arm开发板(arm开发板有哪些)

  arm开发板(arm开发板有哪些)

  打开盒子,里面来个全家福。

  盒子里面包含的东西有,开发板(底板+核心板)一块,12V2A电源适配器一个,micro usb安卓数据线一根,type-c安装数据线一根,显示屏排线一根。

  再来个开发板的近景图

  这款开发板有两个版本,一个是NAND版本,内存容量512MB+512MB,另一款是eMMC版本,内存是512MB+8GB。我手上的是NAND版本,NAND和eMMC开发的程序除了U-boot不一样,其它都一样,很容易切换。

  野火i.MX6ULL处理器主频800MHz,包含两个网口,很容易进行网络编程。

  该开发板配置如上图。板载一个HDMI的高清视频接口,在没有屏幕的情况下,可以直接接电脑屏幕使用。

  关于开箱内容,就写到这里。

  本文在win10的虚拟机中安装ubuntu18.04进行开发,其中所有的坑及解决方法都基于此系统。

  在ubuntu的终端中输入

  sudo apt-get updatesudo apt install net-toolssudo apt install make gcc-arm-linux-gnueabihf gcc bison flex libssl-dev dpkg-dev lzop

  将ubuntu和开发板连接到同一台路由器上,确保两者的ip在同一个网段。

  Ubuntu中输入

  sudo apt install nfs-kernel-server

  在home/user下建立nfs文件夹,并通过以下命令赋予权限(我的user目录为hasee)

  sudo chmod -R 777 nfs

  使用vim命令打开/etc/exports

  更改如下内容

  保存后重启虚拟机。

  在ubuntu下使用ifconfig查询本机ip

  我的ip:192.168.2.217

  通过串口终端连接win10电脑和开发板,分享一个我经常用的工具,MobaXterm_Personal_20.6,功能非常强大,谁用谁知道。

  打开MobaXterm按照如下图操作

  这样就可以操作开发板的终端了,首先在根目录下的mnt目录下建立nfs文件夹,

  输入pwd后返回如下路径

  在开发板中输入

  sudo mount -t nfs 192.168.2.217:/home/user/nfs /mnt/nfs

  说明: 192.168.2.217这个IP是电脑虚拟机ubuntu的ip

  /home/user/nfs是虚拟机的ubuntu的nfs文件夹路径

  /mnt/nfs是开发板中nfs的路径

  只要没有出现如下提示即表示成功:

  在ubuntu中编写简单的测试程序,文件名helloworld.c,源码如下

  #include "stdio.h"int main(int argc,char **argv){ printf("hello world!\n"); return 0;

  }

  执行如下命令进行编译,这里必须使用交叉编译工具,否则无法再开发板上运行:

  gcc-arm-linux-gnueabihf-gcc helloworld.c -o helloworld

  会在相同路径下生成一个helloworld文件,如下

  将新生成的helloworld文件通过cp命令拷贝到ubuntu的home/user/nfs路径下。

  从win10上的MobaXterm工具操作开发板终端,进入到/mnt/nfs路径下,发现里面的helloworld文件,执行命令

  

  这就表示程序成功执行,搭建的环境可用。

  前面我们实现了最简单的驱动模版,这次我们继续探究驱动程序的编写。

  驱动代码核心的两句,是注册模块加载函数module_init()和注册模块卸载函数module_exit()。

  本次我们要提到的是设备百思特网号的申请,字符设备的注册和节点的创建。

  申请设备号通常有两种申请方式:静态申请和动态申请。

  静态申请设备号的函数原型

  int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)//参数dev_t from: dev_t类型的变量,用于指定字符设备的起始设备号,如果要注册的设备号已经被其他的设备注册了,那么就会导致注册失败。//参数unsigned count:指定要申请的设备号个数,count的值不可以太大,否则会与下一个主设备号重叠。//参数const char *name:表示设备名称,我们可以在/proc/devices中看到该设备。//返回值0表示申请成功,返回其它表示失败,并且失败的原因可以通过错误码获取。

  使用静态申请设备号时,都需要去查阅内核哪些设备号被使用,一旦有重复的将导致设备号申请失败,对应的设备注册不成功,使用十分不便。

  动态申请设备号的函数原型

  int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)//参数dev_t *dev:指向dev_t类型数据的指针变量,用于存放分配到的设备编号的起始值;//参数unsigned baseminor:次设备号的起始值,通常情况下,设置为0;//参数unsigned count:同register_chrdev_region类型,用于指定需要分配的设备编号的个数以及设备的名称。//返回值0表示申请成功,返回其它表示失败,并且失败的原因可以通过错误码获取。

  该函数函数,内核会自动分配给我们一个尚未使用的主设备号,不要认为操作,使用比静态方便多了,在司机程序开发中,特别是在3.x的内核中使用十分普遍。

  无论是以上哪种方式申请设备号,都需要使用unregister_chrdev_region()函数来释放设备号,释放设备号的函数在删除设备时被调用,以供设备重新注册时提供可用的设备号。如果删除时不释放,在设备重新添加时将报错,导致新设备不可用,进而影响驱动的稳定。

  函数原型

  void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)//参数dev_t from:指定需要注销的字符设备的设备编号起始值,我们一般将定义的dev_t变量作为实参。//参数unsigned count:指定需要注销的字符设备编号的个数,该值应与申请函数的count值相等,通常采用宏定义进行管理。

  在内核中提供了一个函数既可以用于动态申请,也可以用于静态申请,原型如下

  static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,const struct file_operations *fops){ return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);

  }//参数unsigned int major:该参数用于指定要申请的主设备号,相当于静态申请,当该值设为0时,由系统自动分配,相当于动态申请。//参数const char *name:指定设备的名称。//参数const struct file_operations *fops:设备的函数接口指针。

  该函数的释放设备号函数原型如下

  该函数的释放设备号函数原型如下static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name){

  __unregister_chrdev(major, 0, 256, name);

  }

  至于该部分,贴出我的代码

  printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module Init\n");

  ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0,1, "HelloWorld");

  if(ret == 0)

  printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] baseminor ok\n");else

  return 0;

  major = MAJOR(devno);

  minor = MINOR(devno);

  我们使用驱动的API与系统的API进行关联,主要是要实现file_operations结构体,而这个结构体需要使用cdev_init()函数来操作。

  void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)//cdev:struct cdev类型的指针变量,指向需要关联的字符设备结构体;//fops:file_operations类型的结构体指针变量,一般将实现操作该设备的结构体file_operations结构体作为实参。

  注册使用如下函数

  int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)//p:struct cdev类型的指针,用于指定需要添加的字符设备;//dev:dev_t类型变量,用于指定设备的起始编号;//count:指定注册多少个设备。

  只有注册了才能通过后续操作来创建设备节点。

  void cdev_del(struct cdev *p)//p:struct cdev类型的指针,用于指定需要添加的字符设备。//注册和注销是配对的,注销函数实在删除设备时执行的。

  该部分我的代码

  cdev_init(&cdev,&fops);

  ret = cdev_add(&cdev, devno, 1);

  if(ret < 0)   {   printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] cdev_add error\n");   }   该结构体是api的主要实现地方,该结构体原型很庞大,我就截个图上来吧   这只是其中一部分,本文实现的函数仅仅是open(),release(),write(),read(),这是个函数将通过应用层的api一一调用演示。   该部分我的代码如下   ssize_t hello_read(struct file *file, char __user *data, size_t length, loff_t *loff)   {   printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module hello_read\n"); return 0;   }   ssize_t hello_write(struct file *file, const char __user *data, size_t length, loff_t *loff)   {   printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module hello_write\n"); return 0;   }   int hello_open(struct inode *inode, struct file *file)   {   printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module hello_open\n"); return 0;   }   int hello_release(struct inode *inode, struct file *file)   {   printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module hello_release\n"); return 0;   }struct file_operations fops =   {   .owner = THIS_MODULE,   .open = hello_open,   .release = hello_release,   .write = hello_write,   .read = hello_read,   };   节点的创建就是要讲设备创建并且注册到文件系统中,其函数原型如下   struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent, dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt)//struct class *class:指向这个设备应该注册到的struct类的指针;//struct device *parent:指向此新设备的父结构设备(如果有)的指针,通常是NULL;//dev_t devt:要添加的字符设备的设备号;//void *drvdata:要添加到设备进行回调的数据;//const char *fmt:输入设备名称。   创建成功时返回设备结构体指针,失败时返回错误码。   删除设备节点原型函数如下   void device_destroy(struct class *class, dev_t devt)//struct class *class:指向注册此设备的struct类的指针;//dev_t devt:要添加的字符设备的设备号。   设备号的删除是在设备删除时执行的。   该部分我的代码如下,代码很简单,只要理解到了,很容易就写出来   hello_class = class_create(THIS_MODULE,"HelloWorld");   device_create(hello_class,NULL,devno,NULL,"HelloWorld");//创建设备节点   Hellomodule.c文件如下   #include #include #include #include #include #include "linux/cdev.h"#include #include int major = 0;int minor = 0;dev_t devno = 0;struct cdev cdev;static struct class *hello_class;ssize_t hello_read(struct file *file, char __user *data, size_t length, loff_t *loff)

  {

  printk(KERN_EMERG "[ KERN_百思特网EMERG ] Hello Module hello_read\n"); return 0;

  }ssize_t hello_write(struct file *file, const char __user *data, size_t length, loff_t *loff)

  {百思特网

  printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module hello_write\n"); return 0;

  }int hello_open(struct inode *inode, struct file *file){

  printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module hello_open\n"); return 0;

  }int hello_release(struct inode *inode, struct file *file){

  printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module hello_release\n"); return 0;

  }struct file_operations fops =

  {

  .owner = THIS_MODULE,

  .open = hello_open,

  .release = hello_release,

  .write = hello_write,

  .read = hello_read,

  };static int __init hello_init(void)

  { int ret = 0;

  printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module Init\n");

  ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0,1, "HelloWorld"); if(ret == 0)

  printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] baseminor ok\n"); else

  return 0;

  major = MAJOR(devno);

  minor = MINOR(devno);

  cdev_init(&cdev,&fops);

  ret = cdev_add(&cdev, devno, 1); if(ret < 0)   {   printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] cdev_add error\n");   }   hello_class = class_create(THIS_MODULE,"HelloWorld");   device_create(hello_class,NULL,devno,NULL,"HelloWorld");//创建设备节点   return 0;   }static void __exit hello_exit(void){   device_destroy(hello_class, devno);   class_destroy(hello_class);   cdev_del(&cdev);   unregister_chrdev_region(devno, 1);   printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module Exit\n");   }   module_init(hello_init);   module_exit(hello_exit);   MODULE_LICENSE("GPL");   MODULE_AUTHOR("chen");   Helloworld.c代码如下   #include "stdio.h"#include "unistd.h"#include #include #include int main(){ char buf[4] = {0}; char *hello = "/dev/HelloWorld"; int fd = open(hello,O_RDWR|O_NDELAY); if(fd < 0)   { printf("open error\n"); return 0;   }   write(fd,"0",1);   read(fd,buf,1);   close(fd); return 0;   }   Helloworld.c代码是一个应用层的测试代码,编译时使用如下命令   arm-linux-gnueabihf-gcc helloworld.c -o helloworld   输入安装命令,可以看到打印了模块初始化语句   执行sudo 可以看到我们程序中调用的4个函数都分别执行了一遍   同时使用命令ls /dev/H*能够看到我们自己的设备名称   通过卸载命令,可以看到卸载函数的打印信息   字符设备是 Linux 驱动中最基本的一类设备驱动,字符设备就是一个一个字节,按照字节流进行读写操作的设备,读写数据是分先后顺序的。比如我们最常见的点灯、按键、 IIC、 SPI,LCD 等等都是字符设备,这些设备的驱动就叫做字符设备驱动。   在linux中,驱动加载成功后会在“/dev”目录下生成一个相应的文件,我们自己编写的应用程序可以通过这个文件进行open来打开这个文件,使用close来关闭这个文件。open、 close这些函数是由 C 库提供的,在 Linux 系统中,系统调用作为 C 库的一部分。   Linux的驱动加载有两种方式,一种是将驱动编译到内核中,在内核启动的时候,驱动一起启动。另一种是将驱动编译成模块,在内核启动起来之后通过手动或者脚脚本再添加到内核中,添加到内核的命令insmod,卸载驱动的命令rmmod。   在编写驱动中,使用如下入口来加载和卸载驱动   module_init(hello_init); //注册模块加载函数module_exit(hello_exit); //注册模块卸载函数   在驱动加载时,输入insmod命令加载驱动, hello_init函数会首先被调用,在卸载驱动时,输入rmmod命令, hello_exit就会被调用。   下面来写一个最简单的驱动模版。   static int __init hello_init(void){   printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module Init\n");return 0;   }static void __exit hello_exit(void){   printk(KERN_EMERG "[ KERN_EMERG ] Hello Module Exit\n");   }   编写makefile文件   KERNEL_DIR=~/Kernel/ebf-buster-linux/build_image/build   ARCH=arm   CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-export ARCH CROSS_COMPILE   obj-m := hellomodule.oall:   $(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(CURDIR) modules   然后进行make,在makefile相同目录中会产生一个*.ko的文件   将hellomodule.ko文件拷贝到nfs路径下,命令   cp hellomodule.ko /home/hasee/nfs   打开开发板的串口终端,在nfs中执行insmod命令,结果如下   在该图中,我们看到已经打印出来的[ KERN_EMERG ] Hello Module Init内容,说明模块已经加载成功。   我们可以执行lsmod来查看当前内核中有没有我们的模块名存在   然后我们执行命令rmmod来卸载模块   这里有一点不一样,在安装模块时,我们用的命令中模块名写的hellomodule.ko,而卸载是模块名写的hellomodule,这一点一定要注意。   如上我们完成了一个简单的设备驱动,以后所有的驱动都是在这个模板上进行功能的添加的。   完整代码如下   下一篇文章我们将在该模板中添加设备号,实现open,close,write,read等函数,按照如下图的关系实现一个完整的字符设备测试案例   本文地址:

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