s3c2410交叉编译环境搭建
一、准备工作
a) 首先,你要有一台PC(这不废话么^_^),装好了Linux。
b) 安装好GCC(这个指的是host gcc,用于编译生成运行于pc机程序的)、make、ncurses等工具。
c) 下载一份纯净的Linux内核源码包,并解压好。
注意,如果你是为当前PC机编译内核,最好使用相应的Linux发行版的源码包。
不过这应该也不是必须的,因为我在我的Fedora 13上(其自带的内核版本是2.6.33.3),就下载了一个标准的内核linux-2.6.32.65.tar.xz,并且顺利的编译安装成功了,上电重启都OK的。不过,我使用的.config配置文件,是Fedora 13自带内核的配置文件,即/lib/moles/`uname -r`/build/.config
d) 如果你是移植Linux到嵌入式系统,则还要再下载安装交叉编译工具链。
例如,你的目标单板CPU可能是arm或mips等cpu,则安装相应的交叉编译工具链。安装后,需要将工具链路径添加到PATH环境变量中。例如,你安装的是arm工具链,那么你在shell中执行类似如下的命令,假如有类似的输出,就说明安装好了。
[root@localhost linux-2.6.33.i686]# arm-linux-gcc --version
arm-linux-gcc (Buildroot 2010.11) 4.3.5
Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for ing conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
注:arm的工具链,可以从这里下载:回复“ARM”即可查看。
二、设置编译目标
在配置或编译内核之前,首先要确定目标CPU架构,以及编译时采用什么工具链。这是最最基础的信息,首先要确定的。
如果你是为当前使用的PC机编译内核,则无须设置。
否则的话,就要明确设置。
这里以arm为例,来说明。
有两种设置方法():
a) 修改Makefile
打开内核源码根目录下的Makefile,修改如下两个Makefile变量并保存。
ARCH := arm
CROSS_COMPILE := arm-linux-
注意,这里cross_compile的设置,是假定所用的交叉工具链的gcc程序名称为arm-linux-gcc。如果实际使用的gcc名称是some-thing-else-gcc,则这里照葫芦画瓢填some-thing-else-即可。总之,要省去名称中最后的gcc那3个字母。
b) 每次执行make命令时,都通过命令行参数传入这些信息。
这其实是通过make工具的命令行参数指定变量的值。
例如
配置内核时时,使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
编译内核时使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
注意,实际上,对于编译PC机内核的情况,虽然用户没有明确设置,但并不是这两项没有配置。因为如果用户没有设置这两项,内核源码顶层Makefile(位于源码根目录下)会通过如下方式生成这两个变量的值。
SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ \
-e s/arm.*/arm/ -e s/sa110/arm/ \
-e s/s390x/s390/ -e s/parisc64/parisc/ \
-e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/ \
-e s/sh[234].*/sh/ )
ARCH?= $(SUBARCH)
CROSS_COMPILE ?=
经过上面的代码,ARCH变成了PC编译机的arch,即SUBARCH。因此,如果PC机上uname -m输出的是ix86,则ARCH的值就成了i386。
而CROSS_COMPILE的值,如果没配置,则为空字符串。这样一来所使用的工具链程序的名称,就不再有类似arm-linux-这样的前缀,就相当于使用了PC机上的gcc。
最后再多说两句,ARCH的值还需要再进一步做泛化。因为内核源码的arch目录下,不存在i386这个目录,也没有sparc64这样的目录。
因此顶层makefile中又构造了一个SRCARCH变量,通过如下代码,生成他的值。这样一来,SRCARCH变量,才最终匹配到内核源码arch目录中的某一个架构名。
SRCARCH := $(ARCH)
ifeq ($(ARCH),i386)
SRCARCH := x86
endif
ifeq ($(ARCH),x86_64)
SRCARCH := x86
endif
ifeq ($(ARCH),sparc64)
SRCARCH := sparc
endif
ifeq ($(ARCH),sh64)
SRCARCH := sh
endif
三、配置内核
内核的功能那么多,我们需要哪些部分,每个部分编译成什么形式(编进内核还是编成模块),每个部分的工作参数如何,这些都是可以配置的。因此,在开始编译之前,我们需要构建出一份配置清单,放到内核源码根目录下,命名为.config文件,然后根据此.config文件,编译出我们需要的内核。
但是,内核的配置项太多了,一个一个配,太麻烦了。而且,不同的CPU架构,所能配置的配置项集合,是不一样的。例如,某种CPU的某个功能特性要不要支持的配置项,就是与CPU架构有关的配置项。所以,内核提供了一种简单的配置方法。
以arm为例,具体做法如下。
a) 根据我们的目标CPU架构,从内核源码arch/arm/configs目录下,找一个与目标系统最接近的配置文件(例如s3c2410_defconfig),拷贝到内核源码根目录下,命名为.config。
注意,如果你是为当前PC机编译内核,最好拷贝如下文件到内核源码根目录下,做为初始配置文件。这个文件,是PC机当前运行的内核编译时使用的配置文件。
/lib/moles/`uname -r`/build/.config
这里顺便多说两句,PC机内核的配置文件,选择的功能真是多。不编不知道,一编才知道。Linux发行方这样做的目的,可能是想让所发行的Linux能够满足用户的各种需求吧。
b) 执行make menuconfig对此配置做一些需要的修改,退出时选择保存,就将新的配置更新到.config文件中了。
注
2. 嵌入式系统原理与应用---简答题
环境搭建
一、认识开发板
1,ARM开发板的硬件配置(以S3C2410为例)
CPU、SDRAM、FLASH、LCD(包括键盘LED驱动器,触摸屏)、以太网、USB、串口、调试接口(JTAG)、AD及扩展。
2,ARM体系结构与编程。
仅仅了解arm开发板的硬件构成显然是不够的,还需要由表及里,了解ARM体系结构与编程。这部分内容有相应文档,中文版有杜春雷编写的《ARM体系结构与编程》。
注:SDRAM = Synchronous DRAM,同步动态随机存取存储器
这是一种与CPU实现外频Clock同步的内存模式,一般都采用168Pin的内存模组,工作电压为3.3V。所谓clock同步是将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使RAM和CPU能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,这样可以取消等待周期,减少数据传输的延迟,因此可提升计算机的性能和效率。
二、开发板与宿主机直接通信
开发板与主机之间的通信有4种方式:
1.JTAG。
2.COM。传输协议通常是xmodem/ymodem/zmodem.
3.网口。TFTP协议。
4.SD卡口
三、宿主机之windows平台
开发环境:ADS1.2+超级终端
ADS1.2:学会使用ADS平台软件,会用AXD进行调试。
超级终端:一般设置波特率115200,数据位8位,停止位1,无奇偶校验,软件硬件流控制设为无。
配置网络:主要是配置NFS,需关闭防火墙,简化嵌入式网络调试环境设置过程。
四、宿主机之Linux平台
开发环境:Linux+minicom
Linux:定制或全部安装。下载安装交叉编译器
minicom:初始化,配置,同windows下超级终端。
配置网络:主要是配置NFS,需关闭iptables。
五、文件烧写
包括烧写内核,根文件系统,应用程序等。
内核映像的烧写有两种方式:
1.vivi,xmodem协议下载,然后烧写
2.linux系统启动后,使用imagewrite工具烧写imagewrite /dev/mtd/0 zImage:192k
3. 从底层硬件到上层应用,嵌入式软件的开发可以分为哪几类
从底层硬件到上层应用,嵌入式软件的开发可以分为以下三类:
1、嵌入式操作系统开发
嵌入式操作系统EOS(Embedded Operating System)是一种被广泛使用的系统软件。过去,它主要用于工业控制和国防系统领域。 EOS负责分配和调度嵌入式系统的所有软件和硬件资源,控制和协调并发活动。
它必须体现其所在系统的特征,并能够通过加载和卸载某些模块来实现系统所需的功能。嵌入式操作系统通常以商业操作为主。自1980年代以来,商业嵌入式操作系统已开始蓬勃发展。
2、嵌入式支撑软件开发
支撑软件是用于帮助和支撑软件开发的软件,通常包括数据库和开发工具,其中数据库是最重要的。随着移动通信技术的进步,人们对移动数据处理提出了更高的要求。嵌入式数据库技术已受到学术,工业,军事和民用领域的关注。
嵌入式移动数据库或简称为移动数据库(EMDBS)是支持移动计算或特定计算模型的数据库管理系统。数据库系统与操作系统和特定的应用程序集成在一起,并在各种智能嵌入式设备或移动设备上运行。
3、 嵌入式应用软件开发
嵌入式应用软件是针对特定应用领域,基于某一固定的硬件平台,用来达到用户预期目标的计算机软件。由于用户任务可能有时间和精度上的要求,因此有些嵌入式应用软件需要特定嵌入式操作系统的支持。
嵌入式应用软件和普通应用软件有一定的区别,它不仅要求其准确性、安全性和稳定性等方面能够满足实际应用的需要,而且还要尽可能地进行优化,以减少对系统资源的消耗,降低硬件成本。
(3)s3c2410交叉编译环境搭建扩展阅读:
嵌入式软件开发的特点:
近年来,随着计算机技术的迅猛发展,基于通信技术的信息技术以及Internet的广泛应用,传统的控制学科正在发生变化,并出现了许多新的增长点。
嵌入式系统涉及系统的最低层,芯片层的信息处理和控制。从某种意义上说,理解和控制这些“微观”世界是控制的真正目的。就设计思想和总体架构而言,通常意义上的嵌入式系统和控制系统之间存在许多差异。
在嵌入式系统和开发环境方面,仍然存在许多仍在研究和开发中的问题,例如嵌入式系统的硬件和软件协同设计方法;多目标、多任务微内核嵌入式操作系统;分布式嵌入式系统实时问题,分布式计算,分布式信息交互和综合处理;嵌入式系统的多目标交叉编译和调试工具的研究等。
4. Linux C编程从初学到精通的目 录
第1部分 基础篇
第1章 Linux系统概述 1
1.1 什么是Linux 2
1.2 Linux系统特点及主要功能 2
1.2.1 Linux系统特点 3
1.2.2 Linux系统的主要功能 3
1.3 Linux的内核版本和发行版本 5
1.4 系统的安装 6
1.4.1 系统安装前的准备工作 6
1.4.2 从光盘安装Linux 6
1.4.3 从硬盘安装Linux 22
1.4.4 在虚拟机下安装Linux 22
1.5 Shell的使用 27
1.5.1 Shell简介 27
1.5.2 常见Shell的种类 28
1.5.3 Shell的简单使用 29
1.5.4 通配符 30
1.5.5 引号 31
1.5.6 注释符 33
1.6 Linux常用命令 33
1.6.1 与目录相关的命令 33
1.6.2 与文件相关的命令 34
1.6.3 与网络服务相关的命令 35
1.7 本章小结 35
实战演练 36
第2章 C语言编程基础 37
2.1 C语言的历史背景 38
2.2 C语言的特点 38
2.3 C语言的基本数据类型 39
2.3.1 整型 39
2.3.2 实型 40
2.3.3 字符型 41
2.4 运算符与表达式 43
2.4.1 算术运算符与算术表达式 43
2.4.2 赋值运算符与赋值表达式 44
2.4.3 逗号运算符与逗号表达式 45
2.5 C程序的3种基本结构 46
2.5.1 顺序结构 46
2.5.2 选择结构 47
2.5.3 循环结构 51
2.6 C语言中的数据输入与输出 54
2.6.1 字符输出函数putchar 54
2.6.2 字符输入函数getchar 54
2.6.3 格式输出函数printf 54
2.6.4 格式输入函数scanf 56
2.7 函数 57
2.7.1 函数的定义 57
2.7.2 函数的调用 58
2.7.3 变量的存储类别 59
2.8 数组 62
2.8.1 一维数组的定义和使用 63
2.8.2 二维数组的定义和使用 64
2.8.3 字符数组和字符串 65
2.8.4 常用字符串处理函数 66
2.9 指针 69
2.9.1 地址和指针 69
2.9.2 指针的定义和使用 70
2.9.3 数组与指针 71
2.9.4 字符串与指针 72
2.9.5 指向函数的指针 72
2.10 结构体和共用体 73
2.10.1 定义和引用结构体 73
2.10.2 结构体数组 74
2.10.3 指向结构体的指针 74
2.10.4 共用体 75
2.10.5 使用typedef定义类型 77
2.11 链表 77
2.11.1 链表概述 77
2.11.2 建立动态单向链表 78
2.11.3 单向链表的输出 80
2.11.4 对单向链表的删除操作 80
2.11.5 对单向链表的插入操作 81
2.11.6 循环链表 82
2.11.7 双向链表 82
2.12 位运算符和位运算 83
2.12.1 “按位与”运算符(&) 84
2.12.2 “按位或”运算符(|) 84
2.12.3 “取反”运算符(~) 84
2.12.4 “异或”运算符(^) 84
2.12.5 移位运算符(<<和>>) 85
2.12.6 位域 85
2.13 C语言预处理命令 86
2.13.1 宏定义 86
2.13.2 文件包含 87
2.13.3 条件编译 88
2.13.4 #error等其他常用预处理命令 89
2.14 本章小结 89
实战演练 89
第3章 vi与Emacs编辑器 91
3.1 vi的使用 92
3.1.1 启动与退出vi 92
3.1.2 vi的命令行模式 93
3.1.3 vi的插入模式 96
3.1.4 vi的底行模式 96
3.2 vi使用实例 97
3.3 Emacs的使用 100
3.3.1 启动与退出Emacs 101
3.3.2 Emacs下的基本操作 102
3.4 Emacs使用实例 107
3.5 本章小结 109
实战演练 109
第4章 gcc编译器与gdb调试器 110
4.1 gcc编译器简介 111
4.2 如何使用gcc 112
4.2.1 gcc编译初步 112
4.2.2 警告提示功能 114
4.2.3 优化gcc 116
4.2.4 连接库 119
4.2.5 同时编译多个源程序 120
4.2.6 管道 120
4.2.7 调试选项 121
4.3 gdb调试器 122
4.3.1 gdb简介 122
4.3.2 gdb常用命令 123
4.3.3 gdb调试初步 124
4.4 gdb的使用详解 126
4.4.1 调用gdb 127
4.4.2 使用断点 127
4.4.3 查看运行时数据 129
4.4.4 查看源程序 133
4.4.5 改变程序的执行 135
4.5 xxgdb调试器简介 138
4.6 本章小结 139
实战演练 139
第5章 make的使用和Makefile的编写 141
5.1 什么是make 142
5.1.1 make机制概述 142
5.1.2 make与Makefile的关系 144
5.2 Makefile的书写规则 147
5.2.1 Makefile的基本语法规则 148
5.2.2 在规则中使用通配符 149
5.2.3 伪目标 149
5.2.4 多目标 151
5.2.5 自动生成依赖性 151
5.3 Makefile的命令 152
5.4 变量 154
5.4.1 变量的基础 154
5.4.2 赋值变量 154
5.4.3 define关键字 156
5.4.4 override指示符 156
5.4.5 目标变量和模式变量 157
5.5 常用函数调用 158
5.5.1 字符串处理函数 158
5.5.2 文件名操作函数 162
5.5.3 循环函数 164
5.5.4 条件判断函数 165
5.5.5 其他常用函数 166
5.6 隐式规则 168
5.6.1 隐式规则举例 168
5.6.2 隐式规则中的变量 169
5.6.3 使用模式规则 170
5.7 本章小结 173
实战演练 173
第2部分 提高篇
第6章 文件I/O操作 174
6.1 Linux文件系统简介 175
6.1.1 Linux的文件系统结构 175
6.1.2 文件类型 176
6.1.3 文件访问权限 179
6.2 基于文件描述符的I/O操作 179
6.2.1 文件描述符 180
6.2.2 标准输入、标准输出和标准出错 180
6.2.3 文件重定向 181
6.2.4 文件的创建、打开与关闭 182
6.2.5 文件的定位 186
6.2.6 文件的读写 188
6.3 文件的属性操作 192
6.3.1 改变文件访问权限 192
6.3.2 改变文件所有者 193
6.3.3 重命名 193
6.3.4 修改文件长度 194
6.4 文件的其他操作 195
6.4.1 stat、fstat和lstat函数 195
6.4.2 p和p2函数 196
6.4.3 fcntl函数 197
6.4.4 sync和fsync函数 197
6.5 特殊文件的操作 198
6.5.1 目录文件的操作 198
6.5.2 链接文件的操作 201
6.5.3 管道文件的操作 204
6.5.4 设备文件 204
6.6 本章小结 205
实战演练 205
第7章 基于流的I/O操作 206
7.1 流与缓存 207
7.1.1 流和FILE对象 207
7.1.2 标准输入、标准输出和标准出错 207
7.1.3 缓存 207
7.1.4 对缓存的操作 210
7.2 流的打开与关闭 212
7.2.1 流的打开 212
7.2.2 流的关闭 214
7.2.3 流关闭前的工作 216
7.3 流的读写 216
7.3.1 基于字符的I/O 217
7.3.2 基于行的I/O 220
7.3.3 直接I/O 222
7.3.4 格式化I/O 224
7.4 本章小结 226
实战演练 227
第8章 进程控制 228
8.1 进程的基本概念 229
8.1.1 Linux进程简介 229
8.1.2 进程与作业 230
8.1.3 进程标识 230
8.2 进程控制的相关函数 232
8.2.1 fork和vfork函数 232
8.2.2 exec函数 237
8.2.3 exit和_exit函数 242
8.2.4 wait和waitpid函数 245
8.2.5 进程的一生 251
8.2.6 用户ID和组ID 251
8.2.7 system函数 253
8.3 多个进程间的关系 255
8.3.1 进程组 255
8.3.2 会话期 256
8.3.3 控制终端 257
8.4 本章小结 259
实战演练 259
第9章 信号 260
9.1 Linux信号简介 261
9.1.1 信号的基本概念 261
9.1.2 信号处理机制 265
9.2 信号操作的相关函数 267
9.2.1 信号的处理 267
9.2.2 信号的发送 274
9.2.3 信号的阻塞 282
9.2.4 计时器与信号 284
9.3 本章小结 286
实战演练 287
第10章 进程间通信 288
10.1 进程间通信简介 289
10.2 管道 290
10.2.1 管道的概念 290
10.2.2 管道的创建与关闭 291
10.2.3 管道的读写 292
10.3 命名管道 297
10.3.1 命名管道的概念 297
10.3.2 命名管道的创建 297
10.3.3 命名管道的读写 299
10.4 消息队列 303
10.4.1 消息队列的概念 303
10.4.2 消息队列的创建与打开 305
10.4.3 消息队列的读写 306
10.4.4 获得或设置消息队列属性 308
10.5 共享内存 312
10.5.1 共享内存的概念 312
10.5.2 共享内存的相关操作 313
10.6 信号量 318
10.6.1 信号量的概念 319
10.6.2 信号量集的相关操作 320
10.7 本章小结 325
实战演练 326
第11章 网络编程 327
11.1 网络编程的基础知识 328
11.1.1 计算机网络体系结构 328
11.1.2 传输控制协议TCP 333
11.1.3 用户数据报协议UDP 335
11.1.4 客户机/服务器模式 336
11.2 套接口编程基础 336
11.2.1 什么是套接口 337
11.2.2 端口号的概念 338
11.2.3 套接口的数据结构 338
11.2.4 基本函数 340
11.3 TCP套接口编程 343
11.3.1 TCP套接口通信工作流程 343
11.3.2 TCP套接口Client/Server程序实例 356
11.4 UDP套接口编程 360
11.4.1 UDP套接口通信工作流程 360
11.4.2 UDP套接口Client/Server程序实例 362
11.5 原始套接口编程 365
11.5.1 原始套接口的创建 365
11.5.2 原始套接口程序实例 365
11.6 本章小结 376
实战演练 376
第12章 Linux图形界面编程 377
12.1 Linux下的图形界面编程简介 378
12.1.1 Qt简介 378
12.1.2 GTK+简介 378
12.2 界面基本元件 381
12.2.1 一个简单的例子 381
12.2.2 窗口 383
12.2.3 标签 385
12.2.4 按钮 386
12.2.5 文本框 387
12.3 界面布局元件 389
12.3.1 表格 390
12.3.2 框 393
12.3.3 窗格 395
12.4 其他常用元件 398
12.4.1 进度条、微调按钮、组合框 398
12.4.2 单选按钮、复选按钮 402
12.4.3 下拉菜单 404
12.5 信号与回调函数 406
12.6 本章小结 409
实战演练 409
第3部分 实战篇
第13章 设计Linux下的计算器 411
13.1 软件功能分析 412
13.2 程序模块的划分 413
13.3 软件的具体实现 415
13.3.1 头文件 415
13.3.2 十六进制界面显示函数 416
13.3.3 十进制界面显示函数 417
13.3.4 八进制界面显示函数 418
13.3.5 二进制界面显示函数 419
13.3.6 进制间转换函数 420
13.3.7 信号处理模块 423
13.3.8 主函数 432
13.4 软件使用效果演示 438
13.5 本章小结 439
第14章 Linux平台下聊天软件的设计 440
14.1 软件功能概述 441
14.1.1 服务器端功能需求 441
14.1.2 客户端功能需求 442
14.1.3 错误处理需求 442
14.2 Glade集成开发工具简介 443
14.3 软件功能模块划分 444
14.3.1 服务器功能模块划分 444
14.3.2 客户端功能模块划分 445
14.3.3 消息标识的定义 445
14.3.4 消息结构体的设计 446
14.4 服务器程序的具体实现 447
14.4.1 服务器消息处理流程 447
14.4.2 服务器主要函数和变量 448
14.4.3 服务器消息处理模块的设计与实现 449
14.4.4 服务器数据存储的方法 450
14.4.5 用户注册流程 450
14.5 客户端程序的具体实现 451
14.5.1 客户端操作流程 451
14.5.2 客户端发送和接收消息流程 451
14.5.3 客户端主要函数和变量 452
14.5.4 客户端功能模块的设计与实现 453
14.6 聊天软件使用效果演示 455
14.7 本章小结 459
第15章 Linux远程管理工具的设计 460
15.1 软件功能概述 461
15.1.1 Webmin简介 461
15.1.2 软件总体设计 461
15.2 服务器端程序设计 463
15.2.1 服务器端工作流程 463
15.2.2 系统用户管理操作 464
15.2.3 系统用户组的管理操作 466
15.2.4 系统服务启动管理 468
15.2.5 DNS管理操作 469
15.2.6 Apache服务管理操作 471
15.2.7 FTP服务管理操作 474
15.3 客户端程序 475
15.3.1 连接界面 475
15.3.2 主界面 477
15.4 本章小结 479
第16章 Linux下简易防火墙软件的设计 480
16.1 Netfilter基础 481
16.1.1 什么是Netfilter 481
16.1.2 Netfilter的HOOK机制 482
16.1.3 HOOK的调用 485
16.1.4 HOOK的实现 486
16.1.5 IPTables简介 488
16.1.6 Netfilter可以实现的控制功能 489
16.2 软件设计概述 491
16.2.1 软件整体框架 491
16.2.2 管理端的设计 492
16.2.3 控制端的设计 493
16.3 用Netfilter设计控制端功能模块 495
16.3.1 ICMP管理控制模块 495
16.3.2 FTP管理控制模块 497
16.3.3 HTTP管理控制模块 499
16.3.4 模块的编译、加载与卸载 499
16.4 软件功能测试 501
16.5 本章小结 503
第17章 基于Linux的嵌入式家庭网关远程交互操作平台的设计 504
17.1 嵌入式技术简介 505
17.1.1 嵌入式系统的概念 505
17.1.2 嵌入式操作系统 506
17.1.3 嵌入式处理器 507
17.2 家庭网关的概念及其网络体系结构 509
17.2.1 智能家庭网络的概念 509
17.2.2 家庭网关的远程交互操作技术简介 510
17.2.3 嵌入式家庭网关的网络体系结构 510
17.3 嵌入式家庭网关的开发平台 511
17.3.1 S3C2410微处理器简介 511
17.3.2 交叉编译环境的建立 513
17.4 远程交互平台的设计 515
17.4.1 应用软件的开发模式 515
17.4.2 嵌入式Web服务器 516
17.4.3 通用网关接口CGI 519
17.5 Linux下软件模块的具体实现 520
17.5.1 登录验证模块 521
17.5.2 串口通信模块 521
17.5.3 中央空调控制模块 522
17.5.4 智能水表数据采集模块 528
17.5.5 试验结果 528
17.6 本章小结 529
5. 怎么实现智能插座接入linux操作系统
基于Linux操作系统的 智能家居的设计
智能家居是当前社会一个新颖的话题,也是电子技术发展的方面,把电子技术充分应用在生活中。然而到目前为止,智能家居才做到智能小区这个地步,因为实现智能家居的费用比较高。智能家居也是物联网的一个分支,把家庭中的相关家居通过一个控制平台,连接到网络上,在联网的条件下,可以随时查看家里的情况和控制。
物联网的兴起,为智能家居提供了条件。如何通过简化物联网终端设备,最终开发出一套经济实用的支持多终端应用的智能家居物联网平台是非常有意义、有价值的工作。本系统基于Linux操作系统,开发了一套融合无线移动网络、射频识别装置的智能家居控制系统。此系统具有智能抄表、远程开启电器、射频识别和远程遥控等功能。
1系统概述
本系统采用S3C2410芯片作为主控制器,操作界面为3.2寸TFT触摸显示屏。上电后,显示屏显示整个家居系统网络内各设备,每个设备分别对应一个图标,包括灯光控制、风扇、冰箱、空调、温度、电饭煲、烟雾、燃气流量采集等。点击图标进入该设备相应的详细信息栏。进入灯光控制界面,可以方便地查看家中各房间亮灯情况,也可远程通过短信方式控制各房间的灯的亮灭;燃气使用情况可方便地发送至相关采集部门;坐在办公室,一条短信可以将电饭煲电源接通。家居中各设备与主控平台间选择了2.4 GHz的无线射频收发芯片nRF2401,通过它可以实现各家居设备与主控平台间的无线通信。主控平台与外网的通信,采用的是ATK-SIM900A GSM/GPRS终端无线模块。烟雾传感器采用MQ-2传感器来采集室内烟雾情况。
嵌入式ARM2410系统开发平台是整个智能家居系统的监控与管理中心,它主要集成了无线通信模块、射频识别模块、红外感应模块、触摸显示屏。该总控平台一方面可以通过无线模块接收到外部命令(例如:手机短信),并通过射频识别,控制对应的家居设备按指示工作,例如,打开电饭煲、空调或洗衣机。另一方面,各家居设备运行信息可以通过射频模块接收采集(例如电表读数等),处理后,可以将数据发送到嵌入式ARM2410系统开发平台,该平台将数据分类处理后,可选择有用数据发送至对应公司服务器(例如供电局、水厂等),实现自动抄表。
智能家居控制系统的中的每一个家居设备,都需要分别安装一个射频识别模块,通过该模块可以与嵌入式ARM2410系统开发平台实现短距离无线通信。
2射频识别模块
nRF2401是一款工作在2.4~2.5 GHz世界通用ISM频段的单片射频收发器件。该射频识别模块可以实现多机通信,多机通信采用频分多址的方法,只需要在接收端对不同的通道配置地址即可。发送端使用相应的地址作为本机地址。接收数据时通过读取STATUS中相关位即可得知接收的是哪个通道的数据。射频识别模块内包括:频率发生器、增强型 SchockBurstTM模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。输出功率频道的选择和协议可以通过对应的SPI接口进行设置。射频识别模块功耗低,当工作在发射模式下发射功率为-6 dBm时,电流消耗为9.0 mA;接收模式时为12.3 mA,掉电模式和待机模式下电流消耗更低。
nRF2401在接收模式下可以接收6路不同通道的数据,nRF2401在星形网络中的结构如所示。每一个数据通道使用不同的地址,但是共用相同的频道,也就是说6个不同的nRF2401设置为发送模式后可以与同一个设置为接收模式的nRF2401进行通信,而设置为接收模式的 nRF2401可以对这6个发射端进行识别。同一时刻,所有的数据通道都被搜索,但只能接?
收一路数据通道的数据。nRF2401在确认收到数据后记录地址,并以此地址为目标地址发送应答信号,在发送端数据通道0被用作接收应答信号,因此数据通道0的接收地址要与发送端地址相等以确保接收到正确的应答信号。
3烟雾的检测
烟雾检测采用MQ-2 传感器模块,模块能检测多种气体,当气体浓度超过程序中设定值的时候,模块检测出来并在相应引脚上产生信号,供单片机读取。模块有一下参数:
1、可以用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置,适宜于液化气,丁烷,丙烷,
? ?甲烷,酒精,烟雾等的探测;
2、灵敏度可调;
3、工作电压 5V 使用前,供电至少预热 2 分钟以上,传感器稍微发烫属于
? ?正常现象;
4、输出形式 :a)模拟量电压输出? ?b)数字开关量输出(0 和 1)
5、串口通信
主控芯片采用8051系列单片机芯片,单片机通过串口与传感器通信,可以方便地采集到瞬时流量和累积流量,可记录自上电以来瞬时流量的最大值和最小值,具有超量程指示功能,程序模拟SPI接口,实现与NRF2401的通信。
4Linux移植及Qt应用程序开发
本系统在Friednly2410开发板上移植了Linux操作系统,并在此嵌入式操作系统平台上进行了简易家居智能控制平台的开发。Linux移植及Qt应用程序开发步骤如所示。
首先是配置开发板所需要的环境软件。在开发板环境建立中,要注意的是对于没有串口的机器,一定要先安装USB转串口的驱动,而在安装时务必注意将电脑与板载串口的波特率设置为一致。这个没设置好,串口通信会有问题。除此之外,还需安装好串口调试工具及程序烧录下载工具。
其次是搭建Linux交叉编译环境。一般的电脑上都是Windows操作系统,要开发Linux嵌入式操作系统,需要安装虚拟机(例如VMware 等)、基于Linux内核的相关操作系统(例如Fedora)和交叉编译器。虚拟机是用来承载Linux操作系统在Windows机器上运行而设置的,就像虚拟光盘一样,是个虚拟的。交叉编译器,是用来编译和产生系统开发过程中各种镜像文件。深圳、广州、郑州想系统学习嵌入式的朋友可联系付老师QQ1841388306
接着进入移植过程。移植时一般顺序为:编译Uboot→编译内核→构建文件系统。
最后是Qt应用程序开发。本系统是基于图形界面开发的。Qt程序开发需要先建立Qtopia开发平台,然后进入编译目录,执行编译脚本,无误退出后,再编译应用程序。编译应用程序时,只需进入每个程序目录,执行make命令。然后,将编译好的程序的可执行文件拷贝到文件系统的镜像目录中,最后将编译生成的.bin文件烧录到开发板中即可。
6. 嵌入式系统、软件开发环境、嵌入式处理器
呵呵,我做了嵌入式十年了,应该不算菜鸟吧。我来回答你的问题。
1:嵌入式系统有那些?
常用企业常用的有linux、wince、vxworks,还有一些手机的系统也算是嵌入式的系统android(google基于linux)、symbian、windows mobile,还有一些uC/OS、RTLinux、eCos、uclinux、QNX、LynxOS、EEOS。基本上常见我都列出来了。
2:嵌入式开发环境是什么?
linux uclinux ecos uc/os android RTlinux这些都可以用GCC来编译程序,具体是什么GCC和你的处理器有关系,比如arm,就用arm-linux-gcc,mips的处理可能就是用mips-linux-gcc,名字不固定,但是一般都是基于gcc来开发和移植的。还有wince主要是用platform builder来开发的。
在企业的应用中,当然开发环境其实不是固定的,关键是看芯片厂商根据不同的嵌入式系统提供的不同的开发环境。
3:嵌入式处理器有那些?
主流的处理器,如arm,目前ARM处理器主要有6大系列:ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10、ARM11,SecurCore。还有与Intel合作实现的StrongARM和XScale处理器。
还有其他的处理器。比如MIPS处理器、PowerPC处理器,这些是市场上主流的。
当然,国产也有一些芯片,比如龙芯,但是这些其实不算什么分类,都是类MIPS的。
4:其实这些都是一些基本的介绍,如果你想深入了解这些东西,那需要一定的时间的。关于这些方面的知识,该怎么学习呢?我刚才看到一篇很不错的文章,是一个专科生介绍自己如何自学嵌入式,并找到嵌入式的工作,里面介绍了他的学习方法和学习过程,希望对你有帮助。
专科生学嵌入式到找到工作的前前后后--学习的榜样
先做个自我介绍,我07年考上一所很烂专科民办的学校,学的是生物专业,具体的学校名称我就不说出来献丑了。09年我就辍学了,我在那样的学校,一年学费要1万多,但是根本没有人学习,我实在看不到希望,我就退学了。
退学后我也迷茫,大专都没有毕业,我真的不知道我能干什么,我在纠结着我能做什么。所以辍学后我一段时间,我想去找工作,因为我比较沉默寡言,不是很会说话,我不适合去应聘做业务。我想应聘做技术的,可是处处碰壁。
一次偶然的机会,我才听到嵌入式这个行业。那天我去新华书店,在计算机分类那边想找本书学习。后来有个女孩子走过来,问我是不是读计算机的,有没有兴趣学习嵌入式,然后给我介绍了一下嵌入式现在的火热情况,告诉我学嵌入式多么的有前景,给我了一份传单,嵌入式培训的广告。听了她的介绍,我心里痒痒的,确实我很想去学会一门自己的技术,靠自己的双手吃饭。
回家后,我就上网查了下嵌入式,确实是当今比较热门的行业,也是比较好找工作的,工资也是相对比较高。我就下决心想学嵌入式了。于是我去找嵌入式培训的相关信息,说真的,我也很迷茫,我不知道培训是否真的能像他们宣传的那样好,所以我就想了解一段时间再做打算。
后来,我在网络知道看到一篇让我很鼓舞的文章《如何学习嵌入式》,是一个嵌入式高手介绍没有基础的朋友怎么自学入门学嵌入式,文章写的很好,包含了如何学习,该怎么学习。他提到一个方法就是看视频,因为看书实在太枯燥和费解的,很多我们也看不懂。这点我真的很认同,我自己看书往往看不了几页。
我在想,为什么别人都能自学成才,我也可以的!我要相信自己,所以我就想自学,如果实在学不会我再去培训。
主意一定,我就去搜索嵌入式的视频,虽然零星找到一些嵌入式的视频,但是都不系统,我是想找一个能够告诉我该怎么学的视频,一套从入门到精通的视频,一个比较完整的资料,最好能有老师教,不懂可以请教的。
后来我又找到一份很好的视频,是在嵌入式学习网推出的一份视频《从零基础开始学嵌入式》,网址:http://www.002r.com/embedvideo.htm
里面的教程还不错,很完整,可以让我从基础的开始学起。视频不便宜啊,但是我也忍了,毕竟买几本书都要几百了,何况他们还有半年的技术咨询和服务,算值了。
下面介绍下我的学习流程,希望对和我一样完全没有基础的朋友有所帮助。
收到他们寄过来的光盘后,我就开始学习了,由于我没有什么基础,我就从最简单的C语言视频教程学起,话说简单,其实我还是很多不懂的,我只好请教他们,他们还是很热心的,都帮我解决了。C语言我差不多学了一个礼拜,接下来我就学了linux的基本命令,我在他们提供linux虚拟机上都有做练习,敲linux的基本命令,写简单的C语言代码,差不多也就三个礼拜。我每天都在不停的写一些简单的代码,这样一月后我基本掌握了C和linux的基本操作。
接下来我就去学习了人家的视频的培训教程,是整套的,和去参加培训没有多大的区别,这一看就是两个月,学习了ARM的基本原理,学习嵌入式系统的概念,也掌握了嵌入式的环境的一些搭建,对linux也有更深层次的理解了,明白了嵌入式应用到底是怎么做的,但是驱动我只是有一点点的了解,这个相对难一点,我想以后再慢慢啃。
这两个月,除了吃饭睡觉,我几乎都在学习。因为我知道几乎没有基础,比别人差劲,我只能坚持努力着,我不能放弃,我必要要靠自己来养活自己,必须学好这门技术,同时我不懂的就问,这里真的很感谢他们的技术客服对我的任何问题都是耐心的解答,每天都我几乎都有好几个问题问他们,然后我就把不懂的问题总结记下来,这样慢慢积累了一段时间,我发现自己真的有点入门了。
最后的一个月,我就去看关于实践部分的内容,了解嵌入式项目具体的开发流程,需要什么样的知识,我就开始准备这方面的知识,也就是学习这方面的视频,同时他们建议我去找了找一些嵌入式面试的题目,为自己以后找工作做准备。我就到网上找了很多嵌入式的题目,把他们理解的记下来,这样差不多准备了20天左右
我觉得自己差不多入门了,会做一些简单的东西了。我就想去找工作看看,于是我就到51job疯狂的投简历,因为我学历的问题,专科没有毕业,说真的,大公司没有人会要我,所以我投的都是民营的小公司,我希望自己的努力有所回报。没有想过几天过后,就有面试了,但是第一次面试我失败了,虽然我自认为笔试很好,因为我之前做了准备,但是他们的要求比较严格,需要有一年的项目经验,所以我没有被选中。
后来陆续面试了几家公司,终于功夫不负有心人。我终于面试上的,是在闵行的一家民营的企业,公司规模比较小,我的职务是嵌入式linux应用开发,做安防产品的应用的。我想我也比较幸运,经理很看重我的努力,就决定录用我,开的工资是3500一个月,虽然我知道在上海3500只能过温饱的生活,但是我想我足够了。我至少不用每天都要靠父母养,我自己也能养活自己的。我想只要我继续努力,我工资一定会翻倍的。
把本文写出来,希望能让和我一样的没有基础的朋友有信心,其实我们没有必要自卑,我们不比别人笨,只要我们肯努力,我们一样会成功。
最后祝愿所有想学嵌入式的朋友更早的入门!
5:希望我的回答能帮到你,更希望你早日学好嵌入式。
7. 求嵌入式linux开发详细流程(步骤)
1.首先,建立交叉编译环境:交叉编译是指:在PC机上编译,在目标板上执行,我PC是linux+ arm-elf-gcc编译器.扳子是ARM3000.板子上的系统是uclinux,这时一个剪裁的很小的实时嵌入式linux操作系统.推荐使用这个.
2.然后就是你写程序喽,不过注意可能有些库函数不能用,因为哪个编译器稍微受限一点,不是所由的c库函数都支持,不过一般开发的都有.
3.连起你的主机和开发板,这个你会不?要连两个:串口(用来控制板子)和以太口(用来下载程序),我们板子上这些外设都有,你要使没有可以用其他的口代替传程序,但串口可是该有的阿!
4.在你主机上编译程序生成目标代码,建议用makefile文件来组织你的联编关系.
5.把生成代码下载到目标板执行调试.我是用的主机的NFS(网落文件)服务,下载到目标板的.
6.注:目标板是怎么控制的呢?是用串口控制的,可用minicom,设置好你要控制的串口,也应该是你连板子的那个.在命令行里敲上minicom,即进入minicom截面,开启你的板子,应该就是板子uclinux系统解压安装的画面了.然后用ifconfig eth0.....
配置ip,这个ip就是你板子的ip了,注意与主机一个网段.然后mount -t nfs 主机ip:/uclinux /板子上的一个目录,就把主机的 uclinux目录放到板子上了(这么说其实不合理,应该叫挂载). 然后找到你刚才一经编译好的哪个目标代码执行即可.
因不了解你的具体环境和配置,暂说这些,有问题可再联系:)
8. 如何配置编译在mini2440开发板上运行的linux内核
参考:http://www.it165.net/os/html/201409/9334.html
系统ubuntu12.04(非虚拟机下)
mini2440
CPU型号: S3C2440AL-40
Nanflash型号:K9F1G08
Norflash型号:SST39VF1601
LCD: 统宝 240 x 320
$: 普通账户
#:root账户
*当shell下输入路径时可使用tab键自动补全
(一)建立交叉编译环境
1.将mini2440光盘中的linux文件夹拷贝到 /home/lianghuiyong 并改名为Linux_share
(其中两个文档为我后面添加进去的)
2.Ctrl+Alt+T打开shell
3.$ su - root (切换root权限)
4.# cd /home/lianghuiyong/Linux_share
5.解压安装arm-linux-gcc编辑器
# tar xvzf arm-linux-gcc-4.4.3.tar.gz –C / //注意:C后面有个空格
执行该命令,将把 arm-linux-gcc 安装到/usr/loca/arm/4.4.3 目录。这句来自mini2440用户手册,我发现其实是安装到 /opt/FriendlyARM/toolchain/4.4.3 目录
6.# vim /root/.bashrc
7.在最后一行添加:export PATH=$PATH:/opt/FriendlyARM/toolschain/4.4.3/bin //opt/FriendlyARM/toolschain/4.4.3/bin 为arm-linux-gcc 环境变量
:wq保存退出。
# source ~/.bashrc
8.# sudo gedit /etc/environment
games后面添加标记部分
9.# arm-linux-gcc -v //gcc后面有空格
测试hello.c(这是在安装了第二部分的linux示例程序才有examples/hello目录)
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440/examples/hello
# arm-linux-gcc -o hello hello.c
# ./hello
(二)安装源代码及其他工具
创建工作目录(以下都为root环境下):
# mkdir -p /opt/FriendlyARM/mini2440
1>>解压安装linux内核源代码
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/linux-2.6.32.2-mini2440-20100106.tar.gz
2>>解压安装嵌入式图形系统qtopia源代码
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/x86-qtopia.tgz
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/arm-qtopia.tgz
3>>解压安装嵌入式图形系统 QtE-4.6.1 源代码
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/arm-qte-4.6.3-20100802.tar.gz
4>>解压安装busybox 源代码
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/busybox-1.13.3-mini2440.tgz
5>>解压安装 Linux 示例程序
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/examples-20100108.tgz
6>>解压安装 vboot 源代码
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/vboot-src-20100106.tar.gz
7>>解压安装 bootloader 源代码
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/bootloader.tgz
8>>解压创建目标文件系统
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
#tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/rootfs_qtopia_qt4-20100816.tar.gz
9>>解压安装目标文件系统映象制作工具 mkyaffs2image
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/mkyaffs2image.tgz –C /
10>>解压安装LogoMaker
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440
# tar xvzf /home/lianghuiyong/Linux_share/logomaker.tgz –C /
(三)定制linux内核及制作文件系统
config_mini2440_x35 – 适用于 Sony 3.5” LCD 的内核配置文件
config_mini2440_t35 – 适用于统宝 3.5” LCD 的内核配置文件
config_mini2440_l80 – 适用于 Sharp 8” LCD(或兼容)的内核配置文件
config_mini2440_n35 – 适用于 NEC3.5” LCD 的内核配置文件
config_mini2440_h43 – 适用于 4.3” LCD 的内核配置文件
config_mini2440_a70 – 适用于群创 7” LCD 的内核配置文件
config_mini2440_vga1024x768 – 适用于 VGA 显示输出(分辨率 1024x768)模块的内核
配置文件
1.配置缺省文件config_t35 (统宝240x320)
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440/linux-2.6.32.2
# cp config_mini2440_t35 .config
# make menuconfig
出现界面
不做更改,exit退出。这样做是为了生成相应配置(统宝240x320)的头文件。
2.编译内核
在/opt/FriendlyARM/mini2440/linux-2.6.32.2 目录下编译内核
#make zImage
编译结束后,会在 arch/arm/boot 目录下生成 linux 内核映象文件:zImage(zImage 可下载到开发板测试)
3.定制linux内核(根据用户手册来走一遍)
# cd /opt/FriendlyARM/mini2440/linux-2.6.32.2
# make menuconfig
出现配置选项:
3.1配置cpu
主菜单-->System --> Type S3C2400 Machines --> FriendlyARM Mini2440 development board
3.2配置lcd驱动
主菜单-->Device Drivers-->Graphics support-->Support for frame buffer devices-->Backlight-->LCD select-->3.5 inch 240x320 Toppoly LCD
3.3配置触摸屏
主菜单-->Device Drivers-->Input device support-->Touchscreens-->Samsung s3c24410 touchscreen input driver
3.4配置usb鼠标和键盘
主菜单-->Device Drivers-->hid devices-->USB Human interface Device
3.5 配置优盘
主菜单-->Device Drivers-->SCSI device support--> SCSI disk
3.6配置万能驱动USB摄像头
主菜单-->Device Drivers-->Multimedia devices-->Video capture adapters -->V4L USB devices-->GSPCA based webcams-->ALi USB m 5602 Camera Driver
3.7 配置CMOS摄像头驱动
主菜单-->Device Drivers-->Multimedia devices-->Video capture adapters-->OV9650 on the s3c2440 driver
3.8配置网卡驱动
主菜单-->Netwoking support-->Networking options -->选择Unix和TCP/IP
主菜单-->Device Drivers-->Network device support-->Ethernet (10 or 100Mbit)-->
选择 <*> Generic Media Independent Interface device support
<*> DM9000 support
3.9 配置USB无线网卡驱动
主菜单-->Netwoking support-->wireless-->IEEE 802.11
主菜单-->Device Drivers-->Netwoking device support-->wireless LAN-->Wireless LAN(IEEE 802.11)-->Ralink driver support-->
3.10 配置音频驱动
主菜单-->Device Drivers-->Sound card supprt-->OSS Mixer API -->ALSA for Soc audio support-->SoC Audio for the samsung S3Cxxxx Chips
3.11 配置SD/MMC卡驱动
主菜单-->Device Drivers-->MMC/SD/SDIO card-->samsung S3C SD/MMC card
3.12 配置看门狗驱动支持
主菜单-->Device Drivers-->Watchdog Timer-->s3c2440 Watchdog
3.13 配置LED驱动
主菜单-->Device Drivers-->Character devices-->LED support for Mini2440
3.14 配置按键驱动
主菜单-->Device Drivers-->Character devices-->Buttons driver
3.15 配置PWM控制蜂鸣器驱动
主菜单-->Device Drivers-->Character devices-->buzzer driver for
3.16 配置AD转换驱动
主菜单-->Device Drivers-->Character devices-->ADC driver for
3.17 配置串口驱动
主菜单-->Device Drivers-->Character devices-->Serial drivers-->samsung S3C2440/S3C2442
3.18 如何配置RTC实时时钟驱动
主菜单-->Device Drivers-->Real Time Clock-->samsung S3C series SoC RTC
3.19 配置I2C-EEPROM驱动支持
主菜单-->Device Drivers-->I2C support -->I2C Hardware Bus support-->S3C2410 I2C Driver
3.20 配置yaff2s文件系统的支持
主菜单-->Device Drivers-->MTD-->NAND Device Support -->NAND FLASH Support
主菜单-->File systems-->Miscellaneous filesystems -->YAFFS2 file system support
3.21 配置EXT2/VFAT/ NFS等文件系统
主菜单-->File systems-->Network File Systems -->root file system on NFS
为了支持FAT32 文件系统.
主菜单-->File systems-->DOS/FAT/NT Filesystems -->VFAT (windows-95) fs support
关于mini2440 linux内核裁剪到此为止,退出后有一个是否保存提示,选择保存!
3.22 制作Linux logo
本来想使用Logomaker,结果生成的图片都是无数据的,这可能和系统内一些参数有关
使用命令方式制作logo:
在图片(open_show.png)目录下
# pngtopnm open_show.png > temp.ppm
# ppmquant 224 temp.ppm >temp2.ppm
# pnmnoraw temp2.ppm > logo.ppm
将目录下生成的logo.ppm改成linux_logo_clut224.ppm,替代linux2.6.32.2/drivers/video/logo 目录下的同名文件