※ [本文轉錄自 neoneon 信箱]

作者: [email protected] ("愛宕有機奈米負離子貓")
標題: [心得] 曹孝櫟 - 嵌入式系統設計概論與實作
時間: Sun Jul 10 11:11:33 2016

作者: shaform (回不去的旅程) 看板: NCTU-Teacher
標題: [心得] 曹孝櫟 - 嵌入式系統設計概論與實作
時間: 2012/07/03 Tue 22:36:48


網誌好讀版： http://wp.me/pJ4X-hB


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⊕課名⊕

嵌入式系統設計概論與實作


▲教授▲

曹孝櫟


★修課年度★（請加註開課單位 如:大三通識、XX系選修、XX所）

100下 資工系 大三選修


￡教了什麼￡（課程大概內容。或是額外學會了什麼東西。）

上課時針對嵌入式系統各方面探討，
包含 bootloader 原理，OS，硬體，開發，業界情況
一些嵌入式作業系統、開發工具

實驗用的板子是是 ARM 平台，並常使用 linux 系統
所以也會提到這部份的課題

在 OCW 網站上有影音可看:
http://ocw.nctu.edu.tw/riki_detail.php?pgid=246&cgid=12


實驗部份主要是利用 PCM7230 板子做實驗，
包含燒錄開機程式和作業系統等等。

##
PCM7230:
http://www.kingpronet.com.tw/product/show.php?id=136
##

最後的實驗和專題則是在 Openmoko 手機平台上進行。
不過老師說每年不一定一樣。

老師上課時有提到一本教科書
Real-Time Concepts for Embedded Systems

內容主要是嵌入式系統實做的一些概念。

如果要跟實驗比較相關的話，推薦
Building Embedded Linux Systems ISBN: 0-596-52968-6
尤其對實驗1非常有幫助。


◆上課方式◆（投影片、團體討論、老師教學風格）

上課主要是使用投影片上課。
老師非常能言善道，有時一張投影片就可以講一節課。
說話速度很快，內容也很有趣，有時會有一些經驗談。

雖然因為不點名，而且上課內容跟實驗內容也沒有絕對關係，
加上又不考試，所以後期學生較少。

然而其實是很值得一聽的。

實驗的方面是以兩人為一組，每組會發一份板子等實驗用具。
要自己找時間去做，然後在星期三晚上去 demo。

由於一開始的實驗需要用到 RS232 和 parallel port，
但是最近的電腦很少支援。

所以也有額外開放時間讓同學到實驗教室使用電腦。


▼考試作業▼

沒有期中期末考和小考

所有評分就由 8 次 lab 和最後的期末 project 決定

Labs 80%
Final Project 20%

每次實驗都需繳交報告，有時也得繳交原始碼。

期末專題的部份，需繳交 proposal, slides, report
最後以簡報方式介紹自己的專題，並實際 demo。


有時候lab會有額外的 bonus 可以做
不過最後lab評分似乎是看大家做的情形來決定分數
所以如果大部分的人都有做 bonus 的話，就得做完所有 bonus 才能得到滿分

本次課程中僅有lab3的bonus可以讓分數超過該次實驗的滿分

一開始的實驗因為剛在熟悉環境所以每兩個星期交一次，
後來的實驗就是每星期一次了。


Lab 主題如下:

Lab 1 - Environment Setup/System Installation/Hello World

在 PC 上建立 PCM7230 平台的 toolchain
包含 gcc cross compiler, 編譯 glibc

以及燒錄開機程式， linux kernel ，檔案系統等等
並執行 hello world 程式。

Bonus:
1.撰寫 echo 程式透過 RS232 和 host 溝通
2.設定開機時自動執行程式

Lab 2 - Bootloader

重新編譯 Intrinsyc i-boot-lite bootloader，
加上自訂訊息，以及新增多重開機功能。
實際燒錄至板子上。

Bonus: 研究 bootloader 的組語程式碼，並加上註解說明程式流程

Lab 3 - Non-OS Embedded Application

移除 iboot bootloader 不必要功能，縮減大小。
新增檔案加密功能，可以加密放置在 CompactFlash Card 上的。

Bonus:
1.在 CF Card 插入時自動加密其上特定或所有檔案。
2.將 UBoot bootloader 移植到 PCM7230 平台上
3.修改 UBoot，使其可以有監聽網路封包的功能

Lab 4 - Windows CE

透過 Windows CE .NET Platform Builder 4.2
編譯並安裝 Windows CE 至板子上

透過 eMbedded Visual C++ 4.0
撰寫 hello world 程式至板子上

Bonus:
1.縮減WinCE作業系統大小
2.開機時自動執行hello world


Lab 5 - Linux Kernel and Root Filesystem

重新編譯 Linux 核心，並修改檔案系統，安裝 bash
設定開機時自動執行程式
Bonus: 透過各種方法縮減核心大小

Lab 6 - Interrupt Tracing and Simple Device Driver Programming

在linux核心中插入訊息，觀察中斷發生流程。
編譯範例驅動程式，觀察滑鼠移動時的印出訊息。

Lab 7 - Network Packet Tracing

修改linux核心以及/proc檔案系統，實做簡易網路封包監聽功能

Lab 8 - Burning U-boot/Kernel/Root Filesystem for Openmoko

利用 Openmoko 官方提供的工具燒錄 bootloader
/ kernel / root filesystem
至 Neo FreeRunner 手機上

然後執行範例程式，觀察重力加速器的數值。

Final Project -
利用Openmoko手機平台，配合至少一種感應器，實做創意專題。
也提供材料費可以購買外裝感應器。


￥其他￥（是否注重出席率or嚴禁遲到？需要的基礎？）

自己覺得整個課程最難的地方其實是第一個實驗，

要安裝 linux 作業系統（也可安裝在 Virtual machine 上）

而且因為要建立的 toolchain 平台是非常古老的版本，
所以常會有奇妙的相容性必須解決，
或者得使用非常古老的 linux 作業系統。

途中常常要自己 Google 才能找到答案。

##
由於 RS232 的接頭實在太難找，但一開始沒有開放電腦教室，
我們還曾去順發購買線材，從主機板上剛好有的 RS232 接頭接出來 。

(如果主機板完全沒有RS232的話，
想買RS232卡會非常貴，不切實際 XD)
##

後期的實驗大致上只要照著實驗講義做就不會有問題，

如果有問題，通常是硬體有問體。

（確實也曾遇到不少次硬體問題）

不過在做 WinCE 實驗時，
會有一些軟體似乎要在 Windows XP 上才能跑。
（或者也可能是 32-bit / 64-bit等問題）

所以感覺修這堂課也重灌了很多次作業系統 (笑)


￠最後想說的話￠

整體來說嵌入式其實不像之前版上說得那麼辛苦，
至少跟這學期的編譯器和人工智慧比起來似乎輕鬆不少（？）

這學期也要感謝組員的幫忙所以才那麼順利 \0.0/


＆誰適合修這門課＆

都可以喔^^

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推 gxlkhhc：推導師 07/03 22:46
→ yukuro：感覺裝virtual box很重要,不然重灌作業系統就糟了? 07/03 22:50
糖 super9817020：推推~~ virtual machine建功~~ 07/03 23:32
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作者從 linux1.cs.nctu.edu.tw 修改文章於 2013/01/03 Thu 10:32:16
推 jpopaholic：這門課人品考驗很高,當時把整個組件都換過一遍才成功 01/09 04:58


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※ 轉錄者: neoneon (106.105.175.48), 07/12/2016 02:32:55