基于ARM开发板的嵌入式项目设计(C完整代码)
大三马上就进入尾声了,这次的小学期也算是不负所望,比较有意思,学到了许多东西。
接下来就展开说说,首先是对arm开发板的认识,再到和VM虚拟机Linux的交互操作,最后是钢琴小项目的完成过程。
一、arm开发板简述
A:A8(GEC210)单核,A53(GEC6818)八核
R:面向实时性的一些产品
M:M3,M4
函数详解
http://【金山文档】 函数详解 https://kdocs.cn/l/cqWbx504NxuN
1.GEC6818开发平台,核心板采用10层板工艺设计,确保稳定可靠。
2.该平台搭载三星Cortex-A53系列高性能八核处理器S5P6818,最高主频高达1.4GHz。
3.开发板留有丰富的外设,支持千兆以太网、板载LVDS接口、MIPI接口、USB接口等。
4.可应用于嵌入式Linux和Android等操作系统的驱动、应用开发。
5.搭载7.0英寸LCD屏支持32位真彩色,触摸屏使用电容屏触点多达1,536,000个以上
设备清单
设备 | 备注 |
GEC6818 | 开发平台 |
母对母串口线 | 与电脑通信 |
电源线 | 提供电源 |
安卓USB | 烧写系统 |
网线 | 开发板联网 |
USB转串口线 | 与电脑通信 |
secureCRT | 终端仿真程序 |
CH340 | USB转串口驱动 |
二、具体步骤
1、安装VMware和Ubuntu
万万没想到这个过程也会出问题,由于今年换了新电脑,出厂就是win11的系统,对老师给的虚拟机不兼容,这个时候就会出现电脑一直重启的过程。最后下载了最新的 版本得以解决(但又由于序列号的问题最后选择了试用30天,这个倒是无伤大雅)
2、(1)安装usb转串口的驱动
(2)安装secureCRT超级终端软件
2、交叉编译:
每一个不同的平台可执行程序的格式都不尽相同,我们需要在搭载Linux的ARM平台执行程序,故需要使用arm-linux交叉编译工具
普通编译:gcc 源程序 -o 目标文件 gcc:编译工具
交叉编译:arm-linux-gcc 源程序 -o 目标文件 -o:生成可执行文件
3、项目开发流程:
1、使用C语言编写项目源代码
2、使用交叉编译工具编译项目源码
3、将编译生成的可执行程序下载到ARM开发板
4、在ARM开发板执行项目程序
5、验证项目程序的准确性
三、项目作业总结:
(1)以德国国旗的样式颜色为例(无不良引导和个人逾矩及不尊重他国行为)
【注】传送文件到开发板的两种方法:
方法一:
[root@GEC6818 /]#mkdir 文件名
[root@GEC6818 /]#cd 文件名/
[root@GEC6818 /文件名]#ls
[root@GEC6818 /文件名]#rx 传输文件名 (传输---发送Xmode)
CCCCCC
开始 xmodem 传输。 按 Ctrl+C 取消。
100% 5 KB 5 KB/s 00:00:01 0 Errors
方法二:(最常用)
[root@GEC6818 /文件名]#rx 传输文件名 (用鼠标直接拖进来)
CCCC
开始 xmodem 传输。 按 Ctrl+C 取消。
100% 5 KB 5 KB/s 00:00:01 0 Errors
代码如下:
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>int main()
{//定义一个lcd的bufint buf[800*480] = {2};int black = 000000;int red = FF0000;int yellow = FFFF00;//写LCDint x;//x表示横轴int y;//y表示纵轴for(y=0;y<160;y++){for(x=0;x<800;x++){buf[y*800+x] = black;}}for (y = 160; y < 320; y++){for (x = 0; x < 800; x++){buf[y * 800 + x] = red;}}for (y = 320; y < 480; y++){for (x = 0; x < 800; x++){buf[y * 800 + x] = yellow;}}//写LCDwrite(fd,buf,800*480*4);//关闭文件close(fd);return 0;//正常退出
}
输出结果如下图:
(2)球球大作战,动态的小球碰撞,此处以两个小球为例:
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>int main()
{int fd;fd = open("/dev/fb0",O_RDWR);if(fd<0){printf("open icd fail");return -1;}//lcd映射(效率高)int *addr;addr = mmap(NULL,800*480*4, //长度PROT_READ|PROT_WRITE, //权限MAP_SHARED, //标志量fd, //文件描述符0 //偏移量);int red=0x00ff0000;int green=0x0000ff00;int blue=0x000000ff;int black=0x00000000;int white=0x00ffffff;int gold=0x00FFD700;int fen = 0x00ff80c0;int color[]={green,red,blue,fen,black,gold};int c1=1,c2=0;int x,y;int a=400,b=240,r=50;int m=3,n=6; //移动速度int a1 = 600,b1 = 300,r1 = 80;//一大一小两球int m1=3,n1=6;while(1){for(y=0;y<480;y++){for(x=0;x<800;x++){//背景色*(addr+y*800+x)=white;//圆1if((x-a)*(x-a)+(y-b)*(y-b)<=r*r)*(addr+y*800+x)=color[c1];//圆2if((x-a1)*(x-a1)+(y-b1)*(y-b1)<=r1*r1)*(addr+y*800+x)=color[c2];}}//颜色循环if(c1>5)c1=0;if(c2>5)c2=0;//圆1反弹a+=m,b+=n;if(a>800-r || a<r){m=0-m;c1++;}if(b>480-r || b<r){n=0-n;c1++;}//圆2反弹a1+=m1,b1+=n1;if(a1>800-r1 || a1<r1){m1=0-m1;c2++;}if(b1>480-r1 || b1<r1){n1=0-n1;c2++;}if((a1-a)*(a1-a)+(b1-b)*(b1-b)<=(r1+r)*(r1+r)){//两球相碰反弹m=0-m;n=0-n;m1=0-m1;n1=0-n1;c1++;c2++;}}close(fd);return 0;}
输出要求及效果图如下:
(3)BMP图片的轮播输出(此处以三张照片为例)
BMP简述:全称Bitmap是Windows操作系统中的标准图像文件格式,可以分成两类:设备相关位图(DDB)和设备无关位图(DIB),使用非常广。它采用位映射存储格式,除了图像深度可选以外,不采用其他任何压缩,因此,BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时,图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。
采用BMP格式图片的优点是我们可以很方便的得到图片像素数据,而使用JPG/JPEG格式图片则需要先解压图像数据后才可得到图像的像素数据。
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>int show_bmp(int *addr,char *bmp_path)
{
//打开一张bmp图int fd_bmp;fd_bmp = open(bmp_path,O_RDWR);if(fd_bmp < 0){printf("open bmp fail\n");return -1;//异常退出} //去除掉bmp图片的头54个字节lseek(fd_bmp,54,SEEK_SET);char buf_bmp[800*480*3];//读取bmp图read(fd_bmp,buf_bmp,800*480*3);//写LCDint x;//x表示横轴int y;//y表示纵轴for(y=0;y<480;y++){for(x=0;x<800;x++){*(addr+(479-y)*800+x) = buf_bmp[(y*800+x)*3] |(buf_bmp[(y*800+x)*3+1]<<8) |(buf_bmp[(y*800+x)*3+2]<<16);}}close(fd_bmp);return 0;
}int main()
{//打开LCDint fd_lcd;fd_lcd = open("/dev/fb0",O_RDWR);if(fd_lcd < 0){printf("open lcd fail\n");return -1;//异常退出}//lcd的映射int *addr;addr = mmap(NULL,800*480*4, PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd_lcd,0);if(addr == NULL){printf("mmap fail\n");return -1;}show_bmp(addr,"1.bmp");//第一张show_bmp(addr,"2.bmp");//第二张show_bmp(addr,"3.bmp");//第三张//lcd的映射的释放munmap(addr,800*480*4);//关闭文件close(fd_lcd);return 0;//正常退出
}
输出效果图如下:
(4)小钢琴制作
项目要求:可以正常弹奏,可以做出物理按键的key_on和key_off的区别,好的UI设计。
这是最后一个项目,需要用到jpg图片,所以需要对于基础知识安装jpg库有一定要求(具体安装步骤如有疑问可在评论区留言);mp3文件的拖入以及UI设计,参考网上的代码进行整体架构。
(小插曲)由于LIinux虚拟机里都安装成功了,ls下也都齐全,我就默认开发板也有jpg库,忘记最后一步在开发板拖入libjpeg.so.9导致一直不知道问题出在哪里。
代码如下:(黑键有一些小问题,因为白键有key_on和key_off的两种显示,对应的jpg图片和像素点都是算好的,而黑键在两个白键中间,虽然也可以显示可以弹奏,但就像没有设置优先级一样,没办法将黑键永远置顶以至于一按周围的白键,黑键就会消失,再按一次可以显示。试了很多种方法都不行,算是一个小小的遗憾吧,答辩的时候只能将此作为一个按键的不同表现形式。)
#include <stdio.h>
#include "lcdjpg.h"
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/input.h>
#include <stdlib.h>int fd;int get_xy(int *x,int *y){struct input_event ts;while(1){ //读触摸屏read(fd,&ts,sizeof(struct input_event));if(ts.type==EV_ABS&&ts.code==ABS_X){*x= ts.value*800/1024;//printf("x=%d ",ts.value*800/1024);//x轴的坐标(黑色触摸屏)1024*600//printf("x=%d ",ts.value);//x轴的坐标(蓝色触摸屏)800*480}if(ts.type==EV_ABS&&ts.code==ABS_Y){*y=ts.value*480/600;//printf("y=%d\n",ts.value*480/600);//y轴的坐标(黑色触摸屏)//printf("y=%d\n",ts.value);//y轴的坐标(蓝色触摸屏)} if(ts.type==EV_KEY&&ts.code==BTN_TOUCH&&ts.value == 1)//按下 0表示松手{//printf("按下去 x=%d y=%d\n",x,y);break;}} }int main(){//打开触摸屏//int fd;fd = open("/dev/input/event0",O_RDWR);if(fd < 0){printf("open ts fail\n");return -1;}lcd_draw_jpg(0,0,"./background.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(233,350,"./logo.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(0,0,"./bar.jpg",NULL,0,0); lcd_draw_jpg(60,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(111,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(128,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(179,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(196,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(264,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(315,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(332,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(383,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(400,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(468,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(519,48,"./black1.jpg",NULL,0,0); lcd_draw_jpg(536,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(587,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(604,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(655,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(672,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);int x=0,y=0;while(1){ get_xy(&x,&y);printf("x=%d y=%d\n",x,y); //白键定位区域 if(x>60&&x<128&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d3.mp3&");if(x>60&&x<128)lcd_draw_jpg(60,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(60,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}if(x>128&&x<196&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d4.mp3&");if(x>128&&x<196)lcd_draw_jpg(128,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(128,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}if(x>196&&x<264&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d5.mp3&");if(x>196&&x<264)lcd_draw_jpg(196,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(196,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}if(x>264&&x<332&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d6.mp3&");if(x>264&&x<332&&x>315&&x<344)lcd_draw_jpg(264,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(264,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}if(x>332&&x<400&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d7.mp3&");if(x>332&&x<400)lcd_draw_jpg(332,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(332,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}if(x>400&&x<468&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d8.mp3&");if(x>400&&x<460)lcd_draw_jpg(400,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(400,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}if(x>468&&x<536&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d9.mp3&");if(x>468&&x<536)lcd_draw_jpg(468,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(468,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}if(x>536&&x<604&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d10.mp3&");if(x>536&&x<604)lcd_draw_jpg(536,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(536,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}if(x>604&&x<672&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d11.mp3&");if(x>604&&x<672)lcd_draw_jpg(604,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(604,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}if(x>672&&x<740&&y>48&&y<328){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d12.mp3&");if(x>672&&x<740)lcd_draw_jpg(672,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);sleep(0.8);lcd_draw_jpg(672,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);}//黑键1if(x>111&&x<145&&y>48&&y<258){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d1.mp3&");if(x>111&&x<145)lcd_draw_jpg(111,48,"./black.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(111,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);}//黑键2if(x>179&&x<213&&y>48&&y<258){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d2.mp3&");if(x>179&&x<213)lcd_draw_jpg(179,48,"./black.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(179,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);}//黑键3if(x>315&&x<349&&y>48&&y<258){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d1.mp3&");if(x>315&&x<349)lcd_draw_jpg(315,48,"./black.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(315,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);}//黑键4if(x>383&&x<417&&y>48&&y<258){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d2.mp3&");if(x>383&&x<417)lcd_draw_jpg(383,48,"./black.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(383,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);}//黑键5if(x>519&&x<553&&y>48&&y<258){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d1.mp3&");if(x>519&&x<553)lcd_draw_jpg(519,48,"./black.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(519,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);}//黑键6if(x>587&&x<621&&y>48&&y<258){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d2.mp3&");if(x>587&&x<621)lcd_draw_jpg(587,48,"./black.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(587,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);}//黑键7if(x>655&&x<689&&y>48&&y<258){system("killall -SIGKILL madplay");system("madplay d1.mp3&");if(x>655&&x<689)lcd_draw_jpg(655,48,"./black.jpg",NULL,0,0);lcd_draw_jpg(655,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);}}//关闭触摸屏close(fd);return 0;}/*
编译的方法: arm-linux-gcc *.c -o main -I./libjpeg -L./libjpeg -ljpeg
*/
UI设计如下:
目录
一、arm开发板简述
设备清单
二、具体步骤
1、安装VMware和Ubuntu
2、交叉编译:
3、项目开发流程:
三、项目作业总结:
(1)以德国国旗的样式颜色为例(无不良引导和个人逾矩及不尊重他国行为)
(2)球球大作战,动态的小球碰撞,此处以两个小球为例:
(3)BMP图片的轮播输出(此处以三张照片为例)
(4)小钢琴制作
效果展示如下:
这就是这次的所有分享了。
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