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嵌入式系统原理与应用

嵌入式系统原理与应用. 实验 1 开发环境认识和配置. Linux 开发平台简介. UP-TECHPXA270-S 基于 Intel XSCALE 架构最新的 PXA270 嵌入式微处理器。 PXA270 最高主频可达 624MHz ，加入了 Wireless MMX 技术，大大提升了多媒体处理能力；同时 PXA270 还加入了 Intel SpeedStep 动态电源管理技术，在保证 CPU 性能的情况下，最大限度地降低移动设备功耗。 PXA270 可以广泛应用于 PDA 、智能手机、 PMP 产品中。. Linux 开发平台简介.

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嵌入式系统原理与应用

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Presentation Transcript

  1. 嵌入式系统原理与应用 实验1 开发环境认识和配置

  2. Linux开发平台简介 • UP-TECHPXA270-S基于Intel XSCALE架构最新的PXA270嵌入式微处理器。PXA270最高主频可达624MHz，加入了Wireless MMX技术，大大提升了多媒体处理能力；同时PXA270还加入了Intel SpeedStep动态电源管理技术，在保证CPU性能的情况下，最大限度地降低移动设备功耗。PXA270可以广泛应用于PDA、智能手机、PMP产品中。

  3. Linux开发平台简介 • UP-TECHPXA270-S教学科研平台由处理器核心板、主板及LCD三部份组成。UP-TECHPXA270-S预留了32位扩展总线接口，与博创UP-TECHARM2410、UP-TECHARM2410-S、UP-TECHPXA270A平台兼容。

  4. UP-TECHPXA270-S实验仪器介绍－硬件配置

  5. 嵌入式Linux开发流程 • 建立开发环境，操作系统一般使用REDHAT－LINUX，版本7到9都可以，选择定制安装或全部安装，通过网络下载相应的GCC交叉编译器进行安装（比如arm-linux-gcc、arm-uclibc-gcc），或者安装产品厂家提供的交叉编译器。

  6. 嵌入式Linux开发流程 • 配置开发主机，配置MINICOM，一般的参数为波特率115200，数据位8位，停止位1，无奇偶校验，软件硬件流控设为无。在WINDOWS下的超级终端的配置也是这样。MINICOM 软件的作用是作为调试嵌入式开发板的信息输出的监视器和键盘输入的工具。配置网络，主要是配置NFS网络文件系统，需要关闭防火墙，简化嵌入式网络调试环境设置过程。

  7. 嵌入式Linux开发流程 • 建立引导装载程序BOOTLOADER，从网络上下载一些公开源代码的BOOTLOADER，如U-BOOT、BLOB、VIVI、LILO、ARM-BOOT、RED-BOOT等，根据自己具体芯片进行移植修改

  8. 嵌入式Linux开发流程 • 下载别人已经移植好的LINUX操作系统，如UCLINUX、ARM-LINUX、PPC-LINUX等，如果有专门针对您所使用的CPU移植好的LINUX操作系统那是再好不过，下载后再添加自己的特定硬件的驱动程序，进行调试修改，对于带MMU的CPU可以使用模块方式调试驱动，对于UCLINUX这样的系统好像只能编译进内核进行调试。

  9. 嵌入式Linux开发流程 • 建立根文件系统，从www.busybox.net下载使用BUSYBOX软件进行功能裁减，产生一个最基本的根文件系统，再根据自己的应用需要添加其他的程序。

  10. 嵌入式Linux开发流程 • 建立应用程序的FLASH磁盘分区，一般使用JFFS2或YAFFS文件系统，这需要在内核中提供这些文件系统的驱动，有的系统使用一个线性FLASH（NOR型）512K－32M，有的系统使用非线性FLASH（NAND型）8－512M，有的两个同时使用，需要根据应用规划FLASH的分区方案。

  11. 嵌入式Linux开发流程 • 开发应用程序，可以放入根文件系统中，也可以放入YAFFS、JFFS2文件系统中，有的应用不使用根文件系统，直接将应用程序和内核设计在一起，这有点类似于UCOS-II的方式。 • 烧写内核、根文件系统、应用程序。 • 发布产品。

  12. 建立嵌入式Linux开发环境 嵌入式LINUX开发环境有几个方案： • 基于PC机WINDOWS操作系统下的CYGWIN。 • 在WINDOWS下安装虚拟机后，再在虚拟机中安装LINXUX操作系统。 • 直接安装LINUX操作系统。

  13. 宿主机与目标板 • 绝大多数的Linux 软件开发都是以native 方式进行的，即本机（HOST）开发、调试，本机运行的方式。这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发，因为对于嵌入式系统的开发，没有足够的资源在本机（即板子上系统）运行开发工具和调试工具。 • 通常的嵌入式系统的软件开发采用一种交叉编译调试的方式。交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台PC 机）上，对应的开发板叫做目标板。

  14. 交叉编译 • 运行Linux 的PC【宿主机】开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制代码，（这种可执行代码并不能在宿主机上执行，而只能在目标板上执行。）然后把可执行文件下载到目标机上运行。

  15. 开发环境配置 • 配置网络，包括配置IP地址、NFS服务、防火墙。 • 步骤1：闭防火墙。操作如下：点击红帽子开始菜单，选择安全级别设置，选中无防火墙。

  16. 开发环境配置 • 步骤2：配置宿主机IP为192.168.0.121 点击红帽子开始菜单，选择系统设置/网络进入网络IP配置

  17. 开发环境配置 • 双击设备eth0的蓝色区域，进入以太网设置界面，如图所示：

  18. 配置NFS： • 在系统设置菜单中选择服务器设置菜单，再选中服务菜单，将iptables服务的勾去掉,并确保nfs选项选中。 • 点击主菜单运行系统设置->服务器设置->NFS服务器（英文为：SETUP->SYSTEM SERVICE->NFS），点击增加出现如下在界面，在目录(Drictory)：中填入需要共享的路径，在主机(Hosts)：中填入允许进行连接的主机IP地址。并选择允许客户对共享目录的操作为只读（Read－only）或读写(Read/write)。如图所示：

  19. 配置NFS

  20. 配置NFS • 配置好后，界面应显示如图所示：表示将本机的/up-techpxa270目录共享给ip地址为192.168.0.1－192.168.0.254的所有计算机，可以读取和写入。 • 修改好后保存，可以用以下命令开启nfs服务：/etc/rc.d/init.d/nfs restart

  21. NFS测试 • 配置完成后，可用如下办法简单测试一下NFS 是否配置好了：在宿主机上自己mount 自己，看是否成功就可以判断NFS 是否配好了。例如在宿主机/目录下执行： • mount 192.168.0.121:/ up-techpxa270 /mnt/nfs • 其中192.168.0.121应修改为您自己主机的IP地址。 • 然后到/mnt/目录下看是否可以列出/up-techpxa270目录下的所有文件和目录，可以则说明mount 成功，NFS 配置成功。

  22. Pxa270板的配置 • 配置开发主机:选择程序/附件/通讯/超级终端

  23. 配置开发主机 • 双击超级终端，一般的参数为波特率115200，数据位8位，停止位1，无奇偶校验，软件硬件流控设为无。

  24. 设置PC机minicom • 在linux平台的X window界面下建立一个终端（右键点击屏幕——>新建终端）,在终端的命令行提示符后键入minicom，回车，您就会看到minicom的启动画面。若没有启动X window则在命令行提示符后直接键入minicom。

  25. 设置PC机minicom • minicom启动后，先按Ctrl＋A键，再按Z键（注意不是连续按，Ctrl+A松开后才按Z），进入主配置界面1.4-13 。按”O”进入配置界面按上下键选择Serial port setup，进入端口设置界面，这里有几个重要选项改为如下值（见图1.4-14）： • （在Change which setting后按哪个字母就进入哪项的配置，如按A进行端口号配置。） • A————Serial Device ：/dev/ttyS0 （端口号使用串口1） • E————BPS/par/bits ：/115200 8N1 （波特率） • F，E硬件流，软件流都改为NO，若要使用PC 机的串口2 来接板子的串口1 做监控，改为：/dev/ttyS1即可。 • 3) 选好后按ESC键退出到图1.4-14所示画面，选择Save setup as df1保存退出，以后只要启动minicom就是该配置，无需再做改动。

  26. 设置PC机minicom

  27. 2.配置开发板IP • 通过minicom终端或超级终端对pxa270板进行网络设置。 • 连接好开发板连线，上电，通过PC机minicom口，以root身份登陆。 • 用ifconfig 命令查看当前开发板IP的设置。修改/etc/rc.sysinit 文件中ifconfig eth0 192.168.0.102 为您自己想要的IP地址。这里按照缺省的IP设置值：192.168.0.102。

  28. 验证宿主机与开发板是否连通 • 3.重启开发板，通过终端从PC机ping 目标板的IP，确保网络连线通畅。 • 4.将主机中/up-techpxa270挂载到开发板的/mnt/nfs: 在开发板的终端上输入:mount -o nolock 192.168.0.121:/up-techpxa270 /mnt/nfs (其中的IP 是主机的，依个人设置填写)

  29. Pxa270板的配置： 1.设置PC机minicom 1)在linux平台的X window界面下建立一个终端（右键点击屏幕——>新建终端）,在终端的命令行提示符后键入minicom，回车，您就会看到minicom的启动画面（见图1.4-12）。若没有启动X window则在命令行提示符后直接键入minicom。

  30. 设置PC机minicom

  31. 设置PC机minicom • 2)minicom启动后，先按Ctrl＋A键，再按Z键（注意不是连续按，Ctrl+A松开后才按Z），进入主配置界面（见图1.4-13）。按”O”进入配置界面（见图1-17），按上下键选择Serial port setup，进入端口设置界面，这里有几个重要选项改为如下值（见图1.4-14）： • （在Change which setting后按哪个字母就进入哪项的配置，如按A进行端口号配置。） • A————Serial Device ：/dev/ttyS0 （端口号使用串口1） • E————BPS/par/bits ：/115200 8N1 （波特率） • F，E硬件流，软件流都改为NO，若要使用PC 机的串口2 来接板子的串口1 做监控，改为：/dev/ttyS1即可。

  32. 设置PC机minicom • 3) 选好后按ESC键退出到图1.4-14所示画面，选择Save setup as df1保存退出，以后只要启动minicom就是该配置，无需再做改动。

  33. 设置PC机minicom

  34. 2.通过minicom终端对pxa270板进行网络设置 • 连接好开发板连线，上电，通过PC机minicom口，以root身份登陆。 • 用ifconfig 命令查看当前开发板IP的设置。修改/etc/rc.sysinit 文件中ifconfig eth0 192.168.0.102 为您自己想要的IP地址。这里按照缺省的IP设置值：192.168.0.102。 • 3.重启开发板，通过终端从PC机ping 目标板的IP，确保网络连线通畅。 • 4.将主机中/up-techpxa270挂载到开发板的/mnt/nfs: mount -o nolock 192.168.0.121:/up-techpxa270 /mnt/nfs (其中的IP 是主机的，依个人设置填写)

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