Lab25: GNU Toolchain

預期目標

• 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 操作
• 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 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

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

.. image:: /STM32-P103-01.jpg

STM32 on QEMU 環境建立與測試

.. 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

Git / GitHub

• 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

• 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

.. image:: /embedded/rtenv-2014.png

參考作業要求 (歡迎替換)

• 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

• 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

• 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

• 位於 Hackpad 的 Lab25 共筆<https://embedded2014.hackpad.com/Lab25-GNU-Toolchain-iqMI18AAgwU>_
• STM32 Programming (中文)</embedded/Lab19/stm32-prog.pdf>_