基于ARM的手持智能终端系统的搭建

基于ARM的手持智能终端系统的搭建
吕世霞;王京;李金义;刘本林
【摘要】针对基于ARM的手持智能终端操作系统移植进行研究.该系统CPU采用基于ARM7TDMI内核的S3C44B0X微处理器;以功能强大而源码免费开放的Linux系统作为开发环境,同时采用专门针对微控制领域而设计的μClinux作为目标系统的操作系统.实验结果表明预期目标实现,提高系统的可靠性、稳定性,实现网络互联,同时为智能终端系统提供良好的多任务多用户的交互界面.
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2010(038)010
【总页数】5页(P88-91,27)
【关键词】ARM;智能终端;S3C44B0X;嵌入式系统;移植
【作者】吕世霞;王京;李金义;刘本林
【作者单位】北京电子科技职业学院,100026;北京电子科技职业学院,100026;北京电子科技职业学院,100026;北京电子科技职业学院,100026
【正文语种】中文
【中图分类】工业技术
2010 年 5 月第38 卷第 10 期机床与液压 MACHINE TOOL ＆HYDRAULICSMay 2010 Vol.38No.10 DOI: 10.3969/j.issn.IO01 -
3881.2010.10.032 基于 ARM 的手持智能终端系统的搭建吕世霞，王京，李金义，刘本林（北京电子科技职业学院， 100026 ）摘要：针对基于
ARM 的手持智能终端操作系统移植进行研究。

该系统 CPU 采用基于
ARM7TDMI 内核的 S3C44BOX 微处理器；以功能强大而源码免费开放的
Linux 系统作为开发环境，同时采用专门针对微控制领域而设计的 LLClinux 作为目标系统的操作系统。

实验结果表明预期目标实现，提高系统的可靠性、稳
定性，实现网络互联，同时为智能终端系统提供良好的多任务多用户的交互界面。

关键词： ARM；智能终端； S3C44BOX ；嵌入式系统；移植中图分类号：TP29文献标识码： A文章编号： 1001-3881 (2010)10 -088-4 The Structureof Hand-heldIntelligentTerminalSystemBasedonARM LVShixia,WANC Jing,LI Jinyi,LIU Benlin ( BeijingVocationalCollegeof ElectronicScienceandTechnology, Beijing100026, China) Abstract: transplant of operatingsystemof hand-heldintelligentterminal systembasedonARMwasstudied. In the system, S3C44BOX micro-processorbasedonARM7TDMIwasadopLed, Linuxsystemwasusedasdevelopmentenvironment, yClinuxsystem whichwasdesignedaimedatmicro-controlareaswasusedasoperatingsysLem. Theexperimentalresults showexpectingtarget is come true, the reliabilityandstabilityareimprovedandnetworkconnectivityis implemented. Itprovidesmulti-userandmulti-taskinterface for intelligentcerminalsystem. Keywords: ARM;
Intelligentterminal;S3C44BOX;Embeddedsystem;Transplant嵌入式系统是继IT 网络技术之后，又一个新的技术发展方向。

由于嵌入式系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用的突出特征，目前已经广
泛地被应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域，具有庞大的市场前景。

ARM 公司是业界领先的 16/32 位嵌入式 RISC处理器
技术提供商，占领了大约 75% 的市场。

ARM 公司的 ARM7 、ARM9等系列的处理器 IP 内核正在迅速成为嵌入式解决方案市场中主流 RISCCPU核。

基于ARM 的Lr,Clinux 有基于 ARM 开发环境的和交叉运行环境的工具链。

它的内核完全开放，人们可以自己设计和开发出完全基于系统的、高效的应
用系统。

作者所设计的手持智能终端系统在功能强大的 ARM微控制器基础上，在 Linux 操作系统下，进行嵌入式系统 rLClinux 的内核裁剪、移植。

1
系统硬件平台总体设计嵌入式系统微处理器的基础是通用计算机中的 CPU 。

应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的
母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。

该系统 CPU采用目前应用
最广泛的 SAMSUNG 公司的 S3C44BOX 微处理器。

主要元件有 10M 以太网接口， nc 总线接口， JTAG 调试接口， LCD 接口（支持640 × 480 以下单
色或320 × 240 以下 STN/DSTN256色）， 8M 的 SDRAM ， 2M 的 FLASH ，IDE 接口（可挂接硬盘的存储设备）， USBl.1 接口，实时系统时钟， 2个RS232串行接口。

硬件平台如图 l 所示。

三嚣嚣嚣 II电源圜 USB 接口『lIDE 设备接口l ll*4 键盘图 l 手持智能终端硬件平台功能模块图 1.1系统微处理器的选择选择芯片要考虑系统的设计目标和芯片的性能、功耗、专业化水平
以及其成本。

由于该系统的设计目标是应用在工业控制测量领域，因此选择SAMSUNG收稿日期： 2009-11-03作者简介：吕世霞（ 1978- ），女，
硕士，讲师／工程师，主要研究方向为嵌入式运动控制。

电话：139******** ， E-mail lvshixia5@126. com ． 1 、．型圈囤．．．．．．．．．． L1'11111J 一吖一型叵2010年5月第38卷
10期机床与液压 TOOL＆HYDRAULICS May Vol.38No.10 3881.2010.10.032
基于 ARM的手持智能终端系统的搭建摘要：针对基于 ARM 的手持智能终
端操作系统移植进行研究。

该系统 CPU 采用基于 ARM7TDMI 内核的
S3C44BOX 微处理器；以功能强大而源码免费开放的 Linux 系统作为开发环境，同时采用专门针对微控制领域而设计的 LLClinux 作为目标系统的操作系统。

实
验结果表明预期目标实现，提高系统的可靠性、稳定性，实现网络互联，同时为智能终端系统提供良好的多任务多用户的交互界面。

(2010) 10 -088 -4 Structureof Hand-heldIntelligentTerminalSystemBasedonARM LV Shixia, WANC Jing, LI Jinyi, LIU BeijingVocationalCollegeof ElectronicScienceandTechnology, Beijing100026, transplant of operatingsystemof hand-heldintelligentterminal systembasedonARMwasstudied. micro-
processorbasedonARM7TDMIwasadopLed, Linuxsystemwasusedasdevelopmentenvironment, yClinuxsystem whichwasdesignedaimedatmicro-controlareaswasusedasoperatingsysLem. Theexperimentalresults showexpectingtarget is come the reliabilityandstabilityareimprovedandnetworkconnectivityis implemented. Itprovidesmulti-userandmulti-taskinterface for intelligentcerminalsystem. Intelligentterminal;S3C44BOX;Embeddedsystem;Transplant嵌入式系统是继IT 网络技术之后，又一个新的技术发展方向。

由于嵌入式系统具有体积小、
性能强征，目前已经广泛地被应用于军事国防、消费电子网络通信、工业控制等各个领域，具有庞大的公司的 ARM7正在迅速成为嵌入式解决方
案市场中主流 RISCCPU核。

的和交叉运行环境的工具链。

它的内核完全开放，人们可以自己设计和开发出完全基于系统的、高效的应用系统。

微控制器基础上，在 Linux 操作系统下，进行嵌入式系统 rLClinux 的内核裁剪、
移植。

1 CPU。

应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上只保留和嵌入
式应用有关的母板功能，这样可以司的 S3C44BOX 微处理器。

主要元件有
10M 以太网接口nc总线接口， JTAG 调试接口， LCD 接口（支持
640×480以下单色或320 × 240 以下 STN/DSTN256色），8MSDRAM2M的FLASHIDE接口可挂接硬盘的存储设备）， USBl.1 接口，实时系统时钟，三嚣嚣 II电源圜 USB接『 l IDE 设备接口 l*4 键盘图l手持智能终端硬件平台功能
模块图专业化水平以及其成本。

由于该系统的设计目标是应用在工业控制测量
领域，因此选择 SAMSUNG收稿日期： 2009-11-03作者简介：吕世霞
（ 1978- ），女，硕士，讲师／工程师，主要研究方向为嵌入式运动控制。

电话： 139******** ， E-mail lvshixia5@126.．型圈囤L 1'11111J一吖叵第10 期、吕世霞等：基于 ARM 的手持智能终端系统的搭建· 8
9 ．公司推出的基于 ARM7TDMI核的 16/32 位 RSCI 处理器 S3C44BOX 。

此
款芯片能稳定工作在 64MHz 的系统频率上，集成了许多外围设备，如UART 、 MAC 、 USB 、 IDE 等，具有价格低廉、功耗低、接口丰富等优点。

它的低功耗和全静态设计特别适用于对成本和功耗敏感的应用。

存储地址空间分布如表 1 所示。

这个存储空间的分配方式也不是固定不变的，可以通过
修改嵌入式目标系统 Bootloader 中的相关代码来改变。

表 l 存储地址空间分布┏ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ┳ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ┳ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ┓ ┃内容┃起始地址存储介质┃ ┣ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ╋ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ╋ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ┫ ┃Bootloader 程序空间
Ox00000000 Flash压缩内核映像 Ox00020000 ROM 文件系统映像
OxOOOt0000内核运行地址OxOc008000 SDRAM压缩内核解压地址
OxOc300000文件系统加载OxOc700000┃ ┗ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ┻ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ┻ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ┛ 1.2外围电路芯片的选择 (1)Flash。

SST39VF160 是1M × 16 位 CMOS 工艺制造的 NOR型 Flash 存储器。

该系统中 Flash 的地址空间为
Ox00000000-Ox00200000 。

(2)SDRAM。

HY57V641620HG 是一块 8M字节的同步动态 RAM-SDRAM 。

由 S3C44BOX 专用的片选信号 nGCS6选通
SDRAM的 nSCSO ，地址空间为 OxOc000000 -OxOc800000.(3) 网卡。

RTL8019AS是一款快速以太网物理层收发器。

S3C44BOX是使用 nGCS3和数据地址线访问 RTL8019AS 的内部寄存器和缓冲区。

板上的 LEDO和 LED1 指
示灯分别表示 lOOMb/s 链路正常和网络接收发送。

(4)USB 接口。

PDIUSBD12 的 DATAO-DATA7 与 S3 C44BOX的数据总线 DATAO-DATA7直接相连。

片选引脚/D12 一 CS 与 S3C44BOX 的Bankl 片选引脚nGCSl相连， AO 则与 S3C44BOX 的地址线 ADDRO 相连。

其地址为：数据地址
Ox02000000 （偶数地址）；命令地址 Ox02000001（奇数地址）。

(5) 串行接口。

系统提供两个 RS232 标准串行接口 (DB9) ， UARTO/1 可与 PC或MODOM 进行串行通信。

PC10-PC15 分别作为 nRTSl 、 nCTSl 、‘XDl 、RXD1 、 nRTSO 和 nCTSO 信号， PE1 和 PE2 作为TXDO 和 RXDO 信号。

两个接口则采用两片MAX232C作为电平转换器。

(6) 电源。

该系统采用
两级电源结构。

第一级采用开关电源将 AC220V 转换成 DC5V 。

第二级采用
线性稳压电源 LM1117 将 DC5V 分别转换成 3.3V 和1.8V。

2嵌入式操作系统
的移植 l_LClinux 的启动通常经历 3 个阶段： Bootloader 阶段；内核启动初始
化阶段；挂载 Root 文件系统进行系统进程自举阶段。

这一切完成之后，hLClinux 启动一个最初的 init 线程，进入到第三阶段，这时候内核已经正
常运行，外围模块也都就绪，开始执行一些脚本文件（如/etc/rc 脚本文件）。

通过这些脚本文件，执行一些默认的程序，开启一些必要的服务。

因此，在系统上移植操作系统，必须完成这 3 部分的内核配置，操作系统才能在系统上正常运行。

2.1U-Boot向 ARM 内核上的移植U-Boot ，是启动引导程序的一种，是一种通用的 Linux Bootloader。

具有开放的源代码，支持多种操
作系统。

在移植 U-Boot 之前，首先要建立交叉编译环境，然后根据目标板上
的硬件相关部分的需要，根据目标系统配置修改相关的硬件代码。

该系
统采用DAVE公司的 B2 作为参考板进行移植。

此时需要把所有与 B2 有关的文件以及文件夹都复制一份改为自己目标系统的名称，该系统中采用 Myboard
作为目标板的名称。

主要修改内容如下所述： (1)Board 目录创建 Myboard2 目标系统目录，修改 myboard2.c文件，设置目标系统相关串口的参数。

设置 U-Boot 人口地址为 TEXT — BASE=OxOc300000 。

(2)Include 目录根据硬件资料重点修改， /Include/conflgs/my-board2.h 中关于目标板的硬
件配置。

主要包括存储器，Flash 和 SDRAM ， CPU 主频，网络驱动，
p4Clinux运行入口地址，并增加必要配置将环境变量存储到 FLASH 上。

(3)CPU 目录调内存配置函数，并判断 CPU 是否从 Flash 启动。

进行串口设置。

增加设置：#defineCONFIG_S3C44BO_CLOCK_SPEED=64 divisor=34 (4)Makefile 修改 U-Boot 移植中需要修改， /makefile 文件，加入腑用的
S3C44BOX目标系统的编译参数，在 Makefile 里加入：
myboard2_config:unconfig@./mkconfig$(@:_config=)arms3c44bo my- board2myboard U-Boot 配置完成后，在 U-Boot 的根目录下运行编译命令，进行交叉编译，生成二进制可执行文件写入Flash ，进行调试。

编译生成文件
如表 2 所示。

吕世霞等：基于 ARM 的手持智能终端系统的搭建·89器S3
C44BOX此款芯片能稳定工作在 64MHz 的系等，具有价格低廉、功耗低、接口丰富等存储地址空间分布如表 1 所示。

这个存储空间的分配方式也不是固定不变的，可以通过修改嵌入式目标系统 Bootloader 中的相关代码来改变。

表
存储地址空间分布┏━┳┓┣╋┫ ROM文件系统映像┗┻┛ (1)Flash。

SST39VF160 是
1M × 16 位 CMOS 工Flash存储器。

该系统中 Flash 的地址空间为
Ox00000000-Ox00200000 。

(2)SDRAMHY57V641620HG是一块 8MnSCSO 地址空间为 OxOc800000. (3) 网卡。

RTL8019AS问RTL8019AS的内部寄存
器和缓冲区。

板上的 LEDO和LED1指示灯分别表示 lOOMb/s 链路正常和网
络接 (4)USB 接口。

PDIUSBD12 的 DATAO-DATA7 与选引脚/D12CS与
C44BOXBankl片脚 nGCSl相连，AO则与 S3C44BOX 的地址线 ADDRO 相奇
数地址）。

(5) 串行接口。

系统提供两个 RS232 标准串行( DB9) ，UARTO/1可与 PC或MODOM进行串行通信。

PC10 PC15分别作为
nRTSlnCTSl‘XDlRXD1nRTSOnCTSO信号，PE1PE2TXDORXDO信号。

两个
则采用 MAX232C (6) 电源。

该系统采用两级电源结构。

第一级采用开关电源将 AC220V 转换成 DC5V 。

第二级采用线性稳压电源 LM1117 将 DC5V 分别转换成 3.3V 和 1.8V。

内核启动初始化阶段；挂载 Root 文件系统进行系统进程
自举阶段。

这一切完成之后， hLClinux 启动一个最初的 init 线程，进入到
第三阶段，这时候内核已经正常运行，外围模块也都就绪，开始执行一些脚
本文件如/etc/rc脚本文件）。

通过这些脚本文件，执行一些默认的程序，开启一些必要的服务。

因此，在系统上移植操作系统，必须完成这 3 部分的内核配置，向ARM内核上的移植 U-Boot ，是启动引导程序的一种，是一种通用
的在移植 U-Boot 之前，首先要建立交叉编译环然后根据目标板上的硬件相关
部分的需要，根据目标系统配置修改相关的硬件代码。

该系统采用DAVE公司的 B2 作为参考板进行移植。

此时需要把所有与 B2 有关的文件以及文件夹都复制一份改为自己 (1)Board 目录创建 Myboard2目标系统目录，修改myboard2.c设置目标系统相关串口的参数。

设置 U-Boot人口地址为TEXT — BASE=OxOc300000 。

(2)Include 目录根据硬件资料重点修改，/Include/conflgs/my- board2.h 中关于目标板的硬件配置。

主要包括存储器，CPU主频，网络驱动， p4Clinux FLASH上。

(3)CPU目录进行串口设置。

增加设置： #defineCONFIG_S3C44BO_CLOCK_SPEED= 64 divisor=34
(4)Makefile 修改 myboard2_config:unconfig @./mkconfig$(@:_config=)arm s3c44bo board2myboard U-Boot 配置完成后，在 U-Boot 的根目录下运行
编译命令，进行交叉编译，生成二进制可执行文件写入· 90 ．机床与液压第 38 卷表 2U-Boot 编译生成文件文件名描述 System.map 符号地址表 u-boot.bin U-Boot的纯二进制文件，可以直接烧写到硬件里 u-boot U-Boot 的 ELF 格式文件
u-boot.srec U-Boot 的 MotorolaS-Record 格式文件 l-
_____.__......‘‘‘.‘‘‘‘‘‘‘‘‘一1 如图 2 所示，将生成的 u-boot.bin
文件通过 JTAG工具烧写到 Flash 中。

在 WINXP （ C 盘为 WINXP 的安装目录）下，将 Jtag 文件夹拷贝到 C: ＼下；将porttalk.sys拷贝到 C: ＼WINDOWS ＼system32 ＼driv-ers＼下；将 U-Boot 编译生成的文件 u-boot.bin二进制文件拷贝到 Jtag 文件下；点击“ 运行” jtagnt.bat即可。

图 2JTAG 窗口烧写 U-Boot 显示信息完整的 Bootloader 支持从主机下载文件
到目标板的 RAM ，用 RAM 中的数据烧写 FlashMemory ，以及在串行终端
提供良好的人机交互界面。

2.2I.LClinux向 ARM 内核上的移植 ~iClinux是专
门针对没有 MMU 的 CPU ，适合嵌入式系统的小型化应用。

在 yClnux 系统上开发的应用程序可移植性很好，系统升级非常容易。

移植前选择合适
的 }LClinux 内核的源代码 linux-2.6.9 。

hLClinux 嵌入式操作系统在 S3C44BOX 内核移植步骤如下：(1) 压缩内核代码起始地址修改修改文件：linux-
2.6.9/arch/armnommu/boot/ Makefile 为 zreladdr-
$(CONFIG_ARCH_S3C44BO)： =OxOc008000ztextaddr-
$(CONFIG_ARCH_S3C44BO)： =OxOc300000 ZTEXTADDR=$(ztextaddr-y)
／／自解压代码的 ZRELADDR=$(zreladdr-y)／内核解压后代码输出起始地址 (2) 处理器配置选项、内核起始地址、存储空间配置、 CPU 体系结构、交叉编译器修改根据系统硬件需求对 ARM 处理器主频、存储器大小和起始地址进行
定义。

修改内核起始地址、存储空间配置。

定义 CPU 体系结构和交叉编译器。

(3) 以太网卡相关修改针对该系统的硬件结构，访问 RTL8019AS 内部寄存器
地址的偏移量。

该系统是 8 位地址线，定义RTL8019AS的基地址。

(4) 以太网设备检测修改主要是探测设备是否存在，读设备 ID ，进行中断号的修改：dev->irq=24；//ExINTl (5) 以太网的数据线、网卡中断部分的修改该系统中设计采用 8 位数据线。

在每次使用数据线时，8位与 16 位要用选择语句区分开来。

内核修改完成后，在终端系统中进行内核的配置和裁减，达到系统硬件的需要。

首先配置 pjClinux 的内核和用户选项。

进入 bLClinux 配置(LinuxKemelv2.6.9-hscoConfigura- tion) ，为了得到镜像文件，需要Linux 内核以及 Romfs 文件系统。

选中“ Kemel/Library/DefaultsSe- lections ” 敲空格进入配置图形界面，选择“ Custom-ize KemelSettings”
选项，选中定制内核设置选项，按下 ESC键退出，在询问是否保存时，选择 Yes 并回车。

终端将首先进入内核配置选单。

在配置 pILClinux 内核时，
通过对这些选项的选择和取消选择来设定内核所具有的功能项。

这也是裁减LLClinux 内核的基本方法。

每个选项都对应着一个宏定义，Make Menuconfig 执行结束后，自动将配置结果保存为． config 文件，将前一次
的配置结果备份为config.old文件。

配置完成后，对 IJILClinux 源码包配置结果进行编译。

编译成功后，在 Linux-2.6.9 目录下产生 Images目录，其中包含的 3 个文件： image.ram ， image.rom和 romfs.img 就是所要的二进制文件。

下载或烧录这些二进制文件，并启动运行 rLClinux 。

将 image.rom 通过
网口用 TFTP 工具下载到目标系统 Flash 的 Ox0 处，上电键入 BIOS 提供的命令， }iClinux 便从启动，并完成移植过程。

2.3根文件系统的生成根文件系统提供给内核第一个进程的程序，同时也提供了基本的工具，一套 Linux 系统要正常启动，902 U-Boot 编译生成文件ELF格式文件 u-boot.srec U-Boot 的 MotorolaS-Record 格式文件 l-_____.__......‘‘‘.‘‘‘‘‘‘‘‘‘一如图
2 所示，将生成的 u-boot.bin文件通过 JTAG工具烧写到 Flash 中。

在
WINXP （ C 盘为 WINXP 的安装目录）下，将 Jtag 文件夹拷贝到 C: ＼下；将 porttalk.sys拷贝到 C: ＼WINDOWS ＼system32 ＼driv- ers“运
行”jtagnt.bat即可。

JTAG窗口烧写 U-Boot 显示信息RAM中的数据烧写FlashMemory ，以及内核上的移植 ~iClinux是专门针对没有 MMU 的 CPU ，适合嵌入式系统的小型化应用。

在 yClnux 系统上开发的应用程序可移植性很好，系统升级非常容易。

移植前选择合适的 }LClinux 内核的源代码 linux-2.6.9 。

hLClinux嵌入式操作系统在 S3C44BOX 内核移植步骤如下： (1) 压缩内核代码
起始地址修改修改文件： linux-2.6.9/arch/armnommu/boot/：=
OxOc008000 ztextaddr-$(CONFIG_ARCH_S3C44BO) OxOc300000 (2) 处理器配置选项、内核起始地址、存储空间配置、 CPU 体系结构、交叉编译器修改根据系统硬件需求对 ARM 处理器主频、存储器大小和起始地址进行定义。

修改内核起始地址、存储空间配置。

定义 CPU 体系结构和交叉编译器。

(3) 以
太网卡相关修改针对该系统的硬件结构，访问 RTL8019AS 内部寄存器地址
的偏移量。

该系统是 8 位地址线，定义 RTL8019AS断号的修改： dev-
>irq=24； //ExINTl (5) 以太网的数据线、网卡中断部分的修改该系统中设计采用 8 位数据线。

在每次使用数据线时， (LinuxKemelv2.6.9-hscoConfigura- tion) ，了得到镜像文件，需要 Linux 内核以及 Romfs件系统。

中
Kemel/Library/DefaultsSe- lections敲空格进入配置图形界面，选择
Custom- ize KemelSettings选项，中定制内核设置选项，在配置 pILClinux 内核时，通过对这些选项的选择和取消选择来设定内核所具有的功能项。

这也是裁减 LLClinux 内核的基本方法。

每个选项都对应着一个宏定义，romfs. img 就是所要的二进制文件。

下载或烧录这些二进制文件，并启动运行rLClinux 。

将 image.rom通过网口用 TFTP 工具下载到目标系统 Flash 的
Ox0处电键BIOS提供命令，}iClinux便根文件系统提供给内核第一个进程的程
序，同时也提供了基本的工具，一套 Linux 系统要正常启动，第 10 期、吕世霞等：基于 ARM 的手持智能终端系统的搭建· 9
1 ．根文件系统要包括下列文件夹： /bin/etc/proc/tmp/var/dev/mnt/sbin
/sys要包括下列基本的设备文件： /dev/console /dev/null /dev/ram0
/dev/tty /dev/ttySO要包括下列配制文件：/etc/inittab/etc/rc.d/rc.sysinit
/etc/fstab要实现基本的功能，还要包括一些常用的工具，如：sh、 Is， cd ，cat-- 该系统建立一个基于 Busybox 的文件系统。

Busybox 是一个工具集，它包括很多常用的工具软件，这些软件全部都编译成一个可执行文件，通过符号连接的方式创建各个工具的名称。

这样不但占用空间小而且可以很方便地定制所需要的命令。

使用 MakeMenuconfig 进入图形化的配置方式，根据需要选择一些常用的工具，然后执行 Make 命令开始编译，最后 MakeInstall 完成安装。

安装好 Busybox 之后还需要建立基本的/dev 目录下的结构，这些文件是Linux 内核使用的设备文件名；接下来创建 Linux 运行所需要的目录；最后，创建/etc目录下的文件。

启动Linux 时会有文件系统的启动信息。

进入系统后，可以运行一些基本的命令，但是目前该文件系统的根文件存放在网络上，实
际需要时把根文件存放在目标板上。

在目标板上创建一个基于 JFFS2 的根文件系统，然后通过内核启动参数指定好文件系统所在的位置。

这样才完成系统的
固化，可以脱离网络独立启动 Linux 内核，同时可以在 Flash 上进行文件的
读写操作。

3 实验结果3.1U -boot的启动凸够黪嚣 t 曲酚鼎图 3 超级终端
窗口 U-Boot 启动显示信息 Windows 下启动超级终端，新建连接，设置波特率为 115200b/s ： 8 位数据位， l 位停止位，无数据流控（ 8N1 方式）。

启动 TFTP下载工具，设置下载内核文件路径，宿主机 IP 地址。

重新对目
标系统加电或按下 Reset 键，这样就可以看到 U-Boot 的启动信息。

图 3 为
U-Boot 烧写后超级终端显示的启动信息。

此时，可以使用 U-Boot 的命令系
统来进行开发和调试。

3.2r_LClinux 的启动设置好就可以在 U-Boot 中使用 tftp 命令从宿主机通过网络下载 Linux 映像文件到目标系统的 SDRAM 上。

U-Boot 正常启动后，通过系统提供的网络接口，从网络下载 lvLClinux到目标
系统。

(1) 将目标系统与 Linux 宿主机连接在同一网段中，宿主机用 Linux 操
作系统，目标系统用 Windows 操作系统。

将编译好的 rr,Clinux 内核放在Linux 宿主机的 Tftpboot 目录下，在 U-Boot 启动的超级终端界面中设置宿主机的 IP 地址，输入命令： jset servip192.168.0.19 (2) 用 tftp 加载 yClinux
内核到 FLASH c008000 地址处，输入命令：jtftp c008000linux.bin 显示信
息如图 4 所示。

此方法适用于内核调试阶段。

_㈣Ⅱ圈圜搿~一一一一一牟蚪f ￡）■_犯叠- ∞ 即q心蝴D 静啦凹 B麝墨。

静霄图 4 加载内核信息(3) 从
c008000 地址启动内核，输入命令： jbootmc008000 显示信息：
#bootingimageatc008000 (4) 启动 r.LClinux 内核，输入命令： jgoc008000 显示信息如图 5 所示。

出现以上信息后，说明在目标系统中正常启动pLClinux 了，可以从键盘输入 Is、 ping 等命令，来查看系统的运行情况。

用串口线将宿主机的串口和目标（下转第 27 页）吕世霞等：基于 ARM 的
手持智能终端系统的搭建91 /bin /etc /proc /tmp /var /dev /mnt /sbin要包括下列配制文件： /etc/inittab /etc/rc.d/rc.sysinit如 sh、Is，cdcat该系统建立
基于Busybox统。

Busybox 是一个工具集，它包括很多常用的工具软件，这
些软件全部都编译成一个可执行文件，通过符号连接的方式创建各个工具的名称。

这样不但占用空间小而且可以很方便地定制所需要的命令。

使用 Menuconfig
进入图形化的配置方式，开始编译，最后 MakeInstall 完成安装。

安装好Busybox 之后还需要建立基本的/dev 目录下的结构，这些文件是 Linux 内核使用的设备文件名；接下来创建 Linux 运行所需要的目录；最后，创建/etc
可以运行一些基本的命令，但是目前该文件系统的根文件存放在网络上，实
际需要时把根文件存放在目标板上。

在目标板上创建一个基于 JFFS2 的根文件
系统，然后通过内核启动参数指定好文件系统所在的位置。

这样才完成系统的
固化，可以脱离网络独立启动 Linux 内核，同时可以在 Flash 上进行文件的读写操作。

3实验结果 3.1 U -boot的启动凸够黪t曲酚鼎3超级终端窗口 U-Boot 启动显示信息 Windows 下启动超级终端，新建连接，设置波特率为115200b/s ： 8 位数据位， l 位停止位，无数据流控8N1方式）。

启动 TFTP 内核文件路径，宿主机 IP 地址。

重新对目标系统加电或按下 Reset 键，这样就可以看到 U-Boot 的启动信息。

U -Boot 烧写后超级终端显示的启动信息。

试。

3.2r_LClinux的启动设置好就可以在 U-Boot 中使用 tftp命令从宿主机通
过网络下载 Linux 映像文件到目标系统的 SDRAM宿主机用 Linux 操作系统，目标系统用 Windows操作系统。

将编译好的 rr,Clinux 内核放在 Linux 宿主机
的 Tftpboot 目录下，在 U-Boot 启动的超级终端界面中设置宿主机的 IP 地址，输入命令： jset servip192.168.0.19 (2)tftp加载yClinux内核到 FLASH
c008000 地址处，输入命令： jtftp c008000linux.bin显示信息如图 4 所示。

此方法适用于内核调试阶段。

_㈣Ⅱ圈圜搿 ~一一一 B麝墨静霄图 4加载内核信息 (3) 从 c008000 地址启动内核，输入命令： jbootmc008000显示信息：
#bootingimageatc008000 jgoc008000显示信息如图 5 所示。

出现以上信息后，说明在目标系统中正常启动 pLClinux 了，可以从键盘输入 Is、 ping 等命令，来查看系统的运行情况。

用串口线将宿主机的串口和目标第 10
期～李建松等：自行式桥梁检测车行走驱动系统特性分析· 27 · 3.2 差力控制
众所周知，驱动系统的压力是由负荷最小的驱动轮的阻力决定的。

而车辆行驶
过程中的牵引力是一个被动力，由驱动车轮的马达输出转矩决定。

在不超过
车辆附着力的前提下，驱动力随马达输出转矩的增大而增加，随马达输出转矩的减小而降低。

如果某一轮胎出现打滑现象，必将造成整个驱动系统压力降
低，导致整车的驱动力不足以驱动整车运动。

因此必须采取适当的控制方法调节马达的输出转矩，使它们根据各自驱动车轮的附着力的不同而输出不同转矩，这就是差力控制‘ 副。

解决差力控制的方法有许多种，如采用限流阀、分流阀、旁通阀或改变变量马达排量等。

桥梁检测车驱动系统中使用的是恒压式变量马达，在轮胎打滑情况下，马达可以自动调节自身排量，以维持系统的基本恒定，保证整车有足够的驱动力。

如果地面摩擦力急剧减小，马达排
量甚至可以减小为 0 ，由主动轮变为从动轮。

来自液压泵的油液将流向保持
纯滚动的马达由剩余的马达建立起系统的工作压力，维持驱动整个车辆的牵引力，从而保证整车的正常运动。

3.3差速控制当车辆转弯时，外圈车轮的转速一定大于内圈车轮的转速。

如果这时内外圈车轮转速一样，则外圈车轮必定发生滑移‘ 引。

由于所有车轮和地面保持纯滚动，并且马达所产生的总牵引力能够克服负载所产生的阻力驱动车辆前进，如果车轮想要发生滑移，则必然会产生一个阻止车轮滑移的阻力，这个阻力在一定程度上起到加速车轮转速的作用。

静液压传动的传动特性较柔，具有自适应性。

因此，当车轮受到一个强制加速的力时，系统会适应这个要求，自动调节分配给驱动这个车轮的马达的流量，这就是静液压传动系统的自动分流特性。

利用这个特点可以较好地解决桥梁检测车的差速问题。

通过静液压传动本身解决差速问题的前提是，所有驱动轮所
产生的总牵引力足够克服车辆总摩擦阻力并驱动车辆前进。

4 结论针对自行式桥梁检测车液压系统的特点和整车性能的要求，设计了适用于该车的行走驱动系统。

阐述了桥梁检测车闭式行走驱动系统的工作原理，对变量泵变量马达驱动系统的调速特性进行了深入分析。

结果表明，该行走驱动系统能在大负载的时
候自动降低速度以提高牵引力，小负载的时候自动减小排量增加工作效率，
具有良好的自适应性能。

作者还对发动机过载、差力和差速控制问题提出
了相应的解决方案。

为其他工程机械行走驱动系统的设计提供参考。

参考文献：。