《智能家居系统》1

《智能家居系统》1

	在经过三个星期的实习中，我们做了一个基于ubantu软件上的Linux系统编程的智能家居系统。
	在此，总结一下。

• ls —》查看当前目录下的所有的目录和文件

   ls -l ---》查看当前目录下的所有的目录和文件详细信息
  

• cd —》切换当前路径

   cd /      进入根目录
   cd ~	  进入家目录
   cd 	  进入家目录
   cd /home/gec  进入家目录
   cd -	  返回上一次所在的路径
   cd ..	  进入上一级目录
   cd .      进入当前目录
   cd ..  -->上一级目录
   cd .   -->当前目录
   cd/   ---》只有在路径最前面时才有效
  

• touch —》创建文件

   touch 文件名
   touch 1.txt  ---》创建一个叫1.txt的文件
  

• mkdir —》创建目录

   mkdir 目录名
   mkdir test  ---》创建一个叫test的目录
  

• vi、vim —》编辑文件 —》不能使用window里面的快捷键

   vi 文件名
   1、如果文件不存在，则新建文件后，进入编辑模式
  
   2、如果文件存在，则直接进入编辑模式
  
   	按Esc，输入i进入真正的编辑模式
   	按Esc，输入  ：q! , 强制退出，不保存
   	按Esc，输入  ：wq ，保存再退出
  

• gedit —》编辑文件

   1、如果文件不存在，则新建文件后，进入编辑模式
  
   2、如果文件存在，则直接进入编辑模式
  

• cat —》打印文件里面的内容输入到屏幕上

   cat 文件名
  

一、什么是嵌入式系统（ARM+linux）

	以计算机技术为基础（软件+硬件），软件和硬件是可以裁剪的，在成本、体积、功耗、功能、稳定性等参数有严格要求的计算机系统。
	嵌入式系统是软硬件结合的，专用的计算机系统。

1、嵌入式硬件的组成

处理器：----执行代码、处理数据。常见的处理器的架构：x86、ARM、MIPS、RISC-V、......
        （51单片机----微控制器，不是微处理器）
S5P6818--ARM---Cortex-A53*8---1.5GHz

内存：存放正在运行的程序和正在处理的数据。（掉电丢失）
DDR3 1GB


硬盘：存放代码和数据（永久保存）
    eMMC电子硬盘  8GB


输出设备：液晶屏、VGA、LED灯、蜂鸣器、.....



输入设备：键盘、按键、触摸屏、摄像头、触摸板、.....


通信接口：网络、串口、I2C、SPI、.....

2、嵌入式软件

1）启动引导程序----bios
u-boot----通用的启动引导程序。初始化硬件平台、加载并启动操作系统内核。

2）操纵系统内核----Linux内核
Linux的优点：
免费的、开源的、资料多、系统功能丰富、稳定性好、系统可裁剪、...

3）应用程序

二、嵌入式开发环境的搭建

1、SecureCRT ------ 串口终端助手（GEC6818的控制台）

2、VMware-player（VMware-workstation）
虚拟机软件----在windows虚拟一台PC机，我们在虚拟的PC运行linux系统

3、ubuntu16.04

三、嵌入式开发环境

PC ---->ubuntu-16.04 + arm-linux-gcc
GEC6818 ----> 运行交叉编译好的程序

1.开发环境中的交叉编译器
bobeyfeng@ubuntu:/$ arm- —>+Tab键补全
arm-linux-addr2line arm-linux-gprof arm-none-linux-gnueabi-gcc
arm-linux-ar arm-linux-ld arm-none-linux-gnueabi-gcc-5.4.0
arm-linux-as arm-linux-ld.bfd arm-none-linux-gnueabi-gcc-5.4.0.br_real
arm-linux-c++ arm-linux-nm arm-none-linux-gnueabi-gcc-ar
arm-linux-c++.br_real arm-linux-objcopy arm-none-linux-gnueabi-gcc.br_real
arm-linux-cc arm-linux-objdump arm-none-linux-gnueabi-gcc-nm
arm-linux-cc.br_real arm-linux-ranlib arm-none-linux-gnueabi-gcc-ranlib
arm-linux-c++filt arm-linux-readelf arm-none-linux-gnueabi-gcov
arm-linux-cpp arm-linux-size arm-none-linux-gnueabi-gcov-tool
arm-linux-cpp.br_real arm-linux-strings arm-none-linux-gnueabi-gfortran
arm-linux-elfedit arm-linux-strip arm-none-linux-gnueabi-gfortran.br_real
arm-linux-g++ arm-none-linux-gnueabi-addr2line arm-none-linux-gnueabi-gprof
arm-linux-g++.br_real arm-none-linux-gnueabi-ar arm-none-linux-gnueabi-ld
arm-linux-gcc arm-none-linux-gnueabi-as arm-none-linux-gnueabi-ld.bfd
arm-linux-gcc-5.4.0 arm-none-linux-gnueabi-c++ arm-none-linux-gnueabi-nm
arm-linux-gcc-5.4.0.br_real arm-none-linux-gnueabi-c++.br_real arm-none-linux-gnueabi-objcopy
arm-linux-gcc-ar arm-none-linux-gnueabi-cc arm-none-linux-gnueabi-objdump
arm-linux-gcc.br_real arm-none-linux-gnueabi-cc.br_real arm-none-linux-gnueabi-ranlib
arm-linux-gcc-nm arm-none-linux-gnueabi-c++filt arm-none-linux-gnueabi-readelf
arm-linux-gcc-ranlib arm-none-linux-gnueabi-cpp arm-none-linux-gnueabi-size
arm-linux-gcov arm-none-linux-gnueabi-cpp.br_real arm-none-linux-gnueabi-strings
arm-linux-gcov-tool arm-none-linux-gnueabi-elfedit arm-none-linux-gnueabi-strip
arm-linux-gfortran arm-none-linux-gnueabi-g++
arm-linux-gfortran.br_real arm-none-linux-gnueabi-g++.br_real

2.交叉编译器的版本
bobeyfeng@ubuntu:/$ arm-linux-gcc -v
Using built-in specs.

    COLLECT_GCC=/usr/local/arm/5.4.0/usr/bin/arm-linux-gcc.br_real
    COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/local/arm/5.4.0/usr/bin/../libexec/gcc/arm-none-linux-gnueabi/5.4.0/lto-wrapper
    Target: arm-none-linux-gnueabi
    Configured with: ./configure --prefix=/home/geclab/buildroot-2016.11/output/host/usr --sysconfdir=/home/geclab/buildroot-2016.11/output/host/etc --enable-static --target=arm-none-linux-gnueabi --with-sysroot=/home/geclab/buildroot-2016.11/output/host/usr/arm-none-linux-gnueabi/sysroot --disable-__cxa_atexit --with-gnu-ld --disable-libssp --disable-multilib --with-gmp=/home/geclab/buildroot-2016.11/output/host/usr --with-mpc=/home/geclab/buildroot-2016.11/output/host/usr --with-mpfr=/home/geclab/buildroot-2016.11/output/host/usr --with-pkgversion='Buildroot 2016.11' --with-bugurl=http://bugs.buildroot.net/ --disable-libquadmath --enable-tls --disable-libmudflap --enable-threads --without-isl --without-cloog --with-float=soft --disable-decimal-float --with-abi=aapcs-linux --with-cpu=cortex-a15 --with-float=soft --with-mode=arm --enable-languages=c,c++,fortran --with-build-time-tools=/home/geclab/buildroot-2016.11/output/host/usr/arm-none-linux-gnueabi/bin --enable-shared --disable-libgomp
    Thread model: posix
    gcc version 5.4.0 (Buildroot 2016.11) 

3.编写一个测试程序

   #include 
   
   int main(void)
   {
   	printf("sizeof char = %lu\n",sizeof(char)); //字符、字节
   	printf("sizeof short = %lu\n",sizeof(short));//半字、短整型
   	printf("sizeof int = %lu\n",sizeof(int));//字
   	printf("sizeof long = %lu\n",sizeof(long));//双字、长整型
   	return 0;
   }

4、设置windows和linux的共享路径
bobeyfeng@ubuntu:/mnt/hgfs/day1$ cd /mnt/hgfs/day1/demo/
bobeyfeng@ubuntu:/mnt/hgfs/day1/demo$ ls
test1.c

5、编译C程序
1）使用gcc来编译---->可以在x86平台
bobeyfeng@ubuntu:/mnt/hgfs/day1/demo$ gcc test1.c -o test

bobeyfeng@ubuntu:/mnt/hgfs/day1/demo$ file test
test: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/l, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=799c7badc28ceb21e0fbe2763184d82fb07e2e6e, not stripped

bobeyfeng@ubuntu:/mnt/hgfs/day1/demo$ ./test
sizeof char = 1
sizeof short = 2
sizeof int = 4
sizeof long = 8

2）使用交叉编译器来编译程序
arm-linux-gcc ----->嵌入式平台上运行的程序

bobeyfeng@ubuntu:/mnt/hgfs/day1/demo$ arm-linux-gcc -o test test1.c
bobeyfeng@ubuntu:/mnt/hgfs/day1/demo$ arm-linux-gcc -o test test1.c
bobeyfeng@ubuntu:/mnt/hgfs/day1/demo$ file test
test: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-, for GNU/Linux 3.2.0, not stripped

将test执行文件下载到GEC6818开班
[root@GEC6818 /]#cd / ----->去linux根目录
[root@GEC6818 /]#mkdir test ----->创建test目录
[root@GEC6818 /]#cd test ---->进入test目录
[root@GEC6818 /test]#ls ---- 查看test目录下的文件

[root@GEC6818 /test]#rx test
C

发送test的方法：secure CRT—>传输—>发送xmodem—>选择test文件—>发送

修改test的权限，给他以可执行权限
[root@GEC6818 /test]#chmod 777 test

[root@GEC6818 /test]#./test
sizeof char = 1
sizeof short = 2
sizeof int = 4
sizeof long = 4

注意：long数据的大小是处理器的位数一致的。或者说和运行平台的位数保持一致。

做小练习：

char *p=“hello world\n”;
sizeof§=??
strlen§=??
深刻理解：sizeof()和strlen()的区别是什么？

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四、液晶屏显示（单色）

1.液晶屏的结构
像素：800*480
尺寸：7inch
色位：32bits ------>一个像素点是有32bits的数据组成，4个字节有ARGB组成：A—透明度（未用）、R—red，G–Green，B–blue
红-----0x00FF0000
绿-----0x0000FF00
蓝-----0x000000FF
黑-----0x00FFFFFF
白-----0x00000000

2、使LCD显示单色

定义一个存放颜色的数组：
int lcd_buf[800480];
int i;
for(i=0;i<800480;i++)
lcd_buf[i]=0x0000FF00;
需要解决的问题：
将lcd_buf[]写到液晶屏上。液晶屏就会显示纯绿色。

1）打开液晶屏
在linux系统中，“一切皆文件”。液晶屏的驱动也是一个文件。
/dev/fb0

bobeyfeng@ubuntu:/mnt/hgfs/day1/demo$ man 3 open

#include
#include

int open(const char *path, int oflag);
参数说明：
const char *path----要打开的文件的文件名，需要带有文件的路径。如："/dev/fb0"
int oflag ----- 文件的访问属性：O_RDONLY、O_RDWR、O_WRONLY
返回值：
打开成功，返回一个文件描述符（文件的ID，是唯一的，每打开一个文件，都会得到一个文件描述符，文件描述符是一个正整数）
打开失败，返回-1，并给系统返回一个负数的错误码。

例：
int fd_lcd;
fd_lcd = open("/dev/fb0", O_WRONLY);
if(fd_lcd == -1)
{
perror(“open /dev/fb0”);
return -1;
}

2）向液晶屏这个文件写入颜色数据
#include
ssize_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbyte);
参数说明：
int fildes ---- 写入文件的文件描述符，open函数的返回值。
const void *buf -----要写入的文件的地址
size_t nbyte ---- 写入文件的大小
返回值：
正确写入的字节数。

例：
write(fd_lcd, lcd_buf,8004804);//sizeof(lcd_buf);

3）关闭液晶屏
#include

   int close(int fildes);

例：
close(fd_lcd);

作业：
小项目：LCD检测程序，循环显示颜色。
循环中使用延时函数：sleep(2)//睡眠延时2秒
arm-linux-gcc -o test test.c