一个基于嵌入式Linux驱动程序设计的实践教学案例
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第1篇一、案例背景随着我国教育改革的不断深入,职业教育和高等教育逐渐向企业、行业、社会需求靠拢。
嵌入式教学作为一种新型教学模式,旨在将专业知识与实际应用相结合,提高学生的实践能力和就业竞争力。
本案例以某高职院校电子信息工程系嵌入式技术专业为例,探讨嵌入式教学实践的具体实施过程。
二、案例目标1. 培养学生的嵌入式系统设计与开发能力;2. 提高学生的团队协作和沟通能力;3. 增强学生的就业竞争力。
三、案例实施1. 教学内容(1)嵌入式系统基础知识:嵌入式处理器、硬件电路设计、软件开发环境等。
(2)嵌入式系统开发:C语言编程、嵌入式操作系统、驱动程序开发等。
(3)项目实践:基于ARM、AVR等嵌入式处理器的项目设计与开发。
2. 教学方法(1)案例教学:通过典型嵌入式系统案例,让学生了解嵌入式系统开发流程,掌握相关技术。
(2)项目驱动教学:以实际项目为驱动,让学生在项目实践中学习知识,提高技能。
(3)团队协作教学:将学生分成若干小组,共同完成项目,培养学生的团队协作和沟通能力。
(4)实践教学:将课堂教学与实验室实践相结合,提高学生的动手能力。
3. 教学资源(1)教材:选用具有代表性的嵌入式系统教材,如《嵌入式系统原理与应用》、《ARM嵌入式系统设计与开发》等。
(2)实验设备:配备ARM、AVR等嵌入式开发板,以及相关实验器材。
(3)在线资源:利用网络资源,如在线课程、技术论坛等,为学生提供学习支持。
四、案例实施过程1. 前期准备(1)组建教学团队:由专业教师、企业工程师组成,确保教学内容的实用性和先进性。
(2)制定教学计划:根据课程设置,合理安排教学内容、教学方法和教学资源。
(3)实验室建设:购置实验设备,搭建实验平台,为学生提供实践环境。
2. 教学实施(1)课堂教学:按照教学计划,开展嵌入式系统基础知识、开发技术等方面的教学。
(2)项目实践:以实际项目为驱动,让学生分组进行项目设计与开发。
(3)团队协作:在项目实践中,培养学生团队协作和沟通能力。
第1篇一、背景随着我国教育改革的深入推进,教育理念、教育方法、教育评价等方面都发生了深刻的变化。
其中,嵌入式教学作为一种新型的教学模式,越来越受到教育界的关注。
嵌入式教学是指将专业知识融入专业教学过程中,让学生在学习专业知识的同时,掌握专业技能,提高学生的综合素质。
本文以某高校嵌入式教学实践为例,分享嵌入式教学的实践经验。
二、案例介绍1. 案例背景某高校电子信息工程专业为了提高学生的实践能力和综合素质,开展了嵌入式教学实践。
该专业在课程设置、教学方法、实践环节等方面进行了改革,将嵌入式教学理念贯穿于整个教学过程中。
2. 案例实施(1)课程设置在课程设置方面,该专业将嵌入式教学理念融入专业课程体系,增设了《嵌入式系统设计》、《嵌入式软件开发》等课程。
同时,将原有的《微机原理》、《数字电路》等课程进行整合,形成《嵌入式系统基础》课程,使学生能够系统掌握嵌入式系统设计的基本知识和技能。
(2)教学方法在教学方法上,该专业采用项目式教学、案例教学、翻转课堂等多种教学方法,提高学生的学习兴趣和积极性。
例如,在《嵌入式系统设计》课程中,教师引导学生进行项目实践,让学生在实际操作中掌握嵌入式系统设计的方法和技巧。
(3)实践环节在实践环节方面,该专业建立了嵌入式实验室,为学生提供实践平台。
实验室配备了丰富的嵌入式开发工具和设备,如ARM开发板、Linux系统、C/C++编程环境等。
学生可以在此进行嵌入式系统设计、软件开发等实践操作。
3. 案例成果(1)提高学生的实践能力通过嵌入式教学实践,学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高了学生的实践能力。
据调查,该专业学生在毕业后,普遍能够胜任嵌入式系统设计、软件开发等工作。
(2)提升学生的综合素质嵌入式教学不仅培养了学生的专业技能,还提高了学生的团队协作能力、沟通能力、创新能力等综合素质。
学生在项目实践中,学会了与他人合作,共同解决问题。
(3)优化教学评价体系嵌入式教学实践使得教学评价体系更加多元化。
合肥学院嵌入式系统设计实验报告(2013- 2014第二学期)专业: 11自动化卓越班实验项目:实验五 Linux设备驱动开发实验实验时间: 2014 年 5 月 20实验成员:、_____指导老师:干开峰电子信息与电气工程系2014年4月制一、实验目的1、熟悉嵌入式Linux下设备驱动程序的设计的进本方法。
2、掌握字符设备驱动程序的设计和调试方法。
3、熟悉设备驱动的测试和使用。
二、实验内容本实验要求学生熟悉嵌入式Linux下设备驱动程序的设计的基本方法,掌握字符设备驱动程序的设计和调试方法,完成LED驱动程序的编写和调试,并在目标开发板上测试。
三、实验步骤1、在linux-2.6.32.2/arch/arm/plat-s3c24x文件夹中打开gpio.c文件,查看s3c2410_gpio_cfgpin函数,void s3c2410_gpio_cfgpin(unsigned int pin, unsigned int function){void __iomem *base = S3C24XX_GPIO_BASE(pin);unsigned long mask;unsigned long con;unsigned long flags;if (pin < S3C2410_GPIO_BANKB) {mask = 1 << S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);} else {mask = 3 << S3C2410_GPIO_OFFSET(pin)*2;}switch (function) {case S3C2410_GPIO_LEAVE:mask = 0;function = 0;break;case S3C2410_GPIO_INPUT:case S3C2410_GPIO_OUTPUT:case S3C2410_GPIO_SFN2:case S3C2410_GPIO_SFN3:if (pin < S3C2410_GPIO_BANKB) {function -= 1;function &= 1;function <<= S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);} else {function &= 3;function <<= S3C2410_GPIO_OFFSET(pin)*2;}}/* modify the specified register wwith IRQs off */local_irq_save(flags);con = __raw_readl(base + 0x00);con &= ~mask;con |= function;__raw_writel(con, base + 0x00);local_irq_restore(flags);}2、在drivers/char目录下,我们建立一个驱动程序文件mini2440_leds.c,内容如下:#include <linux/miscdevice.h>#include <linux/delay.h>#include <asm/irq.h>#include <mach/regs-gpio.h>#include <mach/hardware.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/module.h>#include <linux/init.h>#include <linux/mm.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/types.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/moduleparam.h>#include <linux/slab.h>#include <linux/errno.h>#include <linux/ioctl.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/string.h>#include <linux/list.h>#include <linux/pci.h>#include <linux/gpio.h>#include <asm/uaccess.h>#include <asm/atomic.h>#include <asm/unistd.h>#define DEVICE_NAME "leds"//设备名(/dev/leds)//LED对应的GPIO端口列表static unsigned long led_table [] = {S3C2410_GPB(5),S3C2410_GPB(6),S3C2410_GPB(7),S3C2410_GPB(8),};//LED对应端口将要输出的状态列表static unsigned int led_cfg_table [] = {S3C2410_GPIO_OUTPUT,S3C2410_GPIO_OUTPUT,S3C2410_GPIO_OUTPUT,S3C2410_GPIO_OUTPUT,};/*ioctl函数的实现* 在应用/用户层将通过ioctl函数向内核传递参数,以控制LED的输出状态*/static int sbc2440_leds_ioctl(struct inode *inode,struct file *file,unsigned int cmd,unsigned long arg){switch(cmd) {case 0:case 1:if (arg > 4) {return -EINVAL;}//根据应用/用户层传递来的参数(取反),通过s3c2410_gpio_setpin函数设置LED对应的端口寄存器,s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], !cmd);return 0;default:return -EINVAL;}}/** 设备函数操作集,在此只有ioctl函数,通常还有read, write, open, close等,因为本LED驱动在下面已经* 注册为misc设备,因此也可以不用open/close*/static struct file_operations dev_fops = {.owner = THIS_MODULE,.ioctl = sbc2440_leds_ioctl,};/** 把LED驱动注册为MISC设备*/static struct miscdevice misc = {.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, //动态设备号.name = DEVICE_NAME,.fops = &dev_fops,};/** 设备初始化*/static int __init dev_init(void){int ret;int i;for (i = 0; i < 4; i++) {//设置LED对应的端口寄存器为输出(OUTPUT)s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);//设置LED对应的端口寄存器为低电平输出,在模块加载结束后,四个LED应该是全部都是发光状态s3c2410_gpio_setpin(led_table[i], 0);}ret = misc_register(&misc); //注册设备printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n"); //打印初始化信息return ret;}static void __exit dev_exit(void){misc_deregister(&misc);}module_init(dev_init); //模块初始化,仅当使用insmod/podprobe命令加载时有用,如果设备不是通过模块方式加载,此处将不会被调用module_exit(dev_exit);//卸载模块,当该设备通过模块方式加载后,可以通过rmmod命令卸载,将调用此函数MODULE_LICENSE("GPL"); //版权信息MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.");//开发者信息3、我们添加LED设备的内核配置选项,打开drivers/char/Kconfig文件,添加如下部分内容:config LEDS_MINI2440tristate "LED Support for Mini2440 GPIO LEDs"depends on MACH_MINI2440default y if MACH_MINI2440helpThis option enables support for LEDs connected to GPIO lines on Mini2440 boards.4、把对应的驱动目标文件加入内核中,打开linux-2.6.32.2/drivers/char/Makefile文件,添加如下部分内容:obj-$(CONFIG_LEDS_MINI2440) += mini2440_leds.o这样,我们就在内核中添加做好了LED驱动。
课程简介:Linux Drivers的开发重点在于架构设计而不是语法细节,如何使用Linux已有的API来设计和实现机制良好的Linux Drivers是其重点所在。
对Linux Driver Developer而言,要做的工作主要分为2个层面:1,Virtual Device Driver: 往上层支持 Linux kernel 所提供的 Virtual File System 层,并实作 system calls。
使用者可透過 system callinterface 与 device driver 沟通;2,Physical Device Driver: 往下层使用 Linux kernel 所提供的 device interface 操作硬件。
Virtual device driver 的主题的重要性大于physical device driver,如何善用 Linux 所提供的介面 (interface)來设计Drivers,并配合 user application 来设计应用程序是重点;与user application 如何互动動,是编写Driver非常重要的一个环节,正确理解和处理user-space 与kernel-space 的关系,尤其的对当今最为火爆的智能平台Android而言,这一点尤为重要。
课程目标:本课程旨在协助工程师在掌握驱动程序设计和编写最佳实践的前提下,完整的编写出【好】的驱动程序,并以Android最核心的驱动Binder驱动为案例,让学习者一方面彻底掌握嵌入式Linux一个商业级别驱动的完整实现,另一方面也为掌握Android框架打下最坚实的基础;培训对象:能看懂C语言代码;最好是对Linux内核有所了解;时间內容备注第一天第1个主题:搭建嵌入式Linux Driver开发环境1,1 虚拟机和Linux1,2 source insight第2个主题:第一个嵌入式Linux Driver程序开发实战2,1 Helloworld驱动程序;2.2 模块参数和模块之间的通信;2.3 将模块加入到内核;第3个主题:Linux 驱动架构和设计流程3.1 通过案例反思linux 驱动的架构;3.2 Linux 驱动程序的最佳设计流程;第4主题:I/O4.1 I/O 端口的访问与读写函数;4.2 I/O 内存读写;第5主题:read/write 与wait queue5.1 read/write ;5.2 wait queue ;第6个主题: Kernel Timer 、Task Queue 與 Work Queue6.1 Kernel Timer ;6.2 Task Queue ;6.3 Work Queue时间 內 容备注 第二天 第7个主题: 中断处理(Interrupt handling) 與 BottomHalf7.1 Interrupt handling ;7.2 Bottom Half ;第8个主题:Memory Mapped I/O 與 User-space driver8.1 Memory Mapped I/O ;8.2 User-space driver ;第9个主题: Virtual File System 9.1 Subsystem (分层架构) 架构解析;9.2 Sysfs 架构与实战;9.3 Sysfs Class Driver ;第10个主题:Android & Linux Device Driver10.1 Android 与Linux 整合: HAL 架构 ;10.2 Kernel Space 与User space ;时间 内容备注 第三天 本次主题的内容是以Android 最核心的驱动Binder 驱动为案例,让学习者一方面彻底掌握嵌入式Linux 一个商业级别驱动的完整实现,另一方面也为掌握Android 框架打下最坚实的基础,具体内容如下:1. Service Manager 是如何成为一个守护进程的?即Service Manager 是如何告知Binder 驱动程序它是Binder机制的上下文管理者。
第1篇随着科技的飞速发展,嵌入式系统在各个领域得到了广泛的应用。
嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统,具有体积小、功耗低、实时性强等特点,因此在工业控制、智能家居、医疗设备等领域具有广泛的应用前景。
为了培养具有嵌入式系统开发能力的专业人才,嵌入式实践教学显得尤为重要。
本文将从嵌入式实践教学的目的、内容、方法等方面进行探讨。
一、嵌入式实践教学的目的1. 培养学生的实际动手能力嵌入式实践教学旨在让学生通过动手实践,掌握嵌入式系统的开发流程,提高学生的实际动手能力。
通过实践,学生可以了解嵌入式系统的硬件和软件设计,学会使用嵌入式开发工具和开发环境,从而提高学生的综合素质。
2. 增强学生的创新能力嵌入式实践教学鼓励学生发挥自己的想象力,提出新的设计方案。
在实践过程中,学生可以接触到最新的嵌入式技术,激发学生的创新思维,培养学生的创新能力。
3. 培养学生的团队协作能力嵌入式系统开发是一个团队协作的过程。
在实践教学过程中,学生需要与团队成员共同完成项目,这有助于培养学生的团队协作能力。
4. 提高学生的就业竞争力随着嵌入式系统在各个领域的广泛应用,具备嵌入式系统开发能力的人才需求不断增加。
通过嵌入式实践教学,学生可以掌握嵌入式系统的开发技能,提高自己的就业竞争力。
二、嵌入式实践教学的内容1. 嵌入式系统基础知识(1)嵌入式处理器:介绍常见的嵌入式处理器,如ARM、MIPS等,以及它们的性能特点。
(2)嵌入式操作系统:介绍常见的嵌入式操作系统,如Linux、uc/OS等,以及它们的应用场景。
(3)嵌入式开发工具:介绍嵌入式开发工具,如Keil、IAR等,以及它们的使用方法。
2. 嵌入式硬件设计(1)嵌入式系统硬件架构:介绍嵌入式系统的硬件架构,包括CPU、存储器、外设等。
(2)嵌入式系统硬件电路设计:介绍嵌入式系统硬件电路的设计方法,如PCB设计、电路仿真等。
(3)嵌入式系统硬件调试:介绍嵌入式系统硬件调试的方法,如示波器、逻辑分析仪等。
第1篇一、案例背景随着科技的飞速发展,嵌入式系统在各个领域得到了广泛应用。
嵌入式系统涉及计算机科学、电子工程、自动化等多个学科,具有实践性强、技术更新快等特点。
为了提高学生的嵌入式系统设计能力和实际操作能力,我国高校纷纷开展了嵌入式教学实践。
本文以某高校嵌入式教学实践为例,探讨嵌入式教学实践的有效方法。
二、教学目标1. 使学生掌握嵌入式系统基本原理和设计方法;2. 培养学生动手实践能力和创新意识;3. 提高学生团队协作和沟通能力;4. 为学生未来从事嵌入式系统相关工作奠定基础。
三、教学实践内容1. 嵌入式系统概述(1)嵌入式系统定义及特点;(2)嵌入式系统发展历程;(3)嵌入式系统分类;(4)嵌入式系统应用领域。
2. 嵌入式处理器与硬件平台(1)ARM架构概述;(2)ARM处理器核心技术;(3)常用ARM处理器型号及特点;(4)硬件平台搭建与调试。
3. 嵌入式软件开发(1)嵌入式操作系统概述;(2)Linux操作系统原理与应用;(3)嵌入式C语言编程;(4)驱动程序开发。
4. 嵌入式系统设计实践(1)嵌入式系统设计流程;(2)项目选题与需求分析;(3)硬件电路设计与仿真;(4)软件编程与调试;(5)系统集成与测试。
四、教学实践方法1. 理论与实践相结合在教学过程中,注重理论知识与实际操作相结合,使学生能够在理论指导下进行实践,提高实践能力。
2. 项目驱动教学以项目为驱动,将教学内容融入项目中,让学生在实践中掌握知识,培养团队协作和沟通能力。
3. 多媒体教学运用多媒体技术,如PPT、视频等,丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。
4. 案例教学通过分析实际嵌入式系统案例,让学生了解嵌入式系统在实际应用中的问题与解决方案。
5. 讨论式教学鼓励学生积极参与课堂讨论,激发学生的思维,提高课堂氛围。
五、教学实践效果1. 学生对嵌入式系统的理解更加深入,掌握了嵌入式系统基本原理和设计方法;2. 学生的动手实践能力和创新意识得到显著提高;3. 学生在团队协作和沟通方面取得明显进步;4. 学生对嵌入式系统相关岗位的就业竞争力得到提升。
嵌入式Linux驱动Makefile例子介绍本文档将为读者提供一个嵌入式L in ux驱动Ma ke fi le的例子,帮助读者理解嵌入式系统中的驱动开发以及Ma k ef il e在其中的作用。
本例子假设读者已经具备一定的Li nu x内核和驱动开发知识,并且了解基本的M a ke fi le语法。
环境准备在开始编写M ak ef il e之前,需要安装并配置以下工具和环境:-L in ux系统-G NU工具链-嵌入式开发套件(如A RM、M IP S等)-编辑器(如GN UE ma c s、Vi m等)Makef ile结构一个典型的M ak ef il e由以下几个部分组成:1.设置变量2.定义规则3.定义目标4.定义清理规则接下来,我们将详细说明每个部分的内容。
设置变量在M ak ef il e中,我们可以定义一些变量来方便我们的使用。
变量可以存储目录路径、文件列表、编译选项等信息。
以下是一个设置变量的示例:设置编译器C C=g cc设置编译选项C F LA GS=-Wa ll-I./i n cl ud e定义规则在M ak ef il e中,我们可以定义规则来指定需要如何编译和链接我们的代码。
一个典型的规则如下所示:编译目标文件%.o:%.c$(CC)$(C FL AG S)-c$<-o$@上述规则将告诉M ake工具如何生成目标文件。
其中,`%.o:%.c`表示以`.c`结尾的文件都是源文件,`.o`结尾的文件都是目标文件。
定义目标在M ak ef il e中,我们可以定义目标来指定需要编译的文件和生成的可执行文件。
一个典型的目标如下所示:定义目标a l l:dr iv er编译驱动程序d r iv er:d ri ve r.o$(CC)$(C FL AG S)dri v er.o-o dr iv er上述目标将告诉M ake工具生成名为`dr iv e r`的可执行文件。
我们可以根据实际需求定义更多的目标。