Lab1: QEMU Modeling

預期目標

• 體驗一個具體而微的 MCU 程式開發過程
• 藉由 QEMU 模擬環境，嘗試控制週邊 (STM32 USART) 並觀察其行為
• 以實驗點出日後課程的提綱

預先準備

• 安裝 Ubuntu Linux，建議版本為 12.04
• 安裝必要的套件

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sudo apt-get install 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

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sudo apt-get install lib32gcc1 lib32ncurses5

• 取得 GNU Toolchain: toolchain-2012_03.tar.bz2 並解開到 /usr/local/csl/arm-2012.03 目錄，操作如下

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

STM32 Overview

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

STM32 on QEMU 環境建立與測試

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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

作業要求

• 設計 STM32 的程式，使得在按下 Button 時，於 UART 輸出 “Hello!”
• STM32 的程式須能與使用者互動，允許透過 UART 下指令控制週邊的狀態，至少要控制 LED 與查詢 Button 的狀態 (如按下的次數)
• (加分) 使用 Software interrupt

作業提示

• 可直接修改在現有目錄下 (如 button/ 或 blink_flash/ 等等) 的 main.c 檔案，然後打包壓縮後寄送即可
• 若 makefile 內容有修改，請一併附上
• 避開使用 putc(), printf() 一類的函式，畢竟標準 I/O 函式在嵌入式環境不見得完整支援
• 避開使用 sprintf() 一類需要作特別格式處理的函式，因為很可能在給定的環境中，沒有充分的支援
• 同名的 header file，如 “stm32f10x_conf.h”，很可能在不同目錄有不的內容，從而會定義不同的 function
• 不同程式的 makefile 的編譯方式不同，請留意。以下是 uart_echo 的編譯條件：

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demos/uart_echo/main.elf: demos/uart_echo/main.c
demos/uart_echo/main.elf: $(STD_PERIPH_SRC)/stm32f10x_rcc.c
demos/uart_echo/main.elf: $(STD_PERIPH_SRC)/stm32f10x_gpio.c
demos/uart_echo/main.elf: $(STD_PERIPH_SRC)/stm32f10x_usart.c
demos/uart_echo/main.elf: $(SYS_FILES)
        $(CC) $(CFLAGS_LINK) -Idemos/uart_echo/ -o $@ $^

繳交作業

• 寄件到 jserv.tw@gmail.com
  • 標題: “[HW1]” 開頭，後面加學號與姓名
  • 內文是測試方法，包含自訂指令，如 “info led” 與 “info button” 的預期結果
  • 可以的話，附上一份自介

小提醒

• 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