鲤鱼生活在哪里:ARM下裸机开发环境大全

来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/17 06:15:19
一.什么是裸机开发----------------------------------------------------------------------裸机是一种通俗的讲法，就是指ARM设备上没有任何现成的程序来支持你的开发的软件运行。它是相对设备上有在操作系统的情况运行可执行程序而言的。这两种程序有很大区别。在操作系统环境下，基本上跟桌面程序开发没有太多区别，而裸机程序需要自己初始化硬件环境来运行。因为必须有一小段汇编写的引导代码来初始化，并且直接操作硬件。裸机程序一般采用少量汇编加C语言来编译（理论上C++可以了，但比较少）主要用来ARM汇编，硬件控制教学。硬件验证和驱动开发。大型的程序bootloader,实时操作系统uCOS/Nclues严格讲也是裸机程序。而且ARM的CPU的都有JTAG的在线硬件调试接口，通过JTAG硬件调试器，可以直接运行和单步调试裸机程序二.裸机开发流程.-------------------------------------------------------------------编码-->编译-->调试-->下载  1.编码采用文本编辑器或相应IDE均可 2.编译器目前主要是两大类      armcc  (ARM出品的编译器）     arm-linux-gcc  (GNU ARM-Linux 编译器,在非EABI的编译器还分为arm-elf-gcc和arm-linux-gcc的区别现在基本不分了。)     arm-linux-gcc 编译出来的可执行文件格式是ELF,除了常见的TEXT段，BSS/DATA段外，还有会有一些调试段..而armcc编译出来的格式是AXF。但AXF本质是仍然是ELF格式，只不过加一些特殊的调试段。3.调试方法     如果用JTAG在线硬件调试的那种单步调试.有两种接口。一种是ARM公司的RDI接口，另外一种硬件调试器虚拟的gdb接口。这个要使用ELF/或AXF格式    但很多程序会用直接让程序输出信息到串口方式进行调试。这种速度比较快，可以理解是广义上的调试。这个阶段要使用BIN格式。4.下载    下载是指把可执行的BIN文件下载到开发板上的Flash之中。让其完全脱离调试环境完全独立运行。   如果一个空板,即Flash中没有任何程序。这时需要一些特殊下载方式。比用JTAG烧录工具下载到Flash之中。有一些CPU还有一些特殊的下载方式。比如S3C6410支持SD卡启动。可以把下载的文件放在SD卡上，由SD卡里的BOOTLOADER来下载。   还有一些CPU内部带有ROM自行启动一个小程序，然后通过USB下载程序。比如JZ4740。  如果Flash上烧录有bootloader，它往往自带有烧录功能。 可以通过TFTP/USB/串口方式从PC机下载到设备上。可执行文件格式   Elf     Linux下标准可执行结构.还有一种out是早期的较为简单的可执行文件格式。但是在新版本里out就是ELF格式。  BIN      bin文件是由ELF转化而来，专门用下载到设备。相对于ELF它有两个变化。第一BIN只有基本的text/bss/data段，没有调试信息。第二。因为bin要下载到设备的。里面各段的地址是按相应地址对齐烧录的。因为两段之间很可能补一些空间的0空间。    ELF转换为BIN用arm-linux-objcopy 以下语句把elf_name转换成bin_name。     arm-linux-objcopy -O binary -S elf_name bin_name    HEX：    HEX主要是把BIN内容转换成相应的ASCII的文本格式，并且每一行都带下载地址。   HEX文件都是由记录（RECORD）组成的。在HEX文件里面，每一行代表一个记录。记录的基本格式为：
         +---------------------------------------------------------------+
         |   RECORD  | RECLEN |  LOAD  | RECTYPE | INFO or DATA | CHKSUM |
         |  MARK ':' |        | OFFSET |         |              |        |
         +---------------------------------------------------------------+
         |  1-byte   | 1-byte | 2-byte | 1-byte  |    n-byte    | 1-byte |
         +---------------------------------------------------------------+  关于HEX/BIN区别，参见  http://blog.ednchina.com/wwh_nuaa/74736/message.aspx 不同产家的HEX格式有细微的差别，比如MOTO的HEX格式称为S-Record格式,Intel格式称为 Intel-HEX ,两者的差别参见http://blog.chinaunix.net/u1/58640/showart_1864111.htmlhttp://www.upsdn.net/html/2004-12/95.html  多用于可编程器的的离线下载或者单片机程序的下载。ARM开发不常用。     三.裸机开发环境.---------------------------------------------------------------------------常见的裸机开发环境3.1 ADS开发环境 并口。     1.HOST操作系统： Windows    2.编译器      : armcc    3.IDE        ： ADS    4.适用CPU     ：ARM7/ARM9    5.HOST硬件接口：并口JTAG调试板    6.调试软件    :AXD+H-Jtag   特点：硬件调试成本比较低，但是调试和下载速度慢。3.2 ADS开发环境 USB。    1.HOST操作系统： Windows    2.编译器      : armcc    3.IDE        ： ADS    4.适用CPU     ：ARM7/ARM9    5.HOST硬件接口：USB接口的J-Link    6.调试软件    : AXD+J-LinK RDI 3.3 arm-linux-gcc USB。    1.HOST操作系统： Linux    2.编译器      : arm-elf-gcc /arm-linux-gcc    3.IDE        ： 任何支持GCC的IDE（如Eclipse等）    4.适用CPU     ：ARM7/ARM9/ARM11    5.HOST硬件接口：USB接口的OpenJtag    6.调试软件    : OpenOCD/gdb      注：有WINDOWS相应版本  3.4 RVDS USB       1.HOST操作系统： Windowsj/Linux    2.编译器      : armcc    3.IDE        ： RealView/Eclipse    4.适用CPU     ：ARM全系列    5.HOST硬件接口：USB接口的J-Link    6.调试软件    : J-Link GDB注：RVDS是RealView Developer Suite的缩写是，ARM开发的ADS的升级版，在Eclipse基础上改进。因此可以在多个操作系统运行。另外armcc可以直接在Makefile调用，不需要通IDE。这也是很多大型软件编译方法 四。Windows下ARM开发环境比较-------------------------------------------------------------------  ADS是很长一段时间里ARM专门开发环境。比较小并且很多产商的测试程序是基于ADS的. ADS的前身是SDT.现在很少人用了。除了ARM的ADS和RDVS以外.还有不少开发人员喜欢其它的开发环境。其中Keil和MDK就是比较多使用的Keil的开发环境几乎是单片机IDE开发的代名词.其实它还能做ARM开发。它的完整名称是Keil uVisionKeil后被ARM收购。作为ADS的升级MDK推出。RVDS则是MDK的升级版，使用Eclipse作为IDE，界面操作与前面几个环境完全不一样。SDT-->ADS\         +-- RealView MDK -->RVDS     Keil/还有一些工程同使用IAR for ARM

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JLINK与JTAG的区别

    调试ARM，要遵循ARM的调试接口协议,JTAG就是其中的一种。当仿真时，IAR、KEIL、ADS等都有一个公共的调试接口,RDI就是其中的一种， 那么我们如何完成RDI-->ARM调试协议(JTAG)的转换呢？ 有以下两种做法：

    1. 在电脑上写一个服务程序，把IAR、KEIL和ADS中的RDI命令解析成相关的JTAG协议，然后通后一个物理转换接口（注意，这个转换只是电气物理层上的转换，就像RS232那样的作用）发送你的的目标板。 H-JTAG就是这样的。 H-JTAG的硬件就仅是一个物理电平的转换接口，所以很简单。而电脑中装的h-JTAG软件就是前面说到的服务程序，负责协议转换的。

    2. 做一个板，用此板直接接收来自IAR、KEIL和ADS等软件的调试命令，由此板做RDI->JTAG协议的转换。然后与目标板通信，这就是JLINK的工作原理。

    由上可以看出 H-JTAG由于是软件作协议转换的，所以速度较慢，但是硬件简单。而第二种方法的JLINK一般带一个强劲的CPU，作硬件协议转换，把以硬件复杂，但速度快。



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