嵌入式操作系统课程设计报告

嵌入式系统设计报告

系（院）：计算机科学学院

专业班级：计科11201 *名：**

学号： ********* 指导教师：**

设计时间：2015.6.22 - 2015.7.3

设计地点：4教硬件实验室

目录

一、课程设计的目的 (2)

1.1设计目的 (2)

1.2任务介绍 (2)

二、实验及开发环境 (3)

2.1 实验室环境 (3)

2.2 个人计算机课后开发环境 (3)

三、总体设计 (3)

四、详细设计 (4)

4.1 Windows CE系统编译与安装 (4)

4.2 编程驱动LED和数码管显示正确的信息 (7)

4.3 编程驱动电机运转 (8)

4.4 个人设计小程序 (10)

五、课程设计小结 (17)

5.1 设计小结 (17)

一、课程设计的目的

1.1设计目的

本次课程设计的目的是了解嵌入式系统、嵌入式操作系统，掌握基于嵌入式系统的应用开发基本知识。了解嵌入式操作系统Windows CE的特点，Windows CE的主要模块及各自的功能。掌握嵌入式操作系统Windows CE 的配置、编译、移植方法。了解Visual Studio .NET开发环境，掌握基于Windows CE平台的应用程序设计方法。

1.2任务介绍

以下任务需基于实验室的XSBase270开发平台完成

1.嵌入式操作系统Windows CE平台的搭建

使用Platform Builder编译出自己的Windows CE 5.0操作系统，然后根据实验提供的EBOOT引导程序将编译出的Windows CE 5.0系统安装（刷入）到实验平台。

2.IO接口控制-七段数码管的LED显示控制程序

了解Windows CE下I/O访问机制的原理。了解LED和七段数码管的显示和控制原理。掌握Windows CE下访问硬件I/O寄存器的方法。

3.IO接口控制-点击控制设计

了解Window CE下I/O访问机制和原理。掌握Windows CE下访问硬件I/O寄存器的方法，以及使用Visual Studio .NET对硬件设备编程的一般方法。

4.编写实用小程序并在指定的Windows CE平台上运行调试（选做）

这一部分我选择的是在Windows CE平台上使用Visual Studio 2005基于.NET利用C#语言编写一个简易计算器小程序。从而体验对嵌入式设备编程与普通PC编程的区别。

二、实验及开发环境

2.1 实验室环境

硬件环境：

PC机：X86构架Pentium D处理器、1G内存

开发板：XSBase270开发平台、ARM处理器、PXA270

软件环境：

PC机：Windows XP SP3、Visual Studio 2005 SP1、

Platform Builder 6.0 for Windows CE 5.0、jflashmm

2.2 个人计算机课后开发环境

软件环境：Windows 8.1、Visual Studio 2005 + SP1 Package、Windows CE SDK、Windows CE SDK .NET 、DevEmulator for Windows CE 5.0 由于个人开发环境缺乏外部硬件支持，所以采用模拟器仿真环境。

三、总体设计

本次课程设计的第一个任务也是后续设计的前提条件，第一个任务要求在实验平台上安装Windows CE 5.0嵌入式操作系统，大致步骤如下，首先像平时做实验一样将EBOOT引导程序EBOOT.nb0烧录到实验平台，此时PC 机端使用“终端”工具与装有EBOOT的实验平台进行通讯，然后在终端上控制实验平台设置其网络环境，使得实验平台与PC机能够联网；然后，使用Platform Builder编译出指定的Windows CE 5.0系统镜像nk.bin文件，并且通过连通的网络将nk.bin下载到实验平台；重启实验平台，正常加载Windows CE操作系统，则第一步正常完成。第二步，编写I/O接口控制的程序用来控制LED和七段数码管正常显示，编译成功并且下载到目标机（实验平台）成功正确运行则完成第二步。第三步，编写I/O接口控制的程序用来控制实验平台上的两个电机正常运转，编译成功并且下载到目标机（实验平台）成功正确运行则完成第三步。

最后一步，自己编写一个小程序在目标机上成功运行或者是使用自己以前编写的程序移植到目标机上成功运行，则完成任务。

四、详细设计

4.1 Windows CE系统编译与安装

本次课设所用到的Windows CE 5.0操作系统是一中嵌入式操作系统，该系统是由微软提供的闭源商业软件，但是它将各功能模块编译为静态库文件(lib)，用户可以通过配置编译选项对系统做裁剪，从而得到用户所需要的Windows CE系统。在Platform Builder中新建系统，有配置选项如下：

上面是询问系统平台，由于我们用的是XBase PXA270，选择最后一项，下一步；后续步骤中将会出现系统的类型，此时选择Internet Application，这是由于我们的后续任务中需要使用到网络连接进行同步。待所有选项配置完毕后，执行Compiler & Sysgen操作进行系统编译，并且生成系统镜像bk.bin。

接下来，找到实验室提供的系统引导程序EBOOT.nb0，这个程序能够提供系统的引导以及未安装系统时通过网络下载并安装系统的功能。使用下载工具jflashmm.exe将EBOOT.nb0下载到目标机，注意，下载过程中将会有询问“是否为了节省时间而不编程指定区域”，初次下载建议选择否(N)，将目标机中的原有内容全部覆盖。