选项，就可以进行测试。例1：蜂鸣器测试（Test PWM）在主菜单中，输入1，再按回车

15、键（即Enter 键），将进行蜂鸣器测试，蜂鸣器测试运行起来，将会听到蜂鸣器发出叫声。按键蜂鸣器频率会降低，按键频率升高，按ESC键可以退出该测试，并返回到主菜单中。其它测试见使用说明书。 6）利用uversion4进行在线调试 在开发板断电的情况下，接好LCD屏，串口线，将Jtag线一端与开发板的JTAG（20针）接口相连，一端与Jlink-v8 调试器相连，Jlink-v8 的usb端连接pc机。 打开“E:实验室安装软件备份LDJ-E2440安装资料LED_Testled_test”的uversion4工程，工程名字为“led_test.uvproj”，点击Project下的Rebuil

16、d all the files或者图标编译工程,编译无误后点击图标进行下载。再点击图标或者按下F5进行全速运行，即可看到串口已经打印如下消息，输入相应的数字便进入对应的程序。例：1：是led程序，实验现象是led灯依次点亮；例：2：是串口程序，从主机发送消息给开发板，然后开发板再把消息传回来；例：3：是蜂鸣器实验，按+或者-号进行频率调节；例：4：是实时时钟实验，实时显示时间。若要退出某个程序按下ESC键 了解并修改程序:实验LED跑马灯，修改延时。 参考代码如下： While(1) for(i=0;i4;i+) rGPFDAT = rGPFDAT&(0x10i); dely(50); if(

17、i=3) rGPFDAT = rGPFDAT|(LED1_OFF)|(LED2_OFF)|(LED3_OFF); else rGPFDAT = rGPFDAT|(LED1_OFF)|(LED2_OFF)|(LED3_OFF)|(LED4_OFF); dely(50); for(i=0;i3;i+) rGPFDAT = rGPFDAT&(0x10i)&LED4_ON; dely(50); if(i=2) rGPFDAT = rGPFDAT|(LED1_OFF)|(LED2_OFF); else rGPFDAT = rGPFDAT|(LED1_OFF)|(LED2_OFF)|(LED3_OFF);

18、 dely(50); for(i=0;i2;i+) rGPFDAT = rGPFDAT&(0x10i)&LED4_ON&LED3_ON; dely(50); if(i=1) rGPFDAT = rGPFDAT|(LED1_OFF); else rGPFDAT = rGPFDAT|(LED1_OFF)|(LED2_OFF); dely(50); rGPFDAT = rGPFDAT&LED2_ON&LED1_ON&LED4_ON&LED3_ON; dely(50); rGPFDAT = rGPFDAT|(LED1_OFF)|(LED2_OFF)|(LED3_OFF)|(LED4_OFF); del

19、y(50); 实验三 Linux下USB host口测试以及交叉编译 1.实验目的熟悉Linux下usb host口的使用，了解linux下vi编辑器以及linux下的常用命令，学会在linux下进行交叉编译程序。2.实验内容 在开发板以及虚拟机中的linux系统下对u盘进行读写。 在虚拟机的linux系统中交叉编译一段程序并下载到开发板中运行。3.实验设备PC 机、LJD- e 2440开发板、电源线、USB 线、串口线、USB 驱动程序。4实验步骤1) 基于开发板中linux系统的usb host口读写（适合开发板中写有linux系统的板子，没有的可直接跳到下一个实验做） 硬件连接：开发板

20、接上电源和串口线，配置好超级终端，选择进入linux系统（步骤在实验二中的“3）启动Linux系统（QT）的步骤”已说明），将 U 盘插入 USB HOST 接口 CN3，Linux 将检测U 盘，检测到后，自动给 U 盘分配一个设备节点P1，正确检测到 U 盘的信息如下。 挂载u盘：注意红色框框中的内容，可知u盘挂载到/dev/ub/a这一目录下的part1，按下回车键后显示“root(none) /#”输入命令提示。先创建挂载节点，输入“mkdir /tmp/1”再回车（mkdir命令表示创建目录），再将u盘挂载到上一步所创建的节点上，输入“mount -t vfat /dev/ub/a/

21、part1 /tmp/1”（mount命令表示挂载设备） ，然后进入所创建的u盘挂载节点，输入“cd /tmp/1”再回车（cd命令表示切换目录），输入“ls”回车后可查看u盘中的目录了（ls命令表示查看当前目录下的内容）。输入命令代码截图如下。 对 U 盘进行写操作。输入“vi hello.txt”回车后在当前目录下创建了一个名为hello.txt的文本文件（如果文件名存在，vi命令表示进入查看该文件内容，如果文件名不存在，vi命令则是以该文件名新建文件并对其进行编辑），同时进入了vi编辑器进行编辑，编辑好后按下ESC键，再输入“：wq”回车进行保存并退回到命令行模式。 对u盘进行读操作。输

22、入“vi hello.txt”，就可以看到该文件中的内容了，然后按下ESC键，再输入“：wq” 回车进行保存并退回到命令行模式。对u盘进行删除操作。在命令行下输入“rm f hello.txt”回车，在输入“ls”回车后查看u盘中的文件，便看不到名为hello.txt的文件了。卸载u盘。在命令行中输入命令“cd .”以返回上一级目录，最后输入“umount /dev/ub/a/part1”卸载u盘。 把u盘插到pc机上可以看到hello.txt文件了。 2）基于开虚拟机中linux系统的usb host口读写 打开桌面的虚拟机“VMware Workstation”，选择File菜单下的ope

23、n选项，打开“D:Backup我的文档Fedroa 14”下的Fedora 14.vmx文件，选中虚拟机上的“Fedora 14”，如下图所示，再点击虚拟机上的图标恢复linux系统（原linux系统是处于休眠模式）。 在pc机上插入u盘,然后在虚拟机菜单栏中选择“VMRemovable DevicesAlcor Micro Storage（根据个人u盘名而定）connect”对u盘进行连接。如下图所示。 在终端中输入“fdisk -l”回车后查看外围设备的分区表情况。可以看到u 盘挂载到/dev/sdb1/下。 输入“mkdir /tmp/1”回车创建挂载节点，然后输入“mount -t v

24、fat /dev/sdb1 /tmp/1”回车把u盘挂载到刚创建的挂载节点上，输入“cd /tmp/1”回车进入u盘的挂载点，输入“ls”命令回车查看u盘下的文件。 对u盘进行写操作，输入“vim hello.txt”回车后创建了一个名为hello.txt的文本文件，同时进入了vim编辑器，按下“i”键后便可以开始进行编辑，编辑好后按下ESC键，再输入“：wq”回车进行保存并退回到命令行模式。对u盘进行读操作，输入“vim hello.txt”，就可以看到该文件中的内容了，按下ESC键，再输入“：wq”回车保存并返回到命令行模式。对u盘进行删除操作，在命令行下输入“rm f hello.txt

25、”回车，在输入“ls”回车后查看u盘中的文件，便看不到名为hello.txt的文件了。卸载u盘。在虚拟机的菜单中选择“VMRemovable DevicesAlcor Micro Storage（根据个人u盘名而定）disconnect（connect to host）”。输入“ls”命令回车后看不到自己u盘中的内容了。3）在linux下交叉编译 一个程序的生成包括了编译链接，生成了可执行的映像，而这些步骤在宿主机上进行的，最后程序的运行是在目标机上执行的，当宿主机和目标机不是同一体系结构时就需要用进行交叉编译，即在某一种体系结构的机器上编译另外一种体系结构的程序。我们所用的pc机是属于x86

26、体系结构的，而编译一个在arm体系结构上执行的程序就要用到交叉工具，在linux上进行交叉编译arm程序的编译器是arm-linux-gcc。 编译源程序在虚拟机中的linux命令行模式下输入“cd /hardware/beep”回车进入蜂鸣器的实验目录，输入“ls”回车查看当前目录的下的文件，只有一个源程序文件beep.S和一个Makefile文件（用于编译程序），若想要查看源文件beep.S或者Makefile的内容可以输入“vim beep.S”或者“vim Makefile”回车，进入后输入“i”回车可以编辑和修改文件内容，若退出则按下ESC，再输入“：wq”回车保存并退出返回到命令行

27、模式。在命令行下输入“make”回车对源程序进行编译，再输入“ls”回车后可以查看生成的文件。其中beep.bin文件是二进制格式文件，用来写到开发板的RAM存储器中。 利用smb服务器在linux和windows之间进行通信，把虚拟机linux中的beep.bin文件拷贝到windows桌面，最后利用我们在第二次实验当中对外围资源进行测试的方法，把beep.bin文件烧写到开发板中。Linux的Smb服务已经开通，直接使用即可。在pc机桌面的“开始”中选择“运行”，输入“200.200.200.35”后按“确定”（200.200.200.35是linux的ip地址），如下图所示。输入用户名和

28、密码均为“embed”，然后进入“200.200.200.35hardwarebeep” 目录，把beep.bin拷贝到windows的桌面。如下图所示。接下来把beep.bin写到开发板的RAM存储器中，写的步骤具体参见实验二中“5）开发板外围资源测试”，选择文件的时候选择桌面上的beep.bin即可，写成功后蜂鸣器开始鸣叫。停止程序运行可按开发板上的“复位键”。学会改变蜂鸣器鸣叫的延时，再次烧写。 在linux中hardware目录下有个led_on_c文件夹，里面是用c语言编写的led程序。在linux的命令行下输入“cd /hardware/led_on_c”回车进入该目录。后续的编译

29、烧写RAM的步骤同上。实验现象是led灯依次闪烁。实验四 keil uvision4集成开发环境的使用1、 实验目的 了解keil uvision4的开发环境，熟悉该软件的配置过程。 学会在keil uvision4下调试程序。2实验内容 创建keil uvision4工程，编写调试程序。3、实验设备PC 机、LJD- e 2440开发板、电源线、USB线、JTAG线、Jlink-v8调试器。4、实验步骤 1）硬件连接开发板接上电源线，将jtag线的一端接到开发板的CN4，另一端接上jlink-v8调试器，usb线分别连接jlink-v8调试器和pc机的usb口。开发板上电。 2）创建工程打开

30、桌面上的Keil uvision4软件，点击“Project”下的“new uvision project”输入工程名,本例工程名为“test”，确定后弹出“Select Device for Target Targee 1”的对话框，进行芯片的选择，这里选择Samsung公司的S3c2440A芯片，如下图所示。确定后弹出“Copy Samsung S3C2440 Startup code to project Floder and Add File to Project”对话框，选择“否”。3）创建源代码文件并添加到工程。创建源代码文件：点击工具栏上的新建图标，然后在该页面中添加源代码（下面有参考代码，第一行程序不能顶格，否则编译出错）。然后点击工具栏上的图标进行保存，选择保存的路径为当前工程的目录，文件名的后缀为.s，即为汇编文件，本例保存为test.s。 添加源代码文件到工程：右击Source Group，出现下图所示界面，选择“Add Files to Group source Group 1”，然后选择之前创建的源代码文件，点击“Add”。3）配置工程。点击工具栏上的图标，弹出配置界面。点击Linker选项卡，去掉“Use Memory Layout form Target Dialog”前面勾，删除“R/O Base”和“R/W Base”中