Embedded Linux

Voraussetzungen

• Einfache bis gute Kenntnisse im Umgang mit Linux (auch Kommandozeile!)
• Elementare Kenntnisse in (digitaler) Elektronik

Inhalt

1. Uebersicht

   • Was sind Embedded Systems und wo werden diese eingesetzt?

     • Konsumgueter, Automatisierung, Autoindustrie

   • Was ist GNU/Linux? (-> siehe mein WPF "Open-Source Software")

     • Bedeutung der GPL Lizenz
     • Open-Source
     • Entwicklungsmodell

   • Was muss minimal an Hardware vorhanden sein, damit Linux laeuft?

     • Prozessor 32-Bit ab 25 MHz, mit MMU
     • RAM Speicher (SDRAM) ab 4-8 MByte
     • ROM Speicher (Flash) ab 4-8 MByte

   • Aufbau der Entwicklungsumgebung

     • Host, Cross-Compiler, Target, Konsole, Netzwerk

   • Ein paar echte Geraete

     • TomTom GO Navigationsgeraet

     • OpenMoko Mobiltelefon (FIC 1973)

     • Motorola RAZR Mobiltelefon

     • Soft-SPS mit Embedded Linux (http://www.autronix.de)

     • "Linux Device Showcase"

       http://www.linuxdevices.com/articles/AT4936596231.html

     • FritzBox Fon WLAN

     • DreamBox 7025

     • Yamaha Synthesizer

     • Wago Linux Controller 750-860

2. Linux Uebersicht

   • Kernel
   • Bootablauf
   • Initialisierung
   • Geraetetreiber
   • Dienste (http, inet, ftp, telnet, ssh, rpc, "middleware")

3. Hardware

   • Prozessor (ARM, AVR32, PowerPC, x86, FPGA)

   • Speicher

     • SDRAM
     • Flash (NOR, NAND)
     • Flash Speicherkarten (MMC, SD)
     • EEPROM

   • Schnittstellen

     • I/O
     • UART, RS-232
     • SPI
     • I2C
     • USB Device
     • USB Host
     • Ethernet
     • Display
     • CAN

   • Displays (LCD, TFT)

     • alphanumerisch
     • grafisch

   • Beispielhafte Schnittstellen von einigen Sensoren

3. Bootloader - U-Boot

4. Geraetetreiber

5. Filesysteme - ext3 - JFFS2 - MTD

6. Entwicklungsumgebung - GNU Werkzeuge (gcc, binutils) - Editoren - Debugger gdb

7. Debuggen - KGDB - JTAG - OpenOCD - BDI2000

8. On-Chip Debugger (OpenOCD) - Flashen von Boards - Debuggen eine Treibers

9. Linux und Echtzeit - "weiche" und "harte" Echtzeit - Interrupt Latenzzeit - RTAI - Real-Time Kernel Patch

10. Reduktion der Leistungsaufnahme - Stromversorgung (Netzteil, Batterie, Akku, Solar) - Abschaetzung der kompletten Stromaufnahme - Techniken zur Reduzierung

    • Im Prozessor
    • Auf dem Board
    • Peripherie

11. Praktische Anwendungen

    Im RT Labor sind mehrere einsatzbereite Embedded Linux Boards, auf denen alle Aspekte von Linux demonstriert und untersucht werden koennen.

    • 2 x Portux 920T mit AT91RM9200

      www.taskit.de

    • 1 x Cogent CS337 mit AT91RM9200

      www.cogcomp.com

    • 1 x Mechatronic Brick mb9200 mit AT91RM9200

      www.mechatronicbrick.dk

    • 1 x AMCC "Taihu" Board mit PowerPC 405EP

      www.amcc.com

    • 2 x Kurz "Future Unit" mit HMS30C7202 (ARM720)

      www.kurz-elektronik.de

    • 2 x Embedded Projects "Grasshopper" AVR32 Board

      www.embedded-projects.de

    • 1 x Phytec LPC3180 Kit

      www.phytec.com

    • und andere

Literatur

• Christopher Hallinan, Embedded Linux Primer. A Real-World Approach. Prentice Hall, 2007.
• Karim Yaghmour, Building Embedded Linux Systems, O'Reilly 2003.
• Juergen Quade, Eva-Maria Kunst, Linux-Treiber entwickeln. 2. Auflage, dpunkt.verlag 2006.
• Jonathan Corbet, Alessandro Rubini, and Greg Kroah-Hartman, Linux Device Drivers, 3rd edition, freier Download unter http://lwn.net/Kernel/LDD3/.
• Sreekrishnan Venkateswaran, Essential Linux Device Drivers, Prentice Hall, 2008.
• Eric Raymond, The Art of Unix Programming, Addison-Wesley 2003. Freier Inhalt (Creative Commons): http://www.faqs.org/docs/artu/