学习板硬件及开发环境的建立

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1、2019年1月29日 1,教学内容,第一章 嵌入式系统概述 第二章 学习板硬件及开发环境的建立 第三章 嵌入式Linux系统的移植 第四章 嵌入式Linux设备驱动 第五章 嵌入式Linux串口和网络编程 第六章 嵌入式Linux图形编程,2019年1月29日 2,第二章 硬件分析及开发环境建立,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,2019年1月29日 3,2.1 学习板硬件电路分析,2019年1月29日 4,2.1 学习板硬件电路分析,详细资料请参考CDROM中的PDF文档,2019年1月29日 5,2.1 学习板硬件电路分析,详细资料请参考CD

2、ROM中的PDF文档,2019年1月29日 6,2.1 学习板硬件电路分析,AT91RM9200 ARM CPU180Mhz,SDRAM 32MB*2 (32b宽),Nor Flash 16MB (16b宽),Nand Flash 64MB (8b宽),扩展接口 (GPIO),10/100M以太网 (RMII+PHY),Power (5、3.3、1.8),USB host*2,SD Socket (MMC*4b宽),RS232*2 (DBG、User),RTC & Sensor (SPI & IIC),2019年1月29日 7,2.1 学习板硬件电路分析,AT91RM9200 (32位 RIS

3、C) ARMV4T架构 200MIPS180Mhz,ARM920T内核,MMU:Memory Manange Unit,16KB D cache16KB I cache,16KB SRAM +128KB ROM,EBI接口：8个 nCS0-nCS7,122个GPIO,4 USART+SPI+TWI(IIC)SSCMCI20 DMAC (PDC),USB Host 2.0 USB Device 2.0,23CH T/C,10/100M Ethernet MAC,VDDCore、VDDOsc、VDDPll ：1.8V,VDDIoP、VDDIoM ：3.3V,封装：208-Pin PQFP、256-

4、Ball BGA,2019年1月29日 8,2.1 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 EBI8 ： 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 nCS0-nCS7,Bank0-Bank7,2019年1月29日 9,2.1 学习板硬件电路分析,nCS0接16MB NorFlash 其地址范围：0x1000 00000x10FF FFFF Size：0x1000000,nCS1接64MB SDRAM 其地址范围：0x2000 000

5、00x23FF FFFF Size：0x4000000,nCS3接Nand Flash,2019年1月29日 10,2.2 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。,2019年1月29日 11,2.2 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

6、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-softfloat-linux-gnu-gcc arm-none-linux-gnueabi-gcc,2019年1月29日 12,2.2 嵌入式Linux开发环境,ICE: In-Circuit Emulator 在线仿真器,USB/Ethernet,2019年1月29日 13,2.2 嵌入式Linux开发环境,2019年1月29日 14,2.2 嵌入式Linux开发环境

7、,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。,2019年1月29日 15,2.2 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

8、硬件资源通常都比较有限。,2019年1月29日 16,2.2 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。,2019年1月29日 17,2.2 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 CodeWarrio

9、r、ARM Software Development Toolkit等等。,2019年1月29日 18,2.2 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,2019年1月29日 19,2.2 嵌入式Linux开发环境,GNU交叉工具链的下载 ARM官方网站下载 www.arm.linux.org.uk 可以从该站点下载2.95.3以及3.2工具链 ftp:/ftp.arm.linux.org.u

10、k/pub/armlinux/toolchain/cross-2.95.3.tar.bz2 ftp:/ftp.arm.linux.org.uk/pub/armlinux/toolchain/cross-3.2.tar.bz2,我们使用的交叉工具链 arm-softfloat-linux-gnu-gcc (3.4.1 for u-boot) arm-none-linux-gnueabi-gcc (4.5.2 for kernel 、busybox、app),2019年1月29日 20,2.2 嵌入式Linux开发环境,cross-2.95.3.tar.bz2包的安装： mkdir /usr/lo

11、cal/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:$PATH export PATH=/usr/local/arm-2011.03/bin:$PATH export PATH=/usr/local/arm-softfloat-linux-gnu/bin:$PATH 工具链安装完成。,2019年1月29日 21,2.2 嵌入式Linux开发环境,GNU交叉工具链的常用工具介绍,2019年1月29日