嵌入式系统实验报告一.doc

嵌入式系统是计算机科学中的一个重要领域，它涉及到在微控制器、嵌入式处理器以及其他专用硬件上运行的软件设计。嵌入式系统广泛应用于各种设备，如消费电子产品、汽车电子系统、工业自动化设备等。本实验报告主要关注嵌入式系统开发的关键环节，包括硬件初始化、软件配置、内核编译以及文件系统的构建。 实验目的： 1. 理解嵌入式硬件（如EELIOD）和软件（如bootloader）的角色和功能。 2. 了解嵌入式系统的开发环境，包括内核的下载和启动过程。 3. 学习Linux内核的配置和编译，包括内核源代码的目录结构和配置选项。 4. 熟悉嵌入式文件系统的构建，特别是使用BusyBox制作文件系统的方法以及挂载过程。 实验内容： 1. Bootloader：Bootloader是嵌入式系统启动过程中的关键组件，负责初始化硬件、建立内存映射并加载内核。例如，在没有BIOS的系统中，bootloader承担了初始化任务，通过串行接口如UART进行通信，确保系统软硬件准备就绪以加载操作系统内核。 2. 串口设置（minicom）：minicom是一个常用的串行通信工具，用于调试和配置串口设备。在嵌入式系统中，它常用来与目标设备进行通信，设置IP地址、配置文件传输，并通过tftp协议传输内核和文件系统。 3. TFTP服务：TFTP是一个简单的文件传输协议，用于在目标板和主机之间传输内核镜像和文件系统。主机作为tftp服务器，目标板作为客户端，通过xinetd超级服务器管理服务。 4. NFS服务器：NFS（Network File System）允许不同主机之间共享文件系统。在嵌入式系统开发中，通过NFS服务器，可以在主机上编辑和测试文件，然后实时更新到开发板上，提高了开发效率。 嵌入式系统软件开发的一般流程： 1. 设置开发环境：通常选择Redhat Linux作为开发平台，并安装相应的GCC交叉编译器，如arm-linux-gcc或arm-uclibc-gcc，以支持针对目标硬件的编译。 2. 配置开发环境：这包括设置必要的软件工具链，如make、gdb等，以及配置编译选项以适应特定的硬件平台。 3. 配置和编译内核：理解Linux内核源代码的目录结构，选择合适的配置选项，然后编译生成适合目标硬件的内核映像。 4. 构建文件系统：使用工具如BusyBox创建精简的文件系统，它包含运行系统所需的基本命令和工具。BusyBox提供了许多实用程序的单一可执行文件实现，有助于减小文件系统大小。 5. 文件系统挂载：将构建好的文件系统通过NFS挂载到开发板上，使开发板能够访问并运行这些文件。 6. 测试和调试：通过串口、网络或其他调试工具进行测试，确保所有功能正常工作。 嵌入式系统开发涉及硬件、软件的紧密协作，从设置开发环境到构建完整的系统，需要理解操作系统、驱动程序、文件系统等多个层次的交互。通过这样的实验，学生能够深入理解嵌入式系统的工作原理，并掌握实际操作技能，为后续的嵌入式项目开发打下坚实基础。