### ARM+Linux 仿真调试与驱动开发企业内训知识点概览
#### 一、课程简介与目标
**ARM+Linux仿真调试与驱动开发**是一门针对嵌入式系统的专业培训课程，旨在帮助学员掌握ARM处理器架构下的Linux系统开发技能，包括但不限于仿真调试技术以及各类设备驱动的开发方法。该课程由ToCore嵌入式培训机构提供，版权受法律保护。
#### 二、课程大纲
##### 1. ADS仿真调试与S3C2440硬件接口操作（10课时）
- **ADS及AXD工具的使用**：介绍Advanced Design System (ADS) 和 AXD 调试器的基本操作与技巧，使学生能够熟练运用这些工具进行ARM平台上的软件开发和调试。
- **ARM概述及ARM指令集**：讲解ARM处理器的基本概念、架构特点及其指令集体系，为后续的学习打下坚实的基础。
- **利用C语言及ARM指令实现GPIO的控制**：通过具体的实例教学，学习如何使用C语言结合ARM汇编指令来实现对通用输入输出(GPIO)接口的控制。
- **ARM启动流程分析**：深入分析ARM系统的启动过程，包括启动引导程序、操作系统加载等关键步骤。
- **外部中断（按键）实验**：通过实验操作，让学生掌握外部中断的处理方法，特别是对于按键等输入设备的响应机制。
- **PWM定时器和WATCHDOG操作实验**：了解PWM（脉宽调制）和看门狗(WATCHDOG)的工作原理，并通过实践加深理解。
- **串口驱动实验**：教授如何开发串行通信接口的驱动程序，包括数据传输、错误检测等方面的知识。
- **USB接口概述**：简要介绍USB接口的基本工作原理和技术规格。
- **DM9000网卡实验**：动手实操DM9000网卡驱动的编写与调试，学习网络接口卡的基本操作。
- **IIS音频总线接口实验**：介绍IIS（Inter-IC Sound）音频总线的工作方式，并通过实验加深理解。
- **LCD显示实验**：教授如何实现LCD屏幕的显示功能，包括初始化设置、图像输出等。
##### 2. 字符设备驱动程序（11课时）
- **Linux内核结构**：全面解析Linux内核的组成结构与工作原理。
- **Linux内核配置和编译**：讲解内核配置工具（如make menuconfig等）的使用方法，以及内核编译的过程。
- **Linux-2.6设备驱动模型与SYSFS文件系统**：介绍Linux 2.6内核版本中的设备驱动框架，以及SYSFS文件系统在驱动程序中的应用。
- **Linux内核模块编程与加载**：教授如何编写可加载的内核模块，并学习如何将其加载到运行中的内核中。
- **LINUX字符设备驱动基础**：从基础理论出发，逐步深入字符设备驱动的设计与实现。
- **字符设备驱动程序实现框架与典型驱动分析**：通过具体案例，分析字符设备驱动的实现框架，并对常见驱动进行剖析。
- **用户空间与内核空间的数据传输**：探讨不同地址空间之间的数据交互方式，如ioctl系统调用等。
- **阻塞与非阻塞I/O设计**：对比阻塞I/O和非阻塞I/O的不同应用场景及其优缺点。
- **Linux字符设备驱动程序高级开发**：进一步讲解高级特性，如POLL支持、异步I/O操作等。
- **Linux内核并发控制**：学习内核中并发问题的解决方案，如自旋锁、信号量等。
- **Linux内核中断子系统**：详细介绍中断处理机制，包括中断请求、中断处理程序编写等内容。
- **中断处理程序编写**：通过实际操作，练习编写有效的中断处理函数。
- **驱动程序上/下半部处理与延缓执行机制**：探讨如何处理复杂的中断上下文问题，以及延时执行的实现方式。
- **内核定时器与延迟机制**：介绍内核中定时器的使用方法，以及如何实现延迟操作。
- **Linux内存管理及使用**：学习Linux内核如何管理内存资源，包括内存分配、释放等基本操作。
- **Linux内存映射**：讲解虚拟内存映射的概念及其在内核中的应用。
- **在C代码中嵌入汇编代码**：教授如何在C程序中嵌入汇编指令，以优化性能或实现特定功能。
- **编写简单的字符驱动并引用**：通过编写简单的字符驱动程序，加深对整个开发流程的理解。
- **为字符驱动建立编译菜单**：学习如何为字符驱动创建编译配置菜单。
- **编写S3C2440的GPIO驱动(实现闪灯)**：以S3C2440为例，演示GPIO驱动的编写过程。
- **编写按键驱动实现中断**：通过编写按键驱动，了解如何利用中断处理按键事件。
- **编写watchDog驱动**：教授如何编写看门狗驱动程序，确保系统的稳定性。
- **touchScreen驱动**：介绍触摸屏驱动的开发流程，包括初始化、数据读取等环节。
##### 3. 块设备驱动程序（3课时）
- **块设备及其驱动的特点**：解释块设备与字符设备的区别，以及块设备驱动的设计原则。
- **主要结构体**：介绍块设备驱动中常用的数据结构。
- **注册与请求**：讲解块设备驱动如何注册自身，以及如何处理读写请求。
- **基于RamDisk的块设备驱动的编写**：通过实践，学习如何编写一个基于RamDisk的简单块设备驱动。
- **MTD设备**：介绍MTD（Memory Technology Device）设备及其在嵌入式系统中的应用。
- **MTD设备驱动的框架与关键结构体**：深入分析MTD设备驱动的框架结构及其核心数据结构。
##### 4. 驱动开发范例（11课时）
- **MMC/SD驱动**：讲解MMC/SD卡驱动的开发流程，包括初始化、读写操作等。
- **网络设备驱动程序**：通过实例教学，学习网络接口卡驱动的编写与调试方法。
- **Linux帧缓冲驱动程序(LCD)**：教授如何为LCD显示屏编写帧缓冲驱动程序。
- **USB驱动**：介绍USB设备驱动的开发方法，包括USB主机控制器驱动、USB设备驱动等。
- **PCI设备驱动**：学习PCI设备驱动的编写，涉及PCI总线的基本概念和编程技巧。
#### 三、总结
本课程围绕ARM+Linux环境下的仿真调试与驱动开发展开，不仅涵盖了理论知识的学习，还注重实际操作能力的培养。通过系统化的学习和实践，学员可以全面掌握ARM架构下的Linux系统开发技能，为从事嵌入式软件开发领域的工作打下坚实的基础。此外，课程内容还涵盖了最新的技术和工具，有助于提升学员的技术竞争力。
