教学内容第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 嵌入式系统概述 学习板硬件及开发环境的建立 构建嵌入式Linux系统 嵌入式Linux设备驱动 嵌入式Linux串口和网络编程 嵌入式Linux图形编程

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第二章 硬件分析及开发环境建立1. 2. 3. 4. 5. 学习板硬件电路分析 开发环境的建立 远程访问目标板 下载程序至目标板 交叉调试器

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2.1 学习板硬件电路分析

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2.1 学习板硬件电路分析

详细资料请参考CDROM中的PDF文档2013年8月26日 4

2.1 学习板硬件电路分析

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2.1 学习板硬件电路分析SDRAM 32MB*2 (32b宽) Nor Flash 16MB (16b宽) Nand Flash 64MB (8b宽) SD Socket (MMC*4b宽) 扩展接口 (GPIO) Power (5、3.3、1.8)

USB host*2

AT91RM9200 ARM CPU@180MhzRS232*2 (DBG、User)

10/100M以太网 (RMII+PHY)

RTC & Sensor (SPI & IIC)

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2.1 学习板硬件电路分析ARM920T内核 MMU:Memory Manange Unit 16KB D cache+16KB I cache AT91RM9200 16KB SRAM +128KB ROM EBI接口：8个 nCS0-nCS7

(32位 RISC)ARMV4T架构 200MIPS@180Mhz

122个GPIO 4 USART+SPI+TWI(IIC)+SSC+MCI+20 DMAC (PDC)USB Host 2.0 + USB Device 2.0 2×3CH T/C

10/100M Ethernet MAC VDDCore、VDDOsc、VDDPll :1.8V VDDIoP、VDDIoM :3.3V封装：208-Pin PQFP、256-Ball BGA

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2.1 学习板硬件电路分析0x0000 0000-0xFFFF FFFF 最大寻址空间:4GB 可用空间：4GB-1518MB 片内存储器：256MB EBI×8 : 256MB*8、 片内寄存器： 256MB EBI分成8个BANK, 每个BANK对应一个片选信号 Bank0-Bank7 nCS0-nCS7

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2.1 学习板硬件电路分析nCS0接16MB NorFlash 其地址范围：0x1000 0000-0x10FF FFFFSize:0x1000000

nCS1接64MB SDRAM 其地址范围：0x2000 0000-0x23FF FFFF Size:0x4000000

nCS3接Nand Flash

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2.2 嵌入式Linux开发环境

嵌入式系统通常是一个资源受限的系统，因此直接 在嵌入式系统的硬件平台上编写软件比较困难，有 时候甚至是不可能的。 解决办法： 首先在通用计算机上编写程序； 然后通过交叉编译生成目标平台上可以运行的 二进制代码格式； 最后再下载到目标平台上的特定位置上运行。

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2.2 嵌入式Linux开发环境

关于交叉编译

在一种平台上编译出能在另一种平台(体系结构不 同)上运行的程序。 在PC平台(X86 CPU)上编译出能运行在arm平台上 的程序，编译得到的程序在X86 CPU平台上是不能 运行的，必须放到arm平台上才能运行。 用来编译这种程序的编译器就叫交叉编译器。 为了不跟本地编译器混淆，交叉编译器的名字一般 都有前缀。例如：arm-linux-gcc arm-softfloatlinux-gnu-gcc arm-none-linux-gnueabi-gcc…11

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2.2 嵌入式Linux开发环境

USB/Ethernet

ICE: In-Circuit Emulator 在线仿真器2013年8月26日 12

2.2 嵌入式Linux开发环境

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2.2 嵌入式Linux开发环境

需要交叉开发环境(Cross Development Environment)的支持是嵌入式应用软件开发时的 一个显著特点。 交叉编译器只是交叉开发环境的一部分。 交叉开发环境是指编译、链接和调试嵌入式应用软 件的环境，它与运行嵌入式应用软件的环境有所不 同，通常采用宿主机-目标机模式。

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2.2 嵌入式Linux开发环境

宿主机-目标板模式 宿主机(Host)是一台通用计算机，它通过串 口或者以太网接口与目标机通信。宿主机的软 硬件资源比较丰富，能够大大提高嵌入式应用 软件的开发速度和效率。 目标板(Target),应用程序实际运行的平台， 或者是能够替代实际运行环境的仿真系统。软 硬件资源通常都比较有限。

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2.2 嵌入式Linux开发环境

宿主机-目标机模式

首先利用宿主机上丰富的资源和良好的开发环 境开发和仿真调试目标机上的软件； 然后通过串口或者以网络将交叉编译生成的目 标代码传输并装载到目标机上，并在监控程序 或者操作系统的支持下利用交叉调试器进行分 析和调试； 最后目标机在特定环境下脱离宿主机单独运行。

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2.2 嵌入式Linux开发环境

开放的交叉开发环境的典型代表是GNU工具 链目前已经能够支持x86、ARM、MIPS、 PowerPC等多种处理器。 商业的交叉开发环境则主要有Metrowerks CodeWarrior、ARM Software Development Toolkit等等。

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2.2 嵌入式Linux开发环境

GNU交叉工具链

交叉编译器，例如arm-linux-gcc 交叉汇编器，例如arm-linux-as 交叉链接器，例如arm-linux-ld 用于处理可执行程序和库的一些基本工具。例 如arm-linux-strip

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2.2 嵌入式Linux开发环境

GNU交叉工具链的下载

ARM官方网站下载 .uk 可以从该站点下载2.95.3以及3.2工具链ftp://.uk/pub/armlinux/toolchain/cross -2.95.3.tar.bz2 ftp://.uk/pub/armlinux/toolchain/cross -3.2.tar.bz2 arm-softfloat-linux-gnu-gcc (3.4.1 for u-boot) arm-linux-gcc-4.4.3 (4.4.3 for kernel 、busybox、 app)19

我们使用的交叉工具链

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2.2 嵌入式Linux开发环境

cross-2.95.3.tar.bz2包的安装：1. 2. 3. 4.

5.

mkdir /usr/local/arm cp cross-2.95.3.tar.bz2 /usr/local/arm tar zxvf cross-2.95.3.tar.bz2 添加环境变量 在文件/etc/bashrc 或/etc/profile文件最后添加： export PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:$PATH export PATH/opt/FriendlyARM/toolschain/4.4.3/bin:$PATH export

PATH=/usr/local/arm-softfloat-linux-gnu/bin:$PATH 工具链安装完成。

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2.2 嵌入式Linux开发环境

GNU交叉工具链的常用工具介绍

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