1、嵌入式Linux初級(jí)實(shí)驗(yàn)教程1前言前言背景隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微處理器技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，嵌入式產(chǎn)品在人們的日常生活中也扮演著越來(lái)越重要的角色。近年來(lái)，Linux在嵌入式領(lǐng)域的成功應(yīng)用引起了廣泛的興趣和熱烈的回應(yīng)，越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)者開(kāi)始學(xué)習(xí)和研究嵌入式Linux系統(tǒng)。但是嵌入式Linux的入門(mén)卻不簡(jiǎn)單，進(jìn)行嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)需要具備完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)，不僅

2、要了解嵌入式設(shè)備相關(guān)的硬件知識(shí)，比如常用嵌入式處理器的體系結(jié)構(gòu)，接口技術(shù)等，還需要一定的Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)。目前針對(duì)嵌入式Linux開(kāi)發(fā)的書(shū)籍相當(dāng)多，也不乏經(jīng)典。然而大多數(shù)書(shū)中介紹的實(shí)例依賴(lài)平臺(tái)卻又脫離平臺(tái)，使得其可操作性反而不強(qiáng)；互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得共享的網(wǎng)絡(luò)資源琳瑯滿(mǎn)目，面對(duì)這么多的書(shū)籍，資料，剛?cè)腴T(mén)的開(kāi)發(fā)者們往往無(wú)可是從。本書(shū)面向那些想要在未來(lái)或者目前的計(jì)劃中使用Linux的有一定經(jīng)驗(yàn)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)者，以及想要熟悉嵌入式Linu

3、x系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具和技術(shù)但沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者，以現(xiàn)在嵌入式領(lǐng)域使用相當(dāng)廣泛的ARM處理器為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，在一個(gè)具體的S3C2410開(kāi)發(fā)板上，從開(kāi)發(fā)平臺(tái)介紹，開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建，Linux系統(tǒng)移植，到最終成功運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，帶領(lǐng)讀者一步一步掌握嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)過(guò)程。本書(shū)的作者具有多年的嵌入式開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，了解嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)過(guò)程，又熟悉ARM的體系結(jié)構(gòu)及底層硬件接口電路。特別地，筆者在編寫(xiě)本書(shū)之前針對(duì)S3C2410做過(guò)很多的實(shí)例開(kāi)發(fā)，

4、解決了不少在開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，也積累了很多自己的體會(huì)，因此筆者希望借助本書(shū)與大家分享這些經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，目的只是為了讓大家在嵌入式Linux這條路上少栽幾個(gè)跟斗，少拐幾個(gè)彎。為了讓本書(shū)更加貼近初學(xué)者，筆者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，精心設(shè)計(jì)了一系列的實(shí)驗(yàn)范例，并選定了一個(gè)具體的開(kāi)發(fā)平臺(tái)——深圳旋級(jí)力通有限公司的SuperARM實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。書(shū)中所有實(shí)驗(yàn)范例的開(kāi)發(fā)都在該平臺(tái)上完成。之所以選擇SuperARM平臺(tái)，是因?yàn)樵撈脚_(tái)的處理器及其接口電路等都很

5、具有代表性。筆者專(zhuān)門(mén)安排了一章來(lái)介紹這個(gè)平臺(tái)，只是為了讓讀者在充分了解平臺(tái)的基礎(chǔ)上更好地理解書(shū)中的實(shí)例，這樣當(dāng)讀者面對(duì)其他平臺(tái)的時(shí)候更能夠舉一反三。另外，本書(shū)的所有實(shí)驗(yàn)范例都經(jīng)過(guò)多位初學(xué)者的再三驗(yàn)證，這足以證明本書(shū)實(shí)例的可操作性。預(yù)備知識(shí)本書(shū)編寫(xiě)依賴(lài)三個(gè)假定，假定讀者已經(jīng)具備一定的Linux基礎(chǔ)，包括Linux的安裝，一些基本命令的使用以及在PC的Linux環(huán)境下用C或者C開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序；假定讀者對(duì)ARM的體系結(jié)構(gòu)有所了解，包括AR

6、M處理器的工作原理和接口技術(shù)，如IO中斷與異常機(jī)制等，同時(shí)對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)以及嵌入式圖形界面的開(kāi)發(fā)有一定認(rèn)識(shí)。假定讀者有一定硬件電路基礎(chǔ)，能看懂一些簡(jiǎn)單的接口電路，如LED數(shù)碼管等。本書(shū)內(nèi)容及組織方式本書(shū)分為4篇，共17章，組織如下：第一篇：開(kāi)發(fā)環(huán)境篇嵌入式Linux初級(jí)實(shí)驗(yàn)教程3第12章：矩陣鍵盤(pán)實(shí)例本章主要介紹鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)及測(cè)試。通過(guò)本章，讀者可以了解鍵盤(pán)掃描的原理，從而為自己的系統(tǒng)添加鍵盤(pán)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。第13章：LCD實(shí)例本

7、章主要介紹LCD顯示設(shè)備的工作原理以及在Linux中移植LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)的過(guò)程。第14章：觸摸屏實(shí)例本章主要介紹觸摸屏的工作原理，以及在Linux中移植觸摸屏輸入設(shè)備驅(qū)動(dòng)的過(guò)程。第四篇：圖形應(yīng)用篇本篇包括第15章到第17章，主要介紹QTEmbeded的安裝和編譯，并通過(guò)開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的QT實(shí)例使學(xué)生逐步了解嵌入式圖形界面編程。最后完成本書(shū)的一個(gè)綜合實(shí)例第15章：嵌入式QT環(huán)境搭建本章首先對(duì)嵌入式GUI編程做個(gè)簡(jiǎn)單介紹，然后在宿主機(jī)上完成QT

8、Embeded開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建。第16章：嵌入式QT之HelloWld本章指導(dǎo)學(xué)生編寫(xiě)一個(gè)最簡(jiǎn)單的QT程序：在一個(gè)主窗口中添加一個(gè)按鈕，點(diǎn)擊該按鈕會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話(huà)框，讓該程序分別運(yùn)行在桌面PC和實(shí)驗(yàn)箱上。第17章：綜合實(shí)例作為本書(shū)的最后一章，本章結(jié)合基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)篇中的一些實(shí)例，用QTEmbedded編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單圖片瀏覽程序。該程序具有如下功能：（1）能讀取文件系統(tǒng)系統(tǒng)所有目錄下的圖片，在實(shí)驗(yàn)箱的LCD屏幕上顯示出來(lái)。（2）具有單張查看和循環(huán)播放

9、兩種模式。（3）在循環(huán)播放模式下，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱的數(shù)碼管顯示播放時(shí)間間隔（以秒為單位）。（4）在單張查看模式下可以通過(guò)點(diǎn)擊觸摸屏切換到下一張，上一張。附件為方便讀者更高效地理解并完成本書(shū)的實(shí)例，筆者為部分章節(jié)提供了相關(guān)的源代碼，工程文件以及參考資料等。以附件的形式發(fā)布在隨書(shū)光盤(pán)中。作者本書(shū)第一篇由徐成，譚曼瓊，徐署華，劉豪和朱雪慶編寫(xiě)，第二篇由徐成，譚曼瓊和朱雪慶編寫(xiě)，第三篇由譚曼瓊編寫(xiě)，第四篇由譚曼瓊，朱雪慶和邱金波編寫(xiě)。全書(shū)由譚曼瓊