ARM嵌入式Linux高级驱动研修班课程介绍

ARM嵌入式Linux高级驱动研修班课程介绍 课程背景 嵌入式软件开发无疑是当今最热门的行业，嵌入式软件工程师的薪资比普通的软件工程师的薪资平均高50%以上。随着智能电网、物联网的建设，社会对嵌入式人才的需求越来越多。 很多同学或在职人员已经意识到了嵌入式开发的重要性，已经开始自学嵌入式开发技术，但是因为嵌入式开发不同于普通的纯软件开发，它是综合了计算机软、硬件的一门综合*，涉及模拟电路，数字电路，C语言、计算机组成原理，微机控制技术，网络技术，数据结构等课程，很多同学面对嵌入式涉及的这么多课程和知识点，往往不知道从何处下手开始学习嵌入式。 嵌入式Linux开发主要分为2大部分，即嵌入式Linux应用程序开发和嵌入式Linux底层驱动程序开发。嵌入式Linux应用程序开发是指在现有的嵌入式Linux平台上进行应用层程序开发，应用程序开发人员不用关心底层的硬件平台和设备驱动程序，只是在应用层实现相关的业务流程和逻辑即可，从这个角度看，嵌入式Linux应用程序开发和普通的基于桌面版Linux和服务器Linux的应用程序开发基本类似。 相比嵌入式Linux应用程序开发，嵌入式Linux驱动开发无论是从技术的难度，还是对开发人员的要求都要高一个层次，嵌入式驱动开发人员主要为具体硬件设备开发相应的设备驱动程序，构建嵌入式底层开发平台，这就要求嵌入式驱动开发人员不但要懂应用的开发，还需要非常理解具体硬件设备的工作原理以及linux系统内核的原理，这样才能开发出高效，稳定的设备驱动程序。因此，一个优秀的嵌入式系统驱动工程师非常难找，年薪一般可达15万 ~ 30万以上。 本课程即是英贝得嵌入式针对有兴趣学习嵌入式Linux系统驱动开发又不知道从何处着实开始学习嵌入式Linux开发的在校学生以及社会在职人员而开设的。 课程目标 本课程采用理论教学与实验相结合的方式，系统地介绍嵌入式Linux系统开发的流程，嵌入式Linux系统移植的方法，Bootloader的原理，嵌入式Linux下设备驱动程序开发过程。通过本课程的学习，学员可以掌握嵌入式Linux下字符设备、块设备、网络设备、LCD显示屏、触摸屏，USB设备等嵌入式硬件的设备的驱动开发，同时掌握嵌入式Linux的系统驱动开发和分析的一般方法，达到举一反三，灵活运用的效果。 培养对象 ◆ARM嵌入式Linux初学者 ◆ARM嵌入式Linux爱好者 ◆有志于从事ARM嵌入式Linux系统驱动程序开发的工程师 入学要求 学员学习本课程应具备下列基础知识： ◆具备嵌入式linux应用程序开发基础 ◆电子类、计算机类、通信类、自动化类高年级本科生或研究生 培训教材 ◆《ARM嵌入式Linux系统驱动研发工程师培训讲义》 ◆《ARM嵌入式Linux系统驱动研发工程师培训实验教程》 学习周期 二个半月，160课时 实验环境 为了保证培训效果，增加互动环节，我们坚持小班授课，每期报名人数限15人，多余人员安排到下一期进行。每个学员配备一套嵌入式飞凌ARM9学习开发板。 课程大纲（2011-02-12更新） 欢迎进入嵌入式Linux高级驱动讨论区，请登录 时间 课程大纲 *部分 ARM嵌入式Linux设备驱动开发基础 第 一 天 上午 嵌入式系统的开发模型 ARM体系架构及编程基础 ADS开发工具的使用 S3C2440微处理器介绍及接口设计 S3C2440的地址空间、时钟系统、中断系统及GPIO编程 FL2440开发板电路原理图介绍 下午 实验目的： 练习裸机环境下ARM9的中断及GPIO编程 任务描述： 当用户按下某一个按键时，对应的LED灯亮，再次按下该按键时，对应的LED灯灭。要求不使用操作系统，按键采用中断机制实现。 第 二 天 上午 Bootloader的概念及功能 UBOOT的结构及源码组织 UBOOT的配置、编译及连接过程 UBOOT加载内核过程源码分析 UBOOT的常用命令 UBOOT的移植 下午 实验目的： 练习UBOOT的使用及移植 任务描述： 移植UBOOT的FL2440开发板上，FL2440开发板上电后，UBOOT能正常运行并能正常引导启动linux内核。 第 三 天 上午 Linux2.6内核的内存管理机制 Linux系统的内核空间和用户空间 Linux内核的虚拟地址和物理地址 Linux虚拟内存到物理内存的映射机制 ARM存储管理单元MMU，页表介绍，段页式存储管理 Linux内核编程常用存储管理函数介绍 下午 实验目的： 练习如何建立页表，深入理解MMU,,页表是如何完成虚拟地址到物理地址的映射过程。 任务描述： 在裸机环境下建立一个页表，启用MMU,将不同的虚拟地址空间映射到同一个物理地址空间（LED的物理地址），映射完成后，在应用程序中操作2个虚拟地址，都可以来操作该LED.。 第 四 天 上午 Linux内核中断管理系统 Linux内核中断响应流程分析 Linux内核中断管理相关函数解析 Linux中断处理的上半部分和下半部分 Linux定时器管理 Linux硬件定时器及软件定时器的使用 下午 实验目的： 练习linux系统下的中断编程及硬件定时器编程 任务描述： 编写一个硬件定时器驱动程序，在其中一个PIN脚上周期性输出PWM波形，应用程序可以启动，停止PWM波形的输出，同时可以改变PWM波的频率和占空比。 第 五 天 上午 Linux2.6 设备驱动模型 Linux2.6 总线、设备及设备驱动的概念及关系 Linux2.6 sysfs文件系统 Linux2.6 设备及设备驱动程序架构 下午 实验目的： 练习基于Linux2.6 的设备驱动模型开发设备驱动； 任务描述： 基于Linux2.6的platform设备驱动模型重写LED字符设备驱动。 第 六 天 上午 Linux设备驱动程序中的并发控制、信号量； Linux设备驱动程序中的阻塞与非阻塞IO Linux设备驱动程序中的轮询操作 Linux设备驱动程序中的异步通知和异步IO； 下午 实验目的： 练习在Linux设备驱动程序中使用并发控制、阻塞和非阻塞、轮询和异步通知 任务描述： 在Linux LED驱动中增加并发控制 在Linux globlemem驱动中增加阻塞和非阻塞，并支持轮询操作； 在Linux 按键驱动中增加异步通知 第二部分 ARM嵌入式Linux设备驱动程序开发 第 七 天 上午 LCD屏设备驱动程序设计 TFT LCD屏硬件工作原理分析 S3C2440 LCD接口控制信号及相关寄存器分析 TFT LCD控制信号时序分析 下午 实验目的： 练习S3C2440 LCD接口的硬件编程 任务描述： 裸机环境下编写LCD驱动程序，在LCD屏上显示一幅给定的图片 第 八 天 上午 嵌入式Linux下LCD屏驱动程序框架 嵌入式Linux下LCD屏驱动源码分析 嵌入式Linux下LCD屏驱动的移植 下午 实验目的： 深入理解嵌入式Linux LCD屏设备驱动，练习嵌入式Linux LCD屏设备驱动的移植与开发； 任务描述： 在移植的Linux内核上增加对LCD屏驱动的支持. 读Linux内核LCD屏驱动源码，完成LCD屏驱动源码分析笔记 第 九 天 上午 嵌入式Linux网卡驱动程序设计 S3C2440与网络芯片DM9000的接口电路分析 网络芯片DM9000的硬件工作原理 下午 实验目的： 深入理解S3C2440与DM9000的接口电路及DM9000的硬件工作原理，练习DM9000的硬件编程。 任务描述： 裸机环境下完成DM9000驱动程序，完成ARP报文的收发。 第 十 天 上午 嵌入式Linux下网卡驱动程序框架 Linux下网络协议栈分析 嵌入式Linux网络驱动源码分析 嵌入式Linux网卡驱动移植 下午 实验目的： 深入理解嵌入式Linux网卡驱动框架，练习嵌入式linux环境下网卡驱动的移植 任务描述： 在移植的Linux内核上增加对DM9000网卡驱动的支持。 读linux DM9000网卡驱动源码，完成源码分析理解笔记； 第十一天 上午 嵌入式Linux Nor Flash驱动程序设计 嵌入式Linux Nor Flash硬件工作原理及电路原理图分析 嵌入式Linux MTD子系统框架及源码分析 嵌入式Linux Nor Flash驱动程序源码分析 下午 实验目的： 深入理解嵌入式Linux环境下MTD子系统的工作原理，练习嵌入式Linux环境下NorFlash驱动编程。 任务描述： 在移植的Linux内核上增加对NOR FLASH驱动的支持； 读Linux NorFlash驱动源码，完成源码分析理解笔记 第十二天 上午 嵌入式Linux NAND FLASH驱动程序设计 NAND FLASH硬件工作原理及NAND FLASH操作流程 S3C2440 NAND FLASH控制器接口及电路原理图分析 NAND FLASH读写时序分析 下午 实验目的： 深入理解NAND FLASH的操作流程，练习NAND FLASH硬件编程 任务描述： 裸机环境下完成FL2440上NAND FLASH驱动程序，实现对NAND FLASH的读、写、擦除操作。 第十三天 上午 嵌入式Linux NAND FLASH驱动程序框架 嵌入式Linux NAND FLASH驱动程序源码组织 嵌入式Linux NAND FLASH驱动程序源码分析 嵌入式Linux NAND FLASH 函数调用流程 下午 实验目的： 深入理解嵌入式Linux NAND FLASH驱动框架，练习嵌入式Linux下NAND FLASH驱动程序开发 任务描述： 在移植的Linux内核上增加对NAND FLASH的支持； 读Linux nand flash驱动源码，完成源码分析理解笔记 第十四天 上午 嵌入式Linux 触摸屏驱动程序设计 电阻式触摸屏硬件工作原理 S3C2440触摸屏接口电路原理图分析 嵌入式Linux触摸屏驱动程序框架 下午 实验目的： 深入理解触摸屏硬件工作流程，练习S3C2440下触摸屏硬件工作编程 任务描述： 裸机环境下完成基于S3C2440的触摸屏驱动程序，实现对触摸上位置坐标的测量 第十五天 上午 嵌入式Linux触摸屏驱动程序源码分析 嵌入式Linux输入子系统框架 嵌入式Linux输入子系统工作原理 嵌入式Linux输入子系统源码分析 下午 实验目的： 深入理解嵌入式Linux触摸屏、输入子系统程序框架，练习嵌入式Linux下触摸屏及其他输入设备的驱动程序开发。 任务描述： 在移植的Linux内核上增加对触摸屏驱动的支持 读Linux触摸屏驱动源码，完成源码分析笔记 第十六天 上午 嵌入式Linux I2C总线驱动程序设计 I2C总线硬件工作原理及电路原理图分析 I2C总线时序分析 S3C2440 I2C总线控制器工作原理 下午 实验目的： 深入理解I2C总线硬件工作原理，练习I2C总线硬件编程 任务描述： 裸机环境下完成S3C2440 I2C总线硬件编程，通过I2C总线驱动读写EEPROM AT24C02 第十七天 上午 嵌入式Linux I2C总线驱动程序框架及源码组织 嵌入式Linux I2C 控制器驱动 嵌入式Linux I2C 核心 嵌入式 Linux I2C 设备驱动程序源码分析 下午 实验目的： 深入理解嵌入式Linux I2C总线驱动程序框架，练习嵌入式Linux下I2C设备驱动程序的开发 任务描述： 在移植的linux内核上增加对I2C设备AT24C02的驱动支持 读I2C总线驱动源码，完成I2C总线设备驱动源码分析笔记 第十八天 上午 USB设备基本概念，USB设备，接口，端口，传输模式 USB主控制器，USB设备， S3C2440 USB主控制器介绍及USB主控制器接口 USB总线控制器驱动框架 下午 USB主控制器源码分析 第十九天 上午 USB设备驱动程序框架及源码组织 USB核心子系统 USB设备驱动程序开发一般方法 USB请求块 下午 EZ-USB Cy7c68013a-56 USB2.0 开发板介绍及原理 EZ-USB Cy7c68013a-56 USB2.0 开发板的使用 第二十天 实验目的： 深入理解linux下USB设备驱动框架，练习嵌入式Linux下USB设备驱动程序开发。 任务描述： 开发EZ-USB Cy7c68013a-56 USB2.0 开发板的嵌入式Linux设备驱动程序，在FL2440开发板上通过USB接口控制EZ-USB Cy7c68013a-56 USB2.0 开发板的LED灯。 读Linux USB设备驱动源码，完成源码分析笔记