嵌入式系统实验报告书.docx

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嵌入式系统实验报告书

郑州航空工业管理学院

嵌入式系统实验报告书

2012–2013第1学期

院　　系：

　　电子通信工程系

姓　　名：

　　**　　　

专　　业：

　　电子信息工程　

学　　号：

　　**　　

指导老师：

　　**　　　　

电子通信工程系

2012年11月制

实验一　认识嵌入式开发平台

一、实验目的

　　认识UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台，了解使用的ARM9S3C2410嵌入式微处理器芯片，了解相应外围电路及接口的硬件电路设计，从而了解嵌入式系统的作用及其实现的功能。

二、实验内容

　　观察嵌入式开发平台，认识板载的核心微处理器、存储芯片、电源电路部分、显示屏、键盘、网络接口、RS232接口、RS485接口、ADC部分、DAC部分、IrDA部分、SD卡接口、PCMCIA卡接口、笔记本电脑硬盘接口部分、CF卡接口、IC卡接口、PS/2键盘鼠标接口、音频接口、USB接口以及JTAG调试接口等内容，了解相应电路及接口的电路原理。

三、预备知识

　　了解常用的接口芯片及计算机外围设备；熟悉模拟及数字电路设计。

四、实验设备

1.硬件环境配置

计算机：

Intel（R）Pentium（R）及以上

内存：

1GB及以上

实验设备：

UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台

2.软件环境配置

操作系统：

MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2

虚拟机：

VMwareWorkStation7

Linux系统：

RedHatEnterpriseLinuxAS4（2.6.9-5.EL）

五、实验步骤

六、遇到的问题及解决

实验二　安装VMWARE7.0虚拟机环境

一、实验目的

　　熟悉嵌入式系统开发环境的建立，学会Windows系统环境与Linux系统环境共享资源的基本方法。

二、实验内容

　　在Windows系统环境中安装VMWARE7.0虚拟机软件，为建立LinuxRHELAS4系统虚拟机准备基本工具。

三、预备知识

　　回顾以往学习过的电路专业用到的虚拟软件；了解虚拟软件的相关知识；了解VMWARE的基本知识。

四、实验设备

1.硬件环境配置

计算机：

Intel（R）Pentium（R）及以上

内存：

1GB及以上

实验设备：

UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台

2.软件环境配置

操作系统：

MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2

虚拟机：

VMwareWorkStation7

Linux系统：

RedHatEnterpriseLinuxAS4（2.6.9-5.EL）

五、实验步骤

1、双击VmwareWorkstation安装程序图标，运行安装程序，进入Vmware虚拟机安装的初始加载界面。

2、Vmware虚拟机的初始加载结束后，进入安装向导界面，点击Next进入下一步。

3、选择安装类型：

选择典型安装（Typical），再点击Next按钮进入下一步。

4、设置程序安装路径，点击”Change…”按钮，可以选择更改默认的安装路径，然后设置自己需要安装的程序路径。

在点击Next按钮进入下一步。

5、提示安装程序时需要创建的快捷图标，按默认的设置即可，不需要改动，直接点击Next按钮进入下一步。

6、确认前面各个步骤中的设置是否正确，并准备进入正式的安装过程。

7、安装完毕后完成注册信息。

8、选择重启计算机，完成Vmware虚拟机的安装。

9、系统重启后，点击VmwareWorkstation快捷方式运行虚拟机。

安装完成。

六、遇到的问题及解决

1、VMware虚拟机提供协助安装多个操作系统的功能，安装方便简单，并且不需要对已有的系统重新分区或安装新磁盘，方便探索操作系统的使用。

非常好用和方便。

2、提供系统间的共享服务，方便系统之间资料得共享。

两种共享功能：

Vmware虚拟机的共享设置和linux系统的Samba服务。

3、对于初学linux系统的新手，在windows系统中安装Vmware虚拟机，构建Window-Linux开发模式，方便循序渐进地理解和掌握Linux操作系统。

实验三　安装LinuxRHELAS4操作系统

一、实验目的

　　进一步掌握嵌入式系统开发环境的建立；熟悉Linux操作系统环境；配置Samba服务；设置VMWARE虚拟机工享功能。

二、实验内容

　　在VMWARE7.0虚拟机中安装LinuxRHELAS4操作系统。

正确安装Linux操作系统后，设置VMWARE虚拟机提供的共享功能，并在Linux系统中建立Samba服务，使Windows系统环境与Linux系统环境能共享资源。

三、预备知识

　　了解Linux操作系统的安装方法及基本操作方法。

四、实验设备

1.硬件环境配置

计算机：

Intel（R）Pentium（R）及以上

内存：

1GB及以上

实验设备：

UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台

2.软件环境配置

操作系统：

MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2

虚拟机：

VMwareWorkStation7

Linux系统：

RedHatEnterpriseLinuxAS4（2.6.9-5.EL）

五、实验步骤

1、在Vmware虚拟机的运行界面中，点击菜单的File项在弹出的下拉菜单中选择“New“项再点击VirtualMachine。

进入安装向导。

2、在安装向导中选择自定义安装（Custom），进入下一步。

3、选择虚拟机平台，不同的Vmware虚拟机平台支持的硬件特性不同。

进入下一步。

4、选择要安装的Linux操作系统光盘镜像，同时使用Vmware虚拟机的“EasyInstall“功能自动安装Linux操作系统。

5、设置安装的Linux系统的用户名和密码信息。

6、设置Linux虚拟机的显示名称及安装路径。

选择Linux系统在用户本机上实际额的安装路径。

7、配置虚拟机使用的处理器。

配置处理器数量、处理器的内核数，这里使用默认的设置：

一个单核处理器。

8、配置虚拟机使用的存储空间、网络类型、I/O适配器类型、创建一个虚拟磁盘，在其上安装Linux操作系统、并选择使用的磁盘类型、磁盘的空间大小及设定存储磁盘文件的路径。

9、对话框汇总了前面的设置项目，如果没有错误，不需要修改，直接点击“Finish“按钮，进行Linux系统的安装。

10、Linux系统安装完毕后会自动启动，输入用户名、口令，进入Linux系统的桌面环境。

11、配置Samba服务，点击“Applications’’→‘SystemSettings’→‘SecurityLevel’弹出‘SecurityLevelConfiguration’对话框。

12、在‘SecurityLevelConfiguration’对话框中，将‘SecurityLevel’项设置为‘Disablefirewall’，即无防火墙。

13、点击“Applications’’→‘SystemSettings’→‘Samba’,对‘Samba服务器配置’对话框中进行配置。

14、对Samba服务各项进行设置保存，就可以看到Linux系统下的共享文件夹/home/zcnet。

六、遇到的问题及解决

1、使用Vmware虚拟机在Windows系统中安装Linux操作系统，安装过程不需要修改Windows中的硬盘分区，只要具有足够的剩余磁盘空间就行了。

2、Linux系统使用的是RedhatEnterpriseLinuxAdvancedServer4发行版本。

3、Linux系统直接挂载即可，安装简单，提供很多网络服务，有两种共享功能：

Vmware虚拟机的共享设置和linux系统的Samba服务可供选择。

实验四　Linux操作基础及嵌入式交叉编译环境的建立

一、实验目的

熟悉Linux操作系统开发环境，掌握Linux操作系统中的基本操作命令；掌握Vi编辑器的使用；掌握GCC工具的使用；掌握make及Makefile文件的使用。

掌握建立嵌入式交叉编译环境的方法。

二、实验内容

1.在Linux操作系统中执行常用的文件命令、目录命令、多用户命令与安全性命令以及其它常用命令。

2.使用Vi编辑器建立一个hello.c源文件，存放在/home目录中（代码参见附录1）。

3.使用GCC工具编译hello.c源文件，并在计算机上执行得到的hello可执行程序。

4.使用Vi编辑器建立一个Makefile文件，存放在/home目录中（代码参见附录2）。

使用make命令重新编译hello.c源文件。

5.建立嵌入式交叉编译环境。

6.使用嵌入式交叉编译工具重新编译hello.c源文件，并使用readelf命令查看得到的hello可执行程序的文件头信息。

三、预备知识

　　了解Linux操作系统的基本操作方法；了解嵌入式系统基本的开发方法。

四、实验设备

1.硬件环境配置

计算机：

Intel（R）Pentium（R）及以上

内存：

1GB及以上

实验设备：

UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台

2.软件环境配置

操作系统：

MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2

虚拟机：

VMwareWorkStation7

Linux系统：

RedHatEnterpriseLinuxAS4（2.6.9-5.EL）

五、实验步骤

1、登陆redhatlinux操作系统，打开终端。

可以输入su切换用户，ls,cd,pwd,mv等命令。

2、进入/home目录下在命令提示符#后输入Vihello.c命令，编辑一个.c源文件，回到命令模式，输入“：

wq”保存文件并退出。

3、使用gcc–chello.c命令编译并得到hello可执行文件。

4、使用viMakefile命令建立Makefile文件，如下：

#Makefileforhello.c

hello:

hello.o

gcc–ohellohello.o

hello.o:

hello.c

gcc–chello.c

clean:

rm–f*.o

使用make重新编译hello.c

5、下载arm-linux-tools-20061213.tar.gz文件，将其解压到/home目录下，在终端上运行命令：

“vi/root/.bashrc”。

编辑.bashrc文件，在最后一行添加exportPATH=$PATH:

/home/usr/local/bin。

注销redhat系统，重新登陆，使以上设置成效。

启动终端，在命令行输入arm-linux-gcc–v,如果出现版本信息说明交叉编译环境已经成功安装。

六、遇到的问题及解决

1、问题：

[root@localhosthome]#arm-linux-gcc-v

bash:

arm-linux-gcc-v:

commandnotfound

#命令格式输入错误。

解决方法：

[root@localhosthome]#arm-linux-gcc–v

当出现以下信息时代表交叉编译工具安装完成：

2、使用make命令编译Makefile文件时出错：

配置/root目录下的.bashrc文件设置PATH路径为交叉编译工具所在的的目录。

编辑Makefile文件的路径为交叉编译工具所在的路径。

实验五　安装并使用嵌入式系统仿真软件SKYEYE

一、实验目的

熟悉使用嵌入式系统仿真软件SKYEYE开发嵌入式系统的方法。

二、实验内容

1.安装嵌入式系统仿真软件SKYEYE－1.2.4版本。

2.安装SKYEYE的测试工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2。

3.使用SKYEYE的配置文件skyeye.conf并测试SKYEYE的执行。

三、预备知识

　　了解电路专业相关的仿真软件；了解SKYEYE软件基本的开发方法。

四、实验设备

1.硬件环境配置

计算机：

Intel（R）Pentium（R）及以上

内存：

1GB及以上

实验设备：

UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台

2.软件环境配置

操作系统：

MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2

虚拟机：

VMwareWorkStation7

Linux系统：

RedHatEnterpriseLinuxAS4（2.6.9-5.EL）

五、实验步骤

1、下载得到skyeye-1.2.4_REL.tar.gz文件，把文件放在/home目录下，然后解压缩，当前目录下会生成一个skyeye-1.2.4的文件夹，进入skyeye-1.2.4文件夹直接运行make命令系统将会自动编译SKYEYE源代码，当输出信息出现“Ｔhebinaryfilelocatedat“binary/skyeye”,enjoyit”提示符时说明安装SKYEYE成功。

２、同理下载解压编译SKYEYE的测试工具包skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2。

3、进入/skyeye-1.2.4/binary目录下建立skyeye_s3c2410.conf文件，复制u-boot可执行到此目录下,运行命令：

./skyeye–cskyeye_s3c2410.conf–eu-boot。

当命令提示符“SMDK2410#”说明SKYEYE开始执行。

六、遇到的问题及解决

1、问题：

当使用make命令时出现以下错误提示：

---------------------------NOTICE------------------------------

Ifyoualwaysgeterror,pleaserun"makeNO_CHECK=1"instead.

-----------------------------------------------------------------

Checkingwhetherhostisbigendian...no

Checkinggcc...OK（gccversion:

4.1.2）

Checkingwhetherthecompilersupportsx86asm...OK

Checkingbfdlibrary...FAILED

***Itseemsthatyoudon'thavebfdlibrary.

***Run"makeNO_BFD=1"insteadtoignoreit.

make:

***[check]Error1

解决办法：

在命令行中输入“makeNO_CHECK=1”后继续编译，编译成功。

2、无法找到skyeye_s3c2410.conf文件。

skyeye_s3c2410.conf文件通过vi编辑器制作配置文件。

实验六　编译U-BOOT引导程序

一、实验目的

熟悉交叉编译并使用U-BOOT软件作为嵌入式系统BootLoader引导程序的方法。

二、实验内容

1.交叉编译U-Boot-1.3.2软件。

2.使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的U-Boot文件。

三、预备知识

　　了解嵌入式微处理器BootLoader程序的相关知识。

四、实验设备

1.硬件环境配置

计算机：

Intel（R）Pentium（R）及以上

内存：

1GB及以上

实验设备：

UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台

2.软件环境配置

操作系统：

MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2

虚拟机：

VMwareWorkStation7

Linux系统：

RedHatEnterpriseLinuxAS4（2.6.9-5.EL）

五、实验步骤

1、将下载的U-Boot-1.3.2放在/home目录下，并解压其源码包至当前目录中。

2、进入U-Boot-1.3.2的安装目录，开始编译U-Boot。

运行命令：

“makesmdk2410_configCROSS_COMPILE=arm-linux-”配置编译环境，并选择ARM微处理器使用的嵌入式交叉编译工具。

3、用嵌入式交叉编译工具进行编译，命令如下：

“makeCROSS_COMPILE=arm-linux-”编译完成后，可以得到U-Boot各种格式的映像文件，例如：

u-boot.bin和u-boot的ELF可执行格式文件。

当出现下列程序时编译成功：

-Mapu-boot.map-ou-boot

arm-linux-objcopy--gap-fill=0xff-Osrecu-bootu-boot.srec

arm-linux-objcopy--gap-fill=0xff-Obinaryu-bootu-boot.bin

4、复制u-boot可执行文件到/home/skyeye-1.2.4/binary目录下，然后将skyeye_s3c2410.conf也放入binary目录下，使用“./skyeye–cskyeye_s3c2410.conf–eu-boot”命令。

5、当命令提示符“SMDK2410#”后可以输入U-Boot的命令来控制U-Boot的运行。

使用echo命令可以将echo命令后面的内容显示在屏幕上。

六、遇到的问题及解决

1、问题：

操作过程中无法找到skyeye_s3c2410.conf文件

skyeye_s3c2410.conf文件可以通过vi编辑器编辑，内容参照课本。

2、问题[root@localhosthome]#makesmdk2410_configCROSS_COMPILE=arm-linux-

make:

***Noruletomaketarget`smdk2410_config'.Stop.

问题[root@localhosthome]#makesmdk2410_configCROSS_COMPILE=arm-linux-

make:

***Notargetsspecifiedandnomakefilefound.Stop.

解决办法：

[root@localhostu-boot-1.3.2]#makesmdk2410_configCROSS_COMPILE=arm-linux-

直到出现下列结果编译正确

-Mapu-boot.map-ou-boot

arm-linux-objcopy--gap-fill=0xff-Osrecu-bootu-boot.srec

arm-linux-objcopy--gap-fill=0xff-Obinaryu-bootu-boot.bin

实验七　编译Linux内核

一、实验目的

熟悉交叉编译Linux内核源代码并使用uImage作为嵌入式操作系统的方法。

二、实验内容

1.交叉编译Linux内核源代码软件。

2.使用mkimage工具将zImage文件转换为uImage文件。

2.使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的Linux内核文件vmLinux。

三、预备知识

　　了解Linux内核及嵌入式操作系统的相关知识。

四、实验设备

1.硬件环境配置

计算机：

Intel（R）Pentium（R）及以上

内存：

1GB及以上

实验设备：

UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台

2.软件环境配置

操作系统：

MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2

虚拟机：

VMwareWorkStation7

Linux系统：

RedHatEnterpriseLinuxAS4（2.6.9-5.EL）

五、实验步骤

1、下载解压linux-2.6.14.tar.bz2文件到/home目录中，进入linux-2.6.14目录中，运行“viMakefile”命令，修改第192行与193行内容。

如下图

2、运行“cparch/arm/configs/smdk2410_defconfig.config”命令，.config是内核编译时所依赖的重要文件。

3、运行“makeARCH=armmenuconfig”命令启动内核配置菜单，按要求配置内核，配置结束后选中“SaveConfigurationtoanAlternateFile”项，然后确定设置保存到.config配置文件中。

4、直接运行“makeARCH=armCROSS_COMPILE=arm-linux-”命令对内核进行交叉编译。

5、内核编译完毕后，将在根目录下得到vmlinux文件，复制此文件到/skyeye-1.2.4/binary下。

6、下载解压skyeye-testsuite-2.3.tar.bz2文件，然后把skyeye-testsuite-2.3/linux/s3c2410/s3c2410x-2.6.14目录下的initrd.img文件复制到/skyeye-1.2.4/binary下。

7、在/skyeye-1.2.4/binary目录中运行“./skyeye–evmlinux”命令，然后可以观察到屏幕上先输出SKYEYE的配置信息，然后是内核启动信息。

在linux操作系统内核启动完毕后，将进入shell界面，可以接受用户的输入。

六、遇到的问题及解决

1、问题

[root@localhostlinux-2.6.14]#cparch/arm/configs/smdk2410_defconfig.config

cp:

missingdestinationfileoperandafter`arch/arm/configs/smdk2410_defconfig.config'

Try`cp--help'formoreinformation.

实验八　制作根文件系统

一、实验目的

熟悉交叉编译BusyBox源代码并制作根文件系统的方法。

二、实验内容

1.交叉编译Busybox-1.2.0版本源代码软件。

2.制作嵌入式根文件系统。

2.使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的根文件系统。

三、预备知识

　　了解Linux内核及文件系统的相关知识。

四、实验设备

1.硬件环境配置

计算机：

Intel（R）Pentium（R）及以上

内存：

1GB及以上

实验设备：

UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台

2.软件环境配置

操作系统：

MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2

虚拟机：

VMwareWorkStation7

Linux系统：

RedHatEnterpriseLinuxAS4（2.6.9-5.EL）

五、实验步骤

1、下载busybox-1.2.0.tar.bz2源文件，运行“tar-xjvfbus