基于ARM开发板的嵌入式项目设计（C完整代码)_基于arm的嵌入式设计

大三马上就进入尾声了，这次的小学期也算是不负所望，比较有意思，学到了许多东西。

接下来就展开说说，首先是对arm开发板的认识，再到和VM虚拟机Linux的交互操作，最后是钢琴小项目的完成过程。

一、arm开发板简述

A:A8（GEC210）单核，A53（GEC6818）八核

R:面向实时性的一些产品

M:M3,M4

函数详解
http://【金山文档】 函数详解 https://kdocs.cn/l/cqWbx504NxuN

1.GEC6818开发平台，核心板采用10层板工艺设计，确保稳定可靠。

2.该平台搭载三星Cortex-A53系列高性能八核处理器S5P6818，最高主频高达1.4GHz。

3.开发板留有丰富的外设，支持千兆以太网、板载LVDS接口、MIPI接口、USB接口等。

4.可应用于嵌入式Linux和Android等操作系统的驱动、应用开发。

5.搭载7.0英寸LCD屏支持32位真彩色，触摸屏使用电容屏触点多达1,536,000个以上

 设备清单

二、具体步骤

1、安装VMware和Ubuntu

万万没想到这个过程也会出问题，由于今年换了新电脑，出厂就是win11的系统，对老师给的虚拟机不兼容，这个时候就会出现电脑一直重启的过程。最后下载了最新的 版本得以解决（但又由于序列号的问题最后选择了试用30天，这个倒是无伤大雅）

2、（1）安装usb转串口的驱动
      （2）安装secureCRT超级终端软件

2、交叉编译：

每一个不同的平台可执行程序的格式都不尽相同，我们需要在搭载Linux的ARM平台执行程序，故需要使用arm-linux交叉编译工具

普通编译：gcc 源程序 -o 目标文件  gcc：编译工具

交叉编译：arm-linux-gcc 源程序 -o  目标文件  -o：生成可执行文件

3、项目开发流程：

1、使用C语言编写项目源代码

2、使用交叉编译工具编译项目源码

3、将编译生成的可执行程序下载到ARM开发板

4、在ARM开发板执行项目程序

5、验证项目程序的准确性

三、项目作业总结：

 

（1）以德国国旗的样式颜色为例（无不良引导和个人逾矩及不尊重他国行为）

【注】传送文件到开发板的两种方法：

方法一：
[root@GEC6818 /]#mkdir 文件名
[root@GEC6818 /]#cd 文件名/
[root@GEC6818 /文件名]#ls
[root@GEC6818 /文件名]#rx 传输文件名  （传输---发送Xmode）
CCCCCC
开始 xmodem 传输。  按 Ctrl+C 取消。
  100%       5 KB    5 KB/s 00:00:01       0 Errors

方法二：（最常用）
[root@GEC6818 /文件名]#rx 传输文件名  （用鼠标直接拖进来）
CCCC
开始 xmodem 传输。  按 Ctrl+C 取消。
  100%       5 KB    5 KB/s 00:00:01       0 Errors
 

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
 
int main()
{
	//定义一个lcd的buf
	int buf[800*480] = {2};
	int black = 000000;
	int red = FF0000;
	int yellow = FFFF00;
	
	//写LCD
	int x;//x表示横轴
	int y;//y表示纵轴
	
	for(y=0;y<160;y++)
	{
		for(x=0;x<800;x++)
		{
			buf[y*800+x] = black;
		}
	}
	for (y = 160; y < 320; y++)
	{
		for (x = 0; x < 800; x++)
		{
			buf[y * 800 + x] = red;
		}
	}
	for (y = 320; y < 480; y++)
	{
		for (x = 0; x < 800; x++)
		{
			buf[y * 800 + x] = yellow;
		}
	}
	//写LCD
	write(fd,buf,800*480*4);
	
	//关闭文件
	close(fd);
	
	return 0;//正常退出
}

输出结果如下图：

(2)球球大作战，动态的小球碰撞，此处以两个小球为例：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
 
int main()
{
 int fd;
 fd = open("/dev/fb0",O_RDWR);
 if(fd<0)
 {
  printf("open icd fail");
  return -1;
 }
 
 //lcd映射(效率高)
 int *addr;
 addr = mmap(NULL,
    800*480*4,  //长度
    PROT_READ|PROT_WRITE,  //权限
    MAP_SHARED,  //标志量
    fd,    //文件描述符
    0    //偏移量
    );
 
 int red=0x00ff0000;
 int green=0x0000ff00;
 int blue=0x000000ff;
 int black=0x00000000;
 int white=0x00ffffff;
 int gold=0x00FFD700;
 int fen   = 0x00ff80c0;
 
 
 
 int color[]={green,red,blue,fen,black,gold};
 int c1=1,c2=0;
 int x,y;
 int a=400,b=240,r=50;
 int m=3,n=6;   //移动速度
 int a1 = 600,b1 = 300,r1 = 80;//一大一小两球
 int m1=3,n1=6;
 
 
 while(1)
 {
  for(y=0;y<480;y++)
  {
   for(x=0;x<800;x++)
   {
   //背景色
    *(addr+y*800+x)=white;
   
   //圆1
    if((x-a)*(x-a)+(y-b)*(y-b)<=r*r)
    *(addr+y*800+x)=color[c1];
   //圆2
    if((x-a1)*(x-a1)+(y-b1)*(y-b1)<=r1*r1)
     *(addr+y*800+x)=color[c2];
   
   }
  }
  //颜色循环
  if(c1>5)c1=0;
  if(c2>5)c2=0;
  //圆1反弹
  a+=m,b+=n;
  if(a>800-r || a<r)
  {
   m=0-m;
   c1++;
  }
  if(b>480-r || b<r)
  {
   n=0-n;
   c1++;
  }
  
  //圆2反弹
  a1+=m1,b1+=n1;
  if(a1>800-r1 || a1<r1)
  {
   m1=0-m1;
   c2++;
  }
  if(b1>480-r1 || b1<r1)
  {
   n1=0-n1;
   c2++;
  }
  
  if((a1-a)*(a1-a)+(b1-b)*(b1-b)<=(r1+r)*(r1+r))
  {
   //两球相碰反弹
   m=0-m;n=0-n;
   m1=0-m1;n1=0-n1;
   c1++;
   c2++;
 
  }
  
 }
 
 close(fd);
 return 0;
 
}

输出要求及效果图如下：

 

 

 

（3）BMP图片的轮播输出（此处以三张照片为例）

BMP简述：全称Bitmap是Windows操作系统中的标准图像文件格式，可以分成两类：设备相关位图（DDB）和设备无关位图（DIB），使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。

采用BMP格式图片的优点是我们可以很方便的得到图片像素数据，而使用JPG/JPEG格式图片则需要先解压图像数据后才可得到图像的像素数据。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
 
int show_bmp(int *addr,char *bmp_path)
{
//打开一张bmp图
	int fd_bmp;
	fd_bmp = open(bmp_path,O_RDWR);
	if(fd_bmp < 0)
	{
		printf("open bmp fail\n");
		return -1;//异常退出
	}	
	
	//去除掉bmp图片的头54个字节
	lseek(fd_bmp,54,SEEK_SET);
	
	char buf_bmp[800*480*3];
	//读取bmp图
	read(fd_bmp,buf_bmp,800*480*3);
	
	
	//写LCD
	int x;//x表示横轴
	int y;//y表示纵轴
	
	for(y=0;y<480;y++)
	{
		for(x=0;x<800;x++)
		{
			*(addr+(479-y)*800+x) =  buf_bmp[(y*800+x)*3] |(buf_bmp[(y*800+x)*3+1]<<8) |(buf_bmp[(y*800+x)*3+2]<<16);
				
		}
	}
 
	close(fd_bmp);
	
	return 0;
}
 
int main()
{
	//打开LCD
	int fd_lcd;
	fd_lcd = open("/dev/fb0",O_RDWR);
	if(fd_lcd < 0)
	{
		printf("open lcd fail\n");
		return -1;//异常退出
	}
	
	//lcd的映射
	int *addr;
	addr = mmap(NULL,800*480*4, PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd_lcd,0);
	if(addr == NULL)
	{
		printf("mmap fail\n");
		return -1;
	}
	
	show_bmp(addr,"1.bmp");//第一张
 
    show_bmp(addr,"2.bmp");//第二张
 
    show_bmp(addr,"3.bmp");//第三张
	
	//lcd的映射的释放
	munmap(addr,800*480*4);
	
	//关闭文件
	close(fd_lcd);
 
	
	return 0;//正常退出
}

输出效果图如下：

 

（4）小钢琴制作

项目要求：可以正常弹奏，可以做出物理按键的key_on和key_off的区别，好的UI设计。

这是最后一个项目，需要用到jpg图片，所以需要对于基础知识安装jpg库有一定要求（具体安装步骤如有疑问可在评论区留言）；mp3文件的拖入以及UI设计，参考网上的代码进行整体架构。

（小插曲）由于LIinux虚拟机里都安装成功了，ls下也都齐全，我就默认开发板也有jpg库，忘记最后一步在开发板拖入libjpeg.so.9导致一直不知道问题出在哪里。

代码如下：（黑键有一些小问题，因为白键有key_on和key_off的两种显示，对应的jpg图片和像素点都是算好的，而黑键在两个白键中间，虽然也可以显示可以弹奏，但就像没有设置优先级一样，没办法将黑键永远置顶以至于一按周围的白键，黑键就会消失，再按一次可以显示。试了很多种方法都不行，算是一个小小的遗憾吧，答辩的时候只能将此作为一个按键的不同表现形式。）

#include <stdio.h>
#include "lcdjpg.h"
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/input.h>
#include <stdlib.h>
 
	int fd;
	int get_xy(int *x,int *y)
	{
		struct input_event ts;
		while(1)
		{	
			//读触摸屏
			read(fd,&ts,sizeof(struct input_event));
			if(ts.type==EV_ABS&&ts.code==ABS_X)
			{
				*x= ts.value*800/1024;
				//printf("x=%d ",ts.value*800/1024);//x轴的坐标(黑色触摸屏)1024*600
				//printf("x=%d ",ts.value);//x轴的坐标(蓝色触摸屏)800*480
			}
			if(ts.type==EV_ABS&&ts.code==ABS_Y)
			{
				*y=ts.value*480/600;
				//printf("y=%d\n",ts.value*480/600);//y轴的坐标(黑色触摸屏)
				//printf("y=%d\n",ts.value);//y轴的坐标(蓝色触摸屏)
			}	
			
			if(ts.type==EV_KEY&&ts.code==BTN_TOUCH&&ts.value == 1)//按下  0表示松手
			{
				//printf("按下去 x=%d y=%d\n",x,y);
				break;
			}
		}	
	}
 
	int main()
	{
		//打开触摸屏
		//int fd;
		fd = open("/dev/input/event0",O_RDWR);
		if(fd < 0)
		{
			printf("open ts fail\n");
			return -1;
			
		}
			lcd_draw_jpg(0,0,"./background.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(233,350,"./logo.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(0,0,"./bar.jpg",NULL,0,0);	
			lcd_draw_jpg(60,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(111,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(128,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			
			lcd_draw_jpg(179,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(196,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(264,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(315,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(332,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			
			lcd_draw_jpg(383,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(400,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			
			lcd_draw_jpg(468,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(519,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);		
			lcd_draw_jpg(536,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			
			lcd_draw_jpg(587,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(604,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			
			lcd_draw_jpg(655,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			lcd_draw_jpg(672,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			
			
			int x=0,y=0;
		while(1)
		{				
			get_xy(&x,&y);
			printf("x=%d y=%d\n",x,y);	
			//白键定位区域		
			if(x>60&&x<128&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d3.mp3&");
				if(x>60&&x<128)
				lcd_draw_jpg(60,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(60,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
				
			if(x>128&&x<196&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d4.mp3&");
			if(x>128&&x<196)
				lcd_draw_jpg(128,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(128,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
			
			if(x>196&&x<264&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d5.mp3&");
			if(x>196&&x<264)
				lcd_draw_jpg(196,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(196,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
			
			if(x>264&&x<332&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d6.mp3&");
			if(x>264&&x<332&&x>315&&x<344)
				lcd_draw_jpg(264,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(264,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
						
			if(x>332&&x<400&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d7.mp3&");
			if(x>332&&x<400)
				lcd_draw_jpg(332,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(332,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
			
			if(x>400&&x<468&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d8.mp3&");
			if(x>400&&x<460)
				lcd_draw_jpg(400,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(400,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
			
			if(x>468&&x<536&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d9.mp3&");
			if(x>468&&x<536)
				lcd_draw_jpg(468,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(468,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
			
			if(x>536&&x<604&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d10.mp3&");
			if(x>536&&x<604)
				lcd_draw_jpg(536,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(536,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
			
			if(x>604&&x<672&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d11.mp3&");
			if(x>604&&x<672)
				lcd_draw_jpg(604,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(604,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
			
			if(x>672&&x<740&&y>48&&y<328)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d12.mp3&");
			if(x>672&&x<740)
				lcd_draw_jpg(672,48,"./key_on.jpg",NULL,0,0);
				sleep(0.8);
				lcd_draw_jpg(672,48,"./key_off.jpg",NULL,0,0);
			}
			
			//黑键1
			if(x>111&&x<145&&y>48&&y<258)
			{
				system("killall -SIGKILL  madplay");
				
				system("madplay d1.mp3&");
			if(x>111&&x<145)
				lcd_draw_jpg(111,48,"./black.jpg",NULL,0,0);
				
				lcd_draw_jpg(111,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			}
			//黑键2
			if(x>179&&x<213&&y>48&&y<258)
			{
				system("killall -SIGKILL madplay");
				
				system("madplay d2.mp3&");
			if(x>179&&x<213)
				lcd_draw_jpg(179,48,"./black.jpg",NULL,0,0);
				
				lcd_draw_jpg(179,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			}
			//黑键3
			if(x>315&&x<349&&y>48&&y<258)
			{
				system("killall -SIGKILL madplay");
				
				system("madplay d1.mp3&");
			if(x>315&&x<349)
				lcd_draw_jpg(315,48,"./black.jpg",NULL,0,0);
				
				lcd_draw_jpg(315,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			}
			//黑键4
			if(x>383&&x<417&&y>48&&y<258)
			{
				system("killall -SIGKILL madplay");
				
				system("madplay d2.mp3&");
			if(x>383&&x<417)
				lcd_draw_jpg(383,48,"./black.jpg",NULL,0,0);
				
				lcd_draw_jpg(383,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			}
			//黑键5
			if(x>519&&x<553&&y>48&&y<258)
			{
				system("killall -SIGKILL madplay");
				
				system("madplay d1.mp3&");
			if(x>519&&x<553)
				lcd_draw_jpg(519,48,"./black.jpg",NULL,0,0);
				
				lcd_draw_jpg(519,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			}
			//黑键6
			if(x>587&&x<621&&y>48&&y<258)
			{
				system("killall -SIGKILL madplay");
				
				system("madplay d2.mp3&");
			if(x>587&&x<621)
				lcd_draw_jpg(587,48,"./black.jpg",NULL,0,0);
				
				lcd_draw_jpg(587,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			}
			//黑键7
			if(x>655&&x<689&&y>48&&y<258)
			{
				system("killall -SIGKILL madplay");
				
				system("madplay d1.mp3&");
			if(x>655&&x<689)
				lcd_draw_jpg(655,48,"./black.jpg",NULL,0,0);
				
				lcd_draw_jpg(655,48,"./black1.jpg",NULL,0,0);
			}
				
			
		}
			
		
		//关闭触摸屏
		close(fd);
		return 0;
	}
	
	
/*
编译的方法： arm-linux-gcc *.c -o main -I./libjpeg -L./libjpeg -ljpeg 
*/

UI设计如下：

目录

一、arm开发板简述

 设备清单

二、具体步骤

1、安装VMware和Ubuntu

2、交叉编译：

3、项目开发流程：

三、项目作业总结：

（1）以德国国旗的样式颜色为例（无不良引导和个人逾矩及不尊重他国行为）

  (2)球球大作战，动态的小球碰撞，此处以两个小球为例：

（3）BMP图片的轮播输出（此处以三张照片为例）

（4）小钢琴制作

---

 

效果展示如下：

 

 这就是这次的所有分享了。