Lập trình hệ nhúng chương 1 giới thiệu lập trình hệ nhúng

... https://sites.google.com/site/embedded247/ Lập trình nhúng ARM-Linux Chương Giới thiệu Lập trình hệ nhúng Lập trình nhúng ARM-Linux Nội dung chương 1. 1 Giới thiệu lập trình hệ nhúng 1. 2 Giới thiệu KIT FriendlyArm micro2440 1. 3 Hệ điều... dung Chương Giới thiệu lập trình hệ nhúng Chương Lập trình v{o Chương Lập trình v{o n}ng cao Chương C|c kỹ thuật lập trình n}ng cao Chương Lập trình device driver Linux Chương Lập trình tảng QT Chương. .. thiệu KIT nhúng micro2440 Lập trình nhúng ARM-Linux 10 Giới thiệu KIT nhúng micro2440 Lập trình nhúng ARM-Linux 11 Giới thiệu KIT nhúng micro2440 Lập trình nhúng ARM-Linux 12 Giới thiệu KIT nhúng

LẬP TRÌNH HỆ NHÚNG GV: Phạm Ngọc Hưng Bộ mơn Kỹ thuật Máy tính Viện CNTT&TT- ĐH BKHN email: hungpn@soict.hut.edu.vn Nội dung Chương Giới thiệu lập trình hệ nhúng Chương Lập trình v{o Chương Lập trình v{o n}ng cao Chương C|c kỹ thuật lập trình n}ng cao Chương Lập trình device driver Linux Chương Lập trình tảng QT Chương Lập trình mạng Linux nhúng Chương Lập trình xử lý ảnh nhúng Lập trình nhúng ARM-Linux Tài liệu tham khảo  Tài liệu tham khảo chính: • • • • • • • Micro2440 User Manual S3C2440 MicroController User’s Manual Beginning Linux Programming Advanced Linux Programming Linux Device Driver C++ GUI programming with QT Website: https://sites.google.com/site/embedded247/ Lập trình nhúng ARM-Linux Chương Giới thiệu Lập trình hệ nhúng Lập trình nhúng ARM-Linux Nội dung chương 1.1 Giới thiệu lập trình hệ nhúng 1.2 Giới thiệu KIT FriendlyArm micro2440 1.3 Hệ điều h{nh nhúng Linux 1.4 Mơi trường lập trình KIT FriendlyArm 2440 Lập trình nhúng ARM-Linux 1.1 Giới thiệu lập trình hệ nhúng  Lập trình ứng dụng hệ nhúng phụ thuộc vào tảng (platform) phần cứng, phần mềm hệ nhúng  Hệ nhúng khơng có hệ điều hành: • Thường sử dụng c|c vi điều khiển hiệu tương đối thấp (8051, ATMega, PIC, ARM7, …) • Lập trình C, ASM • Mơi trường, cơng cụ lập trình tùy theo dịng vi điều khiển (CodeVision, AVR Studio, Keil…) • Phù hợp c|c ứng dụng điều khiển v{o/ra bản, c|c giao tiếp ngoại vi Lập trình nhúng ARM-Linux 1.1 Giới thiệu lập trình hệ nhúng  Hệ nhúng có hệ điều hành: • Dựa c|c vi điều khiển, vi xử lý (CPU) có hiệu cao (Ví dụ: AVR 32, ARM 9, ARM 11, …) • Nhiều tảng hệ điều h{nh nhúng : uCLinux, Embedded Linux, Windows CE, … • Mơi trường, cơng cụ lập trình tùy thuộc tảng hệ điều h{nh: C/C++, QT SDK (Nokia), Net Compact FrameWork (Microsoft), … • Ứng dụng nhiều b{i to|n phức tạp: GPS Tracking/Navigator, Xử lý ảnh, ứng dụng Client/Server, … Lập trình nhúng ARM-Linux 1.1 Giới thiệu lập trình hệ nhúng  Các thiết bị di động thơng minh: • Xu hướng cơng nghệ • Nhiều tảng: iOS, Android, Windows Phone, Symbian OS/Memo, • Môi trường, công cụ: iOS: Xcode + iOS SDK (ngôn ngữ Object-C) Android: C, Java + Android SDK, Eclipse/Netbean Windows Phone: SDK + Visual Studio (C#) • C|c ứng dụng phong phú: Google Play Store, Apple Store, Windows Market Place, … Lập trình nhúng ARM-Linux 1.1 Giới thiệu lập trình hệ nhúng  Mơn học n{y hướng tới: • Lập trình hệ nhúng tảng ARM + Linux • Minh họa KIT FriendlyArm micro 2440 • Lập trình C/C++, lập trình giao diện đồ họa QT  Lý do: • ARM ? > 90% thị phần thiết bị nhúng, l{ dòng vi điều khiển hiệu cao • Embedded Linux ? M~ nguồn mở, khả can thiệp, hiểu s}u hệ thống Nhiều OS kh|c (iOS, Android) dựa Linux kernel Lập trình nhúng ARM-Linux 1.2 Giới thiệu KIT nhúng micro2440 Lập trình nhúng ARM-Linux 10 Kiểm tra trình biên dịch chéo Lập trình nhúng ARM-Linux 42 Cài đặt phần mềm gFTP  Bước 1: Cài đặt phần mềm gFTP (nếu chưa có) • Gõ lệnh: sudo apt-get install gftp  Bước 2: Kiểm tra kết nối Host Target • Mở phần mềm gFTP: Applications->Internet>gFTP • Thiết lập tham số Địa IP KIT: 192.168.1.230 Username: root Password: ktmt (có thể đổi lệnh passwd) • Mở kết nối Lập trình nhúng ARM-Linux 43 Kết nối sử dụng gFTP Lập trình nhúng ARM-Linux 44 Cài đặt phần mềm debug GDB  Bước 1: download m~ nguồn gdb (version 7.0) • Cách 1: apt-get source gdb • Cách 2: http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/  Bước 2: Biên dịch v{ c{i đặt gdb client m|y HOST  Bước 3: Biên dịch v{ c{i đặt gdb server m|y TARGET (Chi tiết xem tài liệu hướng dẫn cài đặt môi trường phát triển ứng dụng) Lập trình nhúng ARM-Linux 45 1.4.3 Chương trình HelloWorld  Cấu trúc chương trình đơn giản  C|ch thức biên dịch chương trình  Nạp file thực thi xuống KIT v{ chạy ứng dụng Lập trình nhúng ARM-Linux 46 Cấu trúc chương trình  Tu}n thủ cấu trúc chương trình ANSII C Lập trình nhúng ARM-Linux 47 Chương trình Hello World  Soạn thảo m~ nguồn chương trình C gedit (file Hello.c) #include int main (int argc, char* argv[]) { printf(“Hello World !\n”); printf (“Ten chuong trinh la „%s‟.\n”, argv[0]); printf (“Chuong trinh co %d tham so \n”, argc - 1); /* Neu co bat cu tham so dong lenh nao*/ if (argc > 1) { /* Thi in ra*/ int i; printf (“Cac tham so truyen vao la:\n”); for (i = 1; i < argc; ++i) printf (“ Tham so %d: %s\n”, i, argv[i]); } return 0; } Lập trình nhúng ARM-Linux 48 Cách thức biên dịch chương trình  Cách 1: Sử dụng lệnh cross compiler • VD: arm-linux-gcc –g –o Hello Hello.c • Kết quả: biên dịch file thực thi có tên l{ Hello từ file m~ nguồn l{ Hello.c, file n{y có hỗ trợ khả debug (-g)  Cách 2: Tạo v{ sử dụng Makefile • make l{ tool cho phép quản lý qu| trình biên dịch, liên kết … dự |n với nhiều file m~ nguồn • Tạo Makefile lưu c|c lệnh biên dịch theo định dạng Makefile • Sử dụng lệnh make để chạy Makefile v{ biên dịch chương trình  Cách 3: Sử dụng automake autoconf • Tạo makefile tự động Lập trình nhúng ARM-Linux 49 Cấu trúc Makefile  Makefile cấu th{nh từ c|c target, variables v{ comments  Target có cấu trúc sau: target: dependencies [tab] system command  target: make target  Dependencies: c|c th{nh phần phụ thuộc (file m~ nguồn, c|c file object…)  System command: c|c c}u lệnh (lệnh biên dịch, lệnh linux) Lập trình nhúng ARM-Linux 50 VD 1: Makefile đơn giản CC=arm-linux-gcc all: Hello.c $(CC) –g –o Hello Hello.c clear: rm Hello Biên dịch chương trình: make all Xóa file sinh trước đó: make clear Lập trình nhúng ARM-Linux 51 VD 2: Makefile liên kết include Hello.c Display.c void display(int index, char* str) include Display.h void display(int index, char* str) Lập trình nhúng ARM-Linux 52 VD2: Makefile liên kết Hello.c Display.c Compiler Compiler Hello.o Display.o Linker Hello File thực thi Lập trình nhúng ARM-Linux 53 VD 2: Makefile liên kết CC=arm-linux-gcc OUTPUT=Hello all:Hello.o display.o $(CC) -o $(OUTPUT) Hello.o display.o Hello.o:Hello.c $(CC) -c Hello.c display.o:display.c $(CC) -c display.c Lập trình nhúng ARM-Linux 54 Nạp file thực thi xuống KIT  Bước 1: sử dụng phần mềm gFTP chuyển file Hello (đ~ biên dịch trước đó) xuống KIT, ví dụ xuống thư mục: /ktmt  Bước 2: telnet xuống KIT, chuyển tới thư mục /ktmt, thực thi chương trình • Gõ lệnh: /Hello • Nếu chương trình chưa có quyền thực thi, thực cấp quyền: chmod +x Hello  Bước 3: quan s|t kết Lập trình nhúng ARM-Linux 55 Thảo luận Lập trình nhúng ARM-Linux 56