嵌入式开发教程之ARM硬件仿真软件syseye 使用简介
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⼿把⼿教你搭建国产嵌⼊式模拟器SkyEye开发环境SkyEye介绍SkyEye是⼀个开源软件(OpenSource Software)项⽬,中⽂名字是"天⽬"。
SkyEye的⽬标是在通⽤的Linux和Windows平台上实现⼀个纯软件集成开发环境,模拟常见的嵌⼊式计算机系统(这⾥假定"仿真"和"模拟"的意思基本相同);可在SkyEye上运⾏µCLinux以及µC/OS-II等多种嵌⼊式操作系统和各种系统软件(如TCP/IP,图形⼦系统,⽂件⼦系统等),并可对它们进⾏源码级的分析和测试。
关于开源版本的更多介绍:⽬前开源版本停留在1.3.5版本,后期版本由浙江迪捷软件科技有限公司开发和维护,。
build教程环境说明本⽂介绍在操作系统 Ubuntu 16.04 中编译安装硬件仿真软件 SkyEye 1.3.5 的⽅法。
镜像版本:为了保证顺利安装,可以选择与本⽂相同的Ubuntu来操作。
同时你需要下载本仓库,release/skyeye-1.3.5中包含了我们需要的安装包和⼀些软件包。
安装依赖由于SkyEye1.3.5引⽤了llvm3.0底层虚拟机、x11底层界⾯库等⼀些软件。
如果是新安装的Ubuntu系统,这些软件可能就没有,因此在安装SkyEye之前需要把它们⼀起安装到机器上。
⾸先执⾏:sudo apt-get update然后执⾏以下命令:sudo apt-get install git-core make automake autoconf libtool g++ python-dev libxft-dev libx11-dev libxpm-dev libncurses5-dev texi2html xterm texinfo x11proto-xext-dev libxext-dev python-numpy python-faulthandler python-wxtools libjson0-dev pu 主要涉及的库有:名称说明git-core-make-automake-autoconf-libtool动态库加载⼯具g++-python-dev-libxft-dev-libx11-dev界⾯底层库依赖包libxpm-dev-libncurses5-dev-texi2html-xterm终端模拟器texinfo⽂档系统x11proto-xext-dev界⾯底层库libxext-dev-python-numpy-python-faulthandler-python-wxtools-libjson0-dev-putty终端⼯具接着,我们还需要更新或安装⼀些依赖库,这些库ubuntu⾃带,但是保险起见,我们需要⼿动再安装⼀遍。
第5章 嵌入式系统的仿真软件SKYEYE众多的电子电路应用设计都在标准的PC机上寻求廉价的解决方案,那就是要尽量节省硬件上的投资,尝试在PC机上用软件的方式构建一系列数据模型,来仿真具体的电子电路的运行过程,甚至还能提供虚拟的仪器仪表,以图形化方式使用户能实时地观察系统运行的中间参数。
事实上,很多这样的尝试都已经获得了成功,甚至已经得到认可,成为了行业的标准,比如设计模拟电路与数字电路时可以用Multisim软件仿真,开发单片机系统时可以用Proteus 软件仿真,评估数字信号处理的算法时可以用Matlab仿真,建立通信系统前可以用Agilent ADS软件仿真,CPLD与FPGA器件可以直接用Quartus软件仿真,一时间,似乎电路的相关应用与开发都可以在标准PC机上进行仿真实现。
目前,嵌入式系统的仿真软件主要有SKYEYE与QEMU,这里选用SKYEYE软件来仿真嵌入式系统中的软硬件系统。
学习目标:掌握SKYEYE的安装了解SKYEYE的配置文件掌握SKYEYE程序的启动方法了解SKYEYE的编译过程5.1 SKYEYE硬件模拟平台5.1.1 SKYEYE介绍1.SKYEYE简介SKYEYE是一个面向完整PC系统的开源仿真器。
除了仿真处理器外,SKYEYE还允许仿真所有必要的子系统,如连网硬件和图形硬件。
它还允许实现高级概念上的仿真,比如,仿真其它的处理器架构(如ARM、MIPS和PowerPC等)。
这里说的仿真,也就是通过模拟出一个完整的硬件环境来使用户虚拟化地操作硬件平台,后面可能不再区别仿真与模拟的概念。
SKYEYE可以实现嵌入式系统的仿真,给用户提供一个虚拟的硬件操作平台。
2.SKYEYE的目标与意义SKYEYE是一个指令级仿真器,可以模拟多种嵌入式开发板,可支持多种CPU指令集,在SKYEYE上运行操作系统与在一个真实的硬件环境中运行是一样的,看不出其中的差别,并且开发人员还可以通过SKYEYE调试操作系统和系统软件。
嵌入式系统开发与硬件编程指南引言:- 嵌入式系统开发是指在特定设备上运行的计算系统的软硬件的开发和集成。
- 硬件编程是指通过使用编程语言在硬件上开发应用程序。
- 嵌入式系统开发和硬件编程是开发智能设备、无人机、机器人等各种应用的关键技能。
一、了解嵌入式系统:- 介绍嵌入式系统的定义和特点。
- 嵌入式系统应用领域的丰富多样性,如物联网、汽车、医疗设备等。
- 嵌入式系统的发展趋势和前景。
二、了解硬件编程基础知识:- 硬件编程的概念和作用。
- 硬件编程语言的种类,如C、C++、VHDL等。
- 硬件编程的工具和开发环境,如开发板、仿真器等。
三、学习嵌入式系统开发的步骤:1. 硬件选择和连接:- 根据项目需求选择合适的硬件平台。
- 硬件接口的了解和连接方法的掌握。
2. 操作系统的选择和安装:- 选择适合项目的操作系统,如Linux、RTOS等。
- 学习操作系统的安装和配置。
3. 学习编程语言:- 选择适合嵌入式系统开发的编程语言,如C、C++等。
- 学习语言的基础知识和语法规则。
4. 学习嵌入式编程:- 学习嵌入式编程的基础知识和技巧,如中断处理、定时器和串口通信等。
- 编写简单的嵌入式应用程序进行测试。
5. 软硬件调试和优化:- 学习使用调试工具和技术进行软硬件调试。
- 优化嵌入式系统的性能和功耗。
6. 进一步开发和应用:- 学习更高级的嵌入式编程技术,如嵌入式图形界面、网络编程等。
- 开发具有实际价值的嵌入式应用,如智能家居控制系统、智能车辆等。
四、嵌入式系统开发的注意事项:- 学习和掌握相关的数学和物理知识,如电子电路、信号处理等。
- 注意嵌入式系统的稳定性和可靠性,进行充分的测试和验证。
- 关注安全性和隐私保护,合理处理用户数据。
结论:- 嵌入式系统开发和硬件编程是一个复杂而有挑战性的过程。
- 学习嵌入式系统开发和硬件编程需要耐心和实践。
- 不断学习和掌握新的技术和工具,保持对创新的热情。
参考文献:[1] Barr, M., & Massa, A. (2006). Programming embedded systems: with C and GNU development tools. O'Reilly Media, Inc.[2] Yiu, J. (2016). The definitive guide to ARM® Cortex®-M3 and Cortex®-M4 processors. Newnes.[3] Zhang, L., & Yan, Z. (2015). Embedded software development for safety-critical systems. CRC Press.。
ARM嵌入式系统基础教程嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它被设计用于特定任务或功能,通常是实时的,并在自己的硬件平台上运行。
它主要用于各种行业和应用领域,如消费电子产品、汽车、医疗设备和工业自动化。
ARM(Advanced RISC Machines)是一种广泛使用的微处理器架构,它在嵌入式系统中被广泛采用。
ARM处理器具有低功耗、高性能和小尺寸的特点,使其成为选择嵌入式系统的首选。
嵌入式系统基础教程将介绍ARM嵌入式系统的基本概念和技术,帮助读者快速入门。
首先,教程将介绍嵌入式系统的基本原理和组成,包括处理器、内存、输入/输出设备和操作系统。
读者将了解这些组件之间的相互作用,如何选择合适的组件以满足应用需求。
接下来,教程将深入探讨ARM处理器的架构和指令集。
读者将了解ARM处理器的工作原理、寄存器和指令集,并学习如何编写ARM汇编程序。
教程将通过实际的例子和练习来帮助读者理解和应用这些概念。
此外,教程还将介绍嵌入式软件开发的基本知识和工具。
读者将学习如何使用开发工具链,如编译器、调试器和仿真器,以及如何编写嵌入式软件程序。
教程还将探讨软件开发过程中常见的问题和调试技巧。
最后,教程将介绍一些实际的应用案例,如智能家居系统、机器人和无人机。
读者将学习如何设计和实现这些系统,并了解他们在实际应用中的用途和挑战。
总之,ARM嵌入式系统基础教程旨在帮助读者理解和应用嵌入式系统和ARM处理器的基础知识。
通过学习本教程,读者将能够开始设计和开发自己的嵌入式系统,并在各种应用领域中应用它们。
教程提供了理论知识和实际案例相结合的学习方式,使读者能够迅速上手并应用所学知识。
ARM嵌入式系统硬件设计及应用实例ARM嵌入式系统是指使用ARM架构的处理器作为核心的嵌入式系统,它在嵌入式领域应用非常广泛,因为ARM处理器具有低功耗、高性能、低成本等优势。
ARM嵌入式系统的硬件设计主要包括处理器选择、电源管理、外设接口、外设选型等方面,下面将以一个智能家居控制系统为例,介绍ARM嵌入式系统硬件设计及应用实例。
一、处理器选择在设计ARM嵌入式系统时,首先需要选择合适的ARM处理器,常见的ARM处理器系列包括Cortex-M系列、Cortex-A系列和Cortex-R系列。
对于智能家居控制系统这种低功耗、实时性要求不高的应用场景,可以选择Cortex-M系列处理器,如STM32系列。
STM32系列处理器具有低功耗、高性能、丰富的外设接口等特点,非常适合嵌入式系统应用。
二、电源管理在设计ARM嵌入式系统时,电源管理是非常重要的一环。
智能家居控制系统通常需要接入多个传感器、执行器等设备,这些设备工作时会消耗大量电能。
因此,需要合理设计电源管理模块,包括电源管理芯片、电源转换器、稳压器等组件,以确保系统稳定可靠地工作。
三、外设接口智能家居控制系统通常需要接入多种外设设备,如传感器、执行器、显示屏、通信模块等。
因此,在ARM嵌入式系统的硬件设计中,需要设计适配这些外设设备的接口,如GPIO、SPI、I2C、UART等接口。
同时,还需要考虑外设设备与ARM处理器之间的数据传输速度、稳定性等因素。
四、外设选型在设计ARM嵌入式系统时,选择合适的外设设备也非常重要。
对于智能家居控制系统来说,传感器是必不可少的外设设备之一、传感器的选择应考虑其精度、灵敏度、稳定性等因素。
此外,还需要考虑执行器、显示屏、通信模块等外设设备的选型,以确保系统正常工作。
以上是一个智能家居控制系统的ARM嵌入式系统硬件设计及应用实例。
通过合理选择处理器、设计电源管理模块、设计外设接口、选择外设设备等步骤,可以设计出稳定可靠的ARM嵌入式系统,满足不同应用场景的需求。
嵌入式系统实验报告专业:姓名:学号:一、试验目的利用skyeye模拟开发板模拟嵌入式开发系统,在skyeye上运行操作系统,调试程序和系统软件。
二、实验过程1.实验环境主机:Ubuntu9.04编译器:gcc4.3.3交叉编译工具:arm-elf-tools-20040427.sh仿真软件:skyeye-1.2.8_rc1Bootloader:u-boot-1.1.4待仿真内核:uClinux-dist-200701302.skyeye-1.2.8_rc1的安装1)安装相关的依赖包,在终端中运行以下命令:$sudo apt-get install libgtk2.0-dev pkg-config libatk1.0-dev libpango1.0-dev$sudo apt-get install libfreetype6-dev libglib2.0-dev libx11-dev binutils-dev2)把源码包skyeye-1.2.8_rc1.tar.gz放到$home目录下,在终端中运行以下命令:$cd $home$tar -cxvf skyeye-1.2.8_rc1.tar.gz //解压源码包得到skyeye-1.2.8_rc1文件夹$cd skyeye-1.2.8_rc1$./configure //配置文件,生成Makefile文件$make //编译文件$sudo make install //安装编译好的skyeye$whereis skyeye //查看skyeye安装的位置运行skyeye,显示其版本和所支持的处理器,运行以下命令,显示如下图。
$skyeye3.安装skyeye过程中遇到的问题在$make后会遇到以下三个问题:1)提示没有找到命令”makeinfo”。
解决的方法:$sudo apt-get install texinfo2)/usr/include/bits/fcntl2.h:51: 错误:调用‘__open_missing_mode’,声明有错误属性:open with O_CREAT in second argument needs 3 arguments解决方法:打开错误提示的./device/nandflash/nandflash_smallblock.c 文件,约在519行的:if ((nf->fdump= open(dev->dump, FILE_FLAG)) 0)改为:if ((nf->fdump= open(dev->dump, FILE_FLAG,0777)) 0)这是因为open函数在调用时少了一个参数。
Proteus和MDK使用指南首先,我们用Proteus软件进行嵌入式硬件电路图的设计,这里以流水灯实验为例。
第1步,打开Proteus 7 professional,进入ISIS 7 professional。
第2步,新建一个设计。
File→New Design→选择第一个Default模板(见下图),然后取名保存(见下图)。
第3步,从库中选择器件。
按左上方的按钮(见下图),在界面的Keywords 中输入所需器件名称,在右边的Result窗口可见所选器件(见下图),双击Result 窗口内该器件,可将其放入Device列表中(见下图),供后续步骤使用。
选完所有器件,点击界面右下角的OK,若选错器件可在Device列表中点中器件右击后选择删除。
实验五所需器件为:LPC2138,LED-GREEN(LED发光二级管), RES(电阻)实验六、七所需器件为:LPC2138,LED-GREEN(LED发光二级管), RES(电阻),BUTTON(按键)实验八所需器件为:LPC2138,7SEG-COM-CAT-GRN(发光数码管), RES(电阻)第4步,放置器件至画板。
在Device列表中点击所需放置的器件名称,然后移动鼠标至画板上,任意处点击一下即可出现器件的红色影子(见下图),可移动鼠标选择放置区域,选定区域后点击鼠标,便可将该器件放置在该处。
过程中也可按右键取消放置。
可按此方法将该器件连续放置到多处(见下图)。
如果不需要该器件,可选中器件后右键再选删除。
滚动鼠标中间按钮可放大/缩小画板,以方便连线和观察。
放置完器件后还需放置电源和地。
点击界面最左边模式列表中的,切换到Terminals Mode,分别选择POWER(电源)和GROUND(地)并放置到画板上(见下图)。
做完该步骤后,可按切换回Component Mode继续放置其他器件,或按切换到Selection Mode。
第5步,修改电源值和电阻值。