第一章 嵌入式系统软件开发概述.ppt.deflate

《嵌入式程序设计》刘艳军课程说明未指定教材以实验为主，参考实验讲义[1]博创科技．2410经典平台WinCE快速开始手册,2008.8[2]博创科技．2410经典平台WINCE实验指导书,2008.8可借阅相关windowsCE的书籍，辅助学习学时安排理论24+实验24学时考试大作业教学内容第一章嵌入式系统软件开发概述第二章WindowsCE内核的定制及下载第三章WindowsCE应用程序平台的搭建第四章WindowsCE驱动编写第五章WindowsCE应用程序设计第一章嵌入式系统软件开发概述嵌入式硬件组成结构PC机的硬件组成有那些？PC机的软件组成有那些？简述PC机软件运行的流程。嵌入式硬件组成结构嵌入式系统的硬件组成有那些？为简化设计降低成本，ARM9采用核心板与底板分离的形式：核心板：高度集成S3C2410的最小系统，6层板设计。底板：系统的外围设备，例如以太网络、USB、液晶显示、音频、视频（LCD）、GPIO等。S3C2410的最小硬件系统核心板即S3C2410的最小硬件系统S3C2410：16-/32-bitARM920T内核，参看手册P40。BOOTROM：64M×8bit数据宽度的NANDFlash，即64M字节SDRAM：2片4Banks×4M×16bit数据宽度的内存，即64M字节系统晶振12Mhz实时时钟晶振32.768KhzS3C2410的最小硬件系统S3C24101.8V/2.0V内核供电，3.3V存储器供电，3.3V外部I/O供电；具备16KB的I-Cache和16KB的D-Cache/MMU；外部存储控制器（SDRAM控制和片选逻辑）LCD控制器（最大支持4K色STN和256K色TFT）提供1通道LCD专用DMA。4通道DMA并有外部请求引脚。3通道UART(IrDA1.0,16字节TxFIFO，和16字节RxFIFO)/2通道SPIS3C2410的最小硬件系统BOOTROMNandflash组成结构本系统采用Samsung的K9F1208U0BNANDFlash，存储容量为4MByte×8Bit，3.3V供电。操作模式：先擦除，再写。擦除以块为单位，读写以页(扇区)为单位。K9F1208U0B:4096块，（16K＋512）Bytes/块；1块，32页，（512＋16）Bytes/页。1个存储器器件=528Bytes×32页×4096块=64MBytes＋2048KBytes(作为备用)对528字节一页的写操作所需时间的典型值是200µs，而对16K字节一块的擦除操作典型值也仅需2ms。每一页中的数据读出速度也很快，平均每个字节只需50ns，已经与一般的SRAM相当。8位I/O端口采用地址、数据和命令复用的方法。这样既可以减少引脚数，还可使接口电路简洁。S3C2410的最小硬件系统NandFlash接口原理图RnB:低电平时，表明某个写入、读写或擦除操作正在进行。完成后，恢复高电平。CLE:命令锁存；ALE:地址锁存；NFCE:芯片使能。S3C2410的最小硬件系统2410寻址S3C2410A可寻址的物理地址空间是1G字节，分成8个BANK，每一个BANK占128MB。每一个BANK（除BANK0以外）都支持可编程的8/16/32位数据总线宽度。BANK0到BANK6的开始地址是固定的，用于ROM或SRAM。BANK6与BANK7用于ROM、SRAM或SDRAM，这两个BANK可编程，且容量必须相同。BANK7的开始地址是BANK6的结束地址，灵活可变。系统启动方式S3C2410A具有三种启动方式，可通过OM[1:0]管脚进行选择：OM[1:0]=00时，处理器从NANDFlash启动；OM[1:0]=01时，处理器从16位宽的ROM启动；OM[1:0]=10时，处理器从32位宽的ROM启动。S3C2410A支持从NANDFlash启动，采用NANDFlash与SDRAM组合，即能降低成本、功耗，又可以减少电路板尺寸，获得非常高的性价比，是一种典型的启动方式。系统启动方式NAND启动S3C2410X支持NANDFlash启动，启动代码存储在NANDFlash上。启动时，NANDFlash的前4KB将被装载到内部的固定地址中，利用硬件纠错码ECC对数据的正确性检验，然后开始执行其中的启动代码。用户可以将引导代码和操作系统镜像存放在外部的NANDFlash中。上电复位时，内置的NANDFlash将访问控制接口，并将引导代码自动加载到内部SRAM（此时该SRAM定位于起始地址空间0X00000000，容量为4KB）并运行。之后，SRAM中的引导程序将操作系统镜像拷贝到SDRAM中，操作系统就能在SDRAM中运行。启动完毕后，4KB的启动SRAM就可以用于其他用途。本系统就是采用这种启动方式。系统启动方式NORFLASH启动如果从其他方式启动（ROM启动），ROM就要定位于内存的起始地址空间0X00000000，处理器直接在ROM中运行启动程序，而4KB启动SRAM被定位于内存的0X40000000处。系统启动方式自动引导模式流程复位；如果自动引导模式使能，NandFlash中的前4KB代码拷贝到内部的跳板石（steppingstone）区域；跳板石映射到nGCS0；CPU开始执行跳板石区域中的代码。图：上位机与开发系统的几种硬件连接集成开发环境搭建调试工具在ARM9中进行硬件调试时需要三个工具，分别是ADS1.2、H-JTAG、DNW或超级终端，都安装在上位机上。ADS是主要的调试工具，可在其中写程序，编译程序，运行程序；H-JTAG结合AXD，负责将程序从上位机下载到开发系统中；DNW或超级终端负责上位机和开发系统的通信。集成开发环境搭建集成开发环境搭建测试程序：串口通讯AD转换测试方法利用AXD直接运行利用vivi下载运行GPIO1.简介S3C2410具有117个多功能输入/输出端口。分别是：GPIOA：23个输出端口；GPIOB：11个输入输出口；GPIOC：16个输入输出口；GPIOD：16个输入输出口；GPIOE：16个输入输出口；GPIOF：8个输入输出口；GPIOG：16个输入输出口；GPIOH：11个输入输出口；每一种端口都能由软件自由配置以满足不同的设计要求，即都具有管脚复用的功能，除了特殊功能外，都可以作为通用I/O功能。GPIO2．端口控制描述端口配置寄存器GPACON~GPHCON：S3C2410A中，大多数管脚都是复用的。该寄存器就是用来设置用户选用的管脚功能。端口数据寄存器GPADAT~GPHDAT：如果端口配置为输出口，那么用户向相应的IO口写入希望的数据；如果端口配置为输入口，那么用户可以从I/O口读出对应管脚的数据。端口上拉寄存器GPBUP~GPHUP：这些寄存器控制着相应端口上拉功能的使能与禁能。当某位＝0，对应管脚的上拉寄存器使能；当某位＝1，对应管脚的上拉寄存器禁能；GPIO杂类控制寄存器：MISCCRDCLK控制寄存器：DCLKCON外部中断控制寄存器：EXTIN0~EXTIN2外部中断过滤寄存器：EINTFLT0~EINTFLT3外部中断掩码寄存器：EINTMASK外部中断悬挂寄存器：EINTPEND通用状态寄存器：GSTATUS0~GSTATUS4实验一Bootloader实验实验目的了解嵌入式最小系统的构成。了解bootloader的作用。掌握嵌入式系统NANDFlash启动的流程。掌握通过vivi下载文件到嵌入式实验箱的方法。任务1.将2410核心板各模块画在一起，并说明各芯片的作用和联系。2.利用ADS1.2集成开发环境，编写程序，使核心板上的D402闪亮。3.通过vivi下载文件，并运行。实验一Bootloader实验需要设置GPG1为输出口，输出0时灯亮GPGCONGPGDATGPGUP实验一Bootloader实验//设置GPG1为输出口rGPGCON=((rGPGCON)&(0xFFFFFFF3))|(12);//灯灭，GPG1输出1rGPGDAT|=(11);//灯亮，GPG1输出0rGPGDAT&=~(11);//禁止内部上拉rGPGUP=(rGPGUP)|0xffff;实验一Bootloader实验程序运行方法有两种利用AXD调试运行，重启后，程序丢失利用vivi下载到flash分区，重启后，程序仍在。为什么？如何利用vivi下载？P145viviloadflashucosx在超级终端“传送-发送文件”vivibootucos实验一Bootloader实验思考题结合原理图，写出程序。要求：串口输入O，LED点亮，并且串口输出LEDisopen串口输入C，LED熄灭，并且串口输出LEDisclose作业简述嵌入式系统软件结构，Bootload的作用。NandFlash启动流程。