Lap Trinh Nhung 2440
-
Upload
ph55tr5n5h5i -
Category
Documents
-
view
184 -
download
12
Transcript of Lap Trinh Nhung 2440
![Page 1: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/1.jpg)
LẬP TRÌNH HỆ NHÚNG GV: Phạm Ngọc Hưng
Bộ môn Kỹ thuật Máy tính
Viện CNTT&TT- ĐH BKHN
email: [email protected]
![Page 2: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/2.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nội dung
Chương 1. Giới thiệu lập trình hệ nhúng
Chương 2. Lập trình v{o ra cơ bản
Chương 3. Lập trình v{o ra n}ng cao
Chương 4. C|c kỹ thuật lập trình n}ng cao
Chương 5. Lập trình device driver trên Linux
Chương 6. Lập trình nền tảng QT
Chương 7. Lập trình mạng trên Linux nhúng
Chương 8. Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng
2
![Page 3: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/3.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Tài liệu tham khảo
Tài liệu tham khảo chính:
• Micro2440 User Manual
• S3C2440 MicroController User’s Manual
• Beginning Linux Programming
• Advanced Linux Programming
• Linux Device Driver
• C++ GUI programming with QT
• Website: https://sites.google.com/site/embedded247/
3
![Page 4: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/4.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chương 1
Giới thiệu
Lập trình hệ nhúng
4
![Page 5: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/5.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nội dung chương 1
1.1. Giới thiệu về lập trình hệ nhúng
1.2. Giới thiệu KIT FriendlyArm micro2440
1.3. Hệ điều h{nh nhúng Linux
1.4. Môi trường lập trình KIT FriendlyArm 2440
5
![Page 6: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/6.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.1. Giới thiệu lập trình hệ nhúng
Lập trình ứng dụng trên hệ nhúng phụ thuộc vào nền tảng (platform) phần cứng, phần mềm của hệ nhúng đó.
Hệ nhúng không có hệ điều hành:
• Thường sử dụng c|c vi điều khiển
hiệu năng tương đối thấp
(8051, ATMega, PIC, ARM7, …)
• Lập trình bằng C, ASM
• Môi trường, công cụ lập trình tùy theo từng dòng vi điều khiển (CodeVision, AVR Studio, Keil…)
• Phù hợp c|c ứng dụng điều khiển v{o/ra cơ bản, c|c giao tiếp ngoại vi cơ bản.
6
![Page 7: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/7.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.1. Giới thiệu lập trình hệ nhúng
Hệ nhúng có hệ điều hành:
• Dựa trên c|c vi điều khiển, vi xử lý (CPU) có hiệu năng cao (Ví dụ: AVR 32, ARM 9, ARM 11, …)
• Nhiều nền tảng hệ điều h{nh nhúng : uCLinux, Embedded Linux, Windows CE, …
• Môi trường, công cụ lập trình tùy thuộc nền tảng hệ điều h{nh: C/C++, QT SDK (Nokia), .Net Compact FrameWork (Microsoft), …
• Ứng dụng nhiều b{i to|n phức tạp: GPS Tracking/Navigator, Xử lý ảnh, ứng dụng Client/Server, …
7
![Page 8: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/8.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.1. Giới thiệu lập trình hệ nhúng
Các thiết bị di động thông minh:
• Xu hướng công nghệ hiện nay
• Nhiều nền tảng: iOS, Android, Windows Phone, Symbian OS/Memo,
• Môi trường, công cụ:
iOS: Xcode + iOS SDK (ngôn ngữ Object-C)
Android: C, Java + Android SDK, Eclipse/Netbean
Windows Phone: SDK + Visual Studio (C#)
• C|c ứng dụng phong phú: Google Play Store, Apple Store, Windows Market Place, …
8
![Page 9: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/9.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.1. Giới thiệu lập trình hệ nhúng
Môn học n{y hướng tới:
• Lập trình hệ nhúng nền tảng ARM + Linux
• Minh họa trên KIT FriendlyArm micro 2440
• Lập trình C/C++, lập trình giao diện đồ họa QT
Lý do:
• ARM ? > 90% thị phần thiết bị nhúng,
l{ dòng vi điều khiển hiệu năng cao.
• Embedded Linux ? M~ nguồn mở, khả năng can thiệp, hiểu s}u hệ thống. Nhiều OS kh|c (iOS, Android) dựa trên Linux kernel
9
![Page 10: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/10.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.2. Giới thiệu KIT nhúng micro2440
10
![Page 11: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/11.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Giới thiệu KIT nhúng micro2440
11
![Page 12: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/12.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Giới thiệu KIT nhúng micro2440
12
![Page 13: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/13.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Giới thiệu KIT nhúng micro2440
Thông số kỹ thuật
13
![Page 14: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/14.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Giới thiệu KIT nhúng micro2440
14
![Page 15: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/15.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.3. Hệ điều hành nhúng Linux
1.3.1. Tổng quan hệ điều h{nh nhúng Linux
1.3.2. C{i đặt Embedded Linux trên Micro2440
1.3.3. Biên dịch, tùy biến nh}n Linux
15
![Page 16: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/16.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.3.1. Tổng quan Embedded Linux
Hệ điều h{nh nhúng (embedded os) ?
• L{ hệ điều h{nh c{i đặt cho c|c hệ thống nhúng (embedded system)
• Được thiết kế: compact, efficient, reliable.
16
![Page 17: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/17.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Sơ đồ phân cấp hệ thống
17
![Page 18: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/18.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kiến trúc hệ điều hành Linux
18
![Page 19: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/19.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Đặc trưng hệ điều hành nhúng
Tăng tính tin cậy (reliability)
Tăng tính khả chuyển (portability)
Khả năng tương thích mềm: dễ d{ng n}ng cấp hay thu gọn để tương thích với nền tảng hệ thống
Thu gọn, đòi hỏi ít bộ nhớ hơn. Có thể hỗ trợ khởi động từ bộ nhớ ROM, Flash (hệ thống không có ổ cứng)
Cung cấp c|c cơ chế lập lịch (scheduler) hỗ trợ thời gian thực (Realtime OS – RTOS)
19
![Page 20: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/20.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hệ điều hành thời gian thực
Hệ thống thời gian thực (Realtime): c|c phần mềm, phần cứng hoạt động thỏa m~n c|c r{ng buộc về thời gian
Ph}n loại:
• Hard Realtime: không đ|p ứng deadline -> lỗi hệ thống
• Soft Realtime: không đ|p ứng deadline -> giảm chất lượng dịch vụ (QoS)
20
![Page 21: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/21.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hệ điều hành thời gian thực
21
![Page 22: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/22.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cấu trúc nhân hệ điều hành
22
![Page 23: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/23.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hệ thống file trong Linux
Một số thư mục quan trọng
• /home: thư mục người dùng
• /dev: chứa c|c file thiết bị
• /bin: chứa c|c file thực thi của hệ thống
• /etc: chứa c|c file cấu hình
• /var: chứa c|c file log
• /opt: chứa c|c gói chương trình c{i đặt thêm
• /proc: chứa thông tin về c|c tiến trình, c|c th{nh phần phần cứng, phần mềm đang chạy trong hệ thống
• /usr: chứa c|c file thực thi, t{i liệu liên quan tới người dùng
23
![Page 24: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/24.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Embedded Linux
Hỗ trợ rất nhiều kiến trúc vi xử lý (cả 32 bit v{ 64 bit)
• Intel X86, ARM, PowerPC, MIPS, AVR32, …
Không hỗ trợ c|c vi điều khiển hiệu năng thấp
Hỗ trợ cả kiến trúc có v{ không có khối quản lý bộ nhớ (MMU)
C|c hệ thống có thể dùng chung toolchains, bootloader v{ kernel, c|c th{nh phần kh|c phải riêng biệt v{ tương thích với từng hệ thống
24
![Page 25: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/25.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Quá trình boot hệ thống Linux trên PC
25
![Page 26: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/26.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Quá trình boot hệ thống Linux nhúng
26
![Page 27: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/27.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Quá trình boot hệ thống Linux nhúng
Boot loader: chương trình mồi, thực hiện kiểm tra phần cứng hệ thống v{ nạp nh}n (kernel) của hệ điều h{nh
Kernel: nh}n hệ điều h{nh, chứa c|c th{nh phần cơ bản nhất
Root file system: hệ thống file, chứa c|c modules bổ sung v{ c|c phần mềm ứng dụng
27
![Page 28: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/28.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.3.2. Cài đặt Embedded Linux
Bước 1: C{i đặt bootloader (VD: U-Boot, Supervivi)
Bước 2: C{i đặt kernel
Bước 3: C{i đặt hệ thống file (root file system)
28
![Page 29: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/29.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cài đặt từ môi trường Windows
Công cụ
• Phần mềm HyperTerminal: kết nối với KIT micro2440 qua cổng COM
• Phần mềm DNW: kết nối với KIT micro2440 qua cổng USB
C|ch thức
• Phần mềm HyperTerminal (giao tiếp với BIOS trên Nor Flash qua cổng rs232) truyền c|c lệnh điều khiển
• Phần mềm DNW trao đổi file
29
![Page 30: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/30.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cài đặt từ môi trường Linux
Công cụ:
• Phần mềm minicom: kết nối với KIT micro2440 qua cổng COM
• Phần mềm usbpush: kết nối với KIT micro2440 qua cổng USB
C|ch thức
• Phần mềm minicom cho phép giao tiếp serial, truyền c|c lệnh điều khiển
• Phần mềm usbpush nạp file xuống KIT
30
![Page 31: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/31.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cài đặt hệ điều hành nhúng Linux
Demo
<Xem hướng dẫn chi tiết trong tài liệu
hướng dẫn cài đặt và sử dụng KIT
micro2440>
31
![Page 32: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/32.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.3.3. Biên dịch, tùy biến nhân Linux
Khi n{o cần biên dịch lại nh}n?
• Khi n}ng cấp hệ thống lên c|c phiên bản mới hơn
• Khi cần sửa lỗi, thay đổi, tùy chỉnh c|c module
Qu| trình biên dịch nh}n
• Download nh}n tại địa chỉ: kernel.org (Hoặc trong CD đi kèm KIT)
• File nén linux-2.6.32.2.tar (tùy phiên bản);
• Giải nén được thư mục to{n bộ m~ nguồn của nh}n (ví dụ thư mục linux-2.6.32.2)
32
![Page 33: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/33.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Biên dịch nhân Linux
Qu| trình biên dịch nh}n (tiếp):
• V{o thư mục chứa m~ nguồn nh}n (linux-2.6.32.2)
• Cấu hình trước khi biên dịch bằng lệnh:
make menuconfig
• Xuất hiện giao diện cấu hình, tùy chỉnh phù hợp với hệ thống.
• Thực hiện biên dịch bằng lệnh: make zImage
• Biên dịch th{nh công kết quả sẽ l{ file zImage (trong thư mục linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-s3c2440) , sẽ được nạp (porting) xuống KIT
33
![Page 34: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/34.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Biên dịch nhân Linux
Demo
<Xem hướng dẫn chi tiết trong tài liệu
hướng dẫn cài đặt và sử dụng KIT
micro2440>
34
![Page 35: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/35.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.4. Môi trường lập trình KIT FriendlyARM Micro2440
1.4.1. Môi trường ph|t triển ứng dụng nhúng
1.4.2. C{i đặt môi trường ph|t triển KIT 2440
1.4.3. Chương trình HelloWorld
35
![Page 36: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/36.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.4.1. Môi trường phát triển ứng dụng nhúng
Mô hình lập trình hệ thống nhúng
Môi trường lập trình KIT micro 2440
36
![Page 37: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/37.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mô hình lập trình hệ thống nhúng
• Host: hệ thống chứa môi trường phát triển
•Target: hệ nhúng cần phát triển ứng dụng
37
![Page 38: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/38.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Môi trường lập trình KIT micro 2440
• M|y host c{i hệ điều h{nh Linux (Ubuntu 10.04)
• Trình biên dịch chéo Cross toolchains (arm-linux-gcc 4.4.3): biên dịch ứng dụng (viết bằng C/C++)
• Công cụ viết m~ nguồn chương trình C (dùng gedit, eclipse)
• gFTP: truyền nhận file Host<->KIT qua giao thức FTP
• Telnet: kết nối KIT qua Ethernet (sử dụng cross cable)
38
![Page 39: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/39.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Môi trường lập trình theo nhóm
Môi trường phát triển ứng dụng theo nhóm
39
![Page 40: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/40.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.4.2. Cài đặt môi trường phát triển
Cấu hình mạng LAN (host + KIT) qua c|p chéo v{ sử dụng IP cùng dải:
• Linux host: 192.168.1.30
• Linux target: 192.168.1.230 (default)
40
![Page 41: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/41.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cài đặt trình biên dịch chéo
Bước 1: Giải nén arm-linux-gcc-4.4.3.tar.gz
tar –zxvf arm-linux-gcc-4.4.3.tar.gz
Bước 2: Cập nhật biến môi trường PATH
• Thêm đường dẫn tới thư mục bin của arm-linux-gcc-4.4.3 (Cập nhật biến môi trường PATH trong file .bashrc trong đường dẫn chỉ ra bởi biến $HOME)
Bước 3: Kiểm tra trình biên dịch
• Mở cử sổ console, gõ lệnh: arm-linux-gcc --version
• Thông b|o về phiên bản của arm-linux-gcc hiện ra => qu| trình c{i đặt th{nh công
41
![Page 42: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/42.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kiểm tra trình biên dịch chéo
42
![Page 43: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/43.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cài đặt phần mềm gFTP
Bước 1: Cài đặt phần mềm gFTP (nếu chưa có)
• Gõ lệnh: sudo apt-get install gftp
Bước 2: Kiểm tra kết nối giữa Host và Target
• Mở phần mềm gFTP: Applications->Internet->gFTP
• Thiết lập các tham số
Địa chỉ IP của KIT: 192.168.1.230
Username: root
Password: ktmt (có thể đổi bằng lệnh passwd)
• Mở kết nối
43
![Page 44: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/44.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kết nối sử dụng gFTP
44
![Page 45: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/45.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cài đặt phần mềm debug GDB
Bước 1: download m~ nguồn gdb (version 7.0)
• Cách 1: apt-get source gdb
• Cách 2: http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/
Bước 2: Biên dịch v{ c{i đặt gdb client trên m|y HOST
Bước 3: Biên dịch v{ c{i đặt gdb server trên m|y TARGET
(Chi tiết xem trong tài liệu hướng dẫn cài đặt môi trường phát triển ứng dụng)
45
![Page 46: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/46.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
1.4.3. Chương trình HelloWorld
Cấu trúc chương trình đơn giản
C|ch thức biên dịch chương trình
Nạp file thực thi xuống KIT v{ chạy ứng dụng
46
![Page 47: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/47.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cấu trúc chương trình
Tu}n thủ cấu trúc chương trình ANSII C
47
![Page 48: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/48.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chương trình Hello World
Soạn thảo m~ nguồn chương trình C bằng gedit (file Hello.c)
#include <stdio.h>
int main (int argc, char* argv[])
{
printf(“Hello World !\n”);
printf (“Ten chuong trinh la „%s‟.\n”, argv[0]);
printf (“Chuong trinh co %d tham so \n”, argc - 1);
/* Neu co bat cu tham so dong lenh nao*/
if (argc > 1) {
/* Thi in ra*/
int i;
printf (“Cac tham so truyen vao la:\n”);
for (i = 1; i < argc; ++i)
printf (“ Tham so %d: %s\n”, i, argv[i]);
}
return 0;
}
48
![Page 49: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/49.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cách thức biên dịch chương trình
Cách 1: Sử dụng lệnh của cross compiler
• VD: arm-linux-gcc –g –o Hello Hello.c
• Kết quả: biên dịch ra một file thực thi có tên l{ Hello từ một file m~ nguồn l{ Hello.c, file n{y có hỗ trợ khả năng debug (-g)
Cách 2: Tạo v{ sử dụng Makefile
• make l{ một tool cho phép quản lý qu| trình biên dịch, liên kết … của một dự |n với nhiều file m~ nguồn.
• Tạo Makefile lưu c|c lệnh biên dịch theo định dạng của Makefile
• Sử dụng lệnh make để chạy Makefile v{ biên dịch chương trình
Cách 3: Sử dụng automake và autoconf
• Tạo makefile tự động
49
![Page 50: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/50.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cấu trúc Makefile
Makefile cấu th{nh từ c|c target, variables v{ comments
Target có cấu trúc như sau:
target: dependencies
[tab] system command
target: make target
Dependencies: c|c th{nh phần phụ thuộc (file m~ nguồn, c|c file object…)
System command: c|c c}u lệnh (lệnh biên dịch, lệnh linux)
50
![Page 51: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/51.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
VD 1: Makefile đơn giản
CC=arm-linux-gcc
all: Hello.c
$(CC) –g –o Hello Hello.c
clear:
rm Hello
Biên dịch chương trình: make all
Xóa file sinh ra trước đó: make clear
51
![Page 52: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/52.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
VD 2: Makefile liên kết
Hello.c Display.c
Display.h
include
include
void display(int index, char* str)
void display(int index, char* str)
52
![Page 53: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/53.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
VD2: Makefile liên kết
Hello.c
Compiler
Hello.o
Display.c
Compiler
Display.o
Linker
Hello File thực thi
53
![Page 54: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/54.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
VD 2: Makefile liên kết
CC=arm-linux-gcc
OUTPUT=Hello
all:Hello.o display.o
$(CC) -o $(OUTPUT) Hello.o display.o
Hello.o:Hello.c
$(CC) -c Hello.c
display.o:display.c
$(CC) -c display.c
54
![Page 55: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/55.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nạp file thực thi xuống KIT
Bước 1: sử dụng phần mềm gFTP chuyển file Hello (đ~ được biên dịch trước đó) xuống KIT, ví dụ xuống thư mục: /ktmt
Bước 2: telnet xuống KIT, chuyển tới thư mục /ktmt, thực thi chương trình
• Gõ lệnh: ./Hello
• Nếu chương trình chưa có quyền thực thi, thực hiện cấp quyền: chmod +x Hello
Bước 3: quan s|t kết quả
55
![Page 56: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/56.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Thảo luận
56
![Page 57: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/57.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chương 2
Lập trình vào ra cơ bản
57
![Page 58: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/58.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mục tiêu chương 2
Sau khi kết thúc chương n{y, sinh viên có thể
• Nắm được nguyên tắc lập trình giao tiếp v{o ra cơ bản trên hệ điều h{nh Linux nhúng
• Lập trình giao tiếp thiết bị (ghép nối GPIO) với driver đ~ có (led, button)
• Biết c|ch lập trình giao tiếp GPIO mở rộng dựa trên giao diện sysfs (gpiolib)
58
![Page 59: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/59.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nội dung bài học
2.1. Cơ chế lập trình giao tiếp thiết bị
2.2. Lập trình điều khiển led đơn
2.3. Lập trình giao tiếp nút bấm
2.4. Lập trình giao tiếp GPIO mở rộng
59
![Page 60: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/60.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
2.1. Cơ chế lập trình giao tiếp thiết bị
Device files, Device number
Kiểm tra danh s|ch device driver, thiết bị
Cơ chế giao tiếp
60
![Page 61: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/61.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mô hình giao tiếp ứng dụng – thiết bị
Phần mềm ứng dụng
Device files
Device Drivers
Phần cứng
User Space
Kernel Space (Toàn quyền truy xuất trực tiếp tài
nguyên phần cứng của hệ thống)
Các hàm giao tiếp chuẩn: •open
•close
•read
•write
•ioctl
•…
61
![Page 62: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/62.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Device files, Device number
Device files: ls –l /dev
• Device file không phải l{ file thông thường, không phải l{ một vùng dữ liệu trên hệ thống file
• Qu| trình đọc ghi device file
Giao tiếp với device driver
Đọc, ghi phần cứng của thiết bị
Ph}n loại device files
• Character device: thiết bị phần cứng đọc, ghi một chuỗi c|c byte dữ liệu
• Block device: thiết bị phần cứng đọc, ghi một khối dữ liệu
62
![Page 63: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/63.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Device files, Device number
Device number: mỗi thiết bị được x|c định bởi hai gi| trị
• Major device number: x|c định thiết bị n{y sử dụng drvier nào
• Minor device number: ph}n biệt giữa c|c thiết bị kh|c nhau cùng sử dụng chung một device driver
63
![Page 64: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/64.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kiểm tra danh sách thiết bị
Kiểm tra danh s|ch c|c thiết bị
• Gõ lệnh ls –al /dev
Giải thích thông tin
Loại thiết bị: char device hay block device
Tài khoản người dùng
Tên thiết bị
Major và minor number
Mount ponint
64
![Page 65: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/65.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kiểm tra danh sách thiết bị
Kiểm tra danh s|ch c|c nhóm thiết bị
• Gõ lệnh cat /proc/devices
65
![Page 66: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/66.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cơ chế lập trình giao tiếp thiết bị
Cơ chế lập trình
• Sử dụng c|c h{m v{o ra file
open
close
read
write
• Sử dụng h{m điều khiển v{o ra: ioctl
66
![Page 67: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/67.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
2.2. Lập trình điều khiển led đơn
Sử dụng led driver đ~ có
4 led đơn, ghép nối qua GPB5,6,7,8
Điều khiển led on/off, tạo hiệu ứng: nhấp nh|y, chạy đuổi, …
Cần sử dụng h{m trễ (delay): sleep, usleep (thư viện sys/time.h)
67
![Page 68: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/68.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mô hình giao tiếp điều khiển led
Phần mềm ứng dụng
Device files
Device Drivers
Phần cứng
leds.c
/dev/leds
Mini2440_leds.c
GPIO Port
Hàm giao tiếp:
•open
•close
•ioctl
68
![Page 69: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/69.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Lập trình điều khiển led đơn
fd=open(“/dev/leds”,0)
• fd: file id
• /dev/leds: device file
• 0: WRITE_ONLY
ioctl(fd, on, led_no)
• Ioctl: IO control
• Điều khiển bật/tắt led đơn có số hiệu led_no
Driver cho led đơn:
linux-2.6.32.2/drivers/char/mini2440_leds.c
69
![Page 70: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/70.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mã nguồn minh họa điều khiển led đơn
70
![Page 71: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/71.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
2.3. Lập trình giao tiếp nút bấm
Giao tiếp qua driver đ~ có
71
![Page 72: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/72.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mô hình giao tiếp điều khiển nút bấm
Phần mềm ứng dụng
Device files
Device Drivers
Phần cứng
Buttons.c
/dev/buttons
Mini2440_buttons.c
GPIO Port
Hàm giao tiếp:
•open
•close
•read
72
![Page 73: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/73.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Lập trình ghép nối nút bấm
buttons_fd=open(“/dev/buttons”,0)
• buttons_fd: file id
• /dev/buttons: device file
read(buttons_fd,current_buttons,sizeof(current_buttons)
• Đọc trạng th|i c|c nút bấm
close(buttons_fd): đóng file
M~ nguồn driver cho nút bấm
linux-2.6.32.2/drivers/char/mini2440_buttons.c
73
![Page 74: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/74.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mã nguồn chương trình đọc nút bấm
74
![Page 75: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/75.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
2.4. Lập trình giao tiếp GPIO mở rộng
2 c|ch sử dụng giao tiếp gpio (từ Linux user space)
• Cách 1: Viết gpio driver (trên không gian nh}n hệ điều h{nh, kernel space), giao tiếp qua driver n{y.
(Ví dụ với led, button đ~ l{m)
• Cách 2: giao tiếp c|c ch}n gpio trực tiếp từ không gian người dùng (user space) dựa trên API thư viện gpiolib cung cấp. Linux cung cấp giao diện GPIO sysfs cho phép thao t|c với bất kỳ ch}n GPIO từ userspace.
75
![Page 76: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/76.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Lập trình giao tiếp GPIO mở rộng
Tất cả c|c giao diện điều khiển GPIO thông qua sysfs nằm trong thư mục /sys/class/gpio
Kiểm tra bằng lệnh: ls /sys/class/gpio
76
![Page 77: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/77.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Lập trình giao tiếp GPIO mở rộng
Giao diện n{y cung cấp c|c files điều khiển sau đ}y:
77
![Page 78: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/78.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Lập trình giao tiếp GPIO mở rộng
Ví dụ minh họa
Chi tiết xem b{i viết:
https://sites.google.com/site/embedded247/ddcourse/giao-tiep-gpio-tu-userspace-1
Cấu hình chân GPF5 (micro2440) output, và xuất giá trị 0
ra chân này
echo 165 > /sys/class/gpio/export
echo “out” > /sys/class/gpio/gpio165/direction
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio165/value
78
![Page 79: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/79.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Thảo luận
79
![Page 80: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/80.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chương 3
Lập trình vào ra nâng cao
80
![Page 81: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/81.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mục tiêu chương 3
Sau khi kết thúc chương n{y, sinh viên có thể
• Nắm được chuẩn RS232
• Lập trình giao tiếp chuẩn RS232 trên kit nhúng Micro2440
• Nắm được chuẩn giao tiếp USB
• Lập trình ghép nối USB Joystick qua cổng USB
• Lập trình giao tiếp ADC
81
![Page 82: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/82.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nội dung bài học
3.1. Giới thiệu chuẩn RS232
3.2. Lập trình giao tiếp chuẩn RS232
3.3. Giới thiệu chuẩn USB
3.4. Lập trình giao tiếp USB Joystick
3.5. Lập trình giao tiếp ADC
82
![Page 83: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/83.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
3.1. Giới thiệu chuẩn RS232
Mức điện |p đường truyền
Chuẩn đầu nối trên m|y tính PC
Khuôn dạng khung truyền
Tốc độ truyền
Kịch bản truyền
83
![Page 84: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/84.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuẩn RS232
Mức điện |p đường truyền (Chuẩn RS-232C)
84
![Page 85: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/85.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuẩn RS232
Chuẩn đấu nối trên PC
UART UART
UART (Universal Asynchronous receiver/transmitter) 85
![Page 86: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/86.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuẩn RS232
Chuẩn đầu nối trên PC • Chân 1 (DCD-Data Carrier Detect):
ph|t hiện tín hiệu mang dữ liệu • Chân 2 (RxD-Receive Data): nhận dữ
liệu • Chân 3 (TxD-Transmit Data): truyền
dữ liệu • Chân 4 (DTR-Data Terminal Ready):
đầu cuối dữ liệu sẵn s{ng • Ch}n 5 (Signal Ground): đất của tín
hiệu • Chân 6 (DSR-Data Set Ready): dữ liệu
sẵn s{ng • Chân 7 (RTS-Request To Send): yêu
cầu gửi • Chân 8 (CTS-Clear To Send): Xóa để
gửi • Chân 9 (RI-Ring Indicate): báo chuông
86
![Page 87: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/87.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuẩn RS232
Khuôn dạng khung truyền
• PC truyền nhận dữ liệu qua cổng nối tiếp RS-232 thực hiện theo kiểu không đồng bộ (Asynchronous)
• Khung truyền gồm 4 th{nh phần
1 Start bit (Mức logic 0): bắt đầu một gói tin, đồng bộ xung nhịp clock giữa DTE v{ DCE
Data (5,6,7,8 bit): dữ liệu cần truyền
1 parity bit (chẵn (even), lẻ (odd), mark, space): bit cho phép kiểm tra lỗi
Stop bit (1 hoặc 2 bit): kết thúc một gói tin
87
![Page 88: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/88.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuẩn RS232
Kịch bản truyền
• Không có bắt tay (none-handshaking): m|y thu có khả năng đọc c|c ký tự thu trước khi m|y ph|t truyền ký tự tiếp theo
Kết nối không cần bắt tay giữa hai thiết bị
(cùng mức điện áp)
88
![Page 89: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/89.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuẩn RS232
Kịch bản truyền
Ghép nối không bắt tay giữa hai thiết bị
(Khác nhau về mức điện áp) 89
![Page 90: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/90.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
3.2. Lập trình giao tiếp chuẩn RS232
Khởi tạo: Khai b|o thư viện
Bước 1: Mở cổng
Bước 2: Thiết lập tham số
Bước 3: Đọc, ghi cổng
Bước 4: Đóng cổng
90
![Page 91: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/91.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Khai báo thư viện
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h> // UNIX standard function
#include <fcntl.h> // File control definitions
#include <errno.h> // Error number definitions
#include <termios.h> // POSIX terminal control
#include <time.h> // time calls
91
![Page 92: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/92.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Bước 1: Mở cổng
Sử dụng lệnh mở file
int fd = open ("/dev/ttySAC0", O_RDWR);
Fd >0 nếu mở file th{nh công
Fd<0 nếu mở file thất bại
92
![Page 93: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/93.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Bước 2: Thiết lập tham số
Sử dụng cấu trúc termios
struct termios port_settings;
Thiết lập tham số (9600, 8, n, 1)
cfsetispeed(&port_settings, B9600);
cfsetospeed(&port_settings, B9600);
port_settings.c_cflag &= ~PARENB;
port_settings.c_cflag &= ~CSTOPB;
port_settings.c_cflag &= ~CSIZE;
port_settings.c_cflag |= CS8;
tcsetattr(fd, TCSANOW, &port_settings);
93
![Page 94: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/94.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Bước 3: Đọc, ghi cổng
Đọc cổng: sử dụng lệnh đọc file
n=read(fd,&result,sizeof(result));
N: số ký tự đọc được
Result: chứa kết quả
Ghi cổng: sử dụng lệnh ghi file
n=write(fd,“Hello World\r",12);
N:số ký tự đ~ ghi
Fd: file id (có được từ thao t|c mở file th{nh công)
94
![Page 95: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/95.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Bước 4: Đóng cổng
Đóng cổng: sử dụng lệnh đóng file
close (fd);
Fd: file ID (có được từ thao t|c mở file th{nh công)
95
![Page 96: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/96.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Demo
96
![Page 97: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/97.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
3.3. Giới thiệu chuẩn USB
Năm 1995: USB 1.0
• Tốc độ Low-Speed: 1.5 Mbps
• Tốc độ tối đa (Full-Speed): 12 Mbps
Năm 1998: USB 1.1 (Sửa lỗi của USB 1.0)
• Tốc độ tối đa (Full-Speed): 12 Mbps
Năm 2001: USB 2.0
• Tốc độ tối đa (High-Speed): 480 Mbps
Năm 2008: USB 3.0
• Tốc độ tối đa (Super-Speed): 4.8 Gbps
97
![Page 98: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/98.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Tín hiệu chuẩn USB
Tín hiệu
• Truyền kiểu nối tiếp
• Tín hiệu trên hai đường D+ và D- là tín hiệu vi sai
98
![Page 99: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/99.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mô hình bus USB
99
![Page 100: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/100.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Vai trò của các thành phần
Vai trò của USB host:
• Trao đổi dữ liệu với c|c thiết bị ngoại vi
• Điều khiển USB bus:
Quản lý được c|c thiết bị kết nối v{o đường bus v{ khả năng của mỗi thiết bị đó: sử dụng cơ chế điểm danh (Enumeration)
Ph}n xử, quản lý luồng dữ liệu trên bus, đảm bảo c|c thiết bị đều có cơ hội trao đổi dữ liệu
• Kiểm tra lỗi: thêm c|c m~ kiểm tra lỗi v{o gói tin cho phép ph|t hiện lỗi v{ yêu cầu truyền lại gói tin
• Cung cấp nguồn điện cho tất cả c|c thiết bị
100
![Page 101: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/101.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Vai trò của các thành phần
Vai trò của thiết bị ngoại vi
• Trao đổi dữ liệu với host
• Ph|t hiện c|c gói tin hay yêu cầu (request) được gửi tới thiết bị để xử lý phù hợp
• Kiểm tra lỗi: tương tự như Host, c|c thiết bị ngoại vi cũng phải chèn thêm c|c bit kiểm tra lỗi v{o gói tin gửi đi
• Quản lý nguồn điện: c|c thiết bị có thể sử dụng nguồn điện ngo{i hay nguồn từ bus. Nếu sử dụng nguồn từ bus, phải chuyển sang chế độ tiết kiệm điện năng.
101
![Page 102: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/102.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Endpoint & pipes
Mỗi qu| trình truyền nhận dữ liệu bao gồm một hay nhiều giao dịch (transactions), mỗi giao dịch gồm một hay nhiều packets
-> Để hiểu được c|c giao dịch, c|c packet v{ nội dung của chúng -> cần tìm hiểu hai kh|i niệm Endpoint và Pipes
102
![Page 103: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/103.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Endpoint
Endpoint của thiết bị:
• Chỉ có thiết bị mới có Endpoint, Host không có Endpoint
• Endpoint l{ bộ đệm (gửi, nhận)
• C|c Endpoint được đ|nh địa chỉ v{ x|c định hướng
In Endpoint: bộ đệm gửi
Out Endpoint: bộ đệm nhận
• Tất cả c|c thiết bị đều phải có Endpoint 0, đ}y l{ endpoint mặc định để gửi c|c thông tin điều khiển
103
![Page 104: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/104.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Pipes
Pipes: kết nối Endpoint của thiết bị tới Host
• Phải thiết lập pipe trước khi muốn trao đổi dữ liệu
• Host thiết lập pipe trong qu| trình điểm danh (Enumeration)
• C|c Pipe sẽ được hủy khi thiết bị ngắt kết nối khỏi bus
• Tất cả c|c thiết bị đều có một đường ống điều khiển (control pipe) mặc định sử dụng Endpoint 0
104
![Page 105: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/105.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Device Classes
C|c thiết bị ngoại vi cùng chức năng (chuột, m|y in, ổ nhớ flash…) có đặc tính truyền nhận dữ liệu chung -> Hệ điều h{nh có thể cung cấp driver chung cho c|c nhóm, c|c nh{ sản xuất thiết bị không cần viết driver riêng.
C|c nhóm thiết bị đ~ được định nghĩa • Audio
• Communication devices
• Human interface (HID)
• IrDA Bridge
• Mass Storage
• Cameras and scanners
• Video
105
![Page 106: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/106.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Quá trình trao đổi dữ liệu
C|c thiết bị USB có thể trao đổi dữ liệu với Host theo 4 kiểu ho{n to{n kh|c nhau, cụ thể:
• Truyền điều khiển (control transfer)
• Truyền ngắt (interrupt transfer)
• Truyền theo khối (bulk transfer)
• Truyền đẳng thời (isochronous transfer)
106
![Page 107: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/107.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Các kiểu truyền
Truyền điều khiển: để điều khiển phần cứng, c|c yêu cầu điều khiển được truyền. Chúng l{m việc với mức ưu tiên cao v{ với khả năng kiểm so|t lỗi tự động. Tốc độ truyền lớn vì có đến 64 byte trong một yêu cầu (request) có thể được truyền.
Truyền ngắt: c|c thiết bị, cung cấp một lượng dữ liệu nhỏ, tuần ho{n chẳng hạn như chuột, b{n phím đều sử dụng kiểu truyền n{y. Hệ thống sẽ hỏi theo chu kỳ, chẳng hạn 10ms một lần xem có c|c dữ liệu mới gửi đến.
107
![Page 108: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/108.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Các kiểu truyền
Truyền theo khối: khi có lượng dữ liệu lớn cần truyền v{ cần kiểm so|t lỗi truyền nhưng lại không có yêu cầu thúc ép về thời gian truyền thì dữ liệu thường được truyền theo khối. VD: m|y in, m|y quét
Truyền đẳng thời: khi có khối lượng dữ liệu lớn với tốc độ dữ liệu đ~ được quy định, ví dụ như card }m thanh. Theo c|ch truyền n{y một gi| trị tốc độ x|c định được duy trì. Việc hiệu chỉnh lỗi không được thực hiện vì những lỗi truyền lẻ tẻ cũng không g}y ảnh hưởng đ|ng kể.
108
![Page 109: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/109.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
3.4. Lập trình giao tiếp USB Joystick
109
![Page 110: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/110.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cấu trúc JOYINFO trên Windows
Windows định nghĩa cấu trúc JOYINFO để lưu c|c thông tin về tình trạng c|c nút bấm trên Joystick
Nút trái, phải
Nút lên, xuống
Các nút chức
năng: 1, 2, 3, 4,
L1, L2, R1, R2,
Select, Start
110
![Page 111: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/111.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cấu trúc JOYINFO
wXpos
• wXpos=0 -> nút sang tr|i được bấm
• wXpos=65535 -> nút sang phải được bấm
wYpos
• wYpos=0 -> nút lên được bấm
• wYpos=65535 -> nút xuống được bấm
wButtons: mỗi bit biểu diễn trạng th|i của một nút chức năng
• VD: Button 1 -> bit 0, Button 2 -> bit 1…
111
![Page 112: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/112.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cấu trúc js_event trên Linux
Linux định nghĩa cấu trúc js_event để lưu c|c thông tin khi có ph|t sinh sự kiện (khởi tạo thiết bị, người dùng bấm nút chức năng, nút chỉnh hướng)
Định nghĩa trong include/linux/joystick.h
112
![Page 113: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/113.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cấu trúc js_event
Nội dung c|c trường dữ liệu
• Time: nh~n thời gian ph|t sinh sự kiện
• Value: gi| trị, phụ thuộc v{o nút chức năng hay nút chỉnh hướng
Nút chức năng: 0/1
Nút chỉnh hướng: -32768 -> 32767
• Type: loại sự kiện
Khởi tạo thiết bị: 0x80
Nút chỉnh hướng: 0x02
Nút chức năng: 0x01
• Number: x|c định nút được nhấn 113
![Page 114: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/114.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Lập trình kết nối joystick
Mở file thiết bị:
joystick_fd = open(JOYSTICK_DEVNAME, O_RDONLY | O_NONBLOCK);
JOYSTICK_DEVNAME: tên của file thiết bị, thường là /dev/input/js0
O_RDONLY | O_NONBLOCK: mở file chỉ đọc ở chế độ NONBLOCK
114
![Page 115: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/115.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Lập trình kết nối joystick
Đọc dữ liệu từ thiết bị (khi có phát sinh sự kiện)
bytes = read(joystick_fd, jse, sizeof(*jse));
joystick_fd: con trỏ file có được khi mở file
jse: biến cấu trúc js_event
bytes: Tổng số file đọc được, nếu số n{y bằng kích thước của cấu trúc js_event thì qu| trình đọc th{nh công
115
![Page 116: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/116.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Demo
116
![Page 117: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/117.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kết quả demo
C|c sự kiện khi khởi tạo thiết bị
117
![Page 118: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/118.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kết quả demo
C|c sự kiện khi người dùng nhấn c|c nút
118
![Page 119: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/119.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
QT Joystick Demo
119
![Page 120: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/120.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
3.5. Lập trình giao tiếp ADC
Giới thiệu ADC
Minh họa lập trình ADC
120
![Page 121: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/121.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Giới thiệu ADC
ADC: Analog to Digital Converter
• Thông số quan trọng của ADC
• Dải điện |p chuyển đổi
• ADC 8 bit, 10 bit, 12 bit…
• Bao nhiêu kênh?
• Độ ph}n ly
121
![Page 122: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/122.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Minh họa lập trình ADC
Khai b|o thư viện
122
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fs.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
![Page 123: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/123.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Minh họa lập trình ADC
123
int main(void){
fprintf(stderr, "press Ctrl-C to stop\n");
int fd = open("/dev/adc", 0);
if (fd < 0) {
perror("open ADC device:");
return 1;
}
for(;;) {
char buffer[30];
int len = read(fd, buffer, sizeof buffer -1);
if (len > 0) {
buffer[len] = '\0';
int value = -1;
sscanf(buffer, "%d", &value);
printf("ADC Value: %d\n", value);
} else {
perror("read ADC device:");
return 1;
}
usleep(500* 1000); }
close(fd); }
![Page 124: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/124.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chương 4
Kỹ thuật lập trình nâng cao
124
![Page 125: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/125.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mục tiêu chương 4
Sau khi kết thúc chương n{y, sinh viên có thể
• Nắm được kh|i niệm tiến trình (process), quan hệ giữa c|c tiến trình
• Trình b{y được cơ chế sử dụng signal để giao tiếp giữa c|c tiến trình
• Lập trình sử dụng kỹ thuật đa tiến trình
• Trình b{y kh|i niệm luồng
• Lập trình ứng dụng đa luồng
125
![Page 126: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/126.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nội dung
4.1. Tiến trình (process)
4.2. Cơ chế sử dụng signal
4.3. Lập trình giao tiếp đa tiến trình
4.4. Luồng (thread)
4.5. Lập trình ứng dụng đa luồng
126
![Page 127: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/127.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
4.1. Tiến trình (Process)
Kh|i niệm tiến trình
Lập trình đa tiến trình
127
![Page 128: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/128.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Khái niệm tiến trình
Tiến trình được tạo ra khi ta thực thi một chương trình
Đa tiến trình cho phép nhiều chương trình cùng thực thi v{ chia sẻ dữ liệu với nhau
C|c tham số của một tiến trình
• PID (Process ID): số hiệu tiến trình
• PPID (Parent Process ID): số hiệu tiến trình cha
• Command: c}u lệnh được gọi để thực thi tiến trình
ls –e –o pid,ppid,command
128
![Page 129: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/129.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
PID, PPID
Lấy về PID: sử dụng hàm getpid()
Lấy về PPID: sử dụng hàm getppid()
Hàm getpid() và getppid() trả giá trị kiểu pid_t (bản
chất là kiểu int)
129
![Page 130: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/130.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Dừng tiến trình
C|ch 1: Sử dụng tổ hợp phím Ctrl + C
C|ch 2: Sử dụng shell command
kill PID
130
![Page 131: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/131.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Tạo tiến trình mới
Cách 1: sử dụng h{m system
131
![Page 132: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/132.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Tạo tiến trình mới
Cách 2: sử dụng h{m fork v{ exec
132
![Page 133: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/133.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
4.2. Cơ chế sử dụng signal
Signal l{ cơ chế cho phép giao tiếp giữa c|c tiến trình
Signal l{ cơ chế không đồng bộ
Khi tiến trình nhận được signal, tiến trình phải xử lý signal ngay lập tức
Linux hỗ trợ 32 SIGNAL
133
![Page 134: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/134.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Danh sách signal thường dùng
Kiểu SIGNAL Lý do gửi SIGNAL
SIGHUP Báo cho chương trình khi thoát khỏi terminal
SIGINT Khi người dùng nhấn Ctrl + C để tắt chương trình
SIGILL Khi chương trình chạy lệnh không hợp lệ
SIGABRT Khi chương trình nhận được lệnh abort
SIGKILL Khi chương trình nhận được lệnh kill (đóng chương
trình)
SIGUSR1 Tùy biến theo ứng dụng
SIGUSR2 Tùy biến theo chương trình
134
![Page 135: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/135.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Gửi SIGNAL tới process
Cách 1: sử dụng shell command
kill [-SIGNAL_TYPE] PID
Cách 2: sử dụng h{m kill trong chương trình, cho phép process n{y gửi signal tới process kh|c
kill(PID, SIGNAL_TYPE)
135
![Page 136: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/136.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
4.3. Lập trình giao tiếp đa tiến trình
Cơ chế:
• Tiến trình chính tạo ra c|c tiến trình con sử dụng lệnh fork v{ exec
• Sử dụng cơ chế signal để trao đổi tín hiệu giữa c|c tiến trình
136
![Page 137: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/137.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Ví dụ
Bắt v{ xử lý signal được gửi tới một tiến trình (SIGTERM và SIGINT)
137
![Page 138: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/138.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
killsignal.c
138
![Page 139: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/139.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Ví dụ: killsignal.c (tiếp)
139
![Page 140: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/140.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Demo
140
![Page 141: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/141.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
4.4. Luồng (thread)
Một chương trình mặc định chạy một luồng -> luồng chính
Luồng chính có thể tạo ra c|c luồng kh|c, c|c luồng sẽ chạy đồng thời -> tăng tốc chương trình
C|c luồng chia sẻ không gian nhớ, truy xuất file v{ các tài nguyên khác
Tham số của một luồng:
• thread ID: số hiệu luồng (kiểu dữ liệu pthread_t)
141
![Page 142: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/142.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
4.5. Lập trình xử lý đa luồng
Tạo luồng
Truyền tham số cho luồng
Nhận gi| trị trả về từ luồng
Tắt luồng
142
![Page 143: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/143.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Tạo luồng
Khai b|o thư viện: pthread.h
H{m tạo luồng: pthread_create
thread: thread id
attr: các thuộc tính của luồng, mặc định để NULL
start_routine: hàm thực thi trong luồng
arg: các tham số truyền cho luồng
Biên dịch chương trình:
gcc –o multithread multithread.c -pthread
143
![Page 144: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/144.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mã nguồn tạo luồng
144
![Page 145: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/145.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Truyền tham số cho luồng
Khai báo cấu trúc dữ liệu chứa dữ liệu cần truyền cho luồng. Ví dụ:
struct arg {
//Ky tu can in
char character;
//So lan can in
int count; };
Truyền dữ liệu cho luồng khi tạo luồng qua tham số arg
Chương trình con thực thi luồng nhận tham số về và xử lý
145
![Page 146: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/146.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mã nguồn truyền tham số cho luồng
146
![Page 147: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/147.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Tắt luồng
Sử dụng h{m pthread_cancel:
thread: nhận tham số thread id của luồng
muốn tắt
147
![Page 148: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/148.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mã nguồn tắt luồng
148
![Page 149: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/149.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Thảo luận
149
![Page 150: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/150.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chương 5
Lập trình device driver
150
![Page 151: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/151.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nội dung
5.1. Giới thiệu về Kernel Module
5.2. Cơ chế x}y dựng Device Driver
5.3. Tìm hiểu, tùy chỉnh một số driver đ~ có
5.4. X}y dựng usb device driver
151
![Page 152: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/152.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
5.1. Kernel Module
Hoạt động trên Kernel Space, có thể truy xuất tới c|c t{i nguyên của hệ thống
Kernel Module cho phép thêm mới c|c module một c|ch linh hoạt, tr|nh việc phải biên dịch lại nh}n hệ điều h{nh
Kernel Module l{ cơ chế hữu hiệu để ph|t triển c|c device driver
Xem danh s|ch c|c module đang chạy: lsmod
152
![Page 153: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/153.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kernel Module
C|c bước để thêm một kernel module v{o hệ thống
• Viết m~ nguồn: chỉ sử dụng c|c thư viện được cung cấp bởi kernel, không sử dụng được c|c thư viện bên ngoài
• Biên dịch m~ nguồn module
• C{i đặt module: dùng lệnh
insmod Tên_Module.ko
• Gỡ module: dùng lệnh rmmod Tên_Module
• Xem c|c thông tin log: sử dụng System Log Viewer
153
![Page 154: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/154.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mã nguồn kernel Module
154
![Page 155: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/155.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kernel Module Makefile
obj-m += hello.o
all:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
clean:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean
155
![Page 156: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/156.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Liên kết Kernel Module
156
![Page 157: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/157.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
5.2. Device Driver
Thêm c|c device driver theo cơ chế sử dụng Kernel Module
C|c thao t|c thêm driver v{o hệ thống
• Viết m~ nguồn (cấu trúc tương tự kernel Module). Đăng ký Major ID
• Biên dịch m~ nguồn
• C{i đặt sử dụng lệnh insmod
• Sử dụng lệnh mknod để tạo device file trong /dev
mknod [options] NAME Type [Major Minor]
157
![Page 158: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/158.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Ví dụ: Hello Driver
158
![Page 159: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/159.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Demo
159
![Page 160: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/160.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Ví dụ
Ví dụ 1: Chỉnh sửa driver sẵn có
• Chỉnh sửa driver điều khiển led, bổ sung thêm hàm write để điều khiển trực tiếp tất cả c|c led đơn trên KIT
Ví dụ 2: Tạo driver mới theo cơ chế kernel module
160
![Page 161: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/161.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Thảo luận
161
![Page 162: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/162.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Bài số 6
Lập trình nền tảng QT
162
![Page 163: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/163.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mục tiêu bài học số 6
Sau khi kết thúc b{i học n{y, sinh viên có thể
• Nắm được c|c vấn đề cơ bản, đặc trưng của nền tảng Qt
• C{i đặt Qt Creator (Qt SDK) trên m|y ph|t triển (Ubuntu)
• L{m quen với lập trình ứng dụng giao diện đồ họa sử dụng nền tảng Qt
• C{i đặt Qt Everywhere để ph|t triển ứng dụng cho nền tảng Arm Embedded Linux
163
![Page 164: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/164.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nội dung bài học
6.1. Giới thiệu QT
6.2. C{i đặt môi trường ph|t triển Qt
6.3. L{m quen với lập trình QT
6.4. C{i đặt Qt Everywhere (Qt Embedded)
164
![Page 165: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/165.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
6.1. Giới thiệu Qt
Qt Development Frameworks được s|ng lập năm 1994 bởi TrollTech
2008: TrollTech s|p nhập v{o Nokia
Qt l{ một Framework ph|t triển ứng dụng đa nền tảng (desktop, mobile, embedded).
Hỗ trợ c|c nền tảng: Windows, Linux, Embedded Linux, Win CE, Symbian, Maemo…
165
![Page 166: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/166.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Giới thiệu QT
Qt cho phép viết ứng dụng một lần v{ biên dịch chéo trên nhiều nền tảng hệ điều h{nh khác nhau mà không phải viết lại m~. Tuy nhiên, m~ nguồn cần được biên dịch trên nền tảng m{ muốn ứng dụng được thực thi.
Lập trình Qt theo chuẩn C++.
166
![Page 167: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/167.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Giới thiệu QT
Qt Framework bao gồm:
• a cross-platform class library (Thư viện c|c lớp hướng đối tượng)
• integrated development tools (C|c công cụ ph|t triển tích hợp)
• a cross-platform IDE. (Môi trường ph|t triển ứng dụng)
Tham khảo: qt.nokia.com; qtcentre.org
167
![Page 168: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/168.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
QT được sử dụng rộng rãi
168
![Page 169: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/169.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kiến trúc Qt
169
![Page 170: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/170.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
6.2. Cài đặt Qt SDK
C{i đặt Qt SDK trên m|y ph|t triển (Linux, Windows, MacOS)
File c{i đặt
qt-sdk-linux-x86-opensource-2010.05.1.bin
(http://qt.nokia.com/downloads)
Thực thi file c{i đặt:
$ ./qt-sdk-linux-x86-opensource-2010.05.1.bin
Đợi qu| trình c{i đặt diễn ra th{nh công, mặc định thư mục c{i đặt chứa tại
$HOME/qtsdk-2010.01/qt/bin 170
![Page 171: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/171.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cài đặt Qt SDK
Sau khi c{i đặt xong Qt SDK, công cụ Qt Creator cho phép ph|t triển ứng dụng với lựa chọn mặc định biên dịch trên m|y tính Linux. Để biên dịch chéo ứng dụng thực thi trên KIT FriendlyArm (Embedded Linux) cần c{i đặt Qt Everywhere
171
![Page 172: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/172.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
6.3. Làm quen với lập trình QT
Sử dụng môi trường ph|t triển Qt Creator (IDE)
Chương trình HelloQt
Cơ chế Signals/Slot
Quản lý layout
172
![Page 173: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/173.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Môi trường phát triển Qt Creator IDE
173
![Page 174: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/174.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Các thành phần Qt Creator
174
![Page 175: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/175.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Các điều khiển (widgets) cơ bản
QLabel
QPushButton
QLineEdit
QTextEdit
QSpinBox
QComboBox
Qslider
V.v…
175
![Page 176: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/176.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux 176
Chương trình HelloQt
#include <QApplication>
#include <QLabel>
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication app(argc, argv);
QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");
label->show();
return app.exec();
}
Tạo project HelloQt
Trong file main.c bổ sung đoạn m~:
Biên dịch, chạy chương trình:
![Page 177: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/177.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux 177
Chương trình HelloQt
Giải thích ?
Sửa đoạn m~ với HTML style
#include <QApplication>
#include <QLabel>
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication app(argc, argv);
//QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");
QLabel *label = new QLabel("<h2><i>Hello</i> "
"<font color=red>Qt!</font></h2>");
label->show();
return app.exec();
}
![Page 178: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/178.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cơ chế event – handler
Xử lý c|c sự kiện (sự kiện tương t|c người dùng, sự kiện của hệ thống)
Cho phép tạo c|c kết nối (connections) giữa sự kiện (signals) với h{m xử lý (slot)
Có 2 c|ch tạo:
• Tạo tự động (wizard)
• Tạo bằng tay (manual, hand-code)
178
Cơ chế signals - slot
![Page 179: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/179.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Tạo bằng code (dùng phương thức Qobject::connect)
179
Minh họa cơ chế signals/slot
![Page 180: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/180.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Minh họa cơ chế Signals/Slot
Tạo bằng code connect(sender, SIGNAL(signal), receiver, SLOT(slot));
Trong đó: sender, receiver l{ con trỏ Qobjects, signal v{ slot l{ c|c tên h{m không có tham số.
• Các macro SIGNAL() và SLOT() biến đổi tham số thành string.
VD: đồng bộ giữa 2 điều khiển slider v{ spinBox
180
![Page 181: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/181.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Minh họa cơ chế Signals/Slot
181
Tạo tự động (wizard): chuột phải v{o đối tượng muốn xử lý sự kiện, chọn Go to slot, tìm slot l{ h{m xử lý sự kiện tương ứng muốn dùng.
Ví dụ xử lý sự kiện nút bấm (QPushButton)
![Page 182: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/182.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Quản lý layout trong ứng dụng Qt
Kỹ thuật lay out: Cho phép sắp xếp c|c điều khiển (widgets) trên một form. Kích thước v{ vị trí sẽ thay đổi linh hoạt khi form thay đổi kích thước.
Có c|c kiểu lay out:
• Horizontal lay out
• Vertical lay out
• Grid lay out
• Form lay out
182
![Page 183: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/183.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chương trình TextFinder
X}y dựng ứng dụng TextFinder
183
![Page 184: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/184.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Qt Documentations
Documentation in Qt Assistant (or QtCreator)
Qt’s examples
Qt developer network:
• http://developer.qt.nokia.com/
Qt Center Forum:
• http://www.qtcentre.org
184
![Page 185: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/185.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
6.4. Cài đặt Qt Everywhere
Bước 1: Cài đặt QT Embedded (QT Everywhere)
(Xem hướng dẫn chi tiết kèm theo)
Bước 2: Copy các file thư viện cần thiết xuống KIT
• 3 thư viện quan trọng (VD: copy xuống thư mục /opt/qte/lib) libQtCore.so.4
libQtGui.so.4
libQtNetwork.so.4
• Copy các fonts vào thư mục /opt/qte/lib/fonts
Bước 3: Chỉnh file cấu hình /etc/init.d/rcS, tắt Qtopia để tránh tranh chấp
185
![Page 186: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/186.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cấu hình trình dịch Qmake cho Kit
Bước 4: Tạo cấu hình biên dịch cho Mini2440, trỏ tới Qmake đ~ biên dịch được ở trên
186
![Page 187: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/187.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cấu hình trình dịch Qmake cho Kit
Bước 5: Dịch chương trình QT cho KIT
• Chọn đúng bộ biên dịch Qmake cho QT Embedded
187
![Page 188: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/188.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Thảo luận
188
![Page 189: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/189.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Bài số 7
Lập trình mạng trên Linux nhúng
189
![Page 190: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/190.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mục tiêu bài học số 7
Sau khi kết thúc b{i học n{y, học viên có thể
• X}y dựng ứng dụng giao diện, sử dụng c|c điều khiển (widgets)
• Vận dụng kỹ thuật quản lý layout để sắp xếp c|c điều khiển trên form
• Vận dụng cơ chế xử lý sự kiện (signal/slot)
• Lập trình socket trên nền Linux nhúng
• Lập trình mạng với Qt
190
![Page 191: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/191.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nội dung bài học
7.1. Lập trình socket trên Linux nhúng
7.2. Thư viện lập trình mạng trên Qt
7.3. Lập trình ứng dụng ChatRoom
7.4. Lập trình ứng dụng gửi/nhận ảnh qua socket
191
![Page 192: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/192.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
7.1. Lập trình Socket trên Linux
Giới thiệu lập trình socket
Mô hình lập trình
Minh họa
192
![Page 193: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/193.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Giới thiệu lập trình socket
Socket: Kết nối đầu cuối giữa 2 tiến trình/2 m|y qua mạng (mô hình client/server)
Tiến trình client kết nối đến tiến trình server yêu cầu trao đổi dữ liệu
Client cần biết về địa chỉ v{ sự tồn tại của server, trong khi server không cần biết về client cho đến khi nó được kết nối đến.
Mỗi khi thiết lập kết nối, cả 2 bên có thể gửi v{ nhận dữ liệu
Liên hệ như kết nối trong một cuộc gọi điện thoại
193
![Page 194: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/194.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Giới thiệu lập trình socket
C|c hệ thống (Windows, Linux, …) đều cung cấp c|c h{m hệ thống lập trình socket
Có 2 loại socket sử dụng rộng r~i:
• Stream socket
• Datagram socket
Stream sockets: Dựa trên giao thức TCP (Tranmission Control Protocol), l{ giao thức hướng luồng (stream oriented).
Datagram sockets: Dựa trên giao thức UDP (User Datagram Protocol), l{ giao thức hướng thông điệp (message oriented)
194
![Page 195: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/195.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mô hình lập trình socket
Mô hình lập trình socket TCP giữa 2 tiến trình client/server
195
![Page 196: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/196.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chương trình minh họa
2 tiến trình (M~ nguồn tham khảo):
• server.c
• client.c
Biên dịch v{ chạy 2 chương trình n{y (trên cùng một m|y local host, hoặc 2 m|y riêng biệt kết nối mạng)
196
![Page 197: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/197.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Demo
Lập trình giao tiếp socket giữa KIT micro 2440 v{ PC
197
Demo
![Page 198: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/198.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
7.2. Thư viện lập trình mạng trên QT
QtNetwork
• QTcpSocket
• QUdpSocket
• QTcpServer
• QFtp: l{m việc với giao thức truyền file FTP
• QHttp: l{m việc với giao thức Http
(Xem Qt documentation)
198
![Page 199: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/199.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
7.3. Chương trình ChatRoom
199
![Page 200: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/200.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
7.4. Chương trình gửi/nhận ảnh
Lập trình socket client/server
Sử dụng lớp QImage
200
![Page 201: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/201.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Thảo luận
201
![Page 202: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/202.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chương 8
Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng
202
![Page 203: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/203.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nội dung
8.1. Tổng quan về xử lý ảnh
8.2. Giới thiệu OpenCV
8.3. C|c phép biến đổi ảnh cơ bản
203
![Page 204: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/204.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
8.1. Tổng quan xử lý ảnh
Khái niệm xử lý ảnh
N}ng cao chất lượng hình ảnh theo một tiêu chí n{o đó (Cảm nhận của con người)
Ph}n tích ảnh để thu được c|c thông tin đặc trưng giúp cho việc ph}n loại ảnh (image classification), nhận dạng ảnh (image recognition).
Hiểu ảnh đầu v{o để có những mô tả về ảnh ở mức cao hơn, s}u hơn.
![Page 205: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/205.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mô hình hệ thống xử lý ảnh
Camera
Sensor
Thu nhận
ảnh Số hóa
Phân tích
ảnh
Đối sánh
Nhận dạng
Hệ
quyết định Lưu trữ
Lưu trữ
![Page 206: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/206.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Các bài toán xử lý ảnh
Image
Acquisition
Image
Enhancement Image
Restoration
Image
Compression
Image
Segmentation
Representation
& Description
Recognition &
Interpretation
Knowledge Base
Các kỹ thuật tiền xử lý-mức thấp
Image
Coding
Morphological
Image Processing
Wavelet
Analysis
Xử lý mức cao
![Page 207: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/207.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Các bài toán xử lý ảnh
Thu nhận ảnh, số hóa ảnh (image aquisition)
• Hệ thống chụp ảnh, tín hiệu ảnh
• Hệ thống số hóa ảnh: C|c phương ph|p lấy mẫu, lượng tử hóa
Cải thiện ảnh, khôi phục ảnh, lọc nhiễu (tiền xử lý – image pre-processing)
• C|c phép xử lý điểm ảnh
• C|c phép xử lý trên miền không gian
• C|c phép xử lý trên miền tần số
2
0
7
![Page 208: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/208.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Các bài toán xử lý ảnh
Phân tích ảnh
• Trích chọn đặc trưng (feature extraction)
• Biểu diễn, mô tả ảnh (image representation, image description)
• Ph}n lớp ảnh (image classification)
• Nhận dạng ảnh (image recognition)
• …
Mã hóa, nén ảnh
• C|c phương ph|p nén ảnh, c|c chuẩn nén ảnh
Truyền thông ảnh: c|c kỹ thuật streaming 2
0
8
![Page 209: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/209.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Ứng dụng xử lý ảnh
![Page 210: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/210.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Ứng dụng tăng cường chất lượng
![Page 211: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/211.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hiệu ứng panorama
![Page 212: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/212.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Ứng dụng nhận dạng khuôn mặt
![Page 213: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/213.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nhận dạng người chuyển động
![Page 214: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/214.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nhận dạng đối tượng chuyển động
![Page 215: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/215.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nhận dạng chữ viết tay
![Page 216: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/216.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nhận dạng vân tay
![Page 217: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/217.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Nhận dạng mống mắt (iris)
![Page 218: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/218.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Mô hình hóa 3D & AR (Augmented Reality)
KINECT
![Page 219: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/219.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
8.2. Giới thiệu OpenCV
OpenCV: Open Computer Vision Library
• Tập hợp c|c h{m C v{ một số lớp C++ giải quyết c|c b{i to|n, thuật to|n cơ bản trong xử lý ảnh
• Đa nền tảng, đ~ porting được trên rất nhiều nền tảng kh|c nhau: Windows, Linux, Embedded Linux, iOS, Android…
http://opencvlibrary.sourceforge.net
![Page 220: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/220.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Thư viện OpenCV
![Page 221: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/221.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kiến trúc thư viện OpenCV
![Page 222: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/222.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kiến trúc thư viện OpenCV
CV: chứa c|c h{m cơ bản v{ n}ng cao thực thi c|c b{i to|n thị gi|c m|y (computer vision)
ML (Machine Learning): thư viện học m|y với c|c công cụ ph}n lớp (classifier) v{ ph}n cụm (clustering).
HighGUI: c|c h{m v{o ra v{ c|c h{m lưu trữ, nạp v{ hiển thị ảnh v{ video
CXCore: chứa c|c kiểu dữ liệu cơ bản, một số thuật to|n cơ bản v{ c|c h{m vẽ, có hỗ trợ XML
![Page 223: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/223.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cài đặt thư viện OpenCV
Bước 1: C{i đặt thư viện OpenCV trên m|y host (Linux Desktop)
Bước 2: Biên dịch chéo, c{i đặt thư viện OpenCV để biên dịch cho c|c ứng dụng trên KIT
Chi tiết: Xem t{i liệu hướng dẫn c{i đặt
![Page 224: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/224.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Tích hợp OpenCV và QT
Khai b|o trong file .pro của dự |n QT: thêm c|c dòng lệnh sau v{o cuối file .pro
![Page 225: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/225.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Tích hợp OpenCV và QT
Khai b|o c|c thư viện sẽ được sử dụng: để ứng dụng linh hoạt, tạo file global.h chứa include tới c|c thư viện của OpenCV
![Page 226: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/226.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux 226
Đọc ảnh và hiển thị
• Các kiểu dữ liệu cơ bản trong OpenCV
cvArr
cvMat
IplImage
CvCapture
![Page 227: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/227.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Đọc ảnh và hiển thị
Hàm đọc ảnh: cvLoadImage
• Tham số đầu v{o: đường dẫn tới file ảnh
• Tham số đầu ra: dữ liệu ảnh lưu theo kiểu dữ liệu con trỏ của IplImage
Ví dụ:
IplImage* img = cvLoadImage("/home/oto.jpeg" );
![Page 228: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/228.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Kết nối Camera
H{m mở webcam:
CvCapture* capture=cvCreateCameraCapture(0)
• Hàm mở file video:
![Page 229: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/229.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux 229
Kết nối Camera
Bước 1: mở kết nối với Camera mặc định
CvCapture* camera = cvCreateCameraCapture(0);
Bước 2: lấy về từng Frame ảnh của camera
IplImage* preImage=cvQueryFrame(camera);
Bước 3: giải phóng đối tượng camera
cvReleaseCapture(&camera);
![Page 230: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/230.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux 230
8.3. Các phép biến đổi cơ bản
8.3.1. Tìm hiểu cách thức biểu diễn ảnh
8.3.2. Biến đổi ảnh màu sang ảnh đa mức xám
8.3.3. Xây dựng phân bố Histogram của ảnh
8.3.4. Lập trình dãn độ tương phản
8.3.5. Lập trình cân bằng độ tương phản
8.3.6. Biến đổi ảnh đa mức xám sang ảnh nhị phân
![Page 231: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/231.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
8.3.1. Cách thức biểu diễn ảnh
Khái niệm ảnh số: l{ ảnh thu được từ ảnh liên tục bằng phép lấy mẫu v{ lượng tử hóa
pixel
Gray level
Original picture Digital image
f(x, y) I[i, j] or I[x, y]
x
y
![Page 232: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/232.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Ảnh số
Một ảnh số thường được biểu diễn như một ma trận c|c điểm ảnh
Trong đó mỗi điểm ảnh có thể được biểu diễn bằng
• 1 bit (ảnh nhị ph}n)
• 8 bit (ảnh đa mức x|m)
• 16, 24 bit (ảnh m{u)
![Page 233: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/233.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cách thức biểu diễn ảnh
Ảnh màu (Color image)
• Chứa thông tin màu của ảnh
• Không gian màu thường sử dụng: RGB, CMYK
• Ảnh RGB 3 kênh màu, mỗi kênh sử dụng 8 bit
Ảnh đa mức xám (Grayscale image)
• Ảnh đa mức xám là ảnh có sự chuyển dần mức xám từ
trắng sang đen.
• Sử dụng 8 bit để biểu diễn mức xám
Ảnh nhị phân (Binary image)
• Chỉ có hai màu đen, trắng (tương đương giá trị 1,0)
233
![Page 234: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/234.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
8.3.2. Chuyển ảnh màu -> đa mức
xám
Sử dụng công thức:
Gray scale= 0.2989*R+ 0.5870*G + 0.1140*B;
234
![Page 235: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/235.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuyển ảnh màu -> đa mức xám
Hàm chuyển ảnh màu sang ảnh đa mức xám:
• Bước 1: Tạo 1 ảnh trắng (chưa có dữ liệu) định dạng ảnh
đa mức xám
IplImage *grayimage = cvCreateImage( cvSize( colorimg-
>width, colorimg->height ), IPL_DEPTH_8U, 1 );
• Bước 2: Chuyển đổi ảnh màu sang đa mức xám
cvCvtColor( img, grayimage, CV_RGB2GRAY );
235
![Page 236: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/236.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Demo chuyển sang ảnh đa mức xám
![Page 237: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/237.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
8.3.3. Histogram
Biều đồ này đơn giản cho chúng ta biết số điểm
ảnh (pixel) trong một ảnh đa mức xám có một
giá trị mức xám tương ứng.
Thông số: số bins (=256 với ảnh đa mức xám)
237
![Page 238: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/238.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Histogram
Ảnh tối
238
![Page 239: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/239.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Histogram
Ảnh sáng
239
![Page 240: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/240.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hàm tính Histogram
Cấu trúc CvHistogram: lưu c|c thông tin về ph}n bố Histogram của ảnh
![Page 241: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/241.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hàm tính Histogram
Bước 1: Sử dụng h{m cvCreateHist khởi tạo cấu trúc CvHistogram để chuẩn bị chứa kết quả
• Dims: số chiều của Histogram
• Sizes: số lượng bins
• Type: định dạng dữ liệu (thường sử dụng CV_HIST_ARRAY)
• Ranges: Dải c|c khoảng gi| trị để tính Histogram
![Page 242: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/242.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hàm tính Histogram
Bước 2: Tính Histogram sử dụng h{m cvCalcHist
• Image: Ảnh cần tính Histogram
• Hist: lưu kết quả tính Histogram
• Accumulate: tùy chọn tích lũy, cho phép tính Histogram từ nhiều ảnh
• Mask: x|c định phạm vi c|c pixel sẽ được sử dụng để tính Histogram, mặc định tính to{n ảnh
![Page 243: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/243.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hàm tính Histogram
Bước 3: Vẽ ph}n bố Histogram
Bước 4: Giải phóng bộ nhớ sử dụng h{m cvClearHist
![Page 244: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/244.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Demo tính Histogram của ảnh
![Page 245: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/245.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
8.3.4. Dãn độ tương phản
Đây là một kỹ thuật tăng cường chất lượng ảnh
thông dụng, nó có tác dụng làm tăng độ tương phản
của ảnh bằng cách giãn dải gía trị mức xám của
ảnh. Các bước thực hiện
• Tìm ra giới hạn mức xám nhỏ nhất (a) và lớn nhất (b)
của ảnh. Với ảnh đa mức xám thường a=0 và b=255.
• Tìm giá trị mức xám nhỏ nhất (c) và lớn nhất (d) trong
các điểm ảnh
• Xác định giá trị mức xám mới theo công thức
245
![Page 246: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/246.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Dãn độ tương phản
246
Ảnh trước và sau khi tiến hành dãn độ tương phản
![Page 247: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/247.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
8.3.5. Cân bằng Histogram
Cân bằng histogram là một phương pháp thay đổi
độ tương phản của ảnh bằng cách thay đổi lược đồ
phân bố mức xám của chúng.
Mục đích làm thay đổi biểu đồ phân bố mức xám từ
phân bố ban đầu sang sự phân bố hướng tới đều.
Tác dụng nhằm phát hiện những đối tượng bi che
khuất trong ảnh ban đầu. Phép biến đổi này rất có ý
nghĩa đối với những bức ảnh chụp trong bóng đêm,
đối tượng thường bị mờ, hay bị che khuất bởi bóng
tối, áp dụng cân bằng histogram có thể làm nổi rõ
đối tượng hơn.
247
![Page 248: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/248.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Cân bằng Histogram
Công thức thực hiện:
bk = (bmax – bmin)
Trong đó bmin, bmax là những giá trị được chọn, pi là
xác suất xuất hiện giá trị mức xám i trong ảnh ban
đầu, với i [amin, amax]
248
![Page 249: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/249.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hàm cân bằng Histogram
Sử dụng h{m cvEqualizeHist
• Src: ma trận ảnh gốc
• Dst: ma trận ảnh sau khi đ~ c}n bằng Histogram
![Page 250: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/250.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Demo cân bằng Histogram
![Page 251: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/251.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
8.3.6. Chuyển sang ảnh nhị phân
Chuyển đổi dựa trên phân ngưỡng
• Phân ngưỡng cố định (fixed threshold): sử dụng
khi Histogram phân bố rõ ràng hai vùng sáng, tối
với hai đỉnh rõ rệt
251
![Page 252: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/252.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuyển sang ảnh nhị phân
Phân ngưỡng thích nghi (adaptive threshold)
• Trong trường hợp lược đồ mức xám của ảnh có tới >=3
đỉnh chóp, ví dụ trong ảnh dưới đây tương ứng với số
điểm ảnh có giá trị mức xám tương ứng là 50, 110 và 180.
252
![Page 253: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/253.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuyển sang ảnh nhị phân
Phân ngưỡng thích nghi:
• Sử dụng ngưỡng động cho các điểm ảnh khác
nhau
• Kỹ thuật này cho phép chúng ta có thể điều tiết,
thích nghi với sự thay đổi về điều kiện sáng của
ảnh ví dụ như ảnh có sử dụng các hiệu ứng rọi
sáng (illumination) hay đổ bóng(shadow).
253
![Page 254: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/254.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Chuyển sang ảnh nhị phân
254
Kết quả
(Sử dụng ngưỡng cứng)
Kết quả
(Sử dụng ngưỡng thích nghi)
![Page 255: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/255.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hàm chuyển sang ảnh nhị phân
Phân ngưỡng cứng
• Src: Ảnh ban đầu, dst: ảnh kết quả
• Threshold: ngưỡng được chọn
• maxValue: gi| trị lớn nhất
• thresholdType: kiểu ph}n ngưỡng
![Page 256: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/256.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Hàm chuyển sang ảnh nhị phân
Phân ngưỡng thích nghi
• Src: ảnh ban đầu, dst: ảnh kết quả
• maxValue: gi| trị lớn nhất
• adaptiveMethod: phương ph|p tính ngưỡng thích nghi (CV_ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C hay CV_ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C)
![Page 257: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/257.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Demo chuyển sang ảnh nhị phân
![Page 258: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/258.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Phụ lục A – Các lệnh Linux
Lệnh hiển thị thông tin c|c file trong thư mục
ls –al //hiển thị danh s|ch với đầy đủ thông tin
Lệnh thay đổi quyền cho một file hay thư mục
chmod
vd: chmod +x Filename //Cấp thêm quyền thực thi
Lệnh để xem danh s|ch c|c file thiết bị
ls –al /dev
Lệnh để xem tất cả c|c tiến trình đang chạy
ps
258
![Page 259: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/259.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Phụ lục A – Các lệnh Linux
Lệnh c{i đặt một phần mềm từ kho chứa của Linux
sudo apt-get install Tên_gói_phần_mềm
Xem danh s|ch c|c major id tương ứng với c|c device driver đang active
cat /proc/devices
Tìm kiếm file chứa một dòng text bất kỳ
grep vd: grep –r “Hello” . //Tìm tất cả c|c file v{ hiển thị ra c|c dòng chứa từ khóa
//Hello trong thư mục hiện tại v{ c|c thư mục con
259
![Page 260: Lap Trinh Nhung 2440](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020713/55cf9a9d550346d033a295f6/html5/thumbnails/260.jpg)
Lập trình nhúng ARM-Linux
Phụ lục B – Website quan trọng
http://www.friendlyarm.net //download
http://www.thaieasyelec.com/FriendlyARM //mua KIT, download t{i liệu
http://dientuvietnam.net //forum chia sẻ
http://eetimes.com //Tin tức công nghệ
http://www.kernel.org //download mã kernel
http://qt.nokia.com //Hỗ trợ QT SDK
qtforum.org
qtcenter.org
260