嵌入式系统开发基础1
三级嵌入式系统开发技术-1_真题-无答案
三级嵌入式系统开发技术-1(总分100,考试时间90分钟)选择题1. 与通用计算机(如PC)相比，嵌入式系统具有许多不同之处。
下面不属于嵌入式系统特点的是______。
A. 嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专用性B. 嵌入式系统大多面向控制应用，可靠性十分重要C. 应用于过程控制、数据采集、通信传输等领域的嵌入式系统对实时性有一定要求D. 用户可以方便地对嵌入式系统的软件进行修改、升级和扩充2. 下面是关于嵌入式系统CPU的叙述，其中错误的是______。
A. 嵌入式系统中目前仍大量使用8位和16位的CPUB. 使用32位CPU是嵌入式系统技术发展的主流C. 数字信号处理器不能用作嵌入式系统的CPUD. 嵌入式系统CPU大多能支持实时处理并具有低功耗特性3. 微控制器是嵌入式处理芯片的一个重要品种，下面有关叙述中正确的是______。
A. 微控制器将CPU、存储器、I/O控制电路等全部集成在一块IC芯片中B. 微控制器的品种多，应用面广，是嵌入式处理芯片中历史最长的一个品种C. 4位和8位的MCU目前已很少使用，接近淘汰D. 当前大多数32位MCU产品中都使用ARM处理器内核4. 片上系统也称为系统级芯片，它是嵌入式处理芯片的一个重要品种，下列叙述中错误的是______。
A. 片上系统的英文原文是System On Chip，其缩写为SOC或SoCB. 它是集成电路加工工艺进入到深亚微米时代的产物C. 片上系统实现了使用单个芯片进行数据的采集、转换、存储、处理和I/O等多种功能D. 片上系统能把除了模拟电路之外的各种电路都集成在单个芯片上5. 下列有关汉字编码标准的叙述中，错误的是______。
A. GB2312国标字符集仅包含6000多个汉字，许多情况下已不够使用B. GB18030编码标准与Unicode编码标准完全兼容C. Unicode字符集包含的汉字超过2万个，既包括简体汉字，也包括繁体汉字D. GB18030汉字编码标准与GB2312保持向下兼容6. 一幅1024×768的彩色图像，其数据量在2.25MB左右，若图像数据没有经过压缩处理，则图像中每像素是使用______二进制位表示的。
第1章 嵌入式系统基础(新)1
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嵌入式系统及其应用
2、嵌入式操作系统
• 嵌入式操作系统具有通用操作系统的 一般功能，如向上提供对用户的接口 （如图形界面、库函数API等），向下 提供与硬件设备交互的接口（如硬件 驱动程序等），管理复杂的系统资源， 同时，它还在系统实时性、硬件依赖 性、软件固化性以及应用专用性等方 面，具有更加鲜明的特点。
嵌入式系统及其应用
无线便携式考场信息管理终端 重庆大学电气工程学院
嵌入式系统及其应用
基于ECX平台的变电站值班机器人 重庆大学电气工程学院
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嵌入式系统的存在形式
嵌入式系统的存在形式通常有两种： 一种，是作为一个大系统中功能和结构相 对独立但又和其它部分密不可分的形式而 存在。
靠性高、体积小、成本低、功耗小的专用 计算机系统。
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嵌入式系统及其应用
随着信息技术的发展，嵌入式系统在很多 的产业得到了非常广泛的应用并有力的推动 了这些产业的发展。例如在各种消费电子产 品、车载电子产品、办公自动化产品、智能 家电产品、工业自动化产品以及国防、航天 等众多领域中都可以找到嵌入式系统的应用 实例。
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嵌入式系统及其应用
2、基于单片机的 锅炉控制系统的解决方案
• 现在有一些生产企业使用基于单片机的锅 炉控制系统，这种系统由8位MCU、控制执 行机构、LED数码管、发光二极管、按键 等组成，完成以下功能：实时准确检测锅 炉的运行参数；综合分析及时发出控制指 令；诊断故障与报警管理;历史记录运行参 数；计算运行参数，保证锅炉的安全、稳 定运行。
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嵌入式系统及其应用
• 图1.7 服务器软件结构
第一章 嵌入式系统概述1
土星探测
自1997年10月15日发射以来， 经历了7年35亿公里航程的卡西 尼号太空船在2004年7月1日10 时30分进入土星轨道，开始进 行人类有史以来对土星及其31 颗已知卫星最详尽的探测。
嵌入式设备无处不在，但桌面系统还依然有用。
无处不在的计算机是计算机与使用者的比率达到和超 过100:1的阶段 无处不在的计算机包括通用计算机和嵌入式计算机系 统 在100:1比例中95%以上都是嵌入式计算机系统，并非 通用计算机
形式多样、面向特定应用
一般用于特定的任务，其硬件和软件都必须 高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，而通 用计算机则是一个通用的计算平台。 它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等 特点，能够把通用微处理器中许多由板卡完 成的任务集成在芯片内部。 嵌入式软件是应用程序和操作系统两种软件 的一体化程序。
即使远在火星和土星
火星与地球， 这一对在星空 中遥遥相望的 “兄弟”，将 迎来6万年来 “最亲密的接 触”，在2003 年8月27日这 一天，火星距 离地球最近达 到55756622(5 千多万)公里。 勇气号 面对6万年才有一次 的机会，科学家们 积极行动起来—— —从6月开始，先后 有欧洲的“火星快 车”、美国“勇气 号”和“机遇号” 等三颗火星探测器 飞往火星，而日本 一颗本已在太空 “迷失方向”的火 星探测器也在关键 时刻及时“醒”来， 开始了久违的火星 之旅。
处理器和处理器体系结构类型多
通用计算机采用少数的处理器类型和体 系结构，而且主要掌握在少数大公司手 里。 嵌入式系统可采用多种类型的处理器和 处理器体系结构。 在嵌入式微处理器产业链上，IP设计、 面向应用的特定嵌入式微处理器的设计、 芯片的制造已形成巨大的产业。大家分 工协作，形成多赢模式。 有上千种的嵌入式微处理器和几十种嵌 入式微处理器体系结构可以选择。
第2章 嵌入式系统硬件开发平台(新)1
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嵌入式系统及其应用
在32位RISC芯片中占据了领导地位。
合作伙伴包括了许多世界顶级的半导体公 司
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嵌入式系统及其应用
i.MXL/MX21
LPC2000/300 0
PXA255/270
S3C2410/2440
AT91RM9200
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嵌入式系统及其应用
而且ARM体系还采用了一些特别的技术，在保证高 性能的同时尽量减小芯片的体积，降低芯片的功 耗。这些技术包括： 在同一条数据处理指令中包含算术逻辑处理单元 处理和移位处理。 MOV R0，R1，LSL #3 //R0=R1<<3 使用地址自动增加（减少）来优化程序中循环处 理。 LDR R0，[R1，R2，LSL #2] //将内存单元（R1+（R2<<2)）中的数据读取到 R0中，同时R1=R1+（R2<<2)
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嵌入式系统及其应用
3、JTAG接口
• JTAG（Joint Test Action Group，联合 测试行动小组）是一种国际标准测试协议 （IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部 测试。
嵌入式系统及其应用
• 我们经常用简易 JTAG接口直接烧写 嵌入式系统Flash存 储器。这种烧写方式 是通过一根并口电缆 和一块信号转换集成 电路板以建立PC机与 开发板之间的通信。
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嵌入式系统及其应用
2、嵌入式系统中的存储设备
（1）RAM、SRAM、DRAM • RAM即是我们通常所说的内存。RAM又可 分为SRAM（静态存储器）和DRAM（动 态存储器）。 （2）Flash • Flash是一种非易失闪存，它具有和ROM 一样掉电后数据不会丢失的特性。Flash是 目前嵌入式系统中广泛采用的主流存储器， 它的主要特点是按整体/扇区擦除和按字节 编程，具有低功耗、高密度、小体积等优 点。
精品课件-ARM Cortex-A9多核嵌入式系统开发-第一章
第1章 嵌入式系统概述
1软件是整个系统
应用软件 应用层
文件系统/图形用户应用程序接口
的控制核心，控制整个系统 的运行，提供人机交互的信
OS层
嵌入式操作系统
硬件设备驱动层 设备驱动程序、HAL、BSP
息等。在嵌入式系统不同的 应用领域和不同的发展阶段， 嵌入式系统软件组成也不完
安全、地震监测网、实时气象信息网、水源和空气污染监 测都涉及大量数据的实时处理分析。 国防与航天
神舟飞船和长征火箭中有很多嵌入式系统，导弹的 制导系统也是一种嵌入式系统。
第1章 嵌入式系统概述
1.3 嵌入式系统的概念和特点
概念： 按照IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义，
嵌入式系统即“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运 行的装置”(原文为devices used to control，monitor， or assist the operation of equipment，machinery or plants)。这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌 入式系统是软件和硬件的综合体，并且涵盖机械等附属装 置。
第1章 嵌入式系统概述
Linux： 遵循GPL协议的开放源码的操作系统，使用时
无需交纳许可费用。内核可任意裁剪，几乎支持所有的 32位、64位CPU；内核中支持的硬件种类繁多，几乎可以 从网络上找到所有硬件驱动程序；支持几乎所有的网络 协议；有大量的应用程序可用，从编译工具、调试工具 到GUI程序。其缺点在于实时性，虽然2.6版本的Linux在 实时性方面有较大改进，但是仍无法称为实时操作系统。
图1.2 嵌入式系统软件子系统 全相同，但基本上可以分为
组成框图
应用层、操作系统(OS)层和
嵌入式操作系统基础知识
嵌入式操作系统基础知识嵌入式操作系统是指运行在嵌入式系统中的操作系统。
它是一种特殊的操作系统，具有高度的实时性、可靠性和稳定性，应用于嵌入式系统领域。
嵌入式操作系统的基础知识包括操作系统的概念、嵌入式系统的特点、嵌入式操作系统的分类、嵌入式操作系统的设计原则以及嵌入式操作系统的应用等方面。
首先，操作系统是指管理计算机软硬件资源、控制程序运行、为用户提供接口的系统软件。
在嵌入式系统中，操作系统需要具有高度的实时性和可靠性，能够适应各种硬件平台和应用环境。
其次，嵌入式系统的特点主要包括资源受限、功耗低、体积小、价格低等方面。
这些特点对于嵌入式操作系统的设计和实现都提出了更高的要求。
嵌入式操作系统可以分为裸机操作系统和实时操作系统两种。
裸机操作系统是指没有任何操作系统支持的程序设计，程序本身必须包括对外设的访问和处理，开发难度较大；实时操作系统是指具有高度实时性的操作系统，其特点是实时性好、可靠性高、效率高，常用于控制系统等领域。
常见的实时操作系统包括VxWorks、RTLinux等。
嵌入式操作系统的设计原则主要包括简洁、高效、可靠、可移植等方面。
简洁是指嵌入式操作系统的核心功能尽量简单，代码量要小；高效是指嵌入式操作系统要具有快速响应、占用空间小等特点；可靠是指嵌入式操作系统要具有稳定性、可用性、可维护性等特点；可移植是指嵌入式操作系统应该能够适应各种硬件平台和应用环境。
嵌入式操作系统的应用广泛，包括通信设备、工业自动化、医疗设备、汽车电子、智能家居等领域。
例如，手机中的操作系统就是嵌入式操作系统之一。
总之，嵌入式操作系统是一个广泛应用于嵌入式系统领域的特殊操作系统，具有高度的实时性、可靠性和稳定性。
在嵌入式操作系统的设计和实现中，需要遵循简洁、高效、可靠、可移植等设计原则。
嵌入式操作系统的应用范围广泛，在各种电子产品中都有应用。
嵌入式课程第1讲嵌入式系统综述ppt课件
课程设置的必要性
▪ 应用需求日益复杂 ▪ 微处理器技术长足发展 ▪ 社会对嵌入式技术人才的需求
据统计2002年16/32位嵌入式处理 器的销售额已接近70亿美元 ▪ 嵌入式软件技术成为核心
4/92
嵌入式处理器快速成长
$70亿
5/92
课程目的
了解嵌入式系统的概念和体系结构
掌握嵌入式系统的软硬件开发方法
代表产品有TI的TMS320C2000/C5000 和Motorola的DSP56000
35/92
嵌入式SOC
System On Chip,片上系统/系统芯片 将很多功能模块集成到单个芯片上 ➢ 各种通用处理器内核作为SOC设计公司的标准库，
用VHDL等语言描述 ➢ 除个别无法集成外，嵌入式系统的大部分集成到一
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课程安排（5）
3. 嵌入式Linux设备驱动实验 － 基本的编程实现 － 数码管驱动与按键驱动的结构分析及使用方法
4. 串口通讯与短信收发系统综合实验 － 基于Qt的嵌入式GUI程序设计 － 串口通讯程序设计 － 短信收发程序设计 － 程序编译下载与运行
13/92
评分标准
课堂表现与出勤率：20％ 实验表现：50％ 实验报告：30％
MIPS公司开发了32位高性能，低功耗的处理器 内核MIPS 32 4Kc和64位的处理器内核MIPS
64 5Kc
应用范围：机顶盒、视频游戏机、Cisco路由
器、激光打印机
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典型的嵌入式微处理器－PowerPC
PowerPC架构特点：可伸缩性好，方便灵活
既有通用处理器，也有嵌入式微控制器和内核， 应用范围非常广泛，从高端服务器、工作站到 PC，从消费类电子到通信设备
嵌入式系统第一章 嵌入式系统概述
• DSP56000目前已经发展成为DSP56000，DSP56100， DSP56200和DSP56300等几个不同系列的处理器。
• 另外PHILIPS公司近年也推出了基于可重置嵌入式DSP结 构低成本、低功耗技术上制造的R. E. A. L DSP处理器，应 用目标是大批量消费类产品。
• 第一章 嵌入式系统概述
• 嵌入式处理器 ——嵌入式片上系统(SOC)
随着EDA的推广和VLSI设计的普及化及半导体工艺的 迅速发展，在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代 已来临，这就是System On Chip(SOC)。
•各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库，和许 多其它嵌入式系统外设一样，成为 VLSI设计中一种标准的 器件，用标准的 VHDL等语言描述，存储在器件库中。
CPU（中央处理单元）
输入设备
运算器
输出设备
控制器
存储器
CPU
单片机工作支撑模块
数据存储器
程序存储器
其他模块
内部总线
定时/计数器模块 串行通讯接口 A/D转换模块 D/A转换模块 通用I/O模块
第一章 嵌入式系统概述
1.2嵌入式系统基本构成
• 硬件系统
• CPU • 存储器 • 模拟前向通路 • 模拟后向通路 • 数字输入 • 数字输出 • 人机界面 • 通信系统 • 电源系统
和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、 成本低、可靠性高的优点，但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总 线接口、各种外设等器件，从而降低了系统的可靠性，技术保密性也 较差。嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在一块电路板 上，称为单板计算机。如STD-BUS、PC104等。
嵌入式控制系统原理及设计课件-1-1 嵌入式系统概念
第1章 嵌入式控制系统基础
1.1 嵌入式系统的概念
1. 1. 1 嵌入式系统的定义
嵌入式（计算机）系统虽然早已成为各大 搜索引擎的热点名词，也经常见诸于各种 学术期刊、网络等媒体；
嵌入式控制系统原理及设计
但对于初学者而言，嵌入式系统仍然是一个比较模糊的概念。他们还经常混淆于嵌入式系统、 单片机、ARM、数字信号处理器（DSP）、片上系统（SoC）、Linux、Pad、智能芯片等词 汇，分不清这些词汇所指向的事物有何区别。因此有必要理清概念，明确嵌入式系统的范畴 与界定。
由于其本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中 的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和 环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波 器等。
嵌入式系统软件开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目 标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。
1.1.1 嵌入式系统的定义
嵌入式控制系统原理及设计
【定义1】 嵌入式系统的第一个带有官方色彩的定义是由国际电气和电子工程师协会（IEEE） 给出的，英文原文为：
“The devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants.”
嵌入式控制系统原理及设计pos网络及电子商务公共交通无接触智能卡contactlesssmartcardcsc发行系统公共电话卡发行系统自动售货机等智能atm终端已全面走进人们的生活在不远的将来手持一张卡就可以行遍天环境工程与自然在很多环境恶劣地况复杂的地区需要进行水文资料实时监测防洪体系及水土质量监测堤坝安全与地震监测实时气象信息和空气污染监测等时嵌入式系统将实现无人监测
实验1-嵌入式Linux基础 答案
$ rm–rf test
(17)综合：根据各人学号or姓名，为自己新建一个工作目录，并利用pwd命令查看自己的工作目录，并记录如下：
工作目录是（请填写）：
系统信息类命令：
(1)利用date命令显示系统当前时间
$ date
(2)利用free命令显示内存的使用情况
$ free
(3)利用df命令显示系统的硬盘分区及使用状况
$ cd..
$ tarzcvf test.tar.gz test
(12)将test.tar.gz改名为backup.tar.gz，并把文件backup.tar.gz移动到test目录下；显示当前目录下的文件和目录列表，确认移动成功。
$ mv test.进入test目录，显示目录中的文件列表；把文件backup.tar.gz解包
}
hello2.h
void test2(void);
makefile
CC=gcc
CFLAGS=
OBJS=hello1.o hello2.o
all: hello
hello: $(OBJS)
$(CC) $(CFLAGS) $^-o $@
hello1.o: hello1.c
$(CC) $(CFLAGS)–c $<-o $@
hello1.c
#include <stdio.h>
int main(){
printf(“Hello world!\n”);
test2();
return 1;
}
hello2.c
#include <stdio.h>
#include“hello2.h”
void test2(void){
第1章 嵌入式系统概述1
1.4.5 ARM10E处理器系列
ARM10E系列处理器采用了新的节能模式， 提供了64位的Load/Store体系，支持包括向量 操作的满足IEEE 754的浮点运算协处理器，系 统集成更加方便，拥有完整的硬件和软件开发 工具。ARM10E系列包括ARM1020E、ARM1022E 和ARM1026EJ-S三种类型。
1．嵌入式系统硬件平台
嵌入式系统硬件平台是整个嵌入式操作系 统和应用程序运行的硬件平台，不同的应用通 常有不同的硬件环境。在嵌入式系统中硬件平 台具有多样性的特点。
（1）嵌入式RISC微处理器 （2）嵌入式CISC微处理器
表1-1
RISC和CISC之间主要的区别
RISC 一个周期执行一条指令，通 过简单指令的组合实现复杂 操作；指令长度固定 流水线每周期前进一步 更多通用寄存器 独立的Load和Store指令完成 数据在寄存器和外部存储器 之间的传输 CISC 指令长度不固定，执行需要多 个周期 指令的执行需要调用微代码的 一个微程序 用于特定目的的专用寄存器 处理器能够直接处理存储器中 的数据
Cortex-M3改进了代码密度，减少了中断 延时并有更低的功耗。Cortex-M3中实现了最 新的Thumb-2指令集。MPCore提供了Cache的 一致性，每个支持1～4个ARM11核，这种设计 为现代消费类产品对性能和功耗的需求进行了 很好的平衡。
1.4.10 各种处理器系列之间的比较
表1-3 ARM系列处理器属性比较
ARM9/9E系列
向量浮点运算（Vector Floating Point）系列
ARM系列
ARM10E系列
包含类型
ARM1020E ARM1022E ARM1026EJ-S
ARM11系列
嵌入式系统复习1
1.按总线所传送的信息类型，总线分为数据总线、地址总线和控制总线。
2.ARM 目前已经推出的Cortex M 系列的CPU有：M0、M0+、M3 和M4。
3.一个嵌入式系统由3部分组成，分别是嵌入式硬件、嵌入式软件和开发工具/开发平台。
4.ARM(Advanced RISC Machine）译为（高级精简指令集机器），既可以认为是一个公司的字，或一类未处理器的通称，还可以认为是一种技术的统称。
5.ARM 属于RISC 架构。
6.在Tiva系列ARM里，GPIO管脚可以被配置为多种工作模式，其中有3种比较常用：高阻输入、推挽输出、开漏输出。
7.ARM 目前已经推出了如下Cortex M 系列的CPU：M0，M0+，M3 和M4。
8.ARM Cortex 系列又分成3 个子系列，分别是Cortex A 系列、Cortex M 系列和CortexR 系列。
虽然都是属于V7 版本架构的9.TI 的Tiva C 系列芯片主要分为两大系列，他们分别为TM4C123x 系列与TM4C129x 系列10.TM4C123GH6PM的GPIO模块由6个GPIO模块组成，每个模块对应一个GPIO端口（PA、PB、PC、PD、PE、PF），每个GPIO端口包含多个管脚，如PA端口是PA0～PA7；通过GPIO模块，最多支持43个可编程输入/输出引脚。
unchPad 上TM4C123GH6PM 使用了LQFP 封装的方式；其封装引脚之间距离很小，管脚很细；使用该技术封装的MPU 操作方便，可靠性高；12.ARM处理器有两种状态，分别是ARM状态和Thumb状态。
13.ARM 指令集是32位宽，Thumb 指令集是16位宽。
14.将2进制转换为16进制：(11001011) B = 。
15.GPIO的中文全称是通用输入输出端口。
16.计算机结构分为哈佛体系结构和冯诺依曼体系结构。
17.ARM处理器支持的数据类型中，半字节为4位，字节为8位、半字为16位、字为32 位。
第一章嵌入式系统基础
1.3 嵌入式操作系统
基本概念 ——实时操作系统（RTOS） 实时操作系统是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，用户的应用程序是运 行于RTOS之上的各个任务，RTOS根据各个任务的要求，进行资源(包括存储器、外设等) 管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。在RTOS支持的系统中， 每个任务均有一 个优先级，RTOS根据各个任务的优先级，动态地切换各个任务，保证对实时性的要求。
1.2 嵌入式处理器
1.2.1嵌入式系统分类 按表现形式分：（硬件范畴）
芯片级嵌入（含程序或算法的处理器） 模块级嵌入（系统中的某个核心模块） 系统级嵌入SOC（System on a chip） 按实时性要求分：（软件范畴） 非实时系统（PDA，Personal Digital Assistant 個人數字助理） 软实时系统（消费类产品） 硬实时系统（导引头等工业和军工系统）
是嵌入式软件的基本要求，软件固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、 实时性。
（5）嵌入式软件开发走向标准化 嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行。
5、嵌入式系统应用领域
工业 工控设备 智能仪表 汽车电子
军事国防 军事电子
嵌入式应用
网络设备
电子商务 网络
消费电子 信息家电 智能玩具 通信设备 移动存贮
第一章嵌入式系统基础
主要内容
嵌入式硬件平台 微处理器、存储器、I/O… ARM和XScale的指令系统和体系结构
嵌入式操作系统 特点、进程调度、存储管理… μC/OS, Linux的移植、设备驱动和应用开发
嵌入式应用开发 基于μC/OS, Linux, WinCE等
使用教材
ARM9嵌入式系统设计与开发应用 熊茂华 杨震伦 主编 清华大学出版社
嵌入式实时操作系统教程1
为用户提供基本的调试功能
为应用程序提供服务函数
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T-Kernel的应用
丰田电装导航 富士通天导航
Nintendo
游戏控制台
佳能相机 欧姆龙 PLC
OLYPUS相机
YAMAHA电子琴 SHARP电视 矢崎 出租车计价器松下摄像机 索尼 视频录像机
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T-Engine在中国
2013年6月在中国软交会（大连）将举行第6届，敬请光临！ ←(左图）1、和 日本的保 持良好的 交流,坂村 健教授、 小林理典、 高田教授 等都曾光 临演讲。
2、国际大 公司和合 作伙伴济 济一堂， ATMEL、 ARM、 Fujitsu、 瑞萨 (右图） →
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Tenux的系列
适用于微控制器(MCU,ROM:64K-1MB) 内核是μT-Kernel 中间件是紧凑和小型的，比如LWIP、FLTK 适用产品：小型物联网控制终端，比如煤气
报警器、门禁、微波炉、遥控器、空调等
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T-Engine在中国
北京大学共同研究室设立 中国科学院TRON泛在技术开发 T-ENGINE实验室(大连软件园)设立
平台研究室
T-ENGINE实验室(成都天府软件园)设立
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地址: 大连市软件园3号楼 电话: 86-411-84769976 传真: 86-411-84769979 网址:
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青岛理工大学琴岛学院计算机系实验教材Linux嵌入式系统实验指导书青岛理工大学琴岛学院计算机科学系二0一0年四月前言随着后PC时代的到来，嵌入式系统技术已经成为了一个万众瞩目的焦点。
目前已广泛应用于信息家电、数据网络、工业控制、医疗卫生、航空航天等众多领域。
巨大的市场潜力，无穷的商机，吸引了各路英豪纷踵沓来。
硬件方面，各大电子厂商相继推出了自己的专用嵌入式芯片，漫天而至的是mp3，PDA，无线上网装置，让人们充分感受到了这股强劲之势；软件方面，在Vxworks、pSOS、Neculeus 和Windows CE等嵌入式操作系统引领下，也出现了空前繁荣的局面，但这些专用操作系统都是商业化产品，其高昂的价格使许多面向低端产品的小公司望而却步，并且其源代码的封闭性也大大限制了开发者的积极性。
近两年在我国登陆并蓬勃发展的Linux，也已广泛应用于各类计算应用，不仅包括IBM 的微型Linux腕表、手持设备(PDA和蜂窝电话)、因特网装置、客户机、防火墙、工业机器人和电话基础设施设备，甚至还包括了基于集群的超级计算机。
Linux在高端服务器的优越表现及其天生具有的突出特点，就注定它必将在低端嵌入式系统中再次给人们以惊喜，而基于嵌入式Linux操作系统的应用，必定给我们未来的工作和生活带来翻天覆地的变化。
Linux价格低廉、功能强大，可以运行在X86,Alpha,Sparc,MIPS,PPC,MOTOROLA，NEC，ARM等硬件平台上，而且开放源代码，可以定制。
我们所介绍的硬件平台是基于ARM体系结构，由北京博创兴业科技有限公司开发的UP-CUP 3000 平台、UP-CUP 2410-S 平台系列以及UP-CUP P270A 平台系列实验仪器。
UP-CUP 3000 平台的CPU为ARM7TDMI内核的三星S3C44B0X01芯片，由于没有MMU（内存管理单元）只能运行uClinux，UP-CUP 2410-S 平台系列的CPU为ARM920T内核的三星S3C2410芯片，由于有MMU可以运行标准的ARM-LINUX内核。
UP-CUP P270 平台系列实验仪器为Intel XSCALE ARM10系列CPU。
通过这些硬件平台，我们可以学习嵌入式LINUX中的针对有MMU和无MMU的不同开发过程。
UP-CUP 3000 平台和UP-CUP P270 平台系列产品及其相关资料可以访问博创公司的网站获得。
本书以S3C2410系列中的UP-CUP S2410 经典平台为例，详细介绍嵌入式 Linux的开发过程。
指导书参考与引用了许多相关资料，在此一并致谢。
本指导书仅供内部学生学习使用。
由于时间仓促，编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，欢迎读者批评指正，并提出宝贵意见和建议，以便不断改进。
编者江艳飞二0一一年四月目录第二章基础实验 (5)实验一实验系统熟悉与使用（一） (5)实验二实验系统熟悉与使用（二） (8)1.1 UP-CUP S2410 经典平台介绍硬件配置(本实验指导书是对S2410的说明)UP-CUP S2410 经典平台的硬件配置如表1.2.1所示，实物如图1.2.1所示：FLASH SAMSUNG K9F1208 64M NANDSDRAM HY57V561620AT－H 32M×2=64MEtherNet网卡DM9000AE 10/100M自适应LCD LQ080V3DG01 8寸16bit TFT触摸屏SX-080-W4R-FB FM7843驱动USB 接口4个HOST /1个DEVICE 由AT43301构成USB HUB UART/IrDA 2个RS232，1个RS485，1个IrDA表1.1.1 UP-CUP S2410 经典平台的硬件配置图1.1.1 UP-CUP S2410 经典平台第二章基础实验实验一实验系统熟悉与使用（一）一、实验目的熟悉Linux开发环境，学会基于嵌入式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方式的调试、运行。
二、实验内容本次实验使用Redhat Linux 9.0操作系统环境，学习在Linux下的程序编译调试过程，以及ARM开发板的使用和开发环境的设置。
下载已经编译好的文件到目标开发板上运行。
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（包括软件调试工具）硬件：UP-TECH S2410/P270 DVP嵌入式实验平台、PC机Pentium 500以上, 硬盘10G以上。
软件：PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋Xshell＋ARM-LINUX开发环境五、实验步骤1、进入例程工作目录2、编译应用程序进入工作目录后，我们就可以在01_hello目录下运行“make”来编译我们的程序了。
如果进行了修改，重新编译则运行:3、下载调试在宿主PC计算机上启动NFS服务，并设置好共享的目录/01_hello，具体设置方法见附文。
在建立好NFS共享目录以后，我们就可以建立Xshell与ARM开发板的通讯，通过Xshell 对ARM开发板进行访问操作。
进入Xshell arm窗口，启动ARM开发板，配置ARM开发部IP ：192.168.1.13，使其与linux虚拟机IP：192.168.1.12在同一网段。
通过mount命令挂载linux虚拟机01_hello 文件。
再进入/host目录运行刚刚编译好的hello程序，查看运行结果。
附：NFS服务配置实现宿主机（linux虚拟机）与目标机（ARM开发板）之间的通信。
将虚拟机中的文件共享给ARM开发板。
1.确保XP、linux虚拟机、ARM开发板三者的IP地址在同一网段，并且不冲突，能够互相ping通。
2.在虚拟机中配置NFS：“系统设置”→“服务器设置”→“NFS”，点击“添加”图标（1）目录：/home/uptech （注意：选择要共享给ARM开发板的目录）（2）目录主机：*（3）权限：读/写（4）常规选项中选中“允许来自高于1024的端口的连接”和“按要求同步写操作”（5）用户访问中选中“把远程根用户当作本地根用户”3.在Linux虚拟机中输入命令“route del default”，取消虚拟机的默认路由。
4.在ARM开发板上操作如下：（1）ifconfig eth0 192.168.1.13 （配置ARM开发板的IP地址）（2）mount –o nolock,rsize=4096,wsize=4096 192.168.1.12:/home/uptech /mnt/nfs （将linux虚拟机/home/uptech 目录挂载到ARM开发板的/mnt/nfs目录下）（3）cd /mnt/nfs （即可访问Linux共享的文件夹）说明：要保证nfs服务开启。
六、思考题1．Makefile是如何工作的？其中的宏定义分别是什么意思？实验二实验系统熟悉与使用（二）一、实验目的熟悉Linux开发环境，学会基于嵌入式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方式的调试、运行，了解嵌入式开发的基本过程。
二、实验内容本次实验使用Redhat Linux 9.0操作系统环境，创建一个新目录，并在其中使用vi编辑器编写hello.c和Makefile文件。
下载已经编译好的文件到目标开发板上运行。
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（包括软件调试工具）硬件：UP-TECH S2410/P270 DVP嵌入式实验平台、PC机Pentium 500以上, 硬盘10G以上。
软件：PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋Xshell＋ARM-LINUX开发环境五、实验步骤1、建立工作目录2、编写程序源代码在Linux下的文本编辑器有许多，常用的是vim和Xwindow界面下的gedit等，我们在开发过程中推荐使用vim，用户需要学习vim的操作方法，请参考相关书籍中的关于vim的操作指南。
实际的hello.c源代码较简单，如下：我们可以是用下面的命令来编写hello.c的源代码，进入hello目录使用vi命令来编辑代码：命令“：wq”保存并退出。
这样我们便在当前目录下建立了一个名为hello.c的文件。
3、编写Makefile要使上面的hello.c程序能够运行，我们必须要编写一个Makefile文件，Makefile文件定义了一系列的规则，它指明了哪些文件需要编译，哪些文件需要先编译，哪些文件需要重新编译等等更为复杂的命令。
使用它带来的好处就是自动编译，你只需要敲一个“make”命令整个工程就可以实现自动编译，当然我们本次实验只有一个文件，它还不能体现出使用Makefile的优越性，但当工程比较大文件比较多时，不使用Makefile几乎是不可能的。
下面我们介绍本次实验用到的Makefile文件。
下面我们来简单介绍这个Makefile文件的几个主要部分：●CC 指明编译器●EXEC 表示编译后生成的执行文件名称●OBJS 目标文件列表●EXTRA_LIBS 编译参数●LDFLAGS 连接参数●all: 编译主入口4、编译应用程序在上面的步骤完成后，我们就可以在hello目录下运行“make”来编译我们的程序了。
5、下载调试在宿主PC计算机上启动NFS服务，并设置好共享的目录/hello。
在建立好NFS共享目录以后，我们就可以建立Xshell与ARM开发板的通讯，通过Xshell对ARM开发板进行访问操作。
进入Xshell arm窗口，启动ARM开发板，配置ARM开发部IP ：192.168.1.13，使其与linux虚拟机IP：192.168.1.12在同一网段。
通过mount命令挂载linux虚拟机hello 文件再进入/host目录运行刚刚编译好的hello程序，查看运行结果。
附：文本编辑器viVi编辑器有三种模式：命令模式、插入模式和末行模式。
mand Mode (命令模式)这是执行vi后的缺省模式，此时键盘输入当作命令，命令有大小写之区分。
2.Input Mode (插入模式)使用a 、i 、o、c、r、s 进入插入模式，用户输入的任何字符都被vi当做文件内容保存起来，并将其显示在屏幕上，按下ESC 键即可回到Command Mode。
st Mode (末行模式)在Command Line 按下：即可进入该模式用来进行保存文件、打开文档或环境的设定命令有大小写之分。
:q!放弃任何改动而推出vi:w存档:wq对于只读文件强行存档:wq存档并推出vi六、思考题1．Makefile是如何工作的？其中的宏定义分别是什么意思？。