嵌入式系统设计与实例开发.PDF

所需积分/C币:50 2012-04-11 00:00:52 5.18MB PDF
收藏 收藏
举报

嵌入式系统设计与实例开发 嵌入式爱好者必备
嵌入式系统设计与实例开发 嵌入式游戏设计 设计 第章核心实验 引导装载程序( )移植实验一 内核移植与编译实验 内核驱动设计入门一模块方式驱动实验 内核驱动设计实验一触摸屏驱动 内核,根文件系统烧写实验 第章附录 常用 命令的使用 与 通用公共许可证( 第二版 嵌入式系统设计与实例开发 序言 嵌入式系统设计与实例开发 第章嵌入式 开发基础知识 现在 Linux广泛用丁各类计算应用,不仅包括微型手表、手持设备、因 特网装置、瘦客户机、防火墙、工业机器人和电话基础设备,甚至还包括了基 于集群的超级计算机。嵌入式系统的历史几乎和计算机自身的历史一样长。它 们最初于六年代晩期在通讯中被用于控制电话交换机。由于在过去的近二 年里,计算机产业不断朝着更小的系统方向发展,嵌入式系统也与之一起为这 些嵌入式设备提供了更多的功能。随着网络的不断普及,对丁在嵌入式系统中 连接到某种网络上的需求大量增加,因而也就产生了对网络栈的要求,这样系 统的复杂程度明显提高,并要求更多的存储器和接口,进而产生了对操作系统 服务的需求 七十年代晚期出现了用作嵌入式系统的现成的操作系统,现在有许多可行 的选择方案,包括 Vx Works、pSOS、 Neculeus和 Windows ce等。但是现在 嵌入式 LINUX已纤成为挑战这些传统嵌入式操作系统的强大力量,由于它大 生的开放性,全世界开发者支持的广泛性,将不断侵占他们的市场 1.1嵌入式 Linux简介 Linux正在嵌入式开发领域稳步发展。因为 Linux使用GPL,所以任何 对将 Linux定制于自己特定丌发板或PDA、掌上机、可佩带设备感兴趣的人 都可以从因特网免费下载其内核和应用程序,并开始移植或开发。许多Liux 改良品种迎合了嵌入式/实时市场。它们包括 RTLinux(实时 Linux)、 uclinux (用丁非MMU设备的 Linux)、 Montavista linux(用于ARM、MIPS、PPC 的 Linux分发版)、ARM- Linux(ARM上的 Linux)和其它 Linux系统。 嵌入式 Linux的发展比铰迅速。NEC、索尼已经在销售个人视频录像机等 基于 Linux的消贵类电子产品,摩托罗拉则计划在其未来的大多数手机上使用 Linux,IBM也制定了在于持机上运行Liux的计划。 数牛来,“ Linux标准库”组织直在从事对在服务器上运行的 Linux进行标 准化的工作,现在,嵌入式计算领域也开始了这一工作。嵌入式 Linux标准吸 引了 Linux标准库”以及Unix组织屮有益的元素。 1.1.1在嵌入式系统中使用 Linux的优点和缺点: 虽然大多数 Linux系统运行在PC平台上:,但 Linux也可以作为嵌入式 系统的可靠主力。 Linux的安装和管理比UNX更加简单灵活,这对于那些 UNⅠX专家们来说又是一个优点,因为 Linux中有许多命令和编程接凵同传统 的UNIX一样。但是对于习惯于 WINDOWS操作系统的人来说,需要记忆大量 嵌入式系统设计与实例开发 的命令行参数却是一个缺点。随着 LINUX社团的不断努力, linux的人机界面 开发环境止在不断完善。 典型的 Linux系统经过打包,在拥有使盘和大容量内存的PC机上运行, 嵌入式系统不需要这么高的配置。一个功能完备的 Linux内核要求大约1MB 内存。而 Linux微内核只占用其中很小一部分内存,包括虚拟内存和所有核 心的操作系统功能在内,只需占用系统约100K内存。只要有500K的内 存,一个有网络栈和基本实用程序的完全的 Linux系统就可以在台8位总 线(SX)的 Intel386微处理器上运行的很好了。由于内存要求常常是需要的 应用所决定的,比如Web服务器或者SNMP代理, Linux系统甚至可以仅使 用256 KB ROM和512 KB RAM进行工作。因此它是一个瞄准嵌入式市场的 轻量级操作系统 与传统的实时操作系统相比(RIOS),采用象嵌入式 Linux这样的丌放 源码的操作系统的另外一个好处是 Linux开发团体看来会比RTOS的供应商 更快地支持新的IP协议和其它协议。例如,用于 Linux的设备驱动程序要比 用丁商业操作系统的设备驱动程序多,如网络接凵卡(NC)驱动程序以及并 口和串口驱动程序。 核心 Linux操作系统木身的微内核伓系结构相当简单。网络和文件系统 以模块形式置于微内核的上层。驱动程序和其它部件π在运行时作为可加载模 块编译到或者是添加到内核。这为构造定制的可嵌入系统提供了高度模块化的 枃件方法。而在典型情况下该系统需结合定制的驱动程序和应用程序以提供附 加功能 嵌入式系统也常常要求通用的功能,为了避免重复劳动,这些功能的实现 运用了许多现成的程序和驱动程序,它们可以用于公共外设和应用。 Linux可 以在外设范围广泛的多数微处理器上运行,并早已经有了现成的应用厍。 Linux用于嵌入式的因特网设备也是很合适的,原因是它支持多处理器系 统,该特性使 Linux具有了伸缩性。因而设计人员可以选择在双处理器系统 上运行实时应用,提高整体的处理能力。例如,您可以在一个处理器运行 GUI,同时在另一个处理器上运行 Linux系统。 在嵌入式系统上运行 Linux的一个缺点是 Linux体系提供实时性能需要 添加实时软件模块。而这些模块运行的內核空间正是操作系统实现调度策咯、 馊件中断异常和执行程序的部分。由于这些实时软件模块是在内核空间运行 的,因此代码错误可能会破坏操作系统从而影响整个系统的可靠性,这对于实 时应用将是一个非常严重的弱点。已经有许多嵌入式 Linux系统的示例:可 以有把握地说,某种形式的 linux能在几乎任一台执行代码的计算机上运 12嵌入式 Linux开发平台简介 嵌入式系统设计与实例开发 嵌入式LⅠNUX可以运行的硬件平台|分广泛,从X86、MIPS、 POWERPC 到ARM,以及其他许多硬件体系结构,日前在世界范围,ARM体系结构的 SOC逐渐占领32位嵌入式微处理器市场,并且在国内市场上很容易购买到 ARM核的嵌入式处理器,我们所介绍的使件平台也是基于ARM体系结构的, 由北京博创兴业科技有限公司开发的 UP-NetArM3000和 UP-NetaRM2410实验 仪器 UP-NctARM3000的CPU为AMR7TDMI内核的三星S3C44B0X01芯片, 由于没有MMU只能跑 uclinux, UP-NetARM2410的CPU为AMR920T内核的 星S3C2410芯片,由于有MMU就可以跑标准的 ARM-LINUX内核。通过这 两个平台,我们可以学习嵌入式LⅠNUX中的针对有MMU和无MMU的不同开 发过程。 12.1 UP-Netarm3000实验仪器 配胃名称 型号 规格 CPU 三星S3C44B0X01 ARM7TDMI内核 以太网 RTL8019AS IOM FLASH盘 SAMSUNG K29F2808 1 6MB BIOS盘 AM29LVI6ODB 2MB 内存 HY57V561620BT-H 32M/8M CAN控制器 SJA1000 LCD 240*320 STN256色 键盘LED驱动器 ZLG7289 SPI接口 直流电机 步进电机 LED数码管 动态扌 描 音频接口 数字小键盘 17键 USB从接口 USB L. 嵌入式系统设计与实例开发 区日旦日日日日日 LED 直魄电。 步进 ADs Audo 博创科教入互动 外观图 芯片介绍 嵌入式系统设计与实例开发 Bus Argile CPU Unit Memory l/e ROMSRAM Write Buffer DRAM SDRAM J Bounc ary Scan ARM7TDMI TAP L-ARM7TDM LC匚 LCD CPU Core DMA CONT allel B Inter pt CON Power G Management ZDMA(2-Ch) Clock generato (PLL System Bus Bridge& Arbi: ration BDMA( 2-Ch lPO (Controller) [7 AD 12C BU Cotroll 2s BuS Controller Watchdog Time UART0. 1(Each 16b'te FIFO 32,788Hz Synchronou I/O RT ( Real Time clo PwM Timer 0-4.5 (internal) TCLK XTCLK 图1 S3C44B0X芯片集成了人量的功能单元,包括 25V静态 ARMTTDMI CPU内核包含8KB高速指令缓存。( SAMBAⅡ总线结构的可以 达到66MHz) 外部内存控制器.( FP/EDO/ SDRAM控制,芯片选择逻辑 LCD控制器(最高叫以达到256色DSTN液昂)有一个LCD专用DMA通道。 2个通用DMA,2个外设DMA 2个串凵(rDA1.0,16- byte FIFO)/1个通道SIO 个多主IC-总线控制器 1-个IS-总线控制器 5通道PWM定时器和1个内部定时器 看门狗定时 71个通用目的1O端凵/8个外部中断源 电源控制:标准,慢速.空闲,停止模式 嵌入式系统设计与实例开发 8通道10- bit ado 有日历功能的实时时钟 芯片内PIL时钟产生器 芯片封装 E与 5《2尚巨自 系器 3套 感言言古三己主言蕊安宗忘空营器绘器8图图器器皇器图塑 DATAI 0了 TOUTAMOTOPE TOUT9MDEEDE6 CUT2TCLK 3 TOUTTTCLKGE IWUIOGFE DATA2 EXTCLK JATA 105E44EPA9 S3C44B0X LL口 □ VRTSTISLRGKGIF EF2c店 160-QFP aoRDYIT50lSD0ePF ADDRI9PAL aioEDExDMIsDIEPF 55 ENDLANCODECLKGPER 1 4将2 EXINTTAIE-RCKGPG 一Ma和c口三成苏茜型R8朗国器区坐8g8因台 品3己是E乐员品品己 百系 影司 图1-2 12.2 UP-NetARM2410实验仪器介绍 硬件配置

...展开详情
试读 127P 嵌入式系统设计与实例开发.PDF
立即下载 低至0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
抢沙发
一个资源只可评论一次,评论内容不能少于5个字
关注 私信 TA的资源
上传资源赚积分,得勋章
最新推荐
嵌入式系统设计与实例开发.PDF 50积分/C币 立即下载
1/127
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第1页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第2页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第3页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第4页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第5页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第6页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第7页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第8页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第9页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第10页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第11页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第12页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第13页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第14页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第15页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第16页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第17页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第18页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第19页
嵌入式系统设计与实例开发.PDF第20页

试读结束, 可继续阅读

50积分/C币 立即下载 >