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title: Lab25: GNU Toolchain
toc: no
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預期目標
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- 體驗一個具體而微的 MCU 程式開發過程，使用 GNU Toolchain
- 藉由 QEMU 模擬環境，嘗試控制週邊 (STM32 USART) 並觀察其行為
- 學習基本 [Git](/git) 操作
- 以實驗點出日後課程的提綱

預先準備
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- 安裝 Ubuntu Linux，建議版本為 13.10
- 安裝必要的套件

.. code-block:: prettyprint

    sudo apt-get install git zlib1g-dev libsdl1.2-dev automake* autoconf* libtool libpixman-1-dev

- 若 Ubuntu 使用 **64bit 版本** ，請額外安裝 lib32gcc1 之套件

.. code-block:: prettyprint

    sudo apt-get install lib32gcc1 lib32ncurses5

- 取得 GNU Toolchain: [toolchain-2012_03.tar.bz2](/embedded/Lab1/toolchain-2012_03.tar.bz2) 、保存到 /tmp 目錄，並且解開到系統中，操作如下

.. code-block:: prettyprint

    cd  /
    sudo tar jxvf /tmp/toolchain-2012_03.tar.bz2

- 檢查 Toolchain 是否正確安裝：``ls /usr/local/csl/arm-2012.03/``


STM32 Overview
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- Powerful but Cheap
  - Wireless Connectivity
  - Computing/Prototyping
  - One for most use cases
  - open source: http://code.google.com/hosting/search?q=label:STM32 

![](/STM32-P103-01.jpg)

STM32 on QEMU 環境建立與測試
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.. code-block:: prettyprint

    mkdir -p workspace
    cd workspace
    git clone git://github.com/beckus/stm32_p103_demos.git
    git clone git://github.com/beckus/qemu_stm32.git

    cd qemu_stm32
    ./configure --disable-werror --enable-debug \
        --target-list="arm-softmmu" \
        --extra-cflags=-DDEBUG_CLKTREE \
        --extra-cflags=-DDEBUG_STM32_RCC \
        --extra-cflags=-DDEBUG_STM32_UART \
        --extra-cflags=-DSTM32_UART_NO_BAUD_DELAY \
        --extra-cflags=-DSTM32_UART_ENABLE_OVERRUN
    make
    cd ../stm32_p103_demos
    export PATH=/usr/local/csl/arm-2012.03/bin:$PATH
    make all
    make blink_flash_QEMURUN
    make button_QEMURUN
    make uart_echo_QEMURUN

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Git / GitHub
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* 註冊 GitHub 帳號: https://github.com/
* [Git 簡易教學 + GitHub 介紹](http://ncu-csie-snmg.github.io/2013-NCU-CSIE-Website-Design-Competition/git.html)
* 嘗試用你的 GitHub 帳號去 fork 指定的 Git repository [rtenv](https://github.com/embedded2014/rtenv)

rtenv: 成大資工系同學開發的小型 RTOS
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* 完全是由成大校友開發，日後或許稱為 NCKU OS (靠各位了!)
* 在 rtenv 內，已有類似 Linux 的 shell 環境，可接受使用者指令
* cd ~/workspace
* git clone git://github.com/embedded2014/rtenv.git
* cd rtenv
* make
* make qemuauto
* make qemu # 記得按下 Ctrl-Alt-2 切換到 UART 輸出

![](/embedded/rtenv-2014.png)

參考作業要求 (歡迎替換)
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* 分析 rtenv 的執行過程，試圖說明 process, system call, scheduler, pipe 等行為
* 試著建立簡單的 program loader，使得 shell 可動態建立 process
  - 提示：善用 function pointer


小提醒
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- QEMU monitor 中按下 Ctrl-Alt-2 可切換到 serial0，即可作 UART 輸出/輸入測試，而按下 Ctrl-Alt-1 可切回 QEMU monitor
- 詳情可參閱 stm32_p103_demos 目錄的 README 檔案
- Ubuntu Linux 的「下載」目錄名稱就叫做「下載」，建議可建立 symbolic link 到 "Downloads" 目錄，如下：
  - ln -s ~/下載 ~/Downloads

繳交作業
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- 截止日期：
   * Feb 28, 2014 (含) 之前
   * 越早在 GitHub 上有動態、越早接受 code review，評分越高

- 寄件到 <jserv.tw@gmail.com>
  - 標題: "[NCKU/embedded]" 開頭，後面加學號與姓名
  - 內容：(回答以下問題)
    * GitHub 帳號, wiki 帳號
    * 作業提案 (可與參考提案不同，但要具體描述)
    * 關於 fork 出來的 Git repository 修改描述

  - 若不麻煩的話，附上一份自介

參考資料
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- 位於 Hackpad 的 [Lab25 共筆](https://embedded2014.hackpad.com/Lab25-GNU-Toolchain-iqMI18AAgwU)
- [STM32 Programming (中文)](/embedded/Lab19/stm32-prog.pdf)