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2016本科生实验内容


嵌入式系统 实验内容

嵌入式实验课实验室规范
? 分班、分组固定,座位固定,实验设备,实验仪器专人 负责,学生来后主动清点设备运行情况,有问题立刻与 值班老师交涉。

? 来后有实验老师请点人数,每天上午8:30-11:30,下 午2:30-5:30,没有特殊事情原则不允许旷课、迟到, 迟到15分钟或不到,扣除本次实验分数,三次无故不到 取消本课程成绩。
? 实验原则上不允许相互讨论,有任何问题举手直接向带 实验室的值班老师咨询,要讨论邻座之间进行,不允许 相互串门或调换座位。 ? 学生下课之前有值班老师登记学生结果,评定本次成绩, 老师确认实验顺利完成且有特殊事情可以允许先走,其它 原则不允许早退。

主要内容
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实验一 bootloader的设计与移植 实验二 无uclinux下综合实验 ——电子相册的设计 实验三 uclinux的移植与定制 以及网络配置 串口通讯与编程 、KPI以及LED灯实验 实验四 uclinux实验GUI——电子相册的设计 实验五 uclinux实验GUI——MP3以及字库的应用

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实验一 Bootloader的设计与移植
实验目的: 1.了解Bootloader的作用 2.学会如何移植Bootloader 3.学会使用Bootloader下的一些基本命令 4.初步了解如何对Bootloader进行修改和编译 5.下载简单的应用程序到开发板,并运行 6.编写简单的应用程序并完成下载工作,使之 能成功运行

Bootloader作用
1.系统上电到操作系统启动的一段引导程序 2.初始化硬件设备、建立内存空间的映射表, 从而建立适当的系统软硬件环境,为最终 调用操作系统内核做好准备。 3.Bootloader针对特定平台以及处理器架构, 并不是通用的。

1、Bootloader的移植
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由于时间关系,直接下载华邦开发板自带bootloader,无需对 初始化工程进行修改。 建立超级终端,com1,波特率115200,8位数据,一位结束 位,其它选择无

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Bootloader下载:
方法一:mx或mt 命令将updater.bin下载到目标版0x8000地址, 发送协议选择Xmodem,下载完成后 g 0x8000,Flash开始 Program。 方法二:下载Xmdoem.bin到0x8000,运行g 0x8000后,再将 bootloader.bin发送至目标板

2、修改Bootloader
ADS1.2打开\release\BuildALL\BuildAll.cmp, 在command.c文件中对debug_wait()函数进行 修改,编译后下载到开发板,进行观察。 需要使用的主要函数:
Uprintf(); sleep(1000); Set_EBILED(); 流水灯 //打印函数 //等待 //控制灯亮灭

Bootloader设计与移植注意事项
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禁止在传送文件、开发板编程以及 bootloader运行过程中断电,以免烧坏开发 板 不能删除原来的bootloader,即image0 根据文件修改时间确定是否被编译

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3、下载应用程序
ls命令查看有无image1,有则删除; 输入fx 1 test.bin 0x7f020000 0x8000 –acx 下载 \Project\W90P710_DiagnosticCode_EVB_Data\ W90P710_DiagnosticCode_EVB下的bin文件下载 到目标板,下载完成后自动编程 直接run 1或者重启等待自动加载image1

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4、应用程序的修改
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为了能比较直观的表现出对程序的修改,这部分 实验主要是对矩阵键盘和LCD或LED的程序就行修 改。相关程序: 键盘相关KPI.h和kpi_test.c; LCD相关lcd.h,lcd_pattern.h,lcd_test.c 图片滑动,按键显示不同图片,按键控制图片滑 动

应用程序修改(续)
相关函数: ? memset:作用是在一段内存块中填充某个给 定的值,它是对较大的结构体或数组进行 清零操作的一种最快方法;对图片缓存和 图片位置清零。 ? memcpy:从源所指的内存地址的起始位置 开始拷贝n个字节到目标所指的内存地址的 起始位置中 ? lcdIoctl:与LCD显示有关

注意事项
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工程文件的文件目录需为全英文,否则ADS无法 打开

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通过查看修改日期查看最近生成的.bin文件
跳线是否正确

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在lcd_test测试中,建议在lcd_pattern.h中只申明 全局数据数组,数组内容在.c文件中赋值,否则 可能会造成重复定义。也可以选择模式2,用U盘 挂载图片信息,图片需根据程序命名。

实验二 无uclinux下综合实验 ——电子相册的设计

实验目的: ? 熟悉实验板LCD数据格式,熟悉应用程序的调 试方法和调试过程;
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取模软件的应用,超级终端的设置

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熟悉开发板下载运行程序的流程,能自己进行 程序调试。
熟悉按键的读取,U盘路径的读取,文件的读 取,LCD的显示软件流程

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取模软件
使用软件WBStickerMaker(取模软件)制作图片: 因为在实验中使用的图片是采用数据格式的, 所以必须进行转换。可将自己相应的JPG、BMP等图 片文件转换成DAT格式,在实验中为了方便实验的进 行,我们也提供了两种大小(960*240、480*120) 的dat格式图片文件,分别存在960x240_16bpp, 480x120_16bpp两个文件夹下)。

1、LCD显示原理
分别修改LCD显示区域大小以及图片大小, 观察现象,理解LCD显示原理与图片数据存放 格式。

2、无Linux操作系统的电子相册
编程实现功能:
1.定义实验板上的十个按键分别对应十张图片,按键按下后相应的图片 显示出来。 2.分别再定义两个按键实现上翻和下翻功能,即“上翻键”按下,屏幕 显示当前图片的上一张,“下翻键”按下,屏幕显示当前图片的下一张。 3.定义一个键实现循环显示功能。 即“循环显示键”按下,图片按编号 依次显示出来,并且循环(显示编号10的图片后显示编号1的图片) 4.定义一个中止键。即循环显示过程中,若“中止键”按下,则图片循 环停止,并且停留在当前显示的图片。此时可继续按其他键实现对应的 功能。 5 定义一个停止键。即任何时候“停止键”按下,都将停止当前的功能, 并且其他键按下都不会再实现对应功能。 使用的相关函数同修改image1时相同

注意事项
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实验的图片可以自己制作,方法是使用本 实验所备的取模软件与文件进行制作,将 输出的文件拷贝到U盘中就可以了。 实验过程中请务必确定连接线的电压转换 是否正确,以免烧坏实验板。 主要修改的程序代码段在LCD_TEST.C下的
void LCD_MediaShowTest(UINT32 uDiskType)

函数下进行。

实验三 uclinux的移植与定制 以及网络配置

实验目的: ? 学习和掌握? Clinux编译的基本步骤,学会烧写 文件系统和操作系统,运行Linux。 ? Linux常用命令的介绍以及使用 ? 通过超级终端烧写文件 ? Putty软件的使用 ? 掌握U盘的挂载 ? 学会开发板的网络IP设置

实验三 uclinux实验—— 串口通讯与编程(续)

1 2 3 4

掌握在服务器上编译源代码 掌握Makefile文件的编写 掌握uClinux下应用程序的编写 掌握Read() 函数、Write() 函数原型 ,学会通 过串口收发字符串 5 熟悉U盘的挂载并掌握uClinux下应用程序的执 行

1、uClinux 文件系统和操作系统的烧写
FX:Program flash by Xmodem 将镜像文件通过Xmodem协议来烧写进Flash 命令格式: FX [Image No.] [Image Name] [Base Address] [exec address] -[a,c,x,f,z] ? Image No. 镜像号,唯一 ? Image Name 镜像的名字 ? Base Address 镜像在Flash的实际起始地址 ? exec address 镜像最终执行时的地址。 ? -a 活跃的镜像;-c 镜像需要拷贝到RAM;-x 可执行的镜像 ? -f 文件系统镜像;-z 压缩的镜像文件 其他命令详见附件“bootloader的一些常用命令.doc”

2、uclinux实验—— U盘挂载
插入U盘

uclinux实验—— U盘挂载(续)
? ?

首先返回主目录,输入cd命令 挂载U盘,命令: mount –t vfat /dev/sda mnt (注意空格) 或者mount -t vfat /dev/sda1 usb (注意空格)

uclinux实验—— U盘挂载(续)
mount格式如下:mount -t 文件系统类型 设备名 装载目录 (1)文件系统类型就是分区格式,Linux支持的文件系统类型有许多: ? msdos:DOS分区文件系统类型 ? vfat:支持长文件名的DOS分区文件(可以理解为Windows文件)系统 类型 ? iso9660:光盘的文件系统类型 ? ext2:Linux的文件系统类型

(2)设备名,指的是你要装载的设备的名称。软盘一般为/dev/fd0 fd1; 光盘则根据你的光驱的位置来决定,通常光驱装在第二硬盘的主盘位置 就是/dev/hdc;如果访问的是DOS的分区,则列出其设备名,如 /dev/hda1是指第一硬盘的第一个分区。
(3)装载目录,就是你指定设备的载入点。

uclinux实验—— U盘挂载(续)
卸载U盘:umount 挂载目录

注意:直接拔掉U盘可能损坏U盘

3、uclinux实验—— 网络实验
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网络协议(主要是TCP/IP)支持 跳线:由于W90P710支持KPI/RMII多功能端口,这 里我们使用RMII功能,因此需要跳线选择。开发板 上的默认跳线是选择KPI(板上的10个黄色跳线帽的 位置)。将10个黄色跳线帽全部跳到SW8,SW12上 (在TFT屏幕左则有一排的跳线,分别是SW6,SW7, SW8,SW11,SW12)。 启动uclinux后,设置开发板ip地址,步骤:
ifconfig eth0 211.65.58.236 netmask 255.255.255.0 (可根据自己电脑的IP来设置开发板的IP) box ping来ping实验室的其他主机

4、串口通讯
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使用W90P710开发板的UART1,先向PC发送字符串”Hello World!”并 且循环执行20次,再接收上位机的数据(8字节),然后原封不动 的发回PC,接收过程循环5次; W90P710开发板上移植的uCLinux内核已经支持UART1,不需要额外 编写驱动程序。内核中的UART1 驱动程序包含write和read两个函数, write是向UART1端口写数据,read是从UART1端口读数据。下面分 别给出两个函数原型: Read() 函数原型 ssize_t read(int fd, viod *buf, size_t count) Write() 函数原型 ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count) 以Read()函数为例: 参数fd为打开的文件/设备,buf为存放读取结果 的缓冲区,count为所要读取的数据长度。返回值为负表示读取操作 发生错误;否则,返回实际读取的数据。

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5、uclinux实验—— KPI以及LED灯实验
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熟悉uclinux应用程序的调试方法
了解华邦W90P710的寄存器,外部总线地址访问方式 掌握ARM CPU按键输入程序和LED输出程序的设计 设计按键输入的采样程序,判断按键是否按下,如果 按下则点亮相应的指示灯;如无按键按下,则熄灭相

应的指示灯。

编译环境

编译环境

编译环境

编译环境

编译环境

实验四 uclinux实验GUI——电子相册的设计
实验目的: 1 2 3 通过“基于华邦710的智能机器宠物”产品开发为案 例,掌握基于uCLinux/ARM7的产品开发的流程及方法。 了解程序的模块化应用

掌握LCD设备文件的操作与应用,熟悉LCD的显示方法。

4
5

了解LCD缓存以及应用
尝试设计GUI界面,开发简答的人机交互界面 ,设计

按钮响应式的电子相册

uclinux实验GUI——电子相册的设计
1 实现开机动画 2 GUI界面设计 ? 在实现开机动画后,显示主界面,即显示电子相册中的第 一张图片。(其中主界面图片为320*240大小,) ? 自定义电子相册的上翻、下翻、自动浏览/暂停/继续(为 同一个键)、退出(退出程序)四个按键并实现相应的功 能。 3 屏幕保护的实现:10s无按键输入时,出现屏保图片,按 照顺时针沿屏幕边缘移动。

uclinux实验GUI——电子相册的设计(续) 函数介绍:
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ShowPictureOnLcd():将320*240大小的图片显示

在LCD上;
?

ShowIconOnLcd():将80*80的大小的图片显示在

LCD对应的屏幕坐标上。前两个参数为图片的在屏
上显示的起始坐标。坐标单位大小与图片像素点 单位距离相同。

uclinux实验GUI——电子相册的设计(续)
程序修改main()函数 ? read(fd_key,&buf,sizeof(keymap)); //读按键 ? sleep与usleep与无操作系统实验中不同 sleep:把进程挂起一段时间, 单位是秒; usleep:把进程挂起一段时间, 单位是微秒(百 万分之一秒);

uclinux实验GUI——电子相册的设计 注意事项:
文件夹下有示例程序及代码,如需运行示例程 序将(示例程序和代码\程序以及示例程序所需文件) 下的所有文件拷至U盘的根目录下。

实验五 uclinux实验GUI—MP3以及字库的应用

实验目的: ? 熟悉一定的uclinux下的文件系统管理命令,对U 盘实现简单的文件管理 ? 熟悉音频接口AC97,解码芯片ALC203, ? 掌握MP3程序的应用,了解程序的工作原理 ? 掌握字库的使用,以及显示原理 ? 学会将字库、MP3以及LCD图片显示综合应用以 及模块化的管理过程。

uclinux实验GUI—MP3以及字库的应用
实验内容及注意事项: 1 定义四个按键:上翻键、下翻键、确定键、退出 键、切换键,切换键的主要功能是在两种功能模 式(音频模式和文件管理模式)下切换; 2 音频功能:(注意将音频接口的跳线接上,按键 区左侧的5个双排针接上) ? 注:MP3在播放过程中是响应不了按键的,所以尽 量选择播放时间短的MP3文件 3 文件管理功能 ? 注:中文字库支持较差,推荐使用英文字库

考试内容:对于平时实验的综合考核


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