"这篇文档是关于嵌入式系统设计与实践的教程,由广州大学华软软件学院电子系的谭石坚编制。内容涵盖了交叉编译器的制作、GCC-ARM裸奔程序设计、u-boot的移植与设置、内核移植与启动以及根文件系统的构建。教程以C语言的裸奔闪灯程序为例,介绍了如何用C语言编写控制LED闪烁的程序,并涉及了ARM处理器的启动流程和内存布局。"
在嵌入式系统设计中,C语言的裸奔闪灯程序是一个基础而重要的实践环节。在这个例子中,程序通过修改寄存器值来控制LED灯的亮灭,展示了嵌入式编程的基本原理。首先,`start.S`作为启动代码,负责调用C语言的`led_loop`函数。在`led_loop`函数中,通过定义宏来访问特定地址的GPIO控制器寄存器,如`GPM4CON`, `GPM4DAT`, 和 `GPM4UP`,这些寄存器用于配置和控制GPIO端口的行为。
`delay`函数是一个简单的延时循环,通过一个计数器递减实现微秒级别的延迟。`led_loop`函数则设置了GPIO端口的模式,使其能够输出高低电平,然后通过交替设置`GPM4DAT`寄存器的值,实现LED灯的闪烁效果。
交叉编译器是嵌入式开发的核心工具,它允许在宿主机上生成目标平台的可执行代码。GCC(GNU Compiler Collection)是常用的交叉编译器,可以支持多种架构,包括ARM。了解4412 SOC的启动流程、内存布局以及SD卡/EMMC的布局对于理解程序是如何在目标硬件上运行至关重要。
u-boot作为嵌入式系统的引导加载程序,它的移植和配置涉及到设备树、启动参数的设置以及自定义命令的添加。Linux内核的移植则包括基本配置编译、生成过程和启动参数的设定,最后通过u-boot加载内核映像(zImage)来启动操作系统。
根文件系统构建包括创建简单的文件系统结构、通过NFS测试、移植必要的软件如bash和文件系统工具e2fsprogs,以及串口通信软件lrzsz,以便于在嵌入式系统上提供基本的交互环境和服务。
整个教程不仅提供了理论知识,也包含了大量的实践操作步骤,对于学习和理解嵌入式系统的设计与开发具有很高的参考价值。