一.什么是裸機開發 裸機是一種通俗的講法,就是指ARM設備上沒有任何現成的程序來支持你的開發的軟件運行。它是相對設備上有在操作系統的情況運行可執行程序而言的。 這兩種程序有很大區別。在操作系統環境下,基本上跟桌面程序開發沒有太多區別,而裸機程序需要自己初始化硬件環境來運行。因為必須有一小段匯編寫的引導代碼來初始化,并且直接操作硬件。 裸機程序一般采用少量匯編加C語言來編譯(理論上C++可以了,但比較少)主要用來ARM匯編,硬件控制教學。硬件驗證和驅動開發。 大型的程序bootloader,實時操作系統uCOS/Nclues嚴格講也是裸機程序。 而且ARM的CPU的都有JTAG的在線硬件調試接口,通過JTAG硬件調試器,可以直接運行和單步調試裸機程序 二.裸機開發流程. 編碼-->編譯-->調試-->下載 1.編碼采用文本編輯器或相應IDE均可 2.編譯器目前主要是兩大類 armcc (ARM出品的編譯器) arm-linux-gcc (GNU ARM-Linux 編譯器,在非EABI的編譯器還分為arm-elf-gcc和arm-linux-gcc的區別現在基本不分了。) arm-linux-gcc 編譯出來的可執行文件格式是ELF,除了常見的TEXT段,BSS/DATA段外,還有會有一些調試段..而armcc編譯出來的格式是AXF。但AXF本質是仍然是ELF格式,只不過加一些特殊的調試段。 3.調試方法 如果用JTAG在線硬件調試的那種單步調試.有兩種接口。一種是ARM公司的RDI接口,另外一種硬件調試器虛擬的gdb接口。這個要使用ELF/或AXF格式 但很多程序會用直接讓程序輸出信息到串口方式進行調試。這種速度比較快,可以理解是廣義上的調試。這個階段要使用BIN格式。 4.下載 下載是指把可執行的BIN文件下載到開發板上的Flash之中。讓其完全脫離調試環境完全獨立運行。 如果一個空板,即Flash中沒有任何程序。這時需要一些特殊下載方式。比用JTAG燒錄工具下載到Flash之中。有一些CPU還有一些特殊的下載方式。比如S3C6410支持SD卡啟動。可以把下載的文件放在SD卡上,由SD卡里的BOOTLOADER來下載。 還有一些CPU內部帶有ROM自行啟動一個小程序,然后通過USB下載程序。比如JZ4740。 如果Flash上燒錄有bootloader,它往往自帶有燒錄功能。 可以通過TFTP/USB/串口方式從PC機下載到設備上。 可執行文件格式 Elf Linux下標準可執行結構.還有一種out是早期的較為簡單的可執行文件格式。但是在新版本里out就是ELF格式。 BIN bin文件是由ELF轉化而來,專門用下載到設備。相對于ELF它有兩個變化。第一BIN只有基本的text/bss/data段,沒有調試信息。第二。因為bin要下載到設備的。里面各段的地址是按相應地址對齊燒錄的。因為兩段之間很可能補一些空間的0空間。 ELF轉換為BIN用arm-linux-objcopy 以下語句把elf_name轉換成bin_name。 arm-linux-objcopy -O binary -S elf_name bin_name HEX: HEX主要是把BIN內容轉換成相應的ASCII的文本格式,并且每一行都帶下載地址。 HEX文件都是由記錄(RECORD)組成的。在HEX文件里面,每一行代表一個記錄。記錄的基本格式為: +---------------------------------------------------------------+ | RECORD | RECLEN | LOAD | RECTYPE | INFO or DATA | CHKSUM | | MARK ':' | | OFFSET | | | | +---------------------------------------------------------------+ | 1-byte | 1-byte | 2-byte | 1-byte | n-byte | 1-byte | +---------------------------------------------------------------+ 關于HEX/BIN區別,參見 http://blog.ednchina.com/wwh_nuaa/74736/message.aspx 不同產家的HEX格式有細微的差別,比如MOTO的HEX格式稱為S-Record格式,Intel格式稱為 Intel-HEX ,兩者的差別參見 http://blog.chinaunix.net/u1/58640/showart_1864111.html http://www.upsdn.net/html/2004-12/95.html 多用于可編程器的的離線下載或者單片機程序的下載。ARM開發不常用。 三.裸機開發環境. 常見的裸機開發環境 3.1 ADS開發環境 并口。 1.HOST操作系統: Windows 2.編譯器 : armcc 3.IDE : ADS 4.適用CPU :ARM7/ARM9 5.HOST硬件接口:并口JTAG調試板 6.調試軟件 :AXD+H-Jtag 特點:硬件調試成本比較低,但是調試和下載速度慢。 3.2 ADS開發環境 USB。 1.HOST操作系統: Windows 2.編譯器 : armcc 3.IDE : ADS 4.適用CPU :ARM7/ARM9 5.HOST硬件接口:USB接口的J-Link 6.調試軟件 : AXD+J-LinK RDI 3.3 arm-linux-gcc USB。 1.HOST操作系統: Linux 2.編譯器 : arm-elf-gcc /arm-linux-gcc 3.IDE : 任何支持GCC的IDE(如Eclipse等) 4.適用CPU :ARM7/ARM9/ARM11 5.HOST硬件接口:USB接口的OpenJtag 6.調試軟件 : OpenOCD/gdb 注:有WINDOWS相應版本 3.4 RVDS USB 1.HOST操作系統: Windowsj/Linux 2.編譯器 : armcc 3.IDE : RealView/Eclipse 4.適用CPU :ARM全系列 5.HOST硬件接口:USB接口的J-Link 6.調試軟件 : J-Link GDB 注:RVDS是RealView Developer Suite的縮寫是,ARM開發的ADS的升級版,在Eclipse基礎上改進。因此可以在多個操作系統運行。 另外armcc可以直接在Makefile調用,不需要通IDE。這也是很多大型軟件編譯方法 |