嵌入式系统及应用实验指导书

嵌入式系统及应用实验指导书

李剑编

中国矿业大学

信息与电气工程学院

2012年12月

实验要求

实验前应充分预习阅读实验指导书，查看相关技术文档，复习教材中有关内容。明确实验目的、实验原理及内容，以减少实验中的盲目性，提高主动性。自行拟定实验步骤，掌握注意事项。

实验报告在实验完成后一周内交到实验室，采用统一报告纸，手写完成，

并装订成册。

目录

嵌入式系统与应用实验硬软件介绍

实验一 ADI IDE嵌入式集成开发环境基础实验

实验二嵌入式Linux应用程序开发基础实验

嵌入式系统与应用实验硬软件介绍

一、JXARM9-2410实验箱硬件简介：

图1 JXARM9-2410实验箱结构示意图

JXARM9-2410教学实验系统的硬件部分包括：基本模块、调试模块、通讯模块、人机交互模块、A/D模块、步进电机驱动模块、IDE/CF接口模块、GPRS模块、GPS模块。

1. 基本模块：

SDRAM存储器：主板包含64MB SDRAM。由一片16位数据宽度的SDRAM存储器组成，地址从

0x30000000~0x33fffffff。

FLASH 存储器：主板包含32MB NOR FLASH存储器和8MB NAND FLASH，NOR FLASH内部存放启动代码Bootloader、Linux 内核映象、IIS测试声音文件等。其数据宽度为32位，地址从：

0x00000000~0x01ffffff；NAND FLASH中包含一个cramfs文件系统，在Linux中使用。

串行通讯口：主板包含3 个UART接口：UART0和UART1 用作RS232 串行接口，UART2 用作RS485 接口。UART0在Bootloader、演示程序、Linux 和多个实验中用于人机交互（通过超级终端）以及文件传输；

IIS 录放音接口：主板有一个可以基于DMA 操作的IIS 总线接口，可进行立体声录放音；

I2C 总线接口：与24C08 芯片接口，可以存放一些固定的配置数据；

4 个LED 跑马灯：可独立软件编程；

6 个七段数码管：6个共阳七段数码管；

外部中断测试：一个按键用于外部中断0 的测试；

复位按键：按键用于CPU 复位；

两通道通用DMA，两通道具有外部请求引脚的外设 DMA；

五个PWM 定时器和一个内部定时器；

看门狗定时器；

8 通道10-bit ADC。

2. 调试模块:

标准JTAG接口：14针标准JTAG接口，该接口用于高速仿真调试；

简易调试接口并口：直连标准计算机并口，调试接口，该接口用于简易仿真调试。

3. 通讯模块:

以太网通讯接口：10M以太网卡；

USB接口：遵循USB1.1标准；

标准计算机打印口（并口）。

4. 人机交互模块:

显示器/触摸屏：8英寸，TFT LCD显示器，640X480；

按键：4X4按键。

5. A/D模块：

10bit A/D模块。

6. 步进电机驱动模块：

两相步进电机驱动。

7. IDE/CF接口模块:

标准IDE硬盘接口；

标准CF卡接口。

8. GPRS模块:

GPRS无线通讯模块。

9. GPS模块:

GPS全球定位系统模块。

二、JXARM9-2410实验箱硬件资源分配

在使用实验箱中的各个模块硬件资源时，需了解模块对应的地址空间及空间组织，以便编程调用。

1. 地址空间分配以及片选信号定义

表1 ARM9-2410 地址空间分配表

2. RAM空间组织

存储空间的定制是嵌入式系统开发的一个特色，我们可以根据自己的需要自行规定内存的使用。在本教学实验系统中，SDRAM地址范围从0x30000000–0x33ffffff共64Mbytes。在不同的程序中，SDRAM空间范围被分配成不同的区域用于不同的用途，下表是实验测试程序所用的一个默认分配方式，它的代码空间和数据空间分配如下：

表2 SDRAM空间组织分布

3. FLASH空间组织

FLASH 地址范围从0x00000000–0x01ffffff共32Mbytes。其空间组织如下表，各地址空间对应了不同的用途：

表3 FLASH 空间组织分布

三、超级终端的使用

普通PC软件开发是使用键盘和显示器作为标准输入输出设备，而嵌入式系统开发一般使用串口作为标准输入输出设备。嵌入式系统上电后执行u-boot代码进行系统引导，在u-boot中指定了串口0作为输入输出设备。这对于我们进行嵌入式应用非常重要。

超级终端是windows XP系统自带的终端连接软件，当连接设备选择为串口时，即可作为实验箱的输入输出界面使用。Widows 7等版本不自带超级终端，但网上有大量的类似软件可以使用。下面介绍超级终端的使用方法。

下图给出了xp系统中超级终端打开的路径：

图2 超级终端打开路径

打开超级终端后弹出的画面如图3所示，随意给新建连接起个名称，如ARM、ARM2410：

图3 超级终端界面1

点击确定后，弹出的界面如图4所示：

图4

再点击取消，界面如图5所示，此时还为设置连接。

图5

点击图5中红圈所圈的工具图标，弹出的设置对话框如图6所示

图6 超级终端设置对话框

点击“连接时使用”的下拉条，选中相应的串口设备，普通PC机上一般是com1。如果是笔记本或其他电脑没有自带串口的，一般使用USB转串口设备，此时需先打开系统的设备管理器，找到端口一项，查看USB serial的端口号。然后点击超级终端设置对话框中的设置按钮，打开串口属性设置对话框，设置如图7所示：

图7 串口属性设置对话框

按照图7所示进行设置后，点击确定后返回到图6对话框，再点击确定，回到主界面,点击呼叫图标（有时候设置好后返回主界面会自动连接呼叫）如图8所示红圈内的电话标志，就可以连接外部串口设备了。如果要断开连接就点击旁边的断开图标。

图8

用串口线连接到JXARM9-2410实验箱的串口0上，打开超级终端的呼叫图标，然后打开实验箱的电源，正常情况下超级终端会显示如下信息，如图9所示：

四、嵌入式Linux开发环境的建立（JXARM9-2410实验箱）

嵌入式Linux开发环境主要包括四个方面：选择并安装一个合适的主机Linux操作系统；在主机Linux系统中安装tftp服务器；在主机中安装Linux系统；在主机Linux系统安装交叉编译器。