五基于ARM的嵌入式系统硬件结构设计.
ARM嵌入式Web服务器Boa的软、硬件设计 毕业设计
摘要论文主要介绍了基于ARM9的嵌入式Web服务器Boa的软、硬件设计及其实现，其中硬件部分的核心是三星的S3C2410X为处理器。
最后成果形式为可以远程访问的WebServer嵌入式服务器。
Boa是一款单任务的HTTP服务器。
与其他传统的Web服务器不同的是当有连接请求到来时,它并不为每个连接单独创建进程, 也不通过复制自身进程来处理多链接。
而是通过建立HTTP请求列表来处理多路HTTP连接请求。
同时它只为CGI程序创建新的进程,这样就在最大程度上节省了系统资源,这对嵌入式系统来说至关重要。
同时它还具有自动生成目录、自动解压文件等功能。
因此, Boa在嵌入式系统中具有很高的应用价值。
关键词:ARM；Linux；嵌入式Web服务器；CGIThis paper has mainly developed the software hardware design and realization of the embedded Web server Boa based on ARM. And the core of the hardware part is S3C2410X microprocessor produced by Samsung . The final achievement is the embedded webserver which can remote visit. Boa is a single-tasking HTTP server. That means that unlike traditional webservers, it does not fork for each incoming connection, nor does it fork many copies of itself to handle multiple connections. It internally multiplexes all of the ongoing HTTP connections. And forks only for CGI programs, this is very important to embedded system. At the same time, it also has the function of automatic directory generation、automatic file gunzipping and so on. So Boa is of highly value in the embedded system application.Keywords: ARM；Linux；Embedded Web server；CGI摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章引言 (5)第二章课题背景 (6)2.1 嵌入式系统简介 (6)2.2 嵌入式系统和Linux (6)2.3 ARM9硬件平台 (7)2.3.1 ARM简介 (7)2.3.2 JXARM9-2410 ARM嵌入式教学实验系统 (8)第三章嵌入式Web服务器 (9)3.1 概述 (9)3.2 Web服务器原理 (9)3.3 嵌入式Web服务器实现原理 (9)3.3.1 TCP/IP协议 (9)3.4 嵌入式Web服务器Boa (10)3.4.1 Boa概述 (10)3.4.2 Boa的功能实现 (11)第四章CGI技术 (12)4.1 CGI概述 (12)4.2 CGI工作原理 (12)第五章建立嵌入式系统开发环境 (14)5.1 在Vmware下安装Redhat 9.0 (14)5.2 编译配置主机开发环境 (18)5.2.1 配置以太网 (18)5.2.2 安装配置tftp服务器 (19)5.2.3 配置防火墙 (21)5.2.4 配置NFS服务器 (22)5.3 JXARM9-2410中U-boot烧写 (22)5.3.1 u-boot的功能 (22)5.3.2 使用ADT IDE烧写u-boot (23)第六章系统功能的实现 (25)6.1 GCC简介 (25)6.1.1 GCC概述 (25)6.1.2 GCC基本用法 (25)6.2 Linux内核移植 (26)6.2.1 Linux内核源代码的安装 (26)6.2.2 Linux交叉编译环境的建立和使用 (27)6.2.3 Linux内核的配置和编译 (27)6.3 加载Linux内核映像 (30)6.4 Boa Web服务器的移植 (31)6.4.1 Boa Web服务器的建立 (31)6.5 Linux下动态Web页面的实现 (32)6.5.1 CGI程序分析 (32)6.5.2 Form输入的分析和解码 (34)第七章系统功能的测试 (36)7.1 测试Web服务器 (36)7.2 动态Web页面测试 (37)结束语 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)第一章引言随着计算机技术的发展，嵌入式系统已成为计算机领域的一格重要组成部分。
基于Arm-Linux的嵌入式智能家居控制系统的设计
嵌入式系统以其占用资源少、专用性强、功耗低的特点使其广泛应用在移动通信、工业生产、安全监控等领域。
针对人们对高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境的要求，提出了以Arm-Linux为平台的智能家居控制系统的设计。
1 智能家居控制器的总体设计Arm-Linux嵌入式系统以其在性能、体积及功耗等方面的优势在智能家居领域得到越来越广泛的应用。
系统采用基于ARM的嵌入式linux方案，系统分为五层分别为硬件层，系统引导层，系统层，应用支撑层及应用层。
如图1所示应用层在Qtopia图形系统、SQLite 数据库等的支撑下完成了电话报警、照明控制、安防控制、门禁控制以及网络浏览等应用。
2 系统硬件的设计CPU处理器选用Samsung S3C2440A，其主频为400 MHz，资源丰富功能强大。
内存为64M SDRAM，数据总线32bit，时钟频率高达100MHz。
存储器为128 M掉电非易失NANDFLASH。
LCD显示部分为具有4线电阻式触摸屏接口的35英寸真彩色液晶屏。
网卡芯片为DM9000可自适应10／100 M网络，通过RJ45连接头可连接控制器至路由器或者交换机。
智能家居控制模块通过RS485总线与主控制器进行通信。
其硬件结构图如图2所示。
3 软件平台的构建开发环境选取的是虚拟机Vmware6．5+fedora9Linux系统+arm-linux-gcc 4．3．2编译器。
系统与软件的编译采取交叉编译的方式进行。
表1是构建控制系统所需移植开发的一些主要软件。
Uboot是专门针对嵌入式Linux系统设计的开源bootloader，其任务是初始化处理器及外设硬件资源并引导操作系统。
内核为linux2.6.3 2，这版提供了更多的驱动程序以及API，调用起来更加的方便。
在内核中要添加对帧缓存frambuffer的支持，图形系统需要它的支持。
文件系统使用Yaffs2，以配合2 K每页的大页存储器。
根文件系统选用Busvbox1．13．3，配置编译完之后会生成bin和sbin目录以及linuxrc文件，从而系统就具备了系统以及文件管理的相关命令。
ARM嵌入式LINUX应用程序设计PPT课件
嵌入式软件测试中经常用到的测试工具： ➢ 内存分析工具 ➢ 性能分析工具 ➢ 覆盖分析工具 ➢ 缺陷跟踪工具
2021/3/18
15
嵌入式Linux面临的挑战
1
2
3
Linux的实时 扩充性
改变Linux内核 体系结构
完善Linux的集 成开发环境
Solution
➢ 扩展 Linux 的实时 性能
向外扩展 向上扩展
页式存储管理机制 页表
硬件无关部分
进程的映射和逻辑内存的对换
硬件相关部分
为内存管理硬件提供了虚拟接口
每个进程保留一张页表，用于将本进程 空间中 的虚拟地址变换成物理地址。
2021/3/18
20
进程调度
当需要选择下一个进程运行时，由调度程序选择最值得运行的进程，依 据每个进程的task_struct结构
交叉开 发环境
开放类型
GNU工具链
➢ 常用的交叉开发环
境主要有开放和商
业两种类型。开放 Metrowerks CodeWarrior
第一章 ARM实验板硬件结构与开发环境
6
U15
ADC2
15
RP3
5
JP1 JP2 J1
16
S1
VIN2 VIN1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
4
S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 Key
1. 电源插座 2. 外部电压测试端口 3. 按键区域（17个按键） 4. RS232接口 5. 4位数码管 6. 触摸屏接口 7. 液晶屏接口 8. 液晶屏亮度调节旋钮 9. 8个LED灯 10.核心板插座 11.喇叭接口 12.LED灯外部测试端口 13.蜂鸣器 14.电位器区域 15.AD采样源设置跳线 16.外部端口连接区域
DA
RS485
Count
ADC1
1
PWM
RP4 123
RP1
RP2
1
2
3
RS232
二、开发环境
ADS集成开发环境，其成熟版本为ADS1.2。支持软件调试及JTAG硬 件仿真调试，支持汇编、C和C++源程序，具有编译效率高，系统库功 能强等特点。
ADS1.2集成开发环境的组成
名称 代码生成工具 集成开发环境 调试器 指令模拟器 ARM开发包 ARM应用库 描述 ARM汇编器，ARM的C、C＋＋编译器， Thumb的C、C＋＋编译器，ARM连接器 Code Warrior IDE AXD，ADW/ADU，armsd ARMulator 一些底层的程序例子，使用程序 C、C＋＋函数库等 使用方法 由Code Warrior IDE调用 工程管理，编译链接 仿真调试 由AXD调用 由Code Warrior IDE调用 用户程序使用
嵌入式教学实践案例(3篇)
第1篇一、案例背景随着科技的飞速发展，嵌入式系统在各个领域得到了广泛应用。
嵌入式系统涉及计算机科学、电子工程、自动化等多个学科，具有实践性强、技术更新快等特点。
为了提高学生的嵌入式系统设计能力和实际操作能力，我国高校纷纷开展了嵌入式教学实践。
本文以某高校嵌入式教学实践为例，探讨嵌入式教学实践的有效方法。
二、教学目标1. 使学生掌握嵌入式系统基本原理和设计方法；2. 培养学生动手实践能力和创新意识；3. 提高学生团队协作和沟通能力；4. 为学生未来从事嵌入式系统相关工作奠定基础。
三、教学实践内容1. 嵌入式系统概述（1）嵌入式系统定义及特点；（2）嵌入式系统发展历程；（3）嵌入式系统分类；（4）嵌入式系统应用领域。
2. 嵌入式处理器与硬件平台（1）ARM架构概述；（2）ARM处理器核心技术；（3）常用ARM处理器型号及特点；（4）硬件平台搭建与调试。
3. 嵌入式软件开发（1）嵌入式操作系统概述；（2）Linux操作系统原理与应用；（3）嵌入式C语言编程；（4）驱动程序开发。
4. 嵌入式系统设计实践（1）嵌入式系统设计流程；（2）项目选题与需求分析；（3）硬件电路设计与仿真；（4）软件编程与调试；（5）系统集成与测试。
四、教学实践方法1. 理论与实践相结合在教学过程中，注重理论知识与实际操作相结合，使学生能够在理论指导下进行实践，提高实践能力。
2. 项目驱动教学以项目为驱动，将教学内容融入项目中，让学生在实践中掌握知识，培养团队协作和沟通能力。
3. 多媒体教学运用多媒体技术，如PPT、视频等，丰富教学内容，提高学生的学习兴趣。
4. 案例教学通过分析实际嵌入式系统案例，让学生了解嵌入式系统在实际应用中的问题与解决方案。
5. 讨论式教学鼓励学生积极参与课堂讨论，激发学生的思维，提高课堂氛围。
五、教学实践效果1. 学生对嵌入式系统的理解更加深入，掌握了嵌入式系统基本原理和设计方法；2. 学生的动手实践能力和创新意识得到显著提高；3. 学生在团队协作和沟通方面取得明显进步；4. 学生对嵌入式系统相关岗位的就业竞争力得到提升。
嵌入式系统设计教程(第2版)简答题答案.pdf
第一章嵌入式系统概论1.嵌入式系统的定义是什么？答：以应用为中心，以计算机技术为基础，硬件、软件可裁剪，功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2.简述嵌入式系统的主要特点。
答：（1）功耗低、体积小、具有专用性（2）实时性强、系统内核小（3）创新性和高可靠性（4）高效率的设计（5）需要开发环境和调试工具3. 嵌入式系统一般可以应用到那些领域？答：嵌入式系统可以应用在工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、网络及电子商务、环境监测和机器人等方面。
4. 简述嵌入式系统的发展趋势答：（1）嵌入式应用的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持（2）连网成为必然趋势（3）精简系统内核、算法，设备实现小尺寸、微功耗和低成本（4）提供精巧的多媒体人机界面（5）嵌入式软件开发走向标准化5.嵌入式系统基本架构主要包括那几部分？答：嵌入式系统的组织架构是由嵌入式处理器、存储器等硬件、嵌入式系统软件和嵌入式应用软件组成。
嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中，硬件系统包括嵌入式处理器、存储器、I/O系统和配置必要的外围接口部件；软件系统包括操作系统和应用软件。
6.嵌入式操作系统按实时性分为几种类型，各自特点是什么？答：（1）具有强实时特点的嵌入式操作系统。
（2）具有弱实时特点的嵌入式操作系统。
（3）没有实时特点的嵌入式操作系统。
第二章嵌入式系统的基础知识1.嵌入式系统体系结构有哪两种基本形式？各自特点是什么？答：冯诺依曼体系和哈佛体系。
冯诺依曼体系结构的特点之一是系统内部的数据与指令都存储在同一存储器中，其二是典型指令的执行周期包含取指令TF，指令译码TD，执行指令TE，存储TS四部分，目前应用的低端嵌入式处理器。
哈佛体系结构的特点是程序存储器与数据存储器分开，提供了较大的数据存储器带宽，适用于数据信号处理及高速数据处理的计算机。
2.在嵌入式系统中采用了哪些先进技术？答：（1）流水线技术（2）超标量执行（3）总线和总线桥3.简述基于ARM架构的总线形式答：ARM架构总线具有支持32位数据传输和32位寻址的能力，通过先进微控制器总线架构AMBA支持将CPU、存储器和外围都制作在同一个系统板中。
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。
《嵌入式系统》课程教学大纲
《嵌入式系统》课程教学大纲学分：3学时：64适用专业：电子信息、通信技术前导课程：电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、单片机原理、C语言后续课程：一、课程的性质和任务本课程围绕目前流行的32位ARM处理器和嵌入操作系统，讲述嵌入式系统的概念、软硬件组成、开发过程以及嵌入式应用程序和驱动程序的开发设计方法。
《嵌入式系统》是培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有使用RTOS （实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力等方面的学科，是电子信息与计算机类或相关工科专业的一门专业课。
二、课程的教学基本要求本课程是一门综合性、实践性、应用性很强的专业课。
课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构，嵌入式处理器结构（ARM架构为主），异常处理、系统控制过程、存储处理、ARM内部资源、各种I/O接口；嵌入式系统开发应用方法；实时多任务操作系统。
本课程将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。
三、教学内容和要求（一）理论教学内容和要求第一章：嵌入式系统的概况1、讲授内容：主要讲解嵌入式系统的定义、嵌入式系统的分类、嵌入式系统的组成及嵌入式系统的应用领域和发展趋势。
2、基本要求：使学生明确学习本课程的目的。
第二章：嵌入式系统的硬件基本知识1、讲授内容：1、ARM体系的硬件架构2、冯.诺依曼体系结构和哈佛体系结构3、RISC体系结构4、流水线技术2、基本要求：了解嵌入式系统的硬件基础。
第三章：嵌入式操作系统1、讲授内容：1、嵌入式操作系统的分类2、嵌入式操作系统的特点3、实时操作系统4、目前市场上流行的嵌入式操作系统2、基本要求：掌握嵌入式操作系统的分类和特点，明确实时操作系统的内核特点第四章：ARM架构的嵌入式微处理器1、讲授内容：目前基于ARM架构的嵌入式微处理器：I44B0，2410，LPC2000的架构及特点。
2、基本要求：要求掌握不同处理的的特点及使用场合。
《嵌入式系统设计》教学大纲
《嵌入式系统设计》课程教学大纲一、课程简介该课程主要以ARM公司的STM32F429微控制器为对象讲解嵌入式系统的设计方法和设计实例。
重点讲述嵌入式系统的基础知识、ARM cortex-M体系架构、STM32F429为微控制器内部构造及其常用的片上外设结构、应用实例、程序开发方法。
通过本课程的学习，使学生基本掌握嵌入式系统的构成，嵌入式系统软件、硬件系统的设计，进而为后续嵌入式系统的学习打好基础。
二、IntroductionThis course mainly takes stm32f429 microcontroller of arm company as the object to explain the design method and design example of embedded system. It focuses on the basic knowledge of embedded system, arm Cortex-M architecture, stm32f429 as the internal structure of microcontroller and its commonly used on-chip peripheral structure, application examples and program development methods. Through the study of this course, students can basically master the composition of embedded system, the design of embedded system software and hardware system, and then lay a good foundation for subsequent embedded system learning.三、课程的目的和任务1.目的和任务STM32F429是ST公司基于ARM公司Cortex-M系列内核设计的一款32位微控制器。
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。
《嵌入式技术》课程标准
.考核方法（包括补考形式）：方法考核采取闭卷考核的方式，实践考核采取随机抽取试题的方式考核。补考形 式与之相同。
.成绩构成要素（例如作业、阶段性测验、期末考试、学习态度和学习纪律的考评等）及各要素所占比重 总成绩由三部分组成：平时成绩、期末实际操作考试成绩和期末方法考试成绩。 （1）平时成绩占总成绩的70% D平时表现占平时总成绩的20%平时成绩主要是对日常出勤情况、课堂表现、课堂实操、作业完成情况及平时 阶段测验成绩的考核。其中： 出勤情况占20%课堂表现占20%课堂实际操作占20%作业完成情况占20%平时阶段测验成绩占20% 2）平时作品测试结果占平时总成绩的80% （2）期末实际操作考试成绩占总成绩的15% （3）期末方法考试成绩占总成绩的15% 十一、课程教学参考资料 （一）教材 《嵌入式技术》张桂红2018年 （二）参考书
四、课程设计指导思想及原则
以职业能力培养为重点，与企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性 的要求。根据高职学生的实际情况和工作岗位，以及本课程在培养计划中的作用，设置了新的课程体系，重新组织 了教学内容，设计了教学模式和方法。
该课程的先行课程为“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“C语言程序设计”、“单片机技术”。采用多媒体和讲授相 结合的形式，采用一边讲授，一边实训的形式组织课堂。
本课程要力求合理利用和积极开发课程资源，给学生提供贴近现场实际，能反映新技术、新工艺、新设备的课 程资源。
(二)课程设计的创新之处
从应用的角度出发，改变了原有教学顺序，采取模块化结构编排嵌入式教学内容，打破传统的单一教学模式， 联合采用多种教学方式，提高课堂教学效果。在教学中，充分发挥教与学的积极性，努力走实践、理论、再实践之 路，将案例教学法、理论学习、实践应用、产品制作有机地结合为一体。采用多媒体组合教学法等教学方法，充分 激发学生的兴趣。
汇编语言程序设计 基于arm体系结构 pdf
汇编语言程序设计基于arm体系结构pdf1. 引言1.1 概述汇编语言程序设计是计算机科学中重要的一环，它提供了对底层硬件的直接控制能力。
在这个数字化时代，我们生活在嵌入式系统和移动设备无处不在的时代。
ARM体系结构作为一种广泛应用于嵌入式系统和移动设备中的处理器架构，需求人员必须具备ARM汇编语言的基本开发技巧。
1.2 文章结构本文将深入探讨ARM体系结构下汇编语言程序设计的基础知识及其实践应用。
文章分为五个主要部分：- ARM体系结构概述：简要介绍ARM体系结构的发展历程、关键特点以及应用领域。
- 汇编语言基础知识：详细讲解ARM汇编语言中数据类型与运算指令、寄存器与内存访问、分支和循环指令等基本概念。
- ARM汇编语言程序设计实例解析：通过实例解析阐述ARM汇编语言程序结构与组成部分、寄存器使用示范以及内存访问案例分析等内容。
- 实践应用与未来展望：分享ARM汇编语言在嵌入式系统开发中的应用实例，并展望ARM技术的发展趋势和面临的挑战。
- 总结与建议：对文章进行总结，并给出学习ARM汇编语言程序设计的建议。
1.3 目的本文旨在帮助读者全面了解ARM体系结构下汇编语言程序设计的基本原理和操作方法。
通过学习此类知识，读者可以掌握ARM汇编语言的核心概念和技巧，提升在嵌入式系统、移动设备等领域中的开发能力。
同时，本文也将分享一些实践经验和未来发展趋势，为读者提供更多参考和启示。
无论是初学者还是有一定经验的开发人员，都可以从本文中获益并得到有益的指导。
2. ARM体系结构概述:2.1 发展历程:ARM（Advanced RISC Machine）体系结构起源于上世纪80年代末，最初由英国公司Acorn Computer开发。
早期的ARM处理器主要用于个人电脑领域。
随着技术的不断进步和市场需求的扩大，ARM逐渐应用于各种移动设备和嵌入式系统中，并取得了巨大成功。
2.2 关键特点:ARM体系结构有一些关键特点使其在市场上受到广泛认可。
基于ARM的嵌入式系统硬件结构设计分析
高速缓存控制器
CACHE
主存
数据
数据
地址
总线和总线桥
CPU
低速设备
桥
数据
高速总线
存储器
高速设备
高速设备
低速总线
存储器系统的层次结构
寄存器
高速缓存SRAM
主存储器DRAM
本地存储器 Flash、ROM、磁盘
网络存储器 Flash、ROM、磁盘
容量和成本
在NAND中每块的最大擦写次数是100万次，而NOR的擦写次数是10万次
01
位交换的问题NAND flash中更突出，需要ECC纠错
02
NAND flash中坏块随机分布，需要通过软件标定——产品量产的问题
03
可靠性和耐用性
01
I/O
02
A/D、D/A
03
键盘
04
LCD
05
存储器接口
06
CPU
存储器
地址总线
数据总线
读信号
写总线
I/O接口
MERQ/IORQ
01
I/O设备的数据输入/输出
02
输入过程
03
CPU把一个地址值放在地址总线上，这一步将选择某一输入设备;
04
CPU等候输入设备的数据成为有效；
05
CPU从数据总线读入数据，并放在一个相应的寄存器中。
06
输出过程
07
CPU把一个地址值放在地址总线上，选择输出设备；
状态寄存器
数据寄存器
现在的问题是：CPU如何与设备控制器当
中的寄存器以及数据缓冲区来进行通信？
因为这不是普通的内存访问！
嵌入式解决方案
（2）编译与链接生成可执行文件，支持多硬件平台。
（3）提供硬件仿真器，方便开发者进行程序调试。
（4）提供项目管理模板，便于团队协作。
4.技术支持与服务
（1）开发文档：提供详细的硬件、软件开发指南，便于开发者了解系统。
（2）技术培训：开展线上线下培训，助力开发者掌握开发技能。
2.软件设计
（1）操作系统：基于开源操作系统，结合RTOS特点进行优化；
（2）驱动程序：开发硬件相关的驱动程序，保证硬件设备正常工作；
（3）中间件：提供网络协议栈、文件系统等中间件，简化应用层开发；
（4）应用程序：根据客户需求，开发嵌入式应用软件；
（5）软件安全：遵循安全编程规范，确保系统安全可靠。
（2）内存：配置足够的RAM以满足系统运行需求。
（3）存储：采用大容量Flash存储器，用于存储系统程序与用户数据。
（4）外围接口：提供USB、以太网、串口等接口，便于设备互联。
（5）硬件安全：集成加密芯片，确保系统及数据安全。
2.软件设计
（1）操作系统：基于实时操作系统（RTOS）进行定制化开发。
嵌入式解决方案
第1篇
嵌入式解决方案
一、背景
随着信息技术的飞速发展，嵌入式系统在工业控制、智能家居、网络通信等领域发挥着日益重要的作用。为满足市场需求，提高嵌入式系统性能与可靠性，降低开发成本，特制定本解决方案。
二、目标
1.满足客户对嵌入式系统的功能需求；
2.提高嵌入式系统的性能六、总结
本方案旨在为客户提供一套完整、高效的嵌入式解决方案，满足功能需求的同时，提高性能、降低开发成本。通过严谨的设计、专业的技术支持，确保嵌入式系统符合国家法律法规及行业标准，助力客户在激烈的市场竞争中脱颖而出。
- 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、"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、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)。
Bank3、Bank4未接设备。可以供扩展使用
Bank5：RTL8019AS，ISA总线兼容的10M以太网（PHY＋MAC层）控 制芯片。占用系统外部中断1，16位数据总线
9
Bank6：SDRAM，起始地址为0xC000000。在SDRAM中，前512Kbyte 的空间划分出来，作为系统的LCD显示缓冲区使用（更新其中的数 据，就可以更新LCD的显示）。系统的程序存储空间从0xC080000 开始。也就是，引导系统的时候，需要把system.bin文件复制到 0xC080000开始的地址空间，把PC指针指向0xC080000。
13
2、初始化硬件平台，配置其他的Bank
说明： SROM 表示 ROM 或 SRAM 类型的存储器
8
系统的存储空间分配
Bank0:两片512KFlash，放置系统引导程序，系统上电复位后，PC 指针自动指向Bank0的第一个单元，进行系统自举。。
Bank1：K9F2808（三星 16Mbyte Flash），非线性寻址。具体的 时序可以参考K9F2808的datasheet
10
S3C44B0X与FLASH的连接（Half Word方式）
11
存储器接口设计
使用Bank0上的两片512Kb×2来放置系统BIOS，系统上电以后， PC指针自动指向Bank0的第一个单元，开始进行系统自举。系统 自举完成以后，便从硬盘中将系统文件和用户应用程序复制到 SDRAM内存中执行。
Bank1上接16M非线性Flash，当做系统硬盘使用，可以构造文件 系统，存放海量数据。
用SDRAM当作系统内存，只有Bank6/Bank7能支持SDRAM，所以将 SDRAM接在Bank6上。如果同时使用Bank6/Bank7，则要求连接相 同容量的存储器，而且其地址空间在物理上是连续的。
Bank7：未使用。可以扩展另一片SDRAM，或者其他的外设。 系统的同步串行口（SIO），连接着触摸屏控制芯片FM7843（与 ADS7843完全兼容）。在同步串行口上，还可以扩展其他的芯片。 靠IO口控制设备的片选信号（CS）来防止设备的冲突。 注：系统的扩展接口上，A0的标号，连接在S3C44B0X的ADDR1上， 后面的地址依次向后错位。
8个存储体中，Bank0－Bank5可支持ROM、SRAM；Bank6 、Bank7可支持ROM、SRAM和FP／EDO／SDRAM等。
7个存储体的起始地址固定，1个存储体的起始地址可 变。
7
复位后的S3C44B0X的存储器映射表
0x1000_0000 0x0e00_0000 0x0c00_0000 SROM （nGCS5） 0x0e00_0000 0x0800_0000 0x0600_0000 0x0400_0000 SROM （nGCS1） 0x0200_0000 0x01c0_0000 0x0000_0000 SROM （nGCS1） 28MB 32MB 特殊功能 寄存器（4MB） SROM （nGCS4） SROM （nGCS3） SROM （nGCS2） 32MB 32MB 32MB 256MB SA[27:0] 可存取 区域 32MB SROM/DRAM/SDRAM （Ngcs7） SROM/DRAM/SDRAM （nGCS6） 2MB/4MB/8MB/16MB/32MB 2MB/4MB/8MB/16MB/32MB 参 见 表 7-1
USB接口 USBN9603 两个RS-232 串行通信接口
JTAG调试端口
5
芯片体系结构
6
S3C44B0X存储系统的特征
支持数据存储的大/小端选择(通过外部引脚进行选择) 地址空间：具有8个存储体，每个存储体可达32Mb，总 共可达256Mb。 对所有存储体的访问大小均可进行改变（8位／16位／ 32位）
嵌入式系统设计与实例开发
——ARM与C/OS-Ⅱ
第五讲 基于ARM的硬件系统结构设计
主讲教师：罗子波 副教授
1
本节提要
1 基于ARM的硬件系统体系结构 2 存储器接口设计 3 4 5 6 I/O接口设计
人机交互接口设计
网络接口设计
其它通讯接口设计
2
Hale Waihona Puke 基于ARM的硬件设计主要介绍基于ARM7的嵌入式硬件开发平台的设计方 法，包括结构、主要接口、存储器选用方案以及外设、显 示等方面的内容。
8KB Cache、外部存储器控制器、LCD控制器、4个DMA通 道、2通道UART、1个多主I2C总线控制器、1个IIS总线 控制器，5通道PWM定时器及一个内部定时器、71个通用 I/O口、8个外部中断源、实时时钟、8通道10位ADC等。
4
基于ARM的嵌入式硬件平台体系结构
LCD显示
1MB线性 Flash(BIOS) 8MBSDRM (系统内存) 16MB非线性 Flash(硬盘） TCP/IP协议 键盘输入 CAN BUS 基于ARM架构的32位 微处理器 Samsung S3C44B0X
嵌入式硬件开发平台的体系结构 外围存储器接口设计方法 I/O接口设计
3
Samsung S3C44B0X
Samsung S3C44B0X微处理器是三星公司专为手持设备和 一般应用提供的高性价比和高性能的微控制器解决方案 ，它使用ARM7TDMI核，工作在66MHZ。为了降低系统总 成本和减少外围器件，这款芯片中还集成了下列部件：
12
关于BOOT ROM
Bank0：系统的启动ROM（Flash Rom）。在系统复位的时候，处理 器的PC（程序计数器）指针指向0x0地址。在Bank0的起始地址的 程序，就是系统的初始化程序。此程序的主要任务是：
1、管理处理器的中断服务程序
处理器的中断是从0x0地址开始，引导ROM负责把这一部分的中断 映射到另一个区域，以便系统处理。具体的做法，可以参考 44binit.s里面的代码。（这部分代码是三星主页可以提供，它把 系统的中断，映射到了不同的指针所指向的地址空间（主要就是 系统RAM的空间））。