嵌入式Linux开发课程设计指导书

嵌入式课程设计指导书本科课程设计指导书一、课程设计的目的和作用课程设计是带有研究性质的专题研究分析、设计报告，是完成教学任务、培养合格人才的一个重要实践性教学环节。

通过课程设计，可以培养学生的开发和设计能力，提高综合运用所学知识和技能去分析、解决实际问题的能力，检验学生的学习效果等均具有重要意义。

通过课程设计，旨在使学生对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面、系统地回顾和总结，通过对具体题目的分析，使理论与实践相结合，巩固和发展所学理论知识，掌握正确的思维方法和基本技能，提高学生独立思考能力和团结协作的工作作风，提高学生利用计算机解决实际问题的能力及计算机实际操作水平，促进学生建立严谨的科学态度和工作作风。

嵌入式系统是一门综合性强、与实际应用密切相关的一门课程，这门课程从多个方面全面地描述了嵌入式系统的结构和开发过程原理，同时以实用化为目的，跟踪行业的最新技术发展。

本次课程主要要求学生了解嵌入式系统的基本概念；理解Windows Embedded CE 开发基础，熟悉在Windows CE 的基础上使用Visual Studio 2005 C# 进行嵌入式程序开发；掌握嵌入式系统中应用程序的编写与调试过程；掌握嵌入式移动数据库访问技术、 数据库访问技术以及GDI+绘图技术。

通过《嵌入式系统指导书》六个项目的分析设计，进一步强化学生独立思考、分析问题和动手能力。

最终培养学生综合设计开发能力。

可使参与该题目的同学综合掌握电子信息专业本科阶段应该具备的知识与能力，实现课程设计的真正目的。

二、课程设计任务本课程设计是在Windows CE 的基础上使用Visual Studio 2005 C# 进行嵌入式程序开发。

首先，是对Visual Studio 2005 软件做个简单的介绍：包括此软件的概述、软件工具栏的操作以及软件仿真功能实现等。

握嵌入式系统中应用程序的编写与调试过程；掌握嵌入式移动数据库访问技术、 数据库访问技术以及GDI+绘图技术。

嵌入式Linux系统开发基础课程设计一、课程概述本课程旨在为学生提供嵌入式Linux系统开发的基础知识，并引导学生通过实践掌握相关技能。

本课程包括嵌入式系统概述、Linux系统基础知识、应用开发、内核驱动开发等内容。

二、课程目标1.了解嵌入式系统的概念、特点和应用领域。

2.掌握Linux操作系统基础知识，如文件系统、进程管理和网络协议等。

3.能够熟练使用常用Linux开发环境和工具，如gcc、gdb、make等。

4.能够开发简单的应用程序和内核驱动程序，并运行在嵌入式系统上。

5.能够使用实际开发板进行操作系统、驱动和应用程序开发，并完成系统移植和调试。

三、教学大纲第一章嵌入式系统概述1.嵌入式系统定义和特点2.嵌入式系统应用场景3.嵌入式系统开发流程及其特点第二章 Linux系统基础知识1.Linux系统启动流程2.Linux文件系统3.Linux进程管理4.Linux网络协议栈第三章 Linux开发环境和工具介绍1.Linux下的gcc和gdb工具2.makefile的编写和使用3.熟悉Linux下的vim编辑器第四章嵌入式应用程序开发1.基于Linux系统的应用程序开发2.C语言程序设计3.Linux下的多线程编程第五章嵌入式内核驱动开发1.Linux内核驱动概述2.Linux设备驱动框架分析3.基于Linux内核的驱动程序开发第六章嵌入式Linux运行与调试1.交叉编译器的使用2.根文件系统制作与移植3.基于开发板的运行环境搭建4.嵌入式系统调试技巧四、实践环节为了帮助学生更好地掌握理论知识，本课程还将设置若干实践任务，包括：1.基于开发板制作运行环境。

2.使用交叉编译器编写应用程序。

3.开发LED驱动程序并运行在开发板上。

4.基于网络协议栈设计TCP/IP协议。

5.开发并使用系统监控功能等。

五、课程评价本课程采取理论与实践相结合的教学方式，通过课堂教学和实践环节的训练，学生将掌握嵌入式Linux系统开发的基础知识和技能。

嵌入式linux开发课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。

2. 掌握嵌入式Linux开发环境的搭建与使用。

3. 学习嵌入式Linux内核配置、编译与移植方法。

4. 掌握常见的嵌入式Linux设备驱动编程技术。

技能目标：1. 能够独立搭建嵌入式Linux开发环境。

2. 熟练运用Makefile、交叉编译工具链进行代码编译。

3. 能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序。

4. 学会分析并解决嵌入式Linux开发过程中的常见问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统开发的兴趣，提高学习积极性。

2. 培养学生的团队协作意识，增强沟通与表达能力。

3. 培养学生勇于克服困难，面对挑战的精神。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为高年级专业课程，要求学生具备一定的C语言基础和计算机硬件知识。

课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的实际动手能力。

针对学生特点，课程目标设定了明确的知识点和技能要求，旨在使学生能够掌握嵌入式Linux开发的基本方法，为后续项目实践和职业发展奠定基础。

课程目标分解为具体学习成果：1. 学生能够阐述嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。

2. 学生能够自主搭建嵌入式Linux开发环境，并进行简单的程序编译与运行。

3. 学生能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序，并实现相应的功能。

4. 学生能够针对嵌入式Linux开发过程中遇到的问题，提出合理的解决方案，并进行实际操作。

二、教学内容1. 嵌入式Linux系统概述- 嵌入式系统基本概念- 嵌入式Linux的发展历程- 嵌入式Linux系统的特点与优势2. 嵌入式Linux开发环境搭建- 交叉编译工具链的安装与配置- 嵌入式Linux文件系统制作- 常用开发工具的使用（如Makefile、GDB）3. 嵌入式Linux内核与驱动- 内核配置与编译- 内核移植方法- 常见设备驱动编程（如字符设备、块设备、网络设备）4. 实践项目与案例分析- 简单嵌入式Linux程序编写与运行- 设备驱动程序编写与调试- 分析并解决实际问题（如系统性能优化、故障排查）教学内容安排与进度：1. 嵌入式Linux系统概述（2课时）2. 嵌入式Linux开发环境搭建（4课时）3. 嵌入式Linux内核与驱动（6课时）4. 实践项目与案例分析（8课时）本教学内容基于课程目标，结合教材章节内容，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。

嵌入式Linux开发课程设计指导书课程编码：适应专业：计算机专业、电子信息工程专业学时：3周（计算机专业），2周（电子信息工程专业）学分： 3（计算机专业），2（电子信息工程专业）时间安排：分散先修课程：高级语言程序设计、计算机组成原理、接口技术，嵌入式系统，操作系统指导书名称：一、目的与任务：课程设计为学生提供了一个既动手又动脑，独立实践的机会，将课本上的理论知识和实际应用问题进行有机结合，锻炼学生分析、解决实际问题的能力。

本课程设计采用理论指导与实践相结合的方式，系统地学习并实践嵌入式Linux程序开发技术。

通过课程设计，学生可以熟练掌握Linux的基本操作，系统管理，并具备Linux下文件、进程、网络、GUI的开发方法，为实际应用开发打下坚实的基础。

二、目标通过本次课程设计要求学生达到以下目标：1）熟悉Linux操作系统具体操作（安装、基本命令、系统管理、FTP服务器搭建） 2）熟悉Linux下C程序开发调试的基本过程。

3）熟悉嵌入式Linux进程及进程间通信4）能够熟练编写Linux应用程序，包括文件、网络、图形等三、内容任务1、基础知识，完成以下任务：Linux操作系统的安装、基本命令的使用，网络的配置，FTP服务器搭建，VI编辑器的使用，文件压缩方法。

任务2、Linux系统C程序设计的基本知识，完成以下任务1）GCC编译器的使用，Linux系统C程序设计编译、调试方法。

2）分别用if和switch判断一个数的奇偶性并输出结果。

3）用for语句编写程序,计算100到200之间所有奇数的和。

4）用while语句编写程序,计算1000到2000之间所有能被16整除的数的和。

5）编写程序,将数组内容前后倒置a[]="abcdefghijkl"。

6）利用指针将数据A的内容复制到数组B。

7）定义一个结构变量成绩(姓名,课程,分数),对结构赋值并打印其内容。

任务3、嵌入式Linux程序设计，完成以下任务1）创建两线程，通过打印输出各自的线程号和打印次序，要求从打印结果能看出两个线程是并发执行的。

嵌入式系统设计实验指导书作者：张俊文2011-2-26实验一、嵌入式 Linux开发环境的建立试验目的1、掌握如何在 WINDOWS下安装虚拟机，2、在虚拟机中安装 LINXUX操作系统；预备知识绝大多数Linux 软件开发都是以native 方式进行的，即本机（HOST）开发、调试，本机运行的方式。

这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发，因为对于嵌入式系统的开发，没有足够的资源在本机（即板子上系统）运行开发工具和调试工具。

通常的嵌入式系统的软件开发采用一种交叉编译调试的方式。

交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台PC 机）上，对应的开发板叫做目标板。

运行Linux 的 PC【宿主机】开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制代码（这种可执行代码并不能在宿主机上执行，而只能在目标板上执行），然后把可执行文件下载到目标机上运行。

调试时的方法很多，可以使用串口，以太网口等，具体使用哪种调试方法可以根据目标机处理器提供的支持作出选择。

宿主机和目标板的处理器一般不相同，宿主机为Intel 处理器，而目标板如 UP-NetARM2410-S开发板为三星S3c2410.GNU 编译器提供这样的功能，在编译器编译时可以选择开发所需的宿主机和目标实验步骤：一预备知识Mware虚拟机安装Linux系统VMware软件安装使用VMware虚拟机可以在Windows系统下面再安装其他的操作系统，而不会对原有的操作系统造成任何影响。

本小节将讲述在Windows XP上安装VMware虚拟软件。

安装好VMvare软件以后，可以使用VMware建立一个虚拟计算机。

在建立虚拟机时，需要注意虚拟硬件的设置。

下面的步骤可以建立一个虚拟机新建了虚拟机以后，需要注意VMware使用方法。

本小节将介绍VMware中常用工具的使用方法。

常用工具提供了虚拟机的管理功能。

启动虚拟机系统以后，在虚拟机中的操作与本地计算机的操作是相似的。

嵌入式Linux系统开发教程第二版课程设计简介嵌入式 Linux 系统开发技术正在越来越广泛地应用于各种领域，如智能家居、智能交通、医疗健康、工业控制等等。

本课程旨在通过嵌入式 Linux 系统开发的理论和实践内容，帮助学生掌握嵌入式系统的开发和调试方法，为学生今后从事相关工作打下坚实的基础。

教学目标•掌握嵌入式系统开发的基本原理和方法；•掌握 Linux 操作系统在嵌入式系统中的基本应用；•掌握嵌入式系统的硬件和软件调试技术；•实践中了解常见的嵌入式开发板和开发工具。

教学内容第一章课程介绍•课程目标和要求•学习方法和教材第二章嵌入式系统基础知识•嵌入式系统的概念和发展历程•嵌入式系统的应用领域和特点•嵌入式处理器的分类和特点•嵌入式系统的软硬件架构第三章 Linux 操作系统介绍•Linux 操作系统的发展历程和特点•Linux 操作系统的组成结构和功能模块•Linux 操作系统的应用领域和特点•Linux 操作系统的安装和配置•Linux 操作系统的命令和脚本编写第四章嵌入式 Linux 系统的应用•嵌入式 Linux 系统开发的基本流程•嵌入式 Linux 系统的软件架构和应用程序设计•嵌入式 Linux 系统的应用场景和案例研究第五章嵌入式系统的硬件调试•嵌入式硬件开发的基础知识和原理•嵌入式系统的硬件调试流程和方法•嵌入式系统的常见故障和排查方法第六章嵌入式系统的软件调试•嵌入式软件开发的基础知识和原理•嵌入式系统的软件调试流程和方法•嵌入式系统的常见故障和排查方法第七章嵌入式系统的开发工具•嵌入式开发板和硬件接口的介绍•嵌入式开发工具的选择和使用•嵌入式开发板调试和软件下载第八章课程总结和复习•课程知识点的回顾和复习•课程设计和开发的总体评估•学生自主学习的实践和拓展实验项目•基于 ARM Cortex-A8 处理器的嵌入式 Linux 系统开发•基于 Raspberry Pi 或者 BeagleBone Black 开发板的嵌入式 Linux 应用开发•基于实际项目的嵌入式系统设计和开发成果评估•实验报告和代码实现•成果展示和演示•期末考试和总评成绩参考文献•《嵌入式 Linux 系统开发实战》（李剑颖著）•《嵌入式 Linux 环境构建实战》（赵勇著）•《嵌入式系统原理与实践》（颜向东著）•《ARM Cortex-A8 处理器和嵌入式 Linux 应用开发》（吴明辉著）。

嵌入式Linux操作系统课程设计一、前言随着物联网技术的发展，越来越多的嵌入式设备需要运行Linux操作系统。

本课程旨在通过对嵌入式Linux操作系统的学习和实践，让学生了解嵌入式Linux系统及其开发的基本知识，掌握常用的Linux内核驱动开发技术和应用开发技术，以及运用这些技术进行嵌入式系统开发的能力。

二、课程内容2.1 基础知识•嵌入式系统基础概念•嵌入式开发环境搭建•Linux操作系统概述及安装•Linux应用开发工具介绍•Linux内核结构及驱动开发2.2 实践环节•嵌入式Linux系统移植•Linux应用开发实践•常用Linux内核驱动开发实践•案例分析：基于嵌入式Linux系统的智能家居控制系统三、课程目标1.掌握嵌入式Linux系统的基本知识和开发环境的搭建方法。

2.熟练掌握Linux系统的应用开发技术与内核驱动技术。

3.学会嵌入式Linux系统的移植和应用开发，并能应用于实际项目中。

4.通过案例分析，了解智能家居控制系统的设计与实现。

四、课程要求1.学生需要熟悉C/C++编程语言，有一定的嵌入式系统开发经验。

2.学生需要具备基本的Linux操作系统使用经验。

3.学生需要认真听讲、积极参加课堂讨论，并按时完成实验和作业。

4.学生需要按照课程安排，认真进行课程实践和项目开发。

五、课程开发本课程采用理论结合实践的教学方法，通过教师的讲授、案例分析、课程实践等多种方式进行教学。

5.1 教师讲授教师会为学生详细讲解嵌入式Linux系统的基本知识和常用技术，帮助学生理解和掌握这些知识，并培养学生独立思考和解决问题的能力。

5.2 案例分析通过对智能家居控制系统的案例分析，让学生了解嵌入式系统的实际应用场景，培养学生解决实际问题的能力。

5.3 课程实践课程实践分为两部分：移植和应用开发实践。

学生需要在实验室进行嵌入式Linux系统的移植和应用开发实践，完成预定的实验和作业，并提交实验报告。

5.4 最终项目学生需要在课程结束时，完成一个基于嵌入式Linux系统的智能家居控制系统的设计与实现，并提交最终项目报告。

项目（实训）指导书系别：计算机系专业：软件工程专科专业课程：嵌入式系统开发制订人：朱贤刚审核人：罗洛阳制订时间：2014年8月目录项目一数码管显示实验 (3)项目二实时时钟实验 (7)项目三Linux应用程序编写实验 (11)项目四Linux驱动程序编写实验 (17)项目五Ramdisk文件系统创建 (22)项目六嵌入式web服务器移植及建立 (28)项目一数码管显示实验一、项目（实训）名称数码管显示实验。

二、项目（实训）学时数2学时。

三、项目（实训）目标实训目标：1. 了解数码管的显示原理；2. 掌握JXARM9-2440中数码管显示编程方法。

最终成果：1、能在ADT IDE集成开发环境中编写数码管显示程序，在数码管上循环显示0-F字符；2、能在数码管上显示HELLO。

获得的知识：1. 掌握数码管的显示原理；2. 掌握JXARM9-2440中数码管显示编程方法。

四、项目（实训）中的具体任务1、能在ADT IDE集成开发环境中编写数码管显示程序，在数码管上循环显示0-F字符；2、能在数码管上显示HELLO。

五、教师知识和能力要求知识要求：1. 了解C语言的基本知识；2. 了解ADT IDE中编写和调试程序的方法。

能力要求：1、能在ADT IDE集成开发环境中编写数码管显示程序，在数码管上循环显示0-F字符；2、能在数码管上显示HELLO。

六、学生知识和能力准备1. 了解C语言的基本知识；2. 了解ADT IDE中编写和调试程序的方法。

七、工具与设备1. 硬件：JXARM9-2410教学实验箱、PC机；2. 软件：PC机操作系统Windows 98(2000、XP) ＋ADT 1000开发环境。

八、辅助教学资料刘铁刚、杨磊等，《ARM9嵌入式技术及Linux系统实验指导书》，武汉创维特信息技术有限公司九、实施步骤与技术要点1．制作LED字符与码段对应表，以数组形式表示，如下面代码所示，seg7table[0]-seg7table[15]的值分别代表显示字符0-F时，各码段的输入数据。

实验一、嵌入式 Linux开发环境的建立试验目的1、掌握如何在 WINDOWS下安装虚拟机，2、如何安装 LINXUX操作系统；预备知识绝大多数Linux 软件开发都是以native 方式进行的，即本机（HOST）开发、调试，本机运行的方式。

这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发，因为对于嵌入式系统的开发，没有足够的资源在本机（即板子上系统）运行开发工具和调试工具。

通常的嵌入式系统的软件开发采用一种交叉编译调试的方式。

交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台PC 机）上，对应的开发板叫做目标板。

运行Linux 的 PC【宿主机】开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制代码（这种可执行代码并不能在宿主机上执行，而只能在目标板上执行），然后把可执行文件下载到目标机上运行。

调试时的方法很多，可以使用串口，以太网口等，具体使用哪种调试方法可以根据目标机处理器提供的支持作出选择。

宿主机和目标板的处理器一般不相同，宿主机为Intel 处理器，而目标板如 UP-NetARM2410-S开发板为三星S3c2410.GNU 编译器提供这样的功能，在编译器编译时可以选择开发所需的宿主机和目标实验步骤：一预备知识Mware虚拟机安装Linux系统VMware软件安装使用VMware虚拟机可以在Windows系统下面再安装其他的操作系统，而不会对原有的操作系统造成任何影响。

本小节将讲述在Windows XP上安装VMware虚拟软件。

安装好VMvare软件以后，可以使用VMware建立一个虚拟计算机。

在建立虚拟机时，需要注意虚拟硬件的设置。

下面的步骤可以建立一个虚拟机新建了虚拟机以后，需要注意VMware使用方法。

本小节将介绍VMware中常用工具的使用方法。

常用工具提供了虚拟机的管理功能。

启动虚拟机系统以后，在虚拟机中的操作与本地计算机的操作是相似的。

在VMware安装Linux系统时，对硬盘的分区、格式化操作，都是在虚拟硬盘上进行的。