嵌入式系统设计
实验一
：王磊
学号：SA14226179
班级：嵌入式软件设计1班
一、实验目的
1、掌握shell下常用的命令。
2、掌握真机与虚拟机共享文件的方法。
3、掌握虚拟机软件VMware及Red Hat 9发行版的安装。
4、掌握linux下程序的开发和调试方法。
5、掌握嵌入式linux开发环境的搭建，这部分是基于博创科技UP-NETARM2410-SLINUX系
统的。
6、了解Makefile文件编写。
7、了解install.sh文件容。
二、实验容
在PC上搭建交叉编译环境并开发应用程序，然后将可执行文件挂载到目标板（嵌入式系统）上运行，并显示hello world。
三、实验步骤及截图
1、安装VMware5.0：（略）。
2、安装red hat 9操作系统。
3、安装VMware工具。
第一章Ubuntu 8.10的安装和网络配置 1.安装虚拟机软件Vmware 6.0.2 虚拟机安装版本Vmware 6.0.2的版本 在winxp操作系统下用鼠标双击VMware-workstation-6.0.2-59824图标，开始安装虚拟机Vmware,如下图所示： 双击VMware-workstation-6.0.2-59824图标，出现vmware的安装界面，所有的选项都采用默认值，用鼠标点【下一步】，然后出现安装进度条，系统开始安装vmware,等待安装完成后，出现如下安装完成界面： 用鼠标点【Finish】，虚拟机安装完成。系统提示重新启动计算机，选择【是】重新启动计算机，电脑重新启动后，虚拟机安装完成。 2.新建虚拟机 打开Vmware虚拟机软件，选【File】->【New】->【Virtual Machine】,弹出新建虚拟机向导对话框，注意以下几个重要的选项，其他都采用默认选项即可。 选择操作系统和版本，如下图所示：
选择虚拟机名称和存放的路径，如下图所示： 设置虚拟机硬盘大小为20G ,如下图所示：
点击【完成】按钮，这样我们就新建了一个虚拟机，下面我们设置一下虚拟机的内存，步骤如下： 点击虚拟机Vmware的【VM】->【settings】时菜单，弹出虚拟机设置对话框，设置虚拟机使用的内存为512M或1024M，如下图所示：
点击【OK】按钮，这样我们就新建了一个虚拟机，该虚拟机的硬盘为20G, 内存为512M .接着我们就可以在该虚拟机上安装ubuntu操作系统了。 注: 键盘和鼠标控制权在虚拟机和Windows系统之间的切换是通过组合键【Ctrl】+【Alt】来实现的。 3 安装Linux操作系统ubuntu Ubuntu安装版本ubuntu 8.10 点击vmware软件工具栏上的【绿色箭头】启动虚拟机，如下图所示：
实验三搭建嵌入式系统开发环境 一、实验目的： 1.掌握嵌入式开发环境的配置； 2.掌握开发工具链的安装与配置； 3.掌握嵌入式系统内核和根文件系统的烧写的过程。 二、实验内容： 1)安装配置嵌入式开发环境； 2)安装与配置工具链； 3)内核和根文件系统的烧写 三、实验设备及工具： 硬件：UP-NETARM2410-S嵌入式实验仪、PC机pentumn500以上、硬盘40G以上、内存大于256M。 软件：PC机操作系统Red Hat Enterprise Linux 4、MINICOM 、AMRLINUX开发环境。 四、实验步骤： 1.共享windows下内核文件至linux环境下,并将文件复制至个人开发目录中 2.进入目录，输入make menuconfig,对内核进行裁剪配置 3.编译内核之前输入make clean清理编译环境 4.输入make dep 编译相关依赖文件 5.输入make zImage 输出最终编译后的镜像文件 6.将镜像文件共享至windows环境下 7.在windows打开超级终端，进入vivi，将镜像文件烧录至实验箱开发板中 五、实验总结： 通过本次实验，熟悉了Linux 开发环境，学会了如何进行linux内核的烧写。在实验
过程中了解到Linux内核模块的组成结构，通过本次实验，初步了解嵌入式开发的基本过程。 实验四嵌入式驱动程序设计 一、实验目的： 1.学习在LINUX 下进行驱动设计的原理 2.掌握使用模块方式进行驱动开发调试的过程 二、实验内容： 在PC 机上编写简单的虚拟硬件驱动程序并进调试，实验驱动的各个接口函数的实现,分析并理解驱动与应用程序的交互过程。 三、实验设备及工具： 硬件：UP-NETARM2410-S嵌入式实验仪、PC机pentumn500以上、硬盘40G以上、内存大于256M。 软件：PC机操作系统Red Hat Enterprise Linux 4、MINICOM 、AMRLINUX开发环境。 四、预备知识： 1.有 C 语言基础。 2.掌握在Linux 下常用编辑器的使用。 3.掌握Makefile 的编写和使用。 4.掌握Linux 下的程序编译与交叉编译过程。 5.有驱动开发的基本知识。 五、实验步骤： 1.进入/arm2410cl/exp/drivers/01_demo，使用vi 编辑器或其他编辑器阅读理解源代码 2.使用makefile编译驱动模块与测试程序，编译器采用armv4l-unknown-linux-gcc 3.将编译后的驱动模块demo.o和测试程序test_demo挂载到实验箱上 4.插入驱动模块demo.o 执行命令insmod demo.o 5.查看驱动是否插入成功，执行命令lsmod demo.o 6.运行测试程序，查看执行结果
嵌入式开发，通常都是在Linux环境下编译Uboot、Linux和android代码。编译uboot/Linux可以选择任何的Linux发行版，如redhat，suse，ubuntu，fedora，debian等，只要你配置好ARM交叉工具编译工具就可以了。 编译android，搭建环境最容易的就是ubuntu。google的官方网站上，也有搭建编译android的简单介绍，可以搜索下，网络上有相当多这方面的说明。 考虑到我们学习嵌入式的平台是Fast Models，以及自动的Realview EB模型硬件平台。而ARM官方推荐是在Redhat Enterprise(4,5,6)下安装Fast Models。所以，我们采用Redhat Enterprise 6作为开发环境。我们可以直接在电脑上安排RHEL6，也可以先安装vmware，然后在vmware中创建一个虚拟机，在虚拟机上安装RHEL6。在这里，小编是采用后者方式。 搭建Redhat Enterprise 6开发环境，建议做以下配置： 1）设置静态IP。在之前使用vmware的经历，发现如何网站采用dhcp方式，那么rhel6的IP地址有可能会发现改变。而我们需要网络IP最好是固定的，所以需要设置静态IP。RHEL6的静态IP的设置方法，可以搜索到。 2）开启ssh,samba服务 ARM嵌入式开发，基本上都是在命令（shell）方式下进行的，不需要图形界面。所以，在windows上运行vmware，vmware上虚拟机再运行rdel6的情况下，为了不增加windows系统的负荷，可以把vmware放在后台运行，使用ssh服务登陆到rdel6就可 以进行嵌入式开发了。 小编在开发嵌入式时，通常都是使用sourceinsight阅读、修改代码，然后在shell运 行命令进行编译。所以，开通samba服务，然后使用windows已安装的sourceinsight 工具，阅读放在rdel6上的Linux/uboot代码。 在Redhat发行版下，有关服务器的开启或关闭，可以在root用户下，使用setup命 令进入配置选项的“System Services”菜单下进行设置。 samba服务在菜单选项为：“smb”；ssh服务在菜单选项为：“sshd” 需要注意的是：windows下，要使用ssh服务/samba服务登陆vmware虚拟机上的rhel6，必须把rhel6上的防火墙关掉。setup命令--->Firewall Configuration--->去掉Enable。
嵌入式系统开发环境实验 一实验目的与要求 1．熟悉Linux系统环境。 2．了解实验板的结构组成。 3．了解嵌入式系统开发的基本知识。 4. 熟悉嵌入式Linux交叉编译环境的建立过程，并通过一个HelloWorld程序的编写、编译、下载运行及调试过程，了解嵌入式开发的基本方法和流程。 二实验设备与软件环境 1.硬件：SemitARM9200开发板，PC机PIII800MHz，256MB以上，串口线（公母）1条，网线1条，7.5V 电源1个。 2.软件：RedHat 9.0以上Linux操作系统. 三实验原理 1．宿主机开发环境 绝大多数的Linux软件开发都是以Native方式进行的，即本机（Host）开发、调试，本机运行的方式。这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发，因为嵌入式系统没有足够的资源在本机（即板子上系统）运行开发工具和调试工具。通常的嵌入式系统的软件开发采用一种交叉编译调试的方式，交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台PC机）上，对应的开发板叫做目标板。如下图所示。 开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及链接工具形成可执行的二进制代码，（这种可执行代码不能在宿主机上执行，而只能在目标板上执行）然后把可执行文件下载到目标机上运行。一般调试的方法包括串口调试和以太网口调试。对于本实验板，目前可采用串口调试，操作系统经过修改可以实现以太网口调试。宿主机和目标板的处理器一般都不相同，宿主机为Intel或AMD处理器，而目标板如本实验板的处理器为ATMEL AT91RM9200 。GNU编译器提供这样的功能，在编译时可以选择开发所需的宿主机和目标机从而建立开发环境。所以在进行嵌入式开发前第一步的工作就是要安装一台装有指定操作系统的PC机作宿主开发机，宿主机上的操作系统一般要求安装Linux，但Linux由多个发行版本，在此，我们推荐使用Redhat 9.0作为本实验板的宿主机PC操作系统（https://www.doczj.com/doc/386987091.html,可以下载）。然后要在宿主机上建立交叉编译调试的开发环境。环境的建立需要许多的软件模块协同工作，这将是一个比较繁杂的工作，但现在只要安装我们提供的光盘，开发软件包及GNU编译工具已完全自动完成了。 当开发环境安装完毕后，会在根目录下生成两个目录：工作目录/home/arm和交叉编译环境目录/usr/local/arm。
嵌入式软件开发流程 一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述 由嵌入式系统本身的特性所影响，嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分，其总体流程图如图1.1所示。 图1.1 嵌入式系统开发流程图 在系统总体开发中，由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密，往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现，因此需要进行处理器选型，以更好地满足产品的需求。另外，对于有些硬件和软件都可以实现的功能，就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成本，但能大大提高产品的性能和可靠性。 再次，开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。比如，对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux，对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。
1.2 嵌入式软件开发概述 嵌入式软件开发总体流程为图4.15中“软件设计实现”部分所示，它同通用计算机软件开发一样，分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一，故没有分开画出。 由于在嵌入式软件开发的工具非常多，为了更好地帮助读者选择开发工具，下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单归纳。 嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分，比如在需求分析阶段，可以选择IBM的Rational Rose等软件，而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior（下面要介绍的ADS 的一个工具）等，在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时，不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具，比如Vxworks有集成开发环境Tornado，WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外，不同的处理器可能还有对应的开发工具，比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等。在这里，大多数软件都有比较高的使用费用，但也可以大大加快产品的开发进度，用户可以根据需求自行选择。图4.16是嵌入式开发的不同阶段的常用软件。 图1.2 嵌入式开发不同阶段的常用软件 嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分，其中又可以分为编译和调试两部分，下面分别对这两部分进行讲解。 1．交叉编译 嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到，编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码，由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此，不同的CPU需要有相应的编译器，而交叉编译就如同翻译一样，把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。要注意的是，编译器本身也是程序，也要在与之对应的某一个CPU平台上运行。嵌入式系统交叉编译环境如图4.17所示。
实验1：嵌入式Linux开发环境 一、实验目的 熟悉Linux开发环境，学会基于S3C2410的Linux开发环境的配置和使用。使用Linux的armv4l-unknown-linux-gcc编译，使用基于NFS方式的下载调试，了解嵌入式开发的基本过程。 二、实验内容 1、在linux系统下，利用C语言来编写应用程序，并进行交叉编译，生成可在目标实验台上运行的目标文件。 2、建立宿主机与目标实验台仿真终端连接，为目标实验台建立Linux系统终端窗口。 3、建立宿主机与目标实验台的共享连接，以便下载和运行最终可执行文件。 三、预备知识 C语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法，Linux的基本操作。 四、实验设备及工具（包括软件调试工具） 硬件：UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium 500以上, 硬盘10G以上。 软件：PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX开发环境 五、主要实验步骤： 1、打开PC宿主机电源，选择进入Linux系统。在PC宿主机的/arm2410s/exp/Basic目录中创建用户个人工作目录，例如“cao”。 2、单击鼠标右键选择“新建终端”，建立宿主机Linux命令终端窗口，在[root@localhost root]#命令提示符下进入个人工作目录“cao”中。 即：[root@localhost root]#cd /arm2410s/exp/basic/cao 3、利用“vi”编辑hello应用程序，并保存为hello.c文件。 即：#cd /arm2401s/exp/Basic/cao #vi hello.c 进入vi编辑窗口，编辑hello.c文件…… 4、利用“gcc –o”命令对hello.c文件进行编译，生成可在PC宿主机上执行的目标文件hello.pc。 即：#gcc –o hello.pc hello.c, 为了验证结果正确性，可在PC宿主机上执行hello.pc文件。 即：#./hello.pc 5、为了在实验台上下载运行hello文件，需要对hello源文件进行交叉编译，以便生成能够在实验台上运行的目标文件。利用“armv4l-unknown–Linux-gcc –o命令”进行交叉编译，生存目标文件hello.o。 即：# armv4l-unknown-Linux-gcc -o hello.o hello.c (注意：这里的“armv4l-unknown–Linux-gcc –o”交叉编译命令输入方法是使用键盘输
参考答案 第一章 一、填空题。 1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术，它是将计算机直接嵌入到应用系统中，利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。 2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成，其中嵌入式计算机主要由四个部分组成，它们分别是：硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。 4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等，其中arm
处理器有三大特点：体积小、低功耗、的成本和高性能，16/32位双指令集，全球合作伙伴众多。 5、常见的嵌入式操作系统有：Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II 和eCOS。 6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试，最后得到最终产品。 二、选择题 1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备：、存储器（SDRAM、ROM等）、设备I/O接口等。（A） A、嵌入式处理器 B、嵌入式控制器 C、单片机 D、集成芯片 2、20世纪90年代以后，随着系统应用对实时性要求的提高，系统软件规模不断上升，实时核逐渐发展为，并作为一种软件平台逐步成
为目前国际嵌入式系统的主流。（D） A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统 C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统 3、由于其高可靠性，在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。（B） A、Palm B、VxWorks C、Linux D、WinCE 4、嵌入式系统设计过程中一般需要考虑的因素不包括：（D） A、性能 B、功耗 C、价格 D、大小 5、在嵌入式系统中比较流行的主流程序有：（A）
几种Linux下嵌入式开发环境的简单介绍 做Linux嵌入式系统的对常见的几种嵌入式开发环境一定不会陌生，由于主要接触网络相关产品的一些系统设计，因此，将可能用到的嵌入式开发环境简要总结一下。主要涉及下面的几个东西： emDebian emDebian基于将Debian用于嵌入式系统的目的而开发。Debian是一个发展很快的项目，良好的在线软件升级系统是Debian成功的原因之一。目前Debian已经支持11个体系的系统，包括X86、PPC、MIPS、ARM、SH等，并包含了大量的软件。这些要归功于Debian 的开发团队，正因为有许多人使用和支持，因此，不是比较偏门的软件，基本上不需要从源码来安装。 这样好的一个系统，当然有人愿意将其用到嵌入式系统中去。emDebian基于一个很简易的嵌入式系统开发的想法来构造嵌入式系统，即从一个成熟的系统中去除不需要的部份（如文档和不需要的工具），精简出一个小的系统，这与下面要介绍的几个工具的想法刚好相反（下面几个都是基于from scratch 即从无到有，从头构建的方式）。emDebian提供一些工具来协助完成从现有的系统或安装包（deb文件，类似Redhat的rpm）中提取需要的东西，并协助完成完整系统的构建，当然也支持交叉构建了，比如你可以在X86 的PC上构建一个基于ARM的嵌入式系统，而整个过程不需要编译任何一行源代码。 buildroot emDebian实际上并不一定适合于资源非常紧缺的超小型系统，比如只有2M Flash的小型控制系统。另外发行版的软件通常会以通用代码来编译，例如，为了尽可能在各种X86平台上都能够安装，大多数发行版通常会以i686甚至i386代码集来编译软件，可以使文件的通用性很强，但CPU的性能却不能发恢到最好（这就是为什么有时会看到一些厂商或爱好者发布PIII、PIV、athlon等优化系统的原因），这对于嵌入式系统来说也不会是一件好事情。另外，没有源码的控制权，一些需要定制的东西也会变得难以实现，因此，从源码开始构建仍然有必要。 嵌入式Linux开发中使用的CPU速度往往向对不会太高，因此，尽可能提高代码的性能就非常必要。通常开发人员应该对该CPU的具体型号有一定的了解，以便启用编译器中对该型号的优化，以ARM为例，我们可以通过-march=armv5te 和-mtune=arm9tdmi 来对代码在ARM9上的运行进行优化。 这种幅度的提升可能只是一个特例，这个算法有大量的复杂浮点运算，使用i386或i686指令集和使用更先进的PIV指令集编译出来的机器代码对于同一个运算的解释可能采用完全不同的指令来完成，因此性能提升较大就不足为奇了。同样这种代码，在ARM上通过ARM4和ARM5来优化后在ARM9上运行，却没有那么大的提升。 那么又如何控制可执行文件的大小呢？除了却除软件中不需要的部份外，我们还应该考虑软件所引用的库文件。GNU的Glibc是一个非常宠大而完整的库，至少对于嵌入式系统来说，其体积显得过于大了一些。uClibc的提出较好的解决了这样一个问题。uClibc尽可能的兼容Glibc，大多数应用程序可以在很小或完全不修改的情况下就可能使用uClibc替代glibc。通过uClibc来代替Glibc，可以在不改变应用程序功能的前提下，大大减少发布文件的大小，无论应用程序以静态链接来编译，还是以动态链接形式编译。 不过使用uClibc代替并不是简单的设置一两个参数就行了，通常需要使用一个不同的工具集（gcc/binutils等）来编译代源码。手工的构造这样一个环境，对于大多数普通程序员
第一章开发环境搭建 要想进行嵌入式开发，首先，必须搭建一套完整的嵌入式开发环境。本章讲解在windows xp + Vmware虚拟机（安装Ubuntu10.04）环境下嵌入式开发环境的搭建。 1.1 交叉编译工具链的安装 嵌入式开发必须使用交叉编译工具链。你可以使用里仁提供的交叉编译工具（arm-linux-gcc-3.4.5和arm-linux-gcc-4.3.2），也可以使用crosstool-0.43或crosstool-ng自己编译交叉编译工具链。如何用工具自己编译交叉编译工具链，请参考其他资料。本节只讲解如何使用里仁提供的交叉编译工具链。 交叉编译工具链的安装步骤主要包括拷贝、解压和设置环境变量三部分。 1）拷贝 在主目录中建立工作目录liren，将交叉编译工具链拷贝到该目录下。 在/opt目录下建立virt.arm目录，将交叉编译工具解压到该目录下。操作时注意权限问题，需要加sudo执行命令。 其中，-C参数是制定解压后的存放目录。若不制定默认为当前目录。 查看/opt/virt.arm目录下的交叉编译工具。 arm-linux-gcc-3.4.5和arm-linux-gcc-4.3.2是两个版本的交叉编译器，以备以后使用。其中，arm-linux-gcc-3.4.5将在编译U-boot、文件系统及应用程序时使用；arm-linux-gcc-4.3.2将在编译内核时使用。 2）设置环境变量 把交叉编译工具解压到/opt/virt.arm目录后，编译程序时需要制定交叉编译工具的全路径。例如，在~/liren/test目录下编译“helloworld”。
不能够像gcc那样，直接使用arm-linux-gcc来编译，这是因为还没有设置环境变量。 在~/liren/sh/目录下创建两个脚本文件arm-linux-gcc-3.4.5.sh和arm-linux-gcc-4.3.2.sh。 分别为以下内容： arm-linux-gcc-3.4.5.sh arm-linux-gcc-4.3.2.sh 这两个脚本文件是用来设备环境变量的。 例如，执行source arm-linux-gcc-3.4.5.sh就会把交叉编译器arm-linux-gcc-3.4.5的路径加到PATH环境中。这样，就可以直接使用使用arm-linux-gcc编译程序了。 但是，用这种方法只能临时改变环境变量，退出终端后就失效，因此，在下次使用时需要重新设置。要想让设置长期生效，可以修改/etc/profile文件，在最后一行加上“export PATH=$PATH:/opt/virt.arm/arm-linux-gcc-x.x.x/bin”保存退出即可。不用重启系统，在终端运行“source /etc/profile”设置立即生效。 2.2 网络服务器的安装 在进行嵌入式开发时常常需要目标板和宿主机进行通信。因此，就会用到宿主机的网络服务。常用的网路服务有TFTP和NFS。下面介绍在Ubuntu10.04环境下安装TFTP和NFS 的方法。 2.2.1 安装配置TFTP服务 安装TFTP服务的步骤为： 安装tftp-hpa（客户端）和tftpd-hpa（服务器）； 修改配置文件； 根据配置文件的路径，建立tftp目录，并修改目录权限； 重启tftp服务； 本地传输测试。
实验一ARM嵌入式系统开发环境搭建 一、虚拟机安装配置 ARM嵌入式系统开发需要linux环境，为了在windows下使用linux，需要安装虚拟机。虚拟机软件采用Virtualbox，linux操作系统的版本使用lubuntu。lubuntu系统已制成镜像文件，只需导入到virtulbox即可。 1. 安装VirtualBox虚拟机软件。采用默认安装。 2. 运行Virtualbox虚拟机软件，导入lubuntu虚拟机。 在“管理”菜单中，选择“导入虚拟电脑”项，在后续对话框中选择镜像文件，其余参数按照默认。 3. 启动lubuntu虚拟电脑进入linux界面。 二、建立交叉编译环境 1. 查看arm gcc 编译工具 # cd /opt/host/armv4l # ls bin 列出的以“armv4l-unkown –linux-”开头的系列文件就是gcc编译工具软件。 #armv4l-unknown-linux-gcc –v 应该显示以下信息：
如果没有出现该信息，则检查~/.bashrc文件，在其中加入“PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv4l/bin/”。 2. 建立桥接网络 当使用tftp下载程序时，为了使开发板能够访问虚拟机中的数据，需要对网络加以设置。开发板的IP为192.168.0.115；虚拟机的IP 设为：192.168.0.100 (1) 在lubuntu虚拟机的网卡配置中，选择“桥接网卡”， (2) 在windows操作系统网络配置界面中，将本地网卡和虚拟机的网卡桥接起来。桥接参数如下： IP设置为：192.168.0.2 掩码：255.255.255.0 网关：192.168.0.2 (3)lubuntu虚拟机的IP设置： 虚拟机IP：192.168.0.100 掩码：255.255.255.0 网关：192.168.0.2 3. 配置minicom参数 minicom程序用于在linux环境下通过串口和开发板通信。串口在烧写boot代码、操作系统内核及文件系统时使用。
课程名称：嵌入式系统原理与应用
Agenda: 9.1 概述 9.2 交叉开发技术 9.3 仿真开发技术 9.4 开发环境提供的主要工具 9.5 GNU的嵌入式开发环境 9.6 Wind River System公司开发的集成开发环境 9.7 仿真开发工具ARMulator
主讲：穆春阳
电气信息工程学院
muchunyang@https://www.doczj.com/doc/386987091.html,
9.1 概述
1、嵌入式软件的特性
嵌入式系统以应用为中心，嵌埋在系统运行环境中，软件特性
嵌入式软件开发与通用的软件开发具有许多共同点： 具有相同的开发过程：例如，系统定义、可行性分析、需求分析、概 要设计、详细设计、编程实现、软件测试、软件维护等阶段； 具有类似的开发工具：例如，相同分析工具、编程开发工具、软件调 试和测试工具、软件维护工具等； 具有类似的辅助工具：例如，项目管理工具、版本管理工具等。 嵌入式软件系统通常只为软件提供运行环境，而不提供也没必要提供软件 的开发环境； 嵌入式软件具有专用性，只能为指定的、更大的系统工作，无法运行于其 他系统中； 嵌入式软件的正确性不仅由系统功能和行为特性决定，还依赖于系统的时 间特性(或时间约束)： 出于不同的考虑，嵌入式软件的时间约束既可以针对嵌入式软件本身 也可以针对其中的任务。
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muchunyang@https://www.doczj.com/doc/386987091.html,
9.1 概述
2、嵌入式软件开发及其支持工具的特点
嵌入式软件特性给其开发提出了新的挑战，其特点：
需要协调管理特殊的硬件资源； 软件具有可配置/裁剪特性； 需要交叉编译环境； 需要交叉调试环境； 需要交叉测试环境； 需要软件固化工具。
与通用软件相比，嵌入式软件开发工具的特殊性主要体现在软 件编译、调试等软件编码实现和测试方面。
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课程名称：嵌入式系统原理与应用
Agenda: 9.1 概述 9.2 交叉开发技术 9.3 仿真开发技术 9.4 开发环境提供的主要工具 9.5 GNU的嵌入式开发环境 9.6 Wind River System公司开发的集成开发环境 9.7 仿真开发工具ARMulator
主讲：穆春阳
电气信息工程学院
muchunyang@https://www.doczj.com/doc/386987091.html,
9.2 交叉开发技术
0、交叉开发(Cross Developing)模式
大多数嵌入式系统软硬件资源是按照系统运行时的要求配置的
交叉开发的模式： ①开发系统是建立在软硬件资源均比较丰富的PC机或工作站(一般称为宿 主机或Host)上，嵌入式软件的编辑、编译、连接等过程在宿主机上完成； ②嵌入式软件的最终运行平台是嵌入式设备(一般称为目标机或Target)， 与宿主机有很大差别的； ③宿主机与目标机通过串口、并口、网口或其他通信端口相连，嵌入式软 件的调试和测试是由宿主机和目标机之间的协作来共同完成。
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9.2 交叉开发技术
0、交叉开发(Cross Deve
实验四嵌入式交叉开发环境的建立 与通用计算机上的软件开发不同，嵌入式的编译过程被称为交叉编译，嵌入式系统的软件开发环境被称为嵌入式交叉开发环境。交叉编译就是把在宿主机上编写的高级语言程序编译成可以运行在目标机上的代码，即在宿主机上能够编译生成另一种CPU（嵌入式微处理器）上的二进制程序。交叉开发环境由宿主机和目标机组成，宿主机与目标机之间在物理连接的基础上建立起逻辑连接。 宿主机（Host）是用于开发嵌入式系统的计算机。一般为PC机（或者工作站），具备丰富的软硬件资源，为嵌入式软件的开发提供全过程支持。目标机（Target）即所开发的嵌入式系统，是嵌入式软件的运行环境，其硬件软件是为特定应用定制的。物理连
接是指宿主机与目标机通过物理线路连接在一起，连接方式主要有串口、以太网接口和OCD（On Chip Debug）三种方式。逻辑连接指宿主机与目标机间按某种通信协议建立起来的通信连接。在开发过程中，目标机端需接收和执行宿主机发出的各种命令如设置断点、读内存、写内存等，将结果返回给宿主机，配合宿主机各方面的工作。 宿主机上用于嵌入式软件开发的工具软件一般包括：文本编辑器、交叉编译器、交叉调试器、仿真器、下载器等。 当我们建立完成了嵌入式交叉开发环境后，我们就可以按照如图1所示，在宿主机上编写程序的源代码，使用交叉编译器编译成各个目标模块，使用交叉链接器链接生成可供下载调试或固化的目标程序，通过目标机和宿主机之间的物理连接（串口或网络接口）
将目标程序下载到目标机。 图1嵌入式软件编译过程 在这里中，我们是在宿主机的虚拟机（VMware Workstaion 6.5）上安装Red Hat Enterprise Linux 5。在Linux环境下，我们一般采用arm-linux-gcc作为交叉编译器，glibc是应用程序编程的函数库文件软件包，binutils用作二进制程序处理工具。这样一些软件构成了Linux下的交叉编译工具链。 通常构建交叉工具链有3种方法： （1）分步编译和安装交叉编译工具链所需要的库和源代码，最终生成交叉编译工具链；
嵌入式软件开发的几点个人理解 一、软件的概念 软件，是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。我们日常生活中接触最多的软件大概要算应用软件了。在21世纪的今天，电脑、手机等智能设备进入千家万户，基本上每个现代化的家庭中或多或少拥有一台电脑或一部手机，我们每天都用着电脑或者手机中的应用软件享受着科技带给这个世界的便利。然而软件的概念却并不只是在这些应用软件中，一般来讲，软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件，其中系统软件包括操作系统和支撑软件。另外，软件并仅包括可以在广义计算机上运行的电脑程序，还包括与这些电脑程序相关的文档。学术界将软件定义为程序加文档的集合体，确实非常贴切。 对于软件和硬件，这两者之间从来是相互依存，相得益彰的。硬件是实在的，有模有样的。软件是程序性的，是一系列的指令。个人认为，我们其实可以将人的身体与灵魂分别比作硬件和软件，软件的存在必须依附于硬件才能体现软件的价值；而硬件因为有了软件的存在，才具备了更加丰富的功能。 二、软件开发中的编程语言 软件的编程语言有多种、常见的编程语言有Pascal、Python、Ruby、Java、C、C++、C#、Basic、PHP等。这些编程语言各有特点，其中进行嵌入式系统开发常用的语言有C、C++、Java 等语言。 2.1、C语言 C语言是介于汇编语言和高级语言之间的语言，属于高级语言，也称为中级语言，是集汇编和高级语言优点于一身的程序设计语言。于1972年在美国贝尔实验室里问世，早期的C语言主要用于UNIX系统。由于C语言的强大功能和各方面的优点逐渐为人们认识，到了九十年代，C语言开始进入其他操作系统，并很快在各类大、中、小和微型计算机上得到广泛的应用，成为当代最优秀的程序设计语言之一。 C语言的特点： 1）是一种结构化语言，层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护。 2）C语言的表现能力和处理能力极强，不仅具有丰富的运算符和数据类型，便于实现各类复杂的数据结构，它还可以直接访问内存的物理地址，进行位级别的操作。