基于ARM的嵌入式系统的设计与实现

合集下载

基于ARM处理器的嵌入式系统设计

基于ARM处理器的嵌入式系统设计

基于ARM处理器的嵌入式系统设计嵌入式系统指的是任何一种通过程序嵌入到硬件系统中,以实现特定功能的设备。

这些系统包括嵌入式计算机、嵌入式传感器、嵌入式测量设备等等。

嵌入式系统的设计必须遵循严格的硬件和软件要求,以实现高可靠性、高效性和低耗能等特性。

ARM处理器是一种高性能低功耗处理器。

由于其独特的架构和性能,ARM处理器已逐渐成为嵌入式系统中的首选处理器。

在工业控制、汽车电子、消费电子等领域中,ARM处理器已经得到广泛的应用。

基于ARM处理器的嵌入式系统设计需要注意以下几个方面:一、硬件设计嵌入式系统中,硬件设计是至关重要的。

硬件设计需要考虑到系统的高可靠性和稳定性。

在基于ARM处理器的嵌入式系统中,硬件设计需要考虑以下几点:1.选取适当的处理器。

根据系统的应用场景和性能要求,选择适当的ARM处理器。

比如,某些应用需要实现高计算性能,而某些应用则需要实现低功耗,需要选择不同的处理器。

2.电源设计。

对于嵌入式系统来说,电源设计尤为重要。

在选择电源时,需要考虑电压范围、电流要求、效率、可靠性等因素。

3.布线设计。

布线设计需要考虑到模拟信号与数字信号的分离、信号传输的完整性以及电磁干扰等问题。

4.外设设计。

根据系统的需求,需要选取合适的外设,包括存储器、通信接口、传感器接口等。

二、软件设计基于ARM处理器的嵌入式系统中,软件设计是至关重要的。

以下是一些需要注意的问题:1.Bootloader设计。

Bootloader是在系统上电时运行的第一个程序,用于初始化硬件、加载操作系统内核等。

Bootloader的设计需要考虑到硬件的初始化和操作系统内核的加载。

2.操作系统设计。

嵌入式系统中,通常会使用一些轻量级的操作系统,例如FreeRTOS、uC/OS等。

操作系统的设计需要考虑到性能、资源占用、任务优先级等因素。

3.应用程序设计。

应用程序设计需要考虑到系统的功能要求、通信协议等因素。

在应用程序设计中,需要注意代码复杂度,确保代码的可维护性和可扩展性。

基于ARM嵌入式系统的设计及其应用

基于ARM嵌入式系统的设计及其应用

基于ARM嵌入式系统的设计及其应用ARM嵌入式系统是一种基于ARM架构设计的嵌入式计算系统。

ARM架构有着低功耗、高性能和高度可扩展性的特点,所以广泛应用于嵌入式系统。

本文将探讨ARM嵌入式系统的设计原理和其在各个领域的应用。

首先,ARM嵌入式系统的设计需要考虑以下几个方面。

首先是硬件设计,包括选择ARM核心的版本和配置,以及外围设备的选择和接口定义。

其次是软件设计,包括操作系统、驱动程序和应用软件的开发。

最后是系统集成和测试,将硬件和软件进行结合,开展系统级的调试和验证。

ARM嵌入式系统的应用场景非常广泛,下面将介绍几个典型的应用领域。

1.智能手机和平板电脑:ARM嵌入式系统在智能手机和平板电脑上得到了广泛的应用。

其低功耗和高性能的特点使得这些设备具有长久的电池续航时间和流畅的用户体验。

2.物联网:ARM嵌入式系统在物联网领域也有着重要的应用。

它可以用于连接各种智能设备,如智能家居、智能工业设备等,实现设备之间的通信和数据交换。

3.汽车电子:ARM嵌入式系统在汽车电子领域得到了广泛的应用。

它可以用于驱动系统、车载娱乐系统以及车载通信系统等。

ARM嵌入式系统的低功耗和高性能可以提供更好的性能和用户体验。

4.工业控制:ARM嵌入式系统在工业控制领域也有着重要的应用。

它可以用于监控和控制系统,实现自动化生产和设备的远程监控。

5.医疗设备:ARM嵌入式系统在医疗设备领域也得到了广泛的应用。

它可以用于心率监测、血压监测等医疗设备。

ARM嵌入式系统的低功耗和高性能可以提供可靠的性能和长久的使用时间。

总的来说,ARM嵌入式系统在各个领域具有广泛的应用。

其低功耗、高性能和高度可扩展性的特点使得它成为了嵌入式系统设计的首选。

而且,随着技术的不断发展,ARM嵌入式系统将会在更多的领域得到应用,为各行业带来更高效、更智能的解决方案。

基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现毕业设计

基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现毕业设计

a基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现目录基于ARM的嵌入式-1 -网络视频监控系统设计与实现.................................................................................... -1 -目录 ............................................................................... -1 -一、绪论............................................................................ -1 -1.1研究意义-1 -1.2市场需求-1 -1.3目前视频监控系统国内外常见方案设计-2 -1.4系统设计目标-3 -1.5技术可行性-4 -二、嵌入式系统介绍................................................................ -5 -2.1嵌入式系统定义-5 -2.2嵌入式系统特点-5 -2.3嵌入式系统的组成-6 -三、视频编解码和网络协议的选择73.1网络传输协议的分析选择73.1.1网络传输协议的分析73.1.2网络协议的选择和设计'123.1.3视频数据传输方式的选择.13 3.2图像压缩算法的分析选择133.2.1压缩的必要性和可能性.133.2.2系统视频压缩方法的选择.14四、监控系统方案设计154.1监控系统总体方案选择154.2监控系统硬件方案设计164.2.1嵌入式处理器的选择164.2.2Flash 的选择184.2.3网卡的选择.184.2.4摄像头的选择184.2.5存储硬盘接口的选择19五、硬件平台设计205.1网络视频监控系统的硬件架构205.2各模块及接口设计215.2.1存储系统模块及接口设计.215.2.2串口电路设计285.2.3调试接口电路305.2.4USB HOST 接口设计315.2.5监控系统硬件整体方案设计315.3监控系统软件整体方案设计325.3.1软件开发平台及开发工具的选择.325.3.2构建嵌入式软件平台335.3.3BootLoader 移植.345.3.4移植Linux2.6.14 内核.405.3.5CGI 简介.435.3.6监控系统软件方案.44六、系统的设备驱动程序移植456.1网卡驱动移植466.1.1核心板网卡移植.466.1.2主板网卡移植486.2摄像头驱动移植54七、监控系统软件的设计及实现557.1监控系统功能模块作用及设计557.2Linux下多线程编程技术571.2.1系统视频压缩方法的选择.587.3视频采集模块软件设计597.3.1关于Video4Linux607.3.2多路图像采集的实现647.4视频编码和解码模块设计647.4.1JPEG 标准657.4.2JPEG 解码677.4.3动态图像解码的优化677.4.4获取压缩后每一帧大小677.4.5WEB服务器搭建687.4.6PC上显示模块设计.727.4.7保存视频文件的设计n7.4.8FTP服务器的设计167.4.9系统运行性能77一、绪论1.1研究意义嵌入式是当今最为热门的概念之一,其应用领域也非常之广泛,无论是在工业控制、交通管理、信息家电、安防,还是个人手持设备,都有着非常广泛的应用。

基于ARM芯片的小型嵌入式系统设计与程序开发

基于ARM芯片的小型嵌入式系统设计与程序开发
中 , 次 对 AD0 入 信 号 进 行 一 次 采 样 , 依 输 数
l 2
I ●
X A2= 5 T I
3 V3 nS = R T 7
P . 1 9 0 3 1 0 P . 8 . l O2 n汪 l
6=
8 =
l = O l = 2 .
l’ 卜 \
e t c nt o , mon t r or s it h o d o o rl io , a ss t e p
e a i o e u pme t m a hi e y r l n r ton f q i n, c n r o p a
1 嵌 入式系 统的基本概 念
根 据 I E( 气 和 电 子 工 程 师 协 会 ) EE 电 的
l 6=
l = 8ຫໍສະໝຸດ P . R T 0 7T S 2
的未 来 。 关 键 词 : 入 式 AR V C 嵌 M I
中 图分 类 号 : P3 l T l
文 献 标 识 码 : A
文 章 编 号 : 0 —94 ( 0 —0 6 —0 1 7 1 2 0) 0 6 0l 9 00 2
Ba e n t e a m f t e c i mb d e y t m e i n a d a p i a_ s d o h r o h h p e e d d s s e d sg n p lc 。 l -
随 着 社 会 信 息 化 的 日 益 加 强 , 算 机 计 和 网 络 已 经 全 面 渗 透 到 日常 生 活 的 每 一 个 角 落 。 于 我 们 每 个 人 来 说 , 要 的 已 经 不 对 需 仅 仅 是 那 种 放 在 桌 面 上 处 理 文 档 、 行 工 作 进 管 理 和 声 场 控 制 的计 算 机 “ 器 ” 任 何 一 个 机 。

(完整)一个典型的嵌入式系统设计和实现

(完整)一个典型的嵌入式系统设计和实现

关键字:嵌入式系统设计ARM FPGA多功能车辆总线Multifunction Vehicle Bus 在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时,嵌入式系统开发技术也取得迅速发展,嵌入式技术应用范围的急剧扩大.本文介绍了一种基于ARM和FPGA,从软件到硬件完全自主开发多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus)MVB??B嵌入式系统的设计和实现。

系统设计和实现通常来说,一个嵌入式系统的开发过程如下:1.确定嵌入式系统的需求;2.设计系统的体系结构:选择处理器和相关外部设备,操作系统,开发平台以及软硬件的分割和总体系统集成;3.详细的软硬件设计和RTL代码、软件代码开发;4.软硬件的联调和集成;5.系统的测试。

一、步骤1:确定系统的需求:嵌入式系统的典型特征是面向用户、面向产品、面向应用的,市场应用是嵌入式系统开发的导向和前提。

一个嵌入式系统的设计取决于系统的需求。

1、MVB总线简介列车通信网(Train Communication Network,简称TCN)是一个集整列列车内部测控任务和信息处理任务于一体的列车数据通讯的IEC国际标准(IEC-61375-1), 它包括两种总线类型绞线式列车总线(WTB)和多功能车厢总线(MVB)。

TCN在列车控制系统中的地位相当与CAN总线在汽车电子中的地位。

多功能车辆总线MVB是用于在列车上设备之间传送和交换数据的标准通信介质。

附加在总线上的设备可能在功能、大小、性能上互不相同,但是它们都和 MVB总线相连,通过MVB总线来交换信息,形成一个完整的通信网络.在MVB系统中,根据IEC-61375-1列车通信网标准, MVB总线有如下的一些特点:拓扑结构:MVB总线的结构遵循OSI模式,吸取了ISO的标准。

支持最多4095个设备,由一个中心总线管理器控制。

简单的传感器和智能站共存于同一总线上。

数据类型:MVB总线支持三种数据类型:a.过程数据:过程变量表示列车的状态,如速度、电机电流、操作员的命令。

《基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的研究与实现》

《基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的研究与实现》

《基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的研究与实现》一、引言随着信息技术的发展和智能设备的普及,嵌入式系统以其小型化、高集成度的优势逐渐在各领域发挥重要作用。

ARM作为主要的嵌入式系统架构,其结合Linux操作系统的移动计算系统成为了研究热点。

本文将就基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的相关技术进行探讨,并对系统的实现进行详细分析。

二、ARM-Linux嵌入式移动计算系统概述ARM-Linux嵌入式移动计算系统是以ARM架构为核心,结合Linux操作系统构建的移动计算平台。

该系统具有高集成度、低功耗、可扩展性强等特点,广泛应用于移动设备、智能家居、工业控制等领域。

三、关键技术研究(一)ARM架构研究ARM架构作为嵌入式系统的核心,其性能和功耗的平衡是关键。

通过对不同ARM内核的比较分析,本文选取了适用于移动计算系统的内核类型,以满足高效率和低功耗的需求。

(二)Linux操作系统研究Linux操作系统作为系统软件的基础,为硬件提供了丰富的接口和良好的兼容性。

本文对Linux内核进行了优化,以适应嵌入式系统的资源限制,提高系统的运行效率和稳定性。

(三)系统硬件设计研究系统硬件设计是实现嵌入式移动计算系统的关键。

本文对硬件设计进行了详细规划,包括处理器选择、内存分配、存储方案等,以确保系统的高效运行和稳定性。

四、系统实现(一)系统架构设计系统架构设计是系统实现的基础。

本文设计了一种基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统架构,包括硬件层、操作系统层和应用层。

硬件层负责与硬件设备进行交互,操作系统层负责管理硬件资源和提供系统服务,应用层则负责实现具体的应用功能。

(二)系统开发环境搭建为便于开发,本文搭建了基于ARM-Linux的嵌入式开发环境。

包括交叉编译环境的搭建、开发工具的安装等,为后续的系统开发提供了良好的支持。

(三)系统软件设计与实现在软件设计方面,本文对Linux内核进行了裁剪和优化,以适应嵌入式系统的资源限制。

基于ARM的嵌入式移动机器人控制系统的设计

基于ARM的嵌入式移动机器人控制系统的设计

基于ARM的嵌入式移动机器人控制系统的设计嵌入式移动机器人控制系统是基于ARM架构设计的一种智能机器人控制系统,该系统具有灵活性高、性能稳定、功耗低等优点。

本文将从硬件设计和软件开发两个方面来详细介绍基于ARM的嵌入式移动机器人控制系统的设计。

硬件设计方面,嵌入式移动机器人控制系统的核心是基于ARM技术的处理器,可以选择低功耗、高性能的ARM Cortex-A9或Cortex-A53处理器。

处理器上可以集成多个内核,通过多核处理器的并行计算能力,可以提高机器人的实时性和响应速度。

此外,为了实现机器人的移动功能,还需要配备驱动电机的电机控制器和位置传感器,采用PWM控制技术来控制电机的转速和方向。

在软件开发方面,首先需要开发移动机器人的操作系统。

可以选择基于Linux的嵌入式操作系统,如Ubuntu的ARM版本或自主开发的实时操作系统。

操作系统可以负责机器人的任务管理和资源调度,提供良好的多任务处理能力。

其次,还需要设计适配机器人硬件的驱动程序,包括电机驱动、传感器驱动、通信驱动等。

驱动程序负责与硬件设备进行交互,将控制指令转化为相应的电信号或数据信号,并获取传感器的数据反馈。

最后,还需要进行机器人的应用开发,根据机器人的具体应用场景,开发相关的算法和控制逻辑,实现机器人的自主导航、路径规划、避障等功能。

在嵌入式移动机器人控制系统设计过程中,还需要考虑功耗管理、通信接口和外设模块等因素。

功耗管理是嵌入式系统设计中非常重要的一环,可以使用睡眠模式来降低功耗,还可以采用动态电压和频率调节的技术,根据系统负载的大小动态调整处理器的工作频率和电压。

通信接口方面,可以采用以太网、Wi-Fi、蓝牙等无线通信技术,实现机器人与外部设备的数据交换和控制指令的传输。

外设模块可以包括摄像头、激光雷达、超声波传感器等,通过外设模块可以实现机器人的感知和环境理解能力。

总之,基于ARM的嵌入式移动机器人控制系统的设计需要进行硬件设计和软件开发,并考虑功耗管理、通信接口和外设模块等因素。

基于ARM嵌入式系统的设计及其应用

基于ARM嵌入式系统的设计及其应用
计 算 机光 盘软 件 与应 用
21 第 O 0 2年 9期
C m u e DS f w r n p l c t o s op trC o t a ea dA p ia in
软件设计开发
基于 A M 嵌入式系统的设计及其应用 R
刘ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ芳 宇
( 太原理 工大学物理与光 电工程学院 ,太原
关键 词 :ARM ;嵌 入式 系统 ;硬 件 ;嵌入 指 纹识 别
中图分类号 :T 3 1 2 P 1 5

文献标识码 :A 文章编号 :10- 59( 1) 9 07 - 2 07 99 2 2 0- 13 0 0
图 1基 于 A M 嵌 入式 系统 结构示 意 图 R 在 实 践 中,比较 常见 的 调试 方式就 是 非插入 式 的 JA T G调 试 , 作 为标 准测 试接 口, 借助 JAG边 界扫 描便 可 以实现 与 AR C U 1 M P

的通信 ;调试 主机 作用 在于 编译 A M R
程序 ,并借 助调 试程 序进
行 调试 ; 蜂鸣器 的主要 作用 是报 警 以及 反馈 指纹 识别 系统 工作 情 况 ;L C 14的 电源有 两组 ,分 别为 I 口供 电 电源 及 内核供 电 P 20 / 0 电源 ,二者 的 电压 分别是 3 V 和 1 V, 因此 需要选 择输 入 电源 . 3 . 8 为 5 的 电源 芯片 ;利 用 IC 总线 可 以确保 看 门狗 时钟 电路 与处 V 2 理 器之 间通 讯 的实现 ,该系 统选 择 X12 芯片 ,一旦 芯片 的 电压 28 超 出或低 于 正 常值 , 以及 时进 行复位 , 可 并对 重 要数据 进行 保 存 ; 键盘 采 取扫 描方 式 ,包 括六个 功 能性 按键 ,可 以执 行上 、下 、左 、 右移 动 以及 进入 和退 出等 操作 ;该 系 统选择 的 是 S MG184 点 26 B 阵 型 L D 液 晶 , 先进 行初 始化 才可 以正 常使 用 , 主要 作用 是 E 要 其

基于ARM的嵌入式系统设计硕士学位论文

基于ARM的嵌入式系统设计硕士学位论文

硕士学位论文基于ARM的嵌入式系统设计第一章摘要嵌入式系统以其小型、专用、易携带、可靠性高的特点,已经在各个领域得到了广泛的应用,如军事国防、消费电子、通信设备、工业控制等。

嵌入式处理器内嵌实时操作系统(RTOS),具有实时性、低成本、小型化、专用化和高可靠性,克服了传统的基于单片机控制系统功能不足和基于PC的系统非实时性的缺点。

随着嵌入式系统软硬件技术的飞速发展,其应用领域必将更为广阔,嵌入式系统的研究将会有非常广泛的前景。

本课题的目的就是研究适用于学校教学的嵌入式系统平台,这对于提高对嵌入式系统的理解具有重要意义。

本课题以嵌入式系统设计原理和实际应用为核心,从理论上和技术方法上开展了一系列研究。

主要工作有: 1、全面系统地概述了嵌入式系统的发展过程和分类,及其在各个领域内的应用,以及嵌入式系统的发展方向;2、基于嵌入式系统设计原理的嵌入式开发平台的设计的总体方案,从硬件和软件两个方面讲述了嵌入式系统的设计思想和方法,及其可行性的论证;3、嵌入式系统硬件平台的设计与调试,着重叙述了硬件平台的整体设计方案,包括各个设计模块的选型与接口电路的设计;4、嵌入式系统所采用的操作系统的移植与调试,详细讲叙了µC/OS-II实时操作系统在基于LPC2136的嵌入式控制器硬件平台上的移植过程及注意事项;5、对µC/OS-II内核实时性能进行了深入的分析,通过实际测试得出了在特定条件下µC/OS-II的实时响应参数。

6、在后继的工作中,我们还要在实时嵌入式操作系统的基础上完成对操作系统的扩展以及对各个模块的驱动。

总之,本文完成了嵌入式系统的硬件平台构架、实时嵌入式操作系统的移植,为今后嵌入式系统的后继开发提供了一个嵌入式平台。

关键词:嵌入式系统ARM RTOS µC/OS-II第二章AbstractWith the development of IT network technology, embedded system shows a new direction of technology development. Embedded system has been applied in military, electronics, communication, industrial control and so on, with respect to its small size, high performance, low cost, high reliability and oriented object program.Embedded controller with RTOS gets over the traditional microcontroller and the disadvantage of the un-real time specialty base on pc, instead it is real-time, low cost ,miniaturized ,customized ,and high dependability. It also has a broad foreground , along with the fast development of hardware of embedded system .This intention of this topic is designing the embedded system, which is important for enhancing the understanding of embedded system. The research is highlighted in both design theory and applications of embedded system, which extended its developments. This paper is organized into six parts:1. This article essentially introduced the development of embedded system, its classification, applications in numerous areas, and its development orientation.2. The second chapter covers the general design of the embedded system, based on the elements of embedded system design. then it shows the devise ideology and methods in either hardware or software, and the demonstration of its accessibility.3. The third chapter gives out the hardware of the embedded system, including design, test and implementation of each module, as well as their interface circuitry.4. The forth chapter introduces the process and attentions of RTOS µC/OS-II, when explanted to the LPC2136 embedded controller hardware platform.5. It covers a in-dept analyzing in the real-time performance in μC/OS-II core, as well as the real time respond parameter in the very condition.6. In the future, we will expand the operation system based on RTOS, and derivations of each module.In a word, the article provides keen insight into the platform architecture of hardware and explants of the RTOS, in addition to affording an embedded platform for the subsequence developments.Key word: embedded system ARM RTOS µC/OS-II目录第一章绪论......................................................................... 错误!未定义书签。

一种基于ARM核的嵌入式操作系统的设计实现

一种基于ARM核的嵌入式操作系统的设计实现
Ab ta t sr c A s l n f ce t n v ra e in a p o c o mb d e p r n y tm ru h owad i et e i a d f al e l i e a d ef i n ies l sg p r a h fre e d d o e ̄ig s se i b o g t r r n t h ss n n l r a— mp i u d s f h i y
K y o d ew rs
E bd e a—meoean yt A M Me oym ngm n ui ( m eddr li pr ig s m e t t s e R m r aae et nt MMU )
S U S Sm l A d U e lO ea o yt 是 一 个 基 于 A O ( ipe n sf prtn Ss m) u i e
a d u e p c . h s i a s c e su y t ov h rb e fp r h r l’ t al x l s e a c s i g a d u a l o p o e tt e k r e n s r s a e T i s u c sf lwa o s l e t e po lms o e p e asmuu l e cu i c e s n n b e t rtc h e l i y v n n s a e w ih i c u e y t e s se a d a p iain u nn i s me p vlg d l v 1 U ig v ra l r r y s h d l g srt g k s te p c h c s a s d b h y tm n p l t sr n i g Ol a r i e e e. sn a ib e p o i c e u i tae y ma e h c o i e i t n s se me tt e n e s o e l i e u r me ta d s oh r n i g y tm e h e d fr a・ me r q i t e n n mo t u n n .

一种基于ARM的嵌入式系统开发的方案详细讲解

一种基于ARM的嵌入式系统开发的方案详细讲解

一种基于ARM的嵌入式系统开发的方案详细讲解1 背景介绍在日益信息化的社会中,各种各样的嵌入式系统已经全面渗透到日常生活的每一个角落。

嵌入式系统的功能越来越复杂,这就使得一个嵌入式系统产品从市场需求立项到方案选择、样机研制、定型量产所需要的开发费用越来越多,所需开发时间越来越长。

因此,高效的嵌入式系统设计方法就显得尤为重要。

1.1 传统的嵌入式系统设计方法嵌入式系统开发的关键就是对核心部分进行功能验证。

传统的验证方法是建模模拟和制作目标板评估。

通过建模来进行功能验证存在不足。

首先就是耗时和准确性互相矛盾。

建立高层次的模型需要的时间短,但是模拟不够准确。

相反,低层次的模型可以达到满意的评估效果,但是建模耗时长。

其次,建模模拟是静态的过程,不能很好地反映系统实际运行的情况。

好的目标板,各部分连接已经固定。

如果需要改动部分连接,只能重新设计制版。

这样一来就会大大延长产品的上市时间,还会增加开发费用。

新推出的嵌入式系统产品,开始设计时比较难把所有的技术细节考虑清楚,有时甚至是边设计边修改性能指标,因此直接制作专用的目标板原型已经不太适合复杂的嵌入式系统产品的设计。

1.2 嵌入式系统模块化设计方法嵌入式系统设计要求做到可测性、高效性和灵活性。

目前,嵌入式系统物理尺寸越来越小,功能越来越复杂。

为了方便调试、维护系统,完全可测显得极为重要。

另一方面,模块化的设计方法越来越引起人们的关注。

模块化设计方法将复杂的系统合理地划分出不同的功能模块,然后充分利用已有的模块,设计新的模块,最后将这些模块连接起来组成目标系统。

模块化的设计方法减少全新的设计、降低开发难度、节省开发成本、缩短开发时间,是一种高效的嵌入式系统设计方法。

另外,各个模块连接的灵活性是非常重要的,它直接决定模块的组合能力。

2 基于ARM核的快速原型化平台嵌入式系统硬件有如下特点:1、嵌入式硬件以嵌入式处理器为核心。

嵌入式处理器的种类众多,功能各异。

2、相对嵌入式处理器,嵌入式系统外设的种类较少,接口标准也比较统一。

基于ARM平台的嵌入式系统接口的设计与实现

基于ARM平台的嵌入式系统接口的设计与实现
科技信息
计 算机 与 网络
基 于 A M 平 台 晌 嵌兀 式 系 统捷 口 硇 设 计 与实 坝 R
锦 州师 范 高等 专科 学校
以太网是 当今最受欢迎的局域网之一 , 其技术现在已经很 成熟 , 建 网灵活且成本低廉 , 市场上相关产 品也很丰富。以太网包括 了 O I S 七层 模型中物理层和数据链 路层的全部 内容 , 近些年 A RM技术的发展加速 了其在嵌入式 的应用范围。如果将 A M 和以太 网连接起 来 , R 将大大促 进嵌入式 系统在 网络领域的应用 。 但是 , 嵌入式系统与网络连接存 在着 困难 , 这有 两方面的原因。一 方面 , 的各种通讯协议很 复杂 , 于处理器 的要求 比较 高。另 一方 网络 对 面, 嵌入式系统微处理器的资源很有 限。本文通过对 A M微处理 器和 R 以太网的分析 , 提出了基于 A M平台的嵌入式 系统 与以太 网络连 接的 R 网络通信接 口系统的软硬件实现方案。 1系统 硬件 的设 计 与 实 现 . 11 .实现的原理 和技术特点 SC 40 3 4 B x内嵌一个 以太 网控 制器 , 支持 媒体独立接 口1mei i— 1 da n 1 ( dpn etnefc , I和带 缓 冲 D z接 口f f rdD t f e e edn t aeMI i r ) MAt] 3 b ee MA i e a , u n rc B )可在半双工或全双工模式下提供 1M/0 Mb s的以太网接入。 DI . 0 10 p 在 半双工模 式下 ,控制器支持 C MAC S /D协议 ;在全双工模式 下 ,支持 IE 8 23MA E E 0 _ C控 制层 协 议 。 因此 ,3 4 B x内部虽然 包含了以太网 MA SC4 0 C控制器 , 但并未提供 物理层接 口, 因此 , 需外接一 片物理 层芯片 以提供 以太 网的接 入通道 。 而常用的单 口 1M 1O b s 0 / M p 高速以太网物理层接 口器件均提供 M I 0 I接 口和传统 7线制 网络接 口, 可方便地 与 S C 4 0 3 4 B x接 口。以太 网物理层 接 口器 件 主要 功 能 一 般 包 括 : 理 编码 子 层 、 理 媒 体 附件 、 绞 线 物 物 物 双 理媒体子层 、0 A E T 1B S — X编码 , 解码器和双绞线媒体访 问单元等 。 使用 R L 0 9 S作为以太 网的物理层接 口, 的基本工作原理是 : T 81A 它 在收到 由 主机发来 的数据报后 , 侦听网络线路。如果线路忙 , 就等到线路空闲为 止, 否则 , 即发 送该 数据帧 。在发送过程 中 , 立 首先它添加 以太 网帧头 泡 括前导字段和帧开始标志)然后生成 C , RC校 验码 , 最后将 此数据帧 发送到以太 网上 。在接收过程中 ,将从 以太 网收到的数据 帧在经 过解 码、 去帧头和地址检验等步骤后缓存在片内。在 C C校验通过后 , R 它会 根据初始化配置的情况 , 知 R L 0 9 S收到 了数据帧 , 通 T 8 1A 最后 , 用某种 传输模式 (o模 式 、 mo u Me  ̄模 式 、 MA模式) D 传到 S C 4 0 3 4 B x的存储 区 中。 1 . 2该系统的硬件 电路 瑞昱公 司的 R L 0 9 S T 8 1 A 芯片集成了介质访问控制子层( A ) M C和物 理层 (H ) P Y 的功能 , 能与大多数通用 MC U进行接 口, 较高 的性价 比使其 成为一款广泛使用 的 1Mb s 0 p 全双工以太网控制器 。此外 , T S 9 S R L O1A 还与 N 2 0 E 0 0兼容 , 从而具有很好的软件移植性能 。 R L 0 9 S有 3种接 口模 式 , T 8 1A 分别为跳线模式 、NP模式和 R P T模 式 , 两种又可以统称为非跳线模式 , 后 工作 在非跳线模式 时需要 E P E— RO M作 为配置存储器。R L 0 9 S的 6 T 8 1A 5脚 - I P决定跳线模式和非跳线 模式 , 系统采用跳线模式 ,5脚 J 拉至 V C 这样 E P OM芯片 本 6 P上 C, ER 可 以省 去 。

基于ARM芯片的小型嵌入式系统设计与程序开发

基于ARM芯片的小型嵌入式系统设计与程序开发

基于ARM芯片的小型嵌入式系统设计与程序开发随着技术的飞速发展,越来越多的小型嵌入式设备出现在我们的生活中,如智能手表、智能家居、智能车等,这些设备都需要嵌入式系统的支持。

而基于ARM芯片的小型嵌入式系统,具有低功耗、高性能、易于开发和广泛应用等优点,成为了当前最为流行和常用的嵌入式系统之一。

基于ARM芯片的小型嵌入式系统设计需要考虑以下几个方面:首先,要根据嵌入式设备的不同使用场景,确定合适的芯片型号和外围器件,以保证系统的稳定性和性能。

ARM芯片的种类很多,如Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-A53等,不同芯片具有不同的处理能力和功耗。

因此,在选择芯片型号时,需要考虑到嵌入式设备的具体应用场景,如是否需要高性能处理、是否需要低功耗等。

其次,需要根据系统的需求(如需要哪些功能,需要支持哪些接口等),进行硬件电路设计,确定适当的外围器件。

硬件电路设计包括各种传感器、存储器、通讯接口等,其中,存储器和通讯接口是非常重要的一部分。

存储器主要用于存储程序代码和数据,而通讯接口则用于与外部设备进行通讯。

因此,在进行硬件电路设计时,需要考虑到存储器容量大小和通讯接口的类型和数量等。

最后,进行开发板的设计和制作,在开发板上安装合适的软件操作系统,如uC/OS、FreeRTOS等,并进行程序开发。

程序开发主要包括开发设备驱动程序、编写应用程序和测试程序等。

在ARM芯片上开发程序,可以使用Keil等集成开发环境(IDE)进行程序开发和调试,也可以使用GNU工具链进行程序开发。

总之,基于ARM芯片的小型嵌入式系统设计需要进行硬件电路设计、开发板设计和软件程序开发等多个方面的工作。

虽然工作量比较大,但随着市场需求的不断增加,基于ARM芯片的小型嵌入式系统已成为未来的趋势。

基于ARM的嵌入式系统的研究与设计的开题报告

基于ARM的嵌入式系统的研究与设计的开题报告

基于ARM的嵌入式系统的研究与设计的开题报告一、研究背景和意义随着信息技术的发展,嵌入式系统的应用越来越广泛,它已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

具有智能化、小型化、可靠性高、低功耗等优点,广泛应用于家电、智能家居、医疗、汽车电子、工业自动化等领域。

而基于ARM的嵌入式系统已经成为市场主流,其应用前景广阔。

本研究旨在探索基于ARM的嵌入式系统的设计、开发和应用,在实践中掌握ARM芯片的软硬件接口设计方法、Linux操作系统应用与嵌入式应用程序设计,为未来嵌入式系统的研发打下坚实的基础。

二、研究内容和方法1.研究内容(1) ARM芯片的硬件设计与制作掌握ARM芯片的硬件设计原理和制作方法,包括电路原理图设计、PCB 绘制、焊接技术等(2)嵌入式操作系统的学习深入学习Linux在嵌入式系统中的应用,包括系统启动、文件系统、驱动程序等(3)嵌入式应用程序设计掌握嵌入式应用程序的设计方法,开发ARM应用程序,实现常用的嵌入式功能,如LCD显示、按键控制、网络通信等2.研究方法(1)文献阅读:阅读相关学术文献,了解ARM架构、Linux操作系统和嵌入式应用程序设计的基本原理和方法(2)实验实践:设计基于ARM的嵌入式系统硬件,进行系统的调试和优化;使用Linux系统进行嵌入式应用程序设计,完成LCD显示、按键控制、网络通信等功能实现三、预期结果通过研究和实践,可以获得以下几方面的成果:1.掌握ARM芯片的硬件设计原理和制作方法,熟练掌握电路原理图设计、PCB绘制、焊接技术等2.深入学习Linux操作系统在嵌入式系统中的应用,了解系统启动、文件系统、驱动程序等知识3.开发出能够实现常用嵌入式功能的应用程序,如LCD显示、按键控制、网络通信等四、研究计划和进度安排1.研究计划(1)学习掌握ARM芯片的硬件设计原理和制作方法,进行ARM硬件设计和制作(2)学习Linux在嵌入式系统中的应用,进行操作系统的学习和掌握(3)根据具体应用需求进行嵌入式应用程序设计,完成LCD显示、按键控制、网络通信等功能实现2.进度安排第一阶段(周1-周2):阅读相关文献,熟悉ARM芯片架构及其应用场景,并进行规划研究内容。

基于ARM的可信嵌入式系统设计

基于ARM的可信嵌入式系统设计

定程 度上解决 了 系统 的安全 问题 ;但是 此种方 法 的缺点也 是
明显 的 ,无法保证 B O I S等硬件相关 的系统部件 安全可信 ,从
而无法根本解决整个 系统 的安全 问题 。
可信 计算是 近年来 信息 安全领 域 中的被广 泛关 注的一 个 概 念 ,现在 人们 提 出的 可信计 算 一般 的基本 思路 是 :首 先 ,
P ii g dMo e } r le ve ds §

* … 1 * * … * ’ , … * … * …

* … …
L Mo 卜J oM n i t r
图 2 T toe中 的 区域 划 分 ms n Z
另外 ,在一 些 A M 处理 器 内核 中 Tutoe硬件架 构 已 R rs n Z 实 现 了额外 的扩展 ,单个物理处 理器 内核能 够以 时间片 的方 式 安全 有效 地 同时从普 通 区域 和安全 区域执 行 代码 。这 样 ,
全 服务组 件 ,为整 个可信 计算平 台外部提 供访 问 T M 的 A I P P
软件 接 口。
1 可 信 计算 原理
可信计算平 台是在 计算系统 中实现可信计算 的核心部 分 ,
对 整个系 统的安 全可信提 供支撑 服务 。可信计 算 密码支撑 平 台是可信计 算平 台的重要 组成部 分 ,提 供数字 签名 、消 息加 密 、身 份认 证 、 内部 资源 的授 权访 问 、直接 匿 名访 问机 制 、 信任 链的建 立和完 整性测 量 、证 书和密 钥管理 等服 务 ,为 平 台的身份 可信 性 、完整性和数据保 密性提供密码支持 [ 2 1 信 。可
性 ,正逐 渐 成 为 计 算 机 系 统 的 标 准 配 置 。

基于ARM7TDMI的嵌入式系统BootLoader的设计与实现

基于ARM7TDMI的嵌入式系统BootLoader的设计与实现

有 两个 缺 点 : 是 函数参 数无 法通 过 Ma 一 i n函数 传递 ; 二是 Man函数返 回的情况 无法 处理 . 者 采用 了弹簧 i 笔
床技术 来 实现 程序 跳转 , 现代 码如 下 : 实

t ext

g ob ta p i e l l r m oln

ta p ie r m oln
回后做 相应 的后 续 处理 ( 通知 用户 等 ) 如 .
关 闭
关 闭
Wa c t hDo g
设 置锁
配 置
设置 内存
相环 和 控 制器 内部 时钟
所 有 中 断
端 口
跳转到
程序 入 口 M i 处 an0 4"- -
将数据段和
代 码 段 复制 到 R M中 A
地满足 用 户和 开发 人 员的要 求. 关键词: ARM7 M I 心 板 ; o t o d r 理 ; iu TD 核 B oL a e 原 L n x系 统 镜 像
中图分 类号 : P 0 文献标 志码 : T 32 A
文章编 号 :6 43 8 2 l ) 30 5 —4 1 7 —5 X(O 10 — 0 00
当系统 上 电之后 , 动初始 化程 序对 系统 进行 初始 化 : 闭看 门狗 、 始 化 系统 时钟 、 置 存储 控 制 器 、 启 关 初 设 将 操作 系统 内核 代码 复制 到 内存 中运行 , 就称 这段 程序 为 B o L a e. 能搭 建 程序 运 行 的正 确 环境 , 能 o todr它 并
第 2 卷第 3 6 期
Vo . 6 No 3 12 .
徐 州 工 程 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 )

嵌入式系统设计与实践:STM32开发板原理及应用

嵌入式系统设计与实践:STM32开发板原理及应用

嵌入式系统设计与实践:STM32开发板原理及应用随着科技的不断发展和进步,人们的生活方式和工作方式都在发生着不可逆转的变化。

作为技术进步的重要组成部分,嵌入式技术在众多领域都得到了广泛的应用。

而STM32开发板作为一种嵌入式系统的核心,其应用也在不断拓展和深化。

本文将介绍STM32开发板的原理以及其在实际应用中的作用和意义。

一、STM32开发板的原理STM32开发板是一种基于ARM Cortex-M系列微处理器的嵌入式开发平台。

其核心是STM32微控制器,包含了丰富的模拟和数字功能,可以满足众多应用领域的需求。

STM32开发板采用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)技术,使其具备较高的灵活性和可扩展性,能够适应不同应用领域的需求。

STM32开发板的核心部分是处理器和外围电路。

处理器是一款超低功耗的Cortex-M系列微处理器,具有高性能和低功耗的特点。

处理器与外围电路通过高速总线互相连接,实现数据的传输和控制指令的执行。

外围电路主要包括存储器、输入输出(I\/O)模块、通信模块、采样模块等。

这些模块可以通过编程实现对系统进行控制和管理,完成各种应用场景的功能。

二、STM32开发板的应用STM32开发板在各个应用领域都得到了广泛的应用。

其中比较典型的应用领域包括智能家居、工业自动化、医疗器械、智能交通等。

下面将分别介绍这几个应用领域中STM32开发板的典型应用案例。

1.智能家居:随着人们对安全、舒适、健康等方面需求的不断提高,智能家居正在逐渐成为未来家庭的重要构成部分。

STM32开发板可以实时采集家庭各种数据,通过云端处理和智能算法,实现家庭设备的互联和智能管理。

例如,STM32开发板可以实现智能门锁、智能窗帘、智能空气净化器、智能照明等功能。

2.工业自动化:随着工业的迅速发展和进步,工业自动化也越来越成熟和普及。

STM32开发板可以实现对各种生产设备的实时监控和调控,提高生产效率和质量,降低成本和风险。

嵌入式系统原理及应用基于arm-cortexm4体系结构

嵌入式系统原理及应用基于arm-cortexm4体系结构

嵌入式系统原理及应用基于arm-cortexm4体系结构1. 引言1.1 概述嵌入式系统是指嵌入到其他设备中的计算机系统,它具有高度集成、可靠性强和功耗低等特点。

随着科技的不断发展和进步,嵌入式系统在各个领域得到了广泛的应用,包括但不限于消费电子产品、医疗设备、交通工具以及智能家居等。

本文将重点介绍基于ARM Cortex-M4体系结构的嵌入式系统原理及应用。

ARM Cortex-M4是一种32位RISC处理器架构,被广泛应用于微控制器(MCU)领域。

通过对ARM Cortex-M4架构的详细介绍,我们可以深入了解其特点和优势,并在后续章节中探讨如何实际开发嵌入式系统。

1.2 文章结构本文分为以下几个部分:第二部分将概述嵌入式系统的定义,并讨论其特点和应用领域。

我们将从整体上了解什么是嵌入式系统以及它们在现实生活中扮演的角色。

第三部分将详细介绍ARM Cortex-M4架构。

我们将对ARM体系结构进行概览,并重点讨论Cortex-M系列的特点和分类。

接着,我们将深入研究Cortex-M4架构以及其独特的特性。

第四部分将介绍嵌入式系统开发流程和工具链。

我们将概述嵌入式开发的一般流程,并讨论如何选择和配置合适的嵌入式开发工具链。

此外,我们还会提供一些关于开发板硬件选择和选型指南的实用信息。

第五部分将通过应用案例分析和实践,展示嵌入式系统在不同领域中的具体应用。

我们将着重介绍实时操作系统(RTOS)在嵌入式开发中的应用、传感器与嵌入式系统集成设计实例以及基于ARM Cortex-M4的音频处理应用案例。

最后,第六部分是本文的结论部分,我们将对全文进行总结并提出进一步研究和应用的展望。

1.3 目的本文旨在深入探讨基于ARM Cortex-M4体系结构的嵌入式系统原理及应用。

通过对该体系结构的详细介绍和相关案例分析,读者能够更好地了解嵌入式系统在各个领域中的实际运用方式,并且为他们在嵌入式系统开发中提供指导和帮助。

基于ARM的嵌入式文件系统研究与设计

基于ARM的嵌入式文件系统研究与设计
① 项目基金: 辽宁省教育基金(0 4 2 ) 2 0 D0 8
收稿 时间 :0 9 0 — 3 2 0—62
2 基于L C 4 8 F 的存储 系统设计 P 2 6 和T 卡
SR P D仪器采 用 L C 4 8为嵌入式微处理器 , P2 6 数
Pout pi 产 品应 用 2 9 rd c ld Ap e 2
F T 文件 格式 是 由微软 推 出的在 MS D A — OS 和 Wid ws 系统 中使 用的一种非线性 链表式结构 的文 no 件 系统 。F T即 Fl lc t n T be文件分 配表) A i AI a i a l( e o o 的简称 ,F T文件格式将组成每个文件的数据块以指 A
Absr c : T i a e isl n r d c st ep icpl fte F ta t h sp p rfr t i to u e h rn i e o AT l y tm . e , td sg sal mb d e l y tm y h i f e s se Th n i e i n r e e d d f e s se i a p id t a dba e n LPC2 8 a d p le o TF c r s d o 46 n C/ —IEmb d e e ai g S tm , o h t tr g f OS I e d d Op r tn yse f rt edaaso a e o
额。F T文件格式 以其兼容性好、应用广泛、安全性 A 高 、数据存储共享性好等优点被作为 文件格式 应用于 嵌入式文件 系统 的设计 中。本文在基于 L C 4 8 嵌 P2 6 入式 微处理 器和 O —I C/ S l嵌入 式操作 系统 的平台上 , 详细介绍 了p F C/ S文件系统的移植 和基于 T F卡 的存 储系统 的设计。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

基于ARM的嵌入式系统的设计与实现作者:林华来源:《电脑知识与技术·学术交流》2008年第09期摘要:介绍了一种基于ARM的嵌入式系统的设计方法;首先简要介绍了嵌入式硬件设计方案,然后重点阐述了BootLoader程序的设计、uCLinux的编译与移植,最后对uCLinux下的网络编程进行了分析。

关键词:ARM;嵌入式系统;linux;BootLoader中图分类号:TP274文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)09-11724-02The Design and Realization of Embedded System Based on ARMLIN Hua(Computer Science College of Yangtze University, Jingzhou 434023, China)Abstract: This paper designed a new embedded system based on ARM.Firstly, it introduced the embedded system hardware design, Secondly, it analyzed detailedly the compile and transplant course of the uCLinux, in the end it discussed on the communication software design for uCLinux.Key words: ARM; Embedded System; Linux; BootLoader随着计算机技术和半导体技术的发展,嵌入式系统在个人数据处理、多媒体通信、在线事务处理、生产过程控制、交通控制等各个领域内得到了广泛的应用,各种嵌入式相关的新产品纷纷涌现。

嵌入式系统越来越引起人们的关注,对嵌入式系统的研究,是掌握信息技术的核心。

本文以处理器S3C44B0为核心,设计出一个基于ARM+uCLinux的嵌入式系统,对于嵌入式系统有独到的研究。

1 嵌入式硬件方案设计1.1 系统硬件平台系统的硬件平台主要是由嵌入式处理器、FLASH、SDRAM、以太网接口、USB接口、UART接口、JTAG接口、I/O接口、I2C、系统电源、复位电路等组成。

系统硬件结构图如图1所示:1.2 主要硬件的设计1.2.1 ARM嵌入式处理器的设计处理器采用Samsung公司的S3C44B0微处理器,S3C44B0最突出的特点是它的CPU核使用ARM公司的16/32位ARM7TDMI RISC结构。

ARM7TDMI系统扩充包括Thumb协处理器、片上ICE中断调试支持和32位硬件乘法器。

S3C44B0通过在ARM7TDMI内容基础上扩展一系列完整的通用外围器件,主要包括:8KB的Cache,外部存储器控制器,LCD控制器,2通道UART,4通道DMA, 71个通用I/O端口,8个外部中断源等。

1.2.2 网络接口的设计采用RTL8019AS芯片作为网络接口芯片,RTL8019AS是一种高度集成的以太网芯片,能简单的实现Plug and Play并兼容NE2000,芯片内部集成了DMA控制器、ISA总线控制器、16KSRAM,用户可以通过DMA方式把需要发送的数据写入片内SRAM中,让芯片自动将数据发送出去;而芯片在接收到数据后,用户可以通过DMA方式将数据读出。

1.2.3 USB接口的设计采用PDIUSBD12作为USB接口芯片,PDIUSBD12是一款性价比很高的USB器件,完全符合USB1,1版的规范,它通常用作微控制器系统中实现与微控制器进行通信的高速通用并行接口,它还支持本地的DMA传输。

2 软件体系的设计软件开发过程包括BootLoader设计、uCLinux的编译和移植、uCLinux下的网络编程和应用程序开发等。

2.1 BootLoader的设计与实现在嵌入式系统中,BootLoader的作用与PC机上的BIOS类似,BootLoader可以完成对系统板上的主要部件进行初始化,也可以下载文件到系统板、对CPU、SDRAM、Flash,通过串行口Flash进行擦除与编程。

BootLoader作为系统复位或上电后首先运行的代码,一般应写入Flash存储器中并从起始物理地址0x0开始。

BootLoader根据实现的功能不同,其复杂程度也各不相同。

一个简单的BootLoader程序可以仅仅完成串行口的初始化,并进行通信,而功能完善的BootLoader可以支持比较复杂的命令集,对系统的软硬件资源进行合理的配置与管理。

因此,用户可根据自身的需求实现相应的功能。

BootLoader的设计步骤一般如下:2.1.1 系统初始化系统初始化主要实现以下的几个功能:(1)进入SVC32工作模式(管理模式),以取得访问一些系统资源的权限。

(2)禁止所有的中断并清除所有中断标志。

(3)初始化SYSCFG寄存器。

(4)导入链接器预定义的变量,为存储器的重映射做准备。

2.1.2 Memory Remap的实现Memory Remap就是地址重映射,即存储空间的重新分配,主要分为以下几个步骤:2.1.2.1 初始化SDRAM系统刚上电后,只有Flash是可用的, SDRAM没有被初始化,是不可用的。

此时Flash 被映射到0-2M的地方。

通过配置相关寄存器完成SDRAM的初始化后,SDRAM被映射到了2-18M的位置上。

此时的Memory Map为:0-2M是Flash,2-18M是SDRAM2.1.2.2 将BootLoader从Flash中复制到SDRAM中在此之前,BootLoader一直是在Flash里面执行的。

为了实现Memory Remap,并且保证remap后BootLoader可以继续执行,需要把BootLoader自己全部复制到SDRAM里面去。

BootLoader的大小利用链接器预定义的程序段变量。

此时,在SDRAM里己经有了一个BootLoader的拷贝,但是必须注意,BootLoader还是在Flash里面执行。

此时的Memory Map 为:0-2M还是Flash,2-18 M还是SDRAM,但是SDRAM里面多了一个BootLoader的拷贝。

2.1.2.3 地址重映射通过设置S3C44B0的相关寄存器,可以完成最后的地址重映射。

SDRAM在0-16M的位置,而Flash被Map到了16-18M的位置。

由于在SDRAM有一份BootLoader的拷贝,所以Remap以后BootLoader将转到SDRAM里面来执行。

2.1.3 Kernel的装载此处的Kernel即为uClinux的内核映像,完成Kernel把控制权交给了uClinux来管理,Kernel将被装载到的装载后,系统就0x8000处。

Kernel的装载过程如下所示:(1)将RW段复制到OxA0,0000处,ZI段清零。

(2)设置堆栈指针SP=0x80,0000。

(3)跳转到函数loadkernel()中。

(4)将Kernel装载到0x8000,同时将PC指向0x8000。

(5)Kernel获得控制权,接管整个系统。

2.2 嵌入式操作系统的编译与移植本系统采用uCLinux作为操作系统,uCLinux包含一整套的编译、调试等开发工具、内核源代码、各种文件系统、图形接口、各种协议、驱动程序以及丰富的应用程序。

uCLinux操作系统主要由内核、Shell、文件结构组成;其中内核是系统的心脏,是运行程序和管理磁盘、打印机等硬件设备的核心程序。

Linux的内核主要由5个子系统构成:进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口和进程间通信,在设计时,可以根据需要配置内核选择体系结构和裁剪内核。

2.2.1 uClinux交叉编译环境uClinux交叉编译环境的建立可分为以下两个步骤:(1)要在宿主PC机上安装标准Linux操作系统(也可以在Windows环境下安装Cygwin,模拟Linux环境,但可能在开发过程中产生兼容性错误,因此不推荐),如RedHat Linux,并对计算机的硬件设备如网卡进行配置,确认网络配置正确。

(2)要在宿主PC机上安装交又编译的一些工具链,主要有以下这些: arm-elf-binutils,arm-elf-gcc, genromfs,arm-elf-gdb, elf2flt等。

2.2.2 uClinux内核的编译和移植uClinux内核采用模块化的组织结构,通过增减内核模块的方式来增减系统的功能,因此,通过正确合理的设置内核的功能模块,只编译系统所需功能的代码以减少内核的大小。

编译工作的具体步骤下所示:(1)解压源代码文件并进入到uClinux-Samsung目录中。

(2)make menuconfig进行内核配置。

(3)make dep寻找文件依赖关系。

(4)make clean清除无用文件。

(5)make lib only 编译库文件。

(6)make user_ only编泽用户应用程序文件。

(7)make image编泽内核文件。

(8)make编译完成,生成内核文件。

编译上述步骤后,会在images目录下看到一些文件,如:linux.text,linux.data,romfs.img,image.bin,image.rom,image.ram,boot.rom。

最后,将image.rom烧写入Flash存储器的0x0处,当系统复位或上电时,内核会自解压到SDRAM,并开始运行。

可以通过串行口观察uClinux的启动情况。

如果编译和加载的过程都正确,就可以在超级终端中看到uClinux移植成功的相关提示。

2.3 uCLinux下的网络编程2.3.1 uCLinux下的网络编程协议简介uCLinux下的TCP/IP网络协议栈的各层之间是通过一系列互相连接层的软件来实现Internet地址族的。

其中BSD socket层由专门用来处理BSD socket的通用套接字管理软件来处理,它由INET socket层来支持。

INET socket为基于IP的协议TCP和UDP管理传输端点。

UDP是一个无连接协议,而TCP(传输控制协议)是一个,TCP靠的端对端协议。

传输UDP包的时候,uCLinux不知道也不关心它们是否安全到达了口的地。

TCP则不同。

在TCP连接的两端都需要加上一个编号,以保证传输的数据被正确接收。

在IP层,实现了Internet协议代码,这些代码要给传输的数据加上一个IP头,并且知道如何把传入的IP包送给TCP或者UDP协议。

在IP层以下,就是网络设备来支持所有的uCLinux 网络工作,如PLIP, SLIP和以太网。

相关文档
最新文档