基于ARM9和Linux的嵌入式小区智能娱乐点播系统设计
编制:
校对:
审核:
批准:
摘要
本项目实现了一款基于ARM Linux操作系统和Qt/Embedded图形系统的嵌入式视频点播系统。该系统提供美观、友好的图形用户界面。用户可方便地进行播放、停止、
暂停、选曲等操作。mplayer播放器输出的音频视频品质优良。
VOD是Video On Demand的缩写，即视频点播的意思。顾名思义，它是一种可以按用户需要点播节目的交互式视频系统，或者更广义一点讲，它可以为用户提供各种交
互式信息服务。交互式视频点播系统一般由VOD前端处理系统、传输网络、用户机顶
盒三个部分组成。
交互式VOD集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向用户提供包括数字电
视在内的多种交互式服务的崭新技术。
本设计将研究目标定位是设计一个GEC2440+液晶屏的视频点播系统。采用的硬
件环境为国内外广泛使用的ARM9处理器S3C2440，操作系统采用的是嵌入式Linux家族中的ARM Linux。
目录
1绪论 (6)
1.1嵌入式系统概述 (6)
1.3项目内容和实现关键部分说明 (7)
2系统总体设计 (8)
2.1系统概述 (8)
2.2服务器端设计 (9)
2.2.1 FTP服务器 (9)
2.2.2目录服务器 (9)
2.3客户端设计框架 (9)
2.4 ARM微处理器 (9)
2.4.1 ARM概述 (9)
2.4.2 ARM微处理器的特点 (10)
2.4.3 ARM微处理器系列 (10)
2.5嵌入式操作系统 (11)
2.5.1嵌入式系统软件结构体系 (11)
2.5.2嵌入式操作系统简介 (11)
2.5.3 Linux操作系统简介 (12)
2.6 Q T/E MBEDDED用户界面 (14)
3系统硬件设计 (16)
3.1嵌入式系统硬件结构 (16)
3.2 GEC2440结构 (16)
3.3 GEC2440硬件资源 (17)
3.4 S3C2440简介 (18)
4系统软件设计 (19)
4.1搭建嵌入式L INUX开发环境 (19)
4.1.1建立交叉编译工具链 (20)
4.1.2超级终端 (21)
4.1.3 NFS配置 (21)
4.2 B OOTLOADER移植 (22)
4.3 L INUX内核配置移植 (24)
4.3.1 Linux内核结构 (24)
4.3.2 Linux内核配置 (25)
4.3.3 Linux内核编译 (27)
4.4根文件系统制作 (28)
4.4.1文件系统结构 (28)
4.4.2常见的嵌入式文件系统简介 (29)
4.4.3建立根目录和拷贝动态链接库 (30)
4.4.4交叉编译busybox (30)
4.4.5交叉编译bash (30)
4.4.6建立系统配置文件 (31)
4.5MPLAYER播放器移植 (31)
4.6目录服务器 (32)
4.7 人员配备 (32)
4.8 开发周期 (32)
1绪论
1.1嵌入式系统概述
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可以配置，通常对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格约束的一种专用计算机系统。嵌入式系统所使用的计
算机称为嵌入式计算机。当前先进的嵌入式系统，通常由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及嵌入式应用程序四个部分组成，实现对其它设备的控制、监视、管理等功能。在物理结构和外观上，可根据具体应用的特点，以箱体、单板、单片或者
分布结点等形式嵌埋于应用系统或者设备中。狭义而言，人们一般将深埋在宿主设备中的、使用者不可见的微处理器系统，称为嵌入式系统，常见的单片机系统就是一种典型
的初级嵌入式系统。广义而言，若计算机作为某种技术过程的核心处理环节，直接与外
界自然的接口和互动，按照环境事件的节拍主动、协调地做出响应，则我们可以认为该
计算机被"嵌入"到这个具体的技术过程中，称为一种嵌入式计算机。包含嵌入式计算
机，实现这种技术过程的系统，就可以看作为嵌入式系统。在大系统中，嵌入式计算机
不一定是可见的。从计算机的工作模式来说，绝大多数嵌入式系统中的计算机运行于一
种实时计算的模式。德国工业标准DIN44330将实时计算模式定义为"实时计算模式是
一种计算机系统的操作模式。在这种模式下，处理从外部输入的数据的程序总是就绪的。所以，可以在可以预测的时间内得到希望的结果；外部数据到达的时间可以是随机分布，也可以是预先决定的，具体情况由不同应用决定"。实时性是一般嵌入式应用的内在要求。根据应用所强调的属性的不同，可以将这种计算机基于ARM Linux和Qt/Embedded 的嵌入式视频点播系统的研究和实现应用系统，称为嵌入式系统、实时系统或者嵌入式
实时系统。嵌入式计算机系统广泛地应用于办公自动化、消费、通信、汽车、工业和军
事领域。典型应用包括：过程控制、网络通信、智能仪器、消费电子、计算机外设以及
军事电子等。
与通用计算机系统相比，嵌入式计算机系统具有以下的特点：
（1）及时响应：嵌入式系统是某种技术过程的核心处理环节，必须满足技术过程中的处理时间限制的要求。
（2）并发处理：现实应用中，嵌入式系统需要实时处理的外部事件通常都不是单一的。这些事件是随机发生的，并且可能同时出现。因此，嵌入式处理具有分布和并发
的特点。
（3）专用紧凑：由于嵌入式设备的用途固定、成本敏感，软硬件资源够用即可。
因此，在体积、功耗和配置等方面有明显的约束。
（4）健壮可靠：嵌入式产品的使用人员多为非计算机专业人员，且使用环境可能
不固定，往往条件恶劣。因此，健壮性和可靠性也是嵌入式系统的必要条件。
（5）多样性：嵌入式系统应用广泛、形式多样。
（6）技术密集：嵌入式系统通常是计算机技术、微电子技术和具体应用行业技术
结合的产物。因此，它必然是一个技术密集、需要不断创新的知识集成系统。
（7）开发困难：嵌入式系统本身不具备自举开发的功能。设计完成以后，用户也
[1] 不能对其中的程序功能进行修改。嵌入式系统开发通常需要一套专门的工具和环境。
1.3项目内容和实现关键部分说明
根据目前国内外对嵌入式的研究和开发，结合实际的实验条件，本项目使用硬件平
台广东省嵌入式软件公共技术中心开发的GEC2440开发板作为目标机，使用安装
Windows XP的PC机作为宿主机，并在宿主机Windows平台上安装了一个虚拟机软件，
虚拟机里安装的是Red Hat EnterpriseLinux 4作为开发环境。主要实现工作包括:在宿主
机上安装交叉编译工具，建立交叉编译环境，配置NFS、超级终端以建立嵌入式软件平
台。针对项目需求实现对驱动程序的完善和移植，制作适合此开发板的根文件系统。
2系统总体设计
2.1系统概述
交互式网络VOD构架如图2.1所示：
Mplayer播放器
网络点播
连接
ftp服务器
播放
Vod客户端启动
客户端
返回影片信息
索取影片信息
目录服务器
服务器图 2.1交互式VOD
共有四个部分组成：
（1）ftp服务器，主要提供片源服务，流媒体服务，这里我们选择Serv-U服务器软件。此软件为一个ftp服务器软件！可将本机的指定文件夹对外提供ftp服务。
（2）目录服务器软件，主要提供服务器上各个影片信息，主要包括片名，演员表，内容简介，影片大小以及完成片名和影片实际地址的转换。应与ftp服务器为同一台机
器。
（3）VOD客户端，主要采用QTE图形界面，用来显示服务器上的影片列表，和影片信息，取得各影片的实际地址。调用播放器播放影片。
（4）Mplayer播放器，由VOD客户端调用，播放影片。
2.2服务器端设计
2.2.1 FTP服务器
本设计网络服务器的FTP服务器，采用的FTP服务器软件为Serv-U，Serv-U是一种被广泛运用的FTP服务器端软件，支持9x/ME/NT/2K等全Windows系列。它设置简单，功能强大，性能稳定。FTP服务器用户通过它用FTP协议能在internet上共享文件。它并不是简单地提供文件的下载，还为用户的系统安全提供了相当全面的保护。
2.2.2目录服务器
由于FTP服务器采用的软件是基于Windows操作系统的，而目录服务器和FTP服务器必须为同一个IP地址。
2.3客户端设计框架
GEC2440原型系统体系结构如图2.2：
应用程序
播放器浏览器
QPE桌面环境
C库+QT库
内核
驱动程序
底层硬件
图 2.2机顶盒原型系统体系结构
2.4 ARM微处理器
本设计选用的底层硬件为基于ARM9的硬件构架。现对ARM做简单介绍。
2.4.1 ARM概述
ARM(Advanced RISC Machines)，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对
一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，
本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大
半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。目前，全世界有
几十家大的半导体公司都使用ARM公司的授权，因此既使得ARM技术获得更多的第
三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费
者所接受，更具有竞争力。
目前，采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器的应用大约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场
[2]
份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
2.4.2 ARM微处理器的特点
采用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点:
（1）体积小、低功耗、低成本、高性能;
（2）支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件;
（3）大量使用寄存器，指令执行速度更快;
（4）大多数数据操作都在寄存器中完成;
（5）寻址方式灵活简单，执行效率高;
（6）指令长度固定。
基于这一系列优点，ARM处理器适用于多种领域，比如嵌入式控制、消费/教育类
多媒体、DSP和移动式应用等。
2.4.3 ARM微处理器系列
ARM微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于ARM体系结构的处理器。除了具有ARM体系结构的共同特点以外，每一个系列的ARM微处理器都有各自
的特点和应用领域。
（1）ARM7系列
（2）ARM9系列
本文所用的ATMEL公司的AT91RM920T即属于该系列的处理器。
（3）ARM9E系列
（4）ARM10E系列
（5）SecurCore系列
（6）Intel的Xscale处理器
（7）Intel的StrongARM
2.5嵌入式操作系统
2.5.1嵌入式系统软件结构体系
现代嵌入式系统软件结构可以分为四个层次：设备驱动、操作系统、应用中间件和应用程序，如图2.3所示。
应用程序
API（应用程序接口）
嵌入式操作系统
基本部分
电源管理OS Core
文件系统
GUI管理器
扩展部分
TCP/IP
浏览器
数据库
WAP
HTTP
DDI（设备驱动接口）
CPU等外围硬件设备
图 2.3嵌入式系统软件结构体系
2.5.2嵌入式操作系统简介
嵌入式操作系统(Embedded Operating System，EOS)，是操作系统的一种，是在传统操作系统基础上加入符合嵌入式应用的元素发展而来，它负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、调度、控制和协调。嵌入式操作系统必须体现它所在系统的特征，能够通过加载或卸载某些模块来达到系统所要求的功能。
嵌入式操作系统除了具备一般操作系统最基本的功能(如任务调度、同步机制、中
断处理、文件处理等)外，还有以下的特点:
（1）强稳定性。
（2）较强的实时性:嵌入式操作系统一般实时性较强，可用于各种设备的控制中。
（3）可伸缩性:开放、可伸缩的体系结构。
（4）外设接口的统一性:提供各种设备驱动接口。
目前国际上用于信息电器的嵌入式操作系统有40种左右。国内常见的嵌入式操作
系统有Linux、uClinux、WindowsCE、VxWorks、QNX、eCos、PalmOS、Symbian、uC/OS- Ⅱ等。
其中嵌入式Linux和WindowsCE都是从台式机的操作系统演变而来。而VxWorks、QNX、eCos，、PalmOS、和Symbian等则是专门根据嵌入式系统应用需求设计的操作系统。
嵌入式操作系统又可按实时性要求分为两大类:
（1）实时操作系统(Real-Time Operating System，RTOS):是指操作系统本身要能在一个固定时限内对程序调用(或外部事件)做出正确的反应，也就是对时序与稳定性的要
求十分严格。目前较为知名的实时操作系统有VxWorks、Nucleus Plus、OS/9、VRTX、
RT-Linux、BlueCat RT等。
（2）通用性操作系统:也叫非实时性操作系统，这类操作系统在执行性能和反应速
度方面，比起实时操作系统没有那么严格。目前较知名的通用型操作系统有Windows
[2]
CE、Palm OS、TimeSys Linux/GPL和BlueCat Linux等等。
2.5.3 Linux操作系统简介
Linux是一种类UNIX操作系统。兼容POSIX 1003.1标准，并包含了UNIX System V和BSD 4.3的大部分特征。它充分体现了操作系统的方展趋势，即开放、稳定、标准。Linux具有如下的特征：
(1)真正的多用户、多任务操作系统。
(2)符合POSIX（可移植操作系统接口）标准。
(3)采用页式存储管理。
(4)支持动态链接库。
(5)提供具有内置安全措施的分层文件系统。
(7)提供强大的管理功能，包括远程管理功能。
(8)提供内核编程接口。
(9)具备图形用户接口。
(10)具备大量的实用程序和通信、联网工具。
(11)大量高级程序设计语言已经被移植到Linux系统上，因此它是理想的应用程序
[3]
开发平台。
Linux作为桌面操作系统的应用正在不断增长。而在服务器市场，Linux已经可以同
各种传统的商业操作系统分庭抗礼，占据了相当大的市场份额。同时，在嵌入式领域
[4]
Linux的应用也得到的飞速的发展，这与Linux本身的优良特性密不可分：（1）开放源码，丰富的软件资源。Linux遵循GPL，保障用户可以免费获得内核源代码。由于嵌入式系统千差万别，往往需要针对具体应用修改和优化系统，此时能否获
得源代码就至关重要。Linux上的软件资源十分丰富。在Linux上开发应用程序可以借
鉴已有的类似的自由软件，可以节省开发的工作量，缩短开发时间。
（2）功能强大的内核，性能高效、稳定、多任务。并且Linux的内核小巧灵活，易于裁减。使得Linux适合嵌入式系统的应用。
（3）支持多种体系结构：X86、ARM、MIPS、SPARC等。目前，Linux已经被移植到数十种硬件平台之上。几乎所有流行的CPU，Linux都支持。
（4）完善的网络通信、图形和文件管理机制。Linux本身就是Internet的产物，网络是Linux的强项。另外，Linux支持ext2、fat16、fat32、romfs等多种文件系统。在图
形系统方面，Linux上既有成熟的XWindow，也有Qt/Embedded、MiniGUI等嵌入式图
形系统。
（5）支持大量的周边硬件设备，驱动程序资源丰富。Linux上的驱动已经非常丰富，支持各种主流硬件设备和最新的硬件技术。并且随着Linux的广泛应用，许多芯片厂商
已经开始提供针对Linux的驱动程序。
（6）易于针对具体应用定制。Linux内核与用户界面完全独立，各部分的第3章嵌入式系统与嵌入式Linux可定制性都很强，能适合多种需求，特别是硬件资源有限的嵌
入式系统。
目前，世界上许多大学、研究机构和知名公司都加入到嵌入式Linux的开发工作中，较成熟的嵌入式Linux版本不断涌现，如RT-Linux、Embedix、XLinux、uClinux以及本
研究中使用的、运行在ARM平台上的ARM Linux。
2.6 Qt/Embedded用户界面
当前嵌入式Linux在手机、PDA等手持信息设备领域的应用十分广泛。各种手持设
[15]
备是否拥有图形用户界面(GUI)己经成为其人机交互技术的关键体现，所以一个十分友好的图形用户界面(GUI)是必不可少的。嵌入式GUI是嵌入式系统广泛应用的人机交互接口。嵌入式系统有限的硬件资源要求嵌入式GUI必须简单、直观、可靠、占用资源小且反应快速。由于嵌入式系统硬件本身的多样性，嵌入式GUI应具备高度可移植性与可裁减性。
一个具备良好移植性的嵌入式GUI系统，其底层接口应该在很大程度上隐藏具体硬件的实现细节，抽象出以GAL与IAL层。GAL层完成系统对具体的显示硬件设备的操作，为程序开发人员提供统一的图形编程接口。IAL层则需要实现对于各类不同输入设备的控制操作，提供统一的调用接口。一个典型的嵌入式GUI系统结构如图 2.4所示。
应用程序编程接口（API）
嵌入式GUI实现
GAL层图形显示设备
IAL层输入设备
图 2.4嵌入式GUI系统结构
Qt/Embedded是著名的Qt库开发商Trolltech公司开发的面向嵌入式系统的Qt版本。因为Qt是KDE等项目使用的GUI支持库，许多基于Qt的X Window程序因此可以非常方便地移植到Qt/Embedded上。Qt/Embedded采用framebuffer(帧缓冲)作为底层图形
接口。同时，将外部输入设备抽象为keyboard和mouse输入事件。Qt/Embedded的应用
程序可以直接写内核缓冲帧，这避免开发者使用繁琐的XLIB/Server系统。QT/Embedded
和QT/X的对比见图2.5。
QT应用程序（如Qtopia）
QT应用程序接口(API)
QT/X11
QT/Embedded库QT/XLIB
XWindows server
帧缓冲（frambuffer）
Linux内核
图 2.5 QT/Embedded和QT/X的对比
Qt/Embedded类完全采用C++封装。丰富的控件资源和较好的可移植性是
Qt/Embedded最为优秀的一方面。它的类库接口完全兼容于同版本的Qt-X11,使用X Window下的开发工具可以直接开发基于Qt/Embedded的应用程序GUI界面。
3系统硬件设计
3.1嵌入式系统硬件结构
如图3.1所示，嵌入式系统的硬件部分可以分成三层：核心处理器、外围电路和外部设备。
外围电路
调试接口
时钟管理
模块CPU
电源模块晶振电路复位电路扩展端口
中断控制
器
定时器
DMA控
制器
CPU核心
I/O端口
SRAM
DRAM
Flash
ROM
A/D
USB LCD 键盘
外部设备
IRDA 触摸屏Others 图 3.1嵌入式系统硬件结构
核心处理器（CPU core）是嵌入式系统的核心部件，负责控制整个嵌入式系统的运作。
外围电路包括嵌入式系统的内存、I/O端口、复位和电源电路、对外设的接口电路等。随着，微电子技术的发展，许多常用的接口电路已经被集成到核心处理器中。
外部设备：嵌入式系统与真实环境交互的各种设备，包括存储设备（如Flash Card）、I/O 设备（如键盘、鼠标、LCD等）和打印设备（打印机、扫描仪等）。
实际中，嵌入式设备的硬件配置非常灵活。除了CPU和基本的外围电路，其余部分都可以
根据不用应用进行裁减。
3.2 GEC2440结构
本文使用硬件平台广东省嵌入式软件公共技术中心开发的GEC2440开发板作为硬件平台，GEC2440是模仿广为流行的三星smdk2410开发板而设计的低价位开发板，下面对GEC2440 做一些简单介绍。
DM8900 USB接口9针串口DC/DC
电源模
块
以太网PHY USB发送器RS232驱动器扩展接口
CPU
S3C2410微处理器
SDRAM
64MB HY57V561620
LCD接口
内部总线通用IO口FLASH
64MB
K9F1208
A/D和D/A数据采样，数字口
图 3.2 GEC2440开发板结构图
GEC2440的设计结构框架如图3.2所示。图中，虚线框所包含的模块组成核心电路，虚线
框以外的模块组成接口。以ARM920T为内核的三星SC32410是控制核心，负责控制所有辅助
设备。存储器采用SDRAM和FLASH两种类型，能满足系统运行和调试的需要。基本端口包
括以太网接口，USB接口，还有两个RS232的串口。A/D和D/A模块主要用于现场数据的采
集与控制信号的输出。DC/DC模块主要负责整个系统的供电。扩展接口考虑了系统的可扩展性。
开发板外观布局如图3.3
图 3.3 GEC2440开发板外观图
3.3 GEC2440硬件资源
GEC2440的具体资源如下：
◆采用三星公司的S3C2410，主频可达203MHz；
◆64M字节的SDRAM，由两片K4S561632组成，工作在32位模式下；
◆64M字节NAND Flash，采用的是K9F1208，可以兼容16M，32M或128M字节；
◆10M以太网接口，采用的是CS8900Q3，带传输和连接指示灯；
◆LCD和触摸屏接口;
◆个USB HOST，S3C2410内置的，符合USB 1.1，注意这两个USB HOST接口是2 复用的
◆一个USB Device，S3C2410内置的，符合USB 1.1;
◆支持音频输入和音频输出，音频模块由S3C2410的IIS音频总线接口和UDA1341
音频编码解码器组成，板上还集成了一个MIC，用于音频输入；
◆路UART串行口，波特率可高达115200bps，并具有RS232电平转换电路；2
◆SD卡接口，兼容SD MemoryCard Protocol 1.0和SDIO Card Protocol 1.0;
◆Embedded-ICE（20脚标准JTAG）接口和并口式JTAG接口，支持ADS，SDT软件的下载
◆和调试以及FLASH的烧写；
◆串行EEPROM：AT24C02 4Kbytes EEPROM，IIC接口；
◆蜂鸣器，4个LED灯；
◆16个按键
◆开关电源，分布式电源供电，3V锂电池，提供CPU内置RTC操持电源；
3.4 S3C2410简介
S3C2410是Samsung公司推出基于ARM920T内核的16/32位RISC处理器,稳定主频200MHz，最高266Mhz。该处理器最大的特点是低价格、低功耗、高性能小型微控制器。为了
降低整个系统的成本，S3C2410提供了以下丰富的内部设备：分开的16KB的指令Cache和16KB
数据Cache，MMU虚拟存储器管理，LCD控制器（支持STN&TFT），支持NAND Flash系统
引导，系统管理器（片选逻辑和SDRAM控制器），3通道UART，4通道DMA，4通道PWM
定时器，I/O端口，RTC，8通道10位ADC和触摸屏接口，IIC-BUS接口，IIC-BUS接口，USB
主机，USB设备，SD主卡&MMC卡接口，2通道的SPI以及内部PLL时钟倍频器。
4系统软件设计
4.1搭建嵌入式Linux开发环境
嵌入式系统通常是一个资源受限的系统，因此直接在嵌入式系统的硬件平台上编写
软件比较困难，有时候甚至是不可能的。解决办法：
（1）首先在通用计算机上编写程序；
（2）然后通过本地编译或者交叉编译生成目标平台上可以运行的二进制代码格式；
（3）最后再下载到目标平台上的特定位置上运行。
在一种平台上编译出能在另一种平台（体系结构不同）上运行的程序。在PC平台(X86 CPU)上编译出能运行在arm平台上的程序，编译得到的程序在X86 CPU平台上是不能运行的，必须放到arm平台上才能运行。
需要交叉开发环境（Cross Development Env）的支持是嵌入式应用软件开发时的一
个显著特点。交叉开发环境是指编译、链接和调试嵌入式应用软件的环境，它与运行嵌
入式应用软件的环境有所不同，通常采用宿主机－目标机模式，如图4.1。
图 4.1交叉编译环境
宿主机(Host是一台基于Intel X86架构的计算机，它通过串口或者以太网接口与目标机通信。宿主机的软硬件资源比较丰富，不但包括功能强大的操作系统(如Windows
和Linux)，而且还有各种各样优秀的开发工具(如WindRiver的Tornado，Microsoft的Embedded Visual C++等)，能够大大提高嵌入式应用软件的开发速度和效率。目标机(Target)是嵌入式应用软件的实际运行环境，如ARM、MIPS、PowerPC平台等，也可以
是能够替代实际运行环境的仿真系统，软硬件资源通常都比较有限。
[6]
嵌入式系统的交叉编译环境一般包括交叉编译器、交叉调试器和系统仿真器。其中交叉编译器用于在宿主机上生成能在目标机上运行的代码，而交叉调试器和系统仿真
器则用于在宿主机与目标机间完成嵌入式软件的调试。在采用宿主机/目标机模式开发嵌
入式应用软件时，首先利用宿主机上丰富的资源和良好的开发环境开发和仿真调试目标
机上的软件。然后通过串口或者以太网将交叉编译生成的目标代码传输并装载到目标机
上，并在监控程序或者操作系统的支持下利用交叉调试器进行分析和调试。最后目标机
在特定环境下脱离宿主机单独运行。
4.1.1建立交叉编译工具链
建立交叉编译环境是进行嵌入式软件开发的第一步，目前常用的交叉编译环境主要
有开放和商业两种类型。开放的交叉编译环境的典型代表是GNU工具链，目前已经能
够支持X86, ARM, MIPS, PowerPC等多种处理器。商业的交叉开发环境则主要有Metroworks CodeWarrior, ARM Software Development Toolkit, SDS Cross compiler, WindRiverTornado, Microsoft EmbeddedVisual C++等。
本文采用Red Hat Enterprise Linux 4作为软件开发平台，用GNU工具链作为交叉编
译器，这些工具链包括如下组件:
（1）binutils:用于操作二进制文件的实用程序集合，包括诸如ar、as、objdump、
objcopy这样的实用程序。
（2）gcc: GNU C编译器。
（3）Glibc:所有用户应用程序都将链接使用到的C库。
有两种方法可以用来建立工具链:一种方法是下载这些工具的软件包，自己编译这些
源代码;另一种简单的方法就是直接从网上下载已经编译好的工具链。本文采用的第二种
方法，具体步骤如下：
（1）下载所需开源文件cross-3.3.2.tar.bz2;
（2）终端下使用root用户登陆
# mkdir /usr/local/arm
#cp cross-3.3.2.tar.bz2 /usr/local/arm
#tar jxvf cross-3.3.2.tar.bz2 -C /usr/local/arm
（3）添加环境变量：
export PATH=/usr/local/arm/3.3.2/bin:$PATH
这样在该终端下就建立好交叉编译工具链了。
也可以将添加环境变量这个命令放到配置文件/etc/bashrc的最后，这样以后每个终
端都能够使用该工具链。
arm9嵌入式课后答案 【篇一：arm嵌入式系统结构与编程习题答案(全)】ass=txt>第一章绪论 1. 国内嵌入式系统行业对“嵌入式系统”的定义是什么？如何理解？答：国内嵌入式行业一个普遍认同的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能，可靠性，成本，体积，功耗严格要求的专业计算机系统。从这个定义可以看出嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的剪裁利用。因此有人把嵌入式系统比作是一个针对特定的应用而“量身定做”的专业计算机系统。 2．嵌入式系统是从何时产生的，简述其发展历程。 答：从20世纪70年代单片机的出现到目前各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了30多年的发展历史。 嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。intel公司1971年开发出第一片具有4位总线结构的微处理器4004，可以说是嵌入式系统的萌芽阶段。80年代初的8051是单片机历史上值得纪念的一页。20世纪80年代早期，出现了商业级的“实时操作系统内核”，在实时内核下编写应用软件可以使新产品的沿着更快，更节省资金。20世纪90年代实时内核发展为实时多任务操作系统。步入21世纪以来，嵌入式系统得到了极大的发展。在硬件上，mcu的性能得到了极大的提升，特别是arm技术的出现与完善，为嵌入式操作系统提供了功能强大的硬件载体，将嵌入式系统推向了一个崭新的阶段。 3．当前最常用的源码开放的嵌入式操作系统有哪些，请举出两例，并分析其特点。答：主要有嵌入式linux和嵌入式实时操作内核uc/os-ii 嵌入式linux操作系统是针对嵌入式微控制器的特点而量身定做的一种linux操作系统，包括常用的嵌入式通信协议和常用驱动，支持多种文件系统。主要有以下特点：源码开放，易于移植，内核小，功能强大，运行稳定，效率高等。 uc/os是源码工卡的实时嵌入式系统内核，主要有以下特点：源码公开，可移植性强，可固化，可剪裁，占先式，多任务，可确定性，提供系统服务等。
嵌入式课程设计报告 学院信息电子技术 专业通信工程 班级 学号 姓名 指导教师 2017年07月01日
基于ARM9的人脸识别系统 一、引言 人脸识别背景和意义 人脸识别系统的研究始于20世纪60年代，80年代后随着计算机技术和光学成像技术的发展得到提高，而真正进入初级的应用阶段则在90年后期，并且以美国、德国和日本的技术实现为主；人脸识别系统成功的关键在于是否拥有尖端的核心算法，并使识别结果具有实用化的识别率和识别速度；“人脸识别系统”集成了人工智能、机器识别、机器学习、模型理论、专家系统、视频图像处理等多种专业技术，同时需结合中间值处理的理论与实现，是生物特征识别的最新应用，其核心技术的实现，展现了弱人工智能向强人工智能的转化语音识别、体形识别等，而指纹识别、虹膜识别等都不具有自然性，因为人类或者其他生物并不通过此类生物特征区别个体。 人脸识别具有这方面的特点，它完全利用可见光获取人脸图像信息，而不同于指纹识别或者虹膜识别，需要利用电子压力传感器采集指纹，或者利用红外线采集虹膜图像，这些特殊的采集方式很容易被人察觉，从而更有可能被伪装欺骗。 二、系统设计 1、硬件电路设计 （1）ARM9处理器 本系统所采用的硬件平台是天嵌公司的TQ2440开发板，该开发板的微处理器采用基于ARM920T内核的S3C2440芯片。 ARM9对比ARM7的优势：虽然ARM7和ARM9内核架构相同，但ARM7处理器采用3级流水线的冯·诺伊曼结构，而ARM9采用5级流水线的哈佛结构。增加的流水线设计提高了时钟频率和并行处理能力。5级流水线能够将每一个指令处理分配到5个时钟周期内，在每一个时钟周期内同时有5个指令在执行。在常用的芯片生产工艺下，ARM7一般运行在100MHz左右，而ARM9则至少在200MHz 以上。指令周期的改进对于处理器性能的提高有很大的帮助。性能提高的幅度依赖于代码执行时指令的重叠，这实际上是程序本身的问题。对于采用最高级的语言，一般来说，性能的提高在30%左右。ARM7一般没有MMU(内存管理单元），（ARM720T有MMU）。 （2）液晶显示屏 为显示摄像头当前采集图像的预览，系统采用三星的320x240像素的液晶屏，大小为206.68cm。该液晶显示屏的每个像素深度为2bit，采用RGB565色彩空间。 （3）摄像头 摄像头采用市场上常见的网眼2000摄像头,内部是含CMOS传感器的OV511+芯片。CMOS传感器采用感光元件作为影像捕获的基本手段,核心是1个感光二极
ARM9嵌入式复习 第一章 1.嵌入式微处理器的分类。 a)什么是嵌入式微处理器？ 1.嵌入式微处理器是嵌入式系统硬件层的核心，嵌入式微处理器将通用CPU中许多 由板卡完成的任务集成到芯片内部，从而有利于系统设计趋于小型化、高效率和高可靠性。嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中。 2.嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系结构或哈佛体系结构，指令 系统可以选用精简指令系统（Reduced Instruction Set Computer，RISC）和复杂指令集系统CISC（Complex Instruction Set Computer, CISC）。 b) 嵌入式微处理器分类 1.按照系列分：ARM系列、MIPS系列、PowerPC系列。 2.按照指令复杂程度分：CISC和RISC两类 2.微处理器划分： a)嵌入式微控制器 b)嵌入式微处理器 c)DSP处理器 d)嵌入式片上系统 e)多核处理器 3.嵌入式操作系统（EOS）的特性 EOS除具备了一般操作系统最基本的任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等功能外，还具有如下特点：强实时性；支持开放性和可伸缩性的体系结构，具有可裁减性；提供统一的设备驱动接口；提供操作方便、简单、友好的图形GUI和图形界面；支持TCP/IP协议及其他协议，提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口，提供强大的网络功能。 第二章 1.ARM7TDMI命名 2.3级流水线与总线架构
三级流水线： 流水线使用3个阶段，因此指令分为3个阶段执行 1.取指:从程序存储器中读取指令,放入流水线中 2.译码:操作码和操作数被译码,决定执行什么功能,为下一个始终周期准备数据路 径所需要的控制信号。 3.执行:执行已译码的指令 注：程序计数器（PC）指向被取指的指令，而不是指向正在执行的指令 在正常操作的过程中，在执行一条指令的同时对下一条指令进行译码，并将第三条指令从存储器中取出 3.ARM的两种状态与7种工作模式 a)两种状态。 i.ARM状态：32位，这种状态下执行的是字方式的ARM指令； ii.Thumb状态：16位，这种状态下执行半字方式的Thumb指令。 注：两个状态之间的切换并不影响处理器模式或寄存器内容,可以使用BX指令切换两种状态.状态寄存器CPSR的T位反应了处理器运行不同指令的当前状态. b)7种工作模式。
《自动化技术与应用》２００９年第２８卷第６期 Techniques of Automation & Applications | 43 1 引言 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,且软硬件可裁减,是对功能、可靠性、成本、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成: 嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、及特定的应用程序。 当前,人类进入信息爆炸的时代,各类信息极度丰富,数字信息技术和网络技术的高速发展,只有借助于各种计算机,才能够对各类信息进行处理,它们已不再局限于以前的PC,而是由形态各异、性能千差万别的嵌入式系统来完成。而嵌入式操作系统主要有:嵌入式Linux 、WindowsCE 、Vxworks 、uC/OS-II 等[1]。本文主要研究嵌入式Linux 在嵌入式系统中的应用。 2 嵌入式Linux 操作系统及特点 将Linux 应用于嵌入式环境,是基于其具有以下特点:(1)Linux 操作系统是层次结构,并且内核源代码完全开放。不同领域和不同层次的用户可以根据自己应用的需要,对内核进行修改,能够低成本的开发出满足自己需要的嵌入式系统。(2)其具有强大的网络支持功能。Linux 诞生于因特网时代,并具有 ARM9上的嵌入式Linux 系统移植 邹颖婷,李绍荣 (电子科技大学光电信息学院，四川 成都 610054) 摘 要:Linux 操作系统在各个嵌入式领域有着越来越广泛的应用。主要研究了在ARM9体系结构上,嵌入式Linux 系统的移植。介 绍了嵌入式Linux 操作系统、移植目标平台SBC2410、及Linux 内核源代码的目录结构。然后详细讲述了在SBC2410硬件平台上实现Uboot 移植的过程,及概要介绍了Linux 操作系统内核移植的过程。最后将嵌入式Linux 系统成功移植上SBC2410平台。 关键词:ARM9;嵌入式Linux;Uboot 移植;内核移植 中图分类号:TP311.54 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2009)06-0043-03 Transplant of the Linux System on ARM9 ZOU Ying-ting, LI Shao-rong ( School of Opto-Electronic Information, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054 China )Abstract: Linux OS has been more and more widely applied in many embedded areas. This paper introduces the transplantation of the Embedded Linux System on the ARM9. The Embedded Linux OS, the SBC2410 board, and the directory structure of the Linux kernel are introduced. The transplant process of the Uboot and of the Linux kernel are also discussed. Key words: ARM9; embedded Linux; transplantation of Uboot; transplantation of the Linux kernel 收稿日期：２００９－０１－０４ Unix 的特性,这保证了它支持所有标准因特网协议,并且可以利用Linux 的网络协议栈,将其开发成为嵌入式的TCP/IP 网络协议栈。此外,Linux 还支持ext2、fat16、fat32、romfs 等文件系统,为嵌入式系统应用开发打下了很好的基础。(3)Linux 具备一整套工具链,容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境,可以跨越嵌入式系统开发中仿真工具的障碍。而且,Linux 也符合IEEE POSIX.1标准,使应用程序具有较好的可移植性[2]。 3 SBC2410硬件平台介绍 SBC2410是一款基于三星公司ARM9处理器S3C2410A,支持ARM-Linux 、WindowsCE 等操作系统的嵌入式硬件平台。平台的主要硬件资源有:一片64M SDRAM,一片64M Nand Flash,一片1M Nor Flash,一个串口 COM0,一个USB Host A 型接口,一个USB Slave B 型接口,一个标准JTAG 接口,等等。平台支持Linux2.4.18内核版本。 4 嵌入式Linux 系统移植 移植主要包括引导加载程序Uboot 的移植和Linux2.4.18内 计算机应用 Computer Applications
作者简介 Andrew N.Sloss于1992年获得Herefordshire大学（英国）计算机科学学士学位，英国计算机协会认证注册工程师（C.Eng,MBCS）。他已在计算机行业工作了16年，从1987年开始参与有关ARM处理器的研发，在ARM处理器上开发了众多领域的应用项目，积累了丰富的经验。他为Emerald出版集团（英国）设计了首个能够在ARM2和ARM3处理器上运行的针对中文和埃及象形文字的编辑系统。他在ARM公司工作了6个多，目前是ARM在美国加州Los Gatos的技术销售工程师，负责为开发新产品的公司提供建议和支持。 编辑推荐 从事ARM嵌入式系统软件开发的每一位工程师的桌上都应摆着这本书。对于初学者来说，它是一本详尽、透彻的使用指南；对于ARM专家来说，它则是一本有益的参考书。从审阅本书的第一稿以来，我就一直在使用这本书，我愿向任何希望从基于ARM的产品获得最大收益的人推荐这本书。
在过去的10年间，ARM体系统结构已经成为世界上最流行的体系结构之一，从蜂窝电话到汽车制动系统，在这些产品中使用了超过20亿片基于ARM的处理器。许多半导体厂商和产品设计公司组成了全球范围的ARM开发者团体，包括软件开发者、系统设计师和硬件设计师。就ARM系统和软件开发来说，到目前为止，还没有其它任何一本书籍能够真正满足其需求，本书将填补这一空白。 本书涵盖了ARM和Thumb指令集、Intel的XScale处理器，概括了ARM体系结构的不同版本之间的差异，示范了如何实现DSP算法，解释了异常和中断处理，描述了围绕ARM内核的cache技术，以及最有效的存储器管理技术。最后一章介绍了ARMv6体系结构的特征和ARM未来的发展，以及对指令集所做的最新改进，这些改进增强了ARM体系结构的DSP和多媒体处理能务。 本收特色 本书从系统和软件我角度来描述了ARM内核，这是与其它书的显著差别。 作者结合了丰富的ARM软件工程经验和ARM开发者的需要的广泛、透彻的知识。 书中提供了许多实用的运行代码范例，并作了详尽的解释，可以从出版商的网站下载 ：https://www.doczj.com/doc/9716278691.html,/companions/1558608745。 包含了一个简单的嵌入式操作系统。 本书简介 本书从软件设计的角度，全面、系统地介绍了ARM处理器的基本体系结构和软件设计与优化方法。内容包括：ARM处理器基础；ARM/Thumb指令集；C语言与汇编语言程序的设计与优化；基本运算、操作的优化；基于ARM的DSP；异常与中断处理；固件与嵌入式OS；cache与存储器管理 ；ARMv6体系结构的特点等。全书内容完整，针对各种不同的ARM内核系统结构都有详尽论述，并有大量的例子和源代码。附录给出了完整的ARMv4/v5/Thumb指令的功能、编码、周期定时以及汇编参考。 本书适于从事ARM嵌入式系统教学与研发，或想把其它嵌入式平台的软件移植到ARM平台上去的专业技术人员使用，要求对ARM处理器有一定的了解，并有C语言和汇编语言基础。若在编译原理、操作系统、数字信号处理、计算机体系结构等方面有一定的基础，则效果会更好。本书也可作为嵌入式系统专业方向的本科生和研究生相关课程的教材或教学参考书。 目录 第1章 基于ARM的嵌入式系统 1.1 RISC设计思想 1.2 ARM设计思想 1.3 嵌入式系统的硬件 1.3.1 ARM总线技术 1.3.2 AMBA总线协议 1.3.3 存储器 1.3.4 外设 1.4 嵌入式系统的软件 1.4.1 初始化（启动）代码 1.4.2 操作系统 1.4.3 应用程序 1.5 总结 第2章 ARM处理器基础 2.1 寄存器 2.2 当前程序状态寄存器 2.2.1 处理器模式 2.2.2 分组寄存器
基于ARM9的嵌入式Linux网络通信 系统设计与实现
随着计算机技术的发展,嵌入式系统已经成为计算机领域的一个重要组成部分。Internet现已成为社会重要的基础信息设施之一,是信息流通的重要渠道,如何让嵌入式设备连接到Internet上,和其他通信系统进行信息交换是当前嵌入式技术领域研究的热点所在。本文结合实际应用需求,详细研究实现了一种基于S3C2410平台和Linux操作系统的嵌入式网络通信系统。 1.嵌入式网络通信系统总体设计 经过大量的资料收集比较,深入地研究分析并结合现有的实验条件,我们对系统的体系结构、硬件平台和软件系统做出了以下选择: 1)目前嵌入式CPU很多,选择哪款CPU要根据自己产品的实际需要。一般而言,首先应尽量选择系统集成度高、外围电路简洁的CPU;其次,还应综合考察CPU的各项性能指标;最后,还应该考虑软硬件开发环境的建立、厂家的货源以及代理的软件支持力度。经过比较, 本设计采用三星的S3C2410微处理器。这是一款高性价比、低功耗、高集成度的CPU,基于ARM920T内核,主频最高为203MHz,专为手持设备和网络应用而设计,能满足嵌入式系统中的低成本、低功耗、高性能、小体积的要求。 图1为硬件平台的总体设计[ 1 ] 。CPU S3C2410模块是开发板的核心部件。S3C2410 在包含ARM920T核的同时,增加了丰富的外围资源,主要包括1个LCD 控制器,支持STN 和TFT液晶显示屏; 3个通道UART; 4个通道DMA; 4个具有PWM功能的16位定时/计数器和1个16位内部定时器, 支持外部时钟源; 8通道10位ADC,最高速率可达500kB / s;触摸屏、IIS总线、SD 卡和MMC卡接口;117位通用I/O口和24位外部中断源。存储系统包括64MB的NAND Flash存储器模块和SDRAM存储器模块; Flash用于存放嵌入式操作系统、应用程序和用户数据等,并作嵌入式文件系统; SDRAM作为系统运行时的主要区域,用于存放系统及用户数据。通信模块包括串口和以太网接口模块;以太网接口为系统提供以太网接入的物理通道, UART接口则通过RS232可以和宿主机做串口通讯。JTAG调试接口用于系统的嵌入式调试。扩展总线扩展出了系统总线供今后继续开发使用。 图1 硬件平台结构框图
【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】嵌入式输入设备设计摘要：嵌入式系统可以对各种数据信息进行快速计算、分析、输出，即完成对数据的处理。但计算机系统无法主动产生数据和结果。对数据的处理结果做出何种决策和反应，很多时候就需要用户“告诉”系统如何执行下一步动作，或是给出决策的依据。 ZLG致远电子十余年的嵌入式硬件设计秘笈首度公开！《ARM9嵌入式系统硬件设计指南》配套划时代精品EasyARM-i.MX283A 开发平台同期发布，深入剖析ARM9 硬件设计的每一个毛孔，助您完成前所未有的技术飞跃！ 7.1 嵌入式输入设备设计 嵌入式系统可以对各种数据信息进行快速计算、分析、输出，即完成对数据的处理。但计算机系统无法主动产生数据和结果。对数据的处理结果做出何种决策和反应，很多时候就需要用户“告诉”系统如何执行下一步动作，或是给出决策的依据。这时，就需要使用输入设备将用户的“指示”或“依据”传递给嵌入式系统。 常见的人机交互输入设备包括按键、触摸屏、麦克风及其他各类用户可控输入的传感器等。随着科技的发展，不仅我们常见的交互输入设备出现了新的形态，而且也出现了不少新的交互输入方式。比如，现在手机中的电容按键及重力感应传感器、距离传感器。现在的交互设备不仅体现在硬件设备的复杂性上，而且在相关数据的复杂性上也与以往有了较大的增加。比如，可用于语音输入的麦克和可用于人脸识别的摄像头，为了完成这些人机交互输入，除了硬件输入设备对信息采集外，还需要后台进行大量的数据处理，以帮助系统“理解”用户的“输入信息”。 下面我们详细介绍最常用的两种输入设备：键盘/按键、触摸屏。 7.1.1 键盘 键盘是嵌入式应用的常用外部设备之一。键盘是由若干个按键组成的开关矩阵，它是最简单的数字量输入设备。对系统而言，键盘上不同的按键代表着不同的含义（一般来说，按键的含义可通过软件定义）。用户通过按动键盘的按键，输入数据或命令，实现简单的人机交互。 1．键盘的基本电路 键盘的基本电路是一个接触开关，通、断两种状态分别表示逻辑“0”和“1”。如图7.1所示，当开关打开时，处理器检测到相应引脚为高电平，表示逻辑“1”；当开关闭合时，处理器检测到相应引脚为低电平，表示逻辑“0”。 2．键盘的分类 按键排布的方式，键盘可分为可分成独立式按键键盘和矩阵式按键键盘；按读入键值的方式，可分为直读方式和扫描方式；按编码方式，可分成非编码方式和硬件编码方式；按微处理器响应方式可分为中断方式和查询方式。以上各种方式组合可构成不同硬件结构和接口的键盘。以下介绍较为常用的两种方式。 (1)、独立式 独立式按键键盘是指将每个独立按键按一对一的方式直接接到微处理器的I/O输入端口，如图7.1所示。读键值时，处理器可以检测相应I/O输入端口的状态，判定输入电平，确定输入的逻辑值。按键之间在硬件和读取方式上均相互独立，所以习惯称这种按键为独立式按键。这种方式在软硬件上实现均比较简单，但每一个按键都占用一个I/O端口，占用的资源较多，一般在按键数量较少，微处理器I/O资源充足时采用。
基于ARM9和Linux的嵌入式小区智能娱乐点播系统设计 编制: 校对: 审核: 批准:
摘要 本项目实现了一款基于ARM Linux操作系统和Qt/Embedded图形系统的嵌入式视频点播系统。该系统提供美观、友好的图形用户界面。用户可方便地进行播放、停止、 暂停、选曲等操作。mplayer播放器输出的音频视频品质优良。 VOD是Video On Demand的缩写，即视频点播的意思。顾名思义，它是一种可以按用户需要点播节目的交互式视频系统，或者更广义一点讲，它可以为用户提供各种交 互式信息服务。交互式视频点播系统一般由VOD前端处理系统、传输网络、用户机顶 盒三个部分组成。 交互式VOD集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向用户提供包括数字电 视在内的多种交互式服务的崭新技术。 本设计将研究目标定位是设计一个GEC2440+液晶屏的视频点播系统。采用的硬 件环境为国内外广泛使用的ARM9处理器S3C2440，操作系统采用的是嵌入式Linux家族中的ARM Linux。
目录 1绪论 (6) 1.1嵌入式系统概述 (6) 1.3项目内容和实现关键部分说明 (7) 2系统总体设计 (8) 2.1系统概述 (8) 2.2服务器端设计 (9) 2.2.1 FTP服务器 (9) 2.2.2目录服务器 (9) 2.3客户端设计框架 (9) 2.4 ARM微处理器 (9) 2.4.1 ARM概述 (9) 2.4.2 ARM微处理器的特点 (10) 2.4.3 ARM微处理器系列 (10) 2.5嵌入式操作系统 (11) 2.5.1嵌入式系统软件结构体系 (11) 2.5.2嵌入式操作系统简介 (11) 2.5.3 Linux操作系统简介 (12) 2.6 Q T/E MBEDDED用户界面 (14) 3系统硬件设计 (16) 3.1嵌入式系统硬件结构 (16) 3.2 GEC2440结构 (16) 3.3 GEC2440硬件资源 (17) 3.4 S3C2440简介 (18) 4系统软件设计 (19) 4.1搭建嵌入式L INUX开发环境 (19)
********************************************* ********************************************* 第一章 1.简述嵌入式的定义 以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 2.举例说明嵌入式系统的“嵌入性”、“专用性”、“计算机系统”的基本特征。 按照嵌入式系统的定义，嵌入式系统有3个基本特点，即“嵌入性”、“专用性”与“计算机”。 “嵌入性”由早期微型机时代的嵌入式计算机应用而来，专指计算机嵌入到对象体系中，实现对象体系的智能控制。当嵌入式系统变成一个独立应用产品时，可将嵌入性理解为内部嵌有微处理器或计算机。 “计算机”是对象系统智能化控制的根本保证。随着单片机向MCU、SoC发展，片内计算机外围电路、接口电路、控制单元日益增多，“专用计算机系统”演变成为“内含微处理器”的现代电子系统。与传统的电子系统相比较，现代电子系统由于内含微处理器，能实现对象系统的计算机智能化控制能力。 “专用性”是指在满足对象控制要求及环境要求下的软硬件裁剪性。嵌入式系统的软、硬件配置必须依据嵌入对象的要求，设计成专用的嵌入式应用系统。 3. 简述嵌入式系统发展各阶段的特点。 （1）无操作系统阶段：使用简便、价格低廉；（2）简单操作系统阶段：初步具有了一定的兼容性和扩展性，内核精巧且效率高，大大缩短了开发周期，提高了开发效率。 （3）实时操作系统阶段：系统能够运行在各种不同类型的微处理器上，具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面Graphic User Interface，GUI）等功能，并提供了大量的应用程序接口Application Programming Interface，API），从而使应用软件的开发变得更加简单。 （4）面向Internet阶段：进入21世纪，Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密，嵌入式技术与Internet技术的结合正在推动着嵌入式系统的飞速发展
大庆师范学院 本科生毕业 基于ARM9的μC/OS-Ⅱ嵌入式系统移植 院（系）物理与电气信息工程 专业电子信息工程 研究方向嵌入式技术 学生姓名钮佳楠 学号20XX01071677 指导教师姓名成宝芝 指导教师职称讲师 20XX年5 月15 日
摘要 随着计算机和电子技术的发展，越来越多的嵌入式产品出现在人们的日常生活和工业生产之中。由于嵌入式设备的智能型，使得生活和生产变得极为方便，由此也带来了嵌入式操作系统的迅速发展。本文通过ADS1.2和JLink的软件平台，以及芯片为S3C2440的ARM9开发板，成功进行微型嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在开发板上的移植。在此过程中对于μC/OS-Ⅱ进行了较为全面的学习，对于移植操作也有了深刻的认识。 关键词：μC/OS-Ⅱ；Arm9；移植
Abstract With the development of puter and electronic technology, more and more embedded in people's daily life and industrial production. Intelligent embedded devices, making life extremely convenient and production, which also brought the rapid development of embedded operating system.This article by ADS1.2 and JLink, software platforms, and chip S3C2440 ARM9 development board, the success of micro embedded operating system OS-II development board transplantation. In this process, the OS-II for a more prehensive learning, have a deep understanding for the transplant operation. Key words: u C/OS - Ⅱ; Arm9; transplant
ARM9嵌入式系统设计:基于S3C2410与Linux》针对在嵌入式市场上颇具竞争力的ARM9处理器——S3C2410和开放源码的Linux操作系统，讲述嵌入式系统的概念、软硬件的开发和调试手段、嵌入式Linux驱动程序和应用程序的开发以及图形用户界面MiniGUI的移植和应用。《ARM9嵌入式系统设计:基于S3C2410与Linux》的特点是集嵌入式系统开发的理论知识和实验教学于一体，并结合北京精仪达盛科技有限公司的开发板，给出了大量实例。 编辑推荐 《ARM9嵌入式系统设计:基于S3C2410与Linux》可作为高等院校嵌入式系统课程的教材，也可作为对嵌入式系统开发感兴趣的读者的入门教材，同时还可以作为从事ARM嵌入式系统应用开发工程师的参考书。 当前，嵌入式技术的应用越来越广泛，从航天科技到民用产品，嵌入式产品的身影无处不在，而这些嵌入式产品的核心——处理器决定了产品的市场和性能。在32位嵌入式处理器市场中，ARM处理器占有很大的份额。ARM不仅是一个公司、一种技术，也是一种经营理念，即由ARM 公司提供核心技术，只出售芯片中的IP授权，采取了别具一格的“Chipless模式”(无芯片的芯片企业)，不参与生产，而是由合作厂商去生产具体的芯片和产品。 现在由于存储空间等原因，在嵌入式芯片上编程有较大的困难，选取合适的平台就显得很重要。Linux自出现以来，得到了迅猛的发展。Linux是开放源码的操作系统，吸引着全世界的程序员参与到发展和完善的工作中来，所以Linux保持了稳定而且卓越的性能。Linux在服务器领域已经占有很大的份额，在图形界面方面也不输于Windows。由于源码可以修改、移植，Linux 在嵌入式领域中的应用也越来越广。选用Linux作为平台，可以根据具体需要自由地裁减源码，打造适合目标平台的环境，编写最有效率的应用程序。 查看所有商品描述
ARM复习 4.1基本IO实验（LED控制） 控制实验平台的发光二极管LED1,LED2,LED3,LED4，使它们有规律的点亮和熄灭，具体顺序如下：LED1 亮->LED2 亮->LED3 亮->LED4 亮->LED1 灭->LED2 灭->LED3 灭->LED4 灭->全亮->全灭，如此反复。 /****************************************************************************** * name: led_on * func: turn on the leds one by one ******************************************************************************/ void led_on(void) { int i,nOut; nOut = 0xF0; rGPFDAT = nOut & 0x70; for(i=0;i<100000;i++); rGPFDAT=nOut & 0x30; for(i=0;i<100000;i++); rGPFDAT=nOut & 0x10; for(i=0;i<100000;i++); rGPFDAT=nOut & 0x00; for(i=0;i<100000;i++); } /****************************************************************************** * name: led_off * func: turn off the leds one by one ******************************************************************************/ void led_off(void) { int i,nOut; nOut=0;
ARM嵌入式系统论文 指导老师：张力一．ARM简介 如果说，“嵌入式”是2008年电子工程师谈论得最多的词之一，2009年谈论得最多的一个词就是“ARM”。究竟什么是ARM呢，他是英国一家电子公司的名字，全名的意思是Advanced RISC Machine。该公司成立于1990年11月，是苹果电脑，Acorn电脑集团和VLSI Technology的合资企业。Acorn曾推出世界上首个商用单芯片RISC处理器，而苹果电脑当时希望将RISC技术应用于自身系统，ARM微处理器新标准因此应运而生。 80年代末90年代初半导体行业产业链刚刚出现分工，台积电，联电等半导体代工厂正悄悄崛起，美国硅谷中的一些fabless公司也如雨后春笋一样涌现出来，所谓的fabless公司自己设计芯片，但是生产过程则包给台积电等代工厂生产。而ARM更是为天下先，19年前首创了chipless的生产模式，即该公司既不生产芯片，也不设计芯片，而是设计出高效的IP内核，授权给半导体公司使用，半导体公司在ARM技术的基础上添加自己的设计并推出芯片产品，最后由OEM客户采用这些芯片来构建基于ARM技术的系统产品。这种方式有点象通信行业的高通和半导体行业的RAMBUS，他们站在了半导体产业链上游的上游。19年前成立的ARM可能面临着很大风险，因为没有人知道这条路能不能行得通，但是现在的事实已经证明，ARM走了一条没人走过，却是正确的道路。，作为附加产品，他还让中国的行业人士从这个窗口认识到了英国的电子公司，ARM的成功带动了英国的chipless公司的发展。 因为ARM的产品是IP Core，没有任何物理意义上的硬件或者软件实体，所以只能在中国注册成为“咨询”公司，尽管咨询只是其业务中很小的一块。ARM的核心业务是销售芯片核心技术IP，目前全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术，20家最大的半导体厂商中有19家是ARM的用户，包括德州仪器，意法半导体，Philips, Intel等。20大巨头中唯一没有购买ARM授权的是Intel的老对头AMD，因为Intel便携式处理器采用的是Strong ARM，而AMD则收购了Alchemy公司与之抗衡，采用的是MIPS结构。 二．ARM产品介绍 ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行（理论上如此）。典型的产品如下。 CPU内核 ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC内核，用于移动通信。 ARM7TDMI(Thumb):这是公司授权用户最多的一项产品，将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起，以减少内存容量和系统成本。同时，它还利用嵌入式ICE调试技术来简化系统设计，并用一个DSP增强扩展来改进性能。该产品的典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器。 ARM710系列，包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低价、低能耗、封装式常规系统微型处理器，配有高速缓存（Cache）、内存管理、写缓冲和JTAG。广泛应用于手持式计算、数据通信和消费类多媒体。 ARM7优化用于对价位和功耗敏感的消费应用的低功耗32位核，非常低的功耗；三段流水线和冯·诺依曼结构，提供0.9MIPS/MHz。 ARM9TDMI:采用5阶段管道化ARM9内核，同时配备Thumb扩展、调试和Harvard 总线。在生产工艺相同的情况下，性能可达ARM7TDMI的两倍之多。常用于连网和顶置盒。 ARM940T系列低价、低能耗、高性能系统微处理器，配有、内存管理和写缓冲。应用于高级引擎管理、保安系统、顶置盒、便携计算机和高档打印机。StrongARM:性能很高、
ARM9在嵌入式中的应用实例 ——启动程序的实现 【摘要】：本文给出了基于ARM9嵌入式系统的启动程序的实现流程,并针对存储器控制单元的使用以及目标文件的分布装载等技术难点进行详细分析。 【关键词】嵌入式系统、启动程序、ARM9 嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，随着嵌入式系统不断深入到人们生活中的各个领域，嵌入式处理器得到前所未有的飞速发展。 典型的32位RISC芯片──ARM处理器,不论是在PDA,STB,DVD等消费类电子产品中,还是在GPS,航空,勘探,测量等军方产品中都得到了广泛的应用。越来越多的芯片厂商早已看好ARM的前景，如Intel，NS，Ateml，Philips，NEC，CirrusLogic等公司都有相应的产品。在1999年，ARM突破1.5亿个，市场份额超过了50%，已经成为业界的龙头。 在基于ARM9的嵌入式系统过程中，发现技术难点主要在于系统启动程序的编写，为此本文详细论述了在ARM9基础上开发嵌入式系统时启动程序的实现。 1.启动程序流程 嵌入式系统的资源有限,程序通常都是固化在ROM中运行。ROM中程序执行前，需要对系统硬件和软件运行环境进行初始化，这些工作由用汇编语言编写的启动程序完成。 启动程序是嵌入式程序的开头部分，应与应用程序一起固化在ROM中，并首先在系统上运行。它应包含进各模块中可能出现的所有段类，并合理安排它们的次序。 写好启动程序是设计好嵌入式程序的关键,系统启动程序所执行的操作依赖于正在开发其软件的系统，一般流程如下: 2．详细步骤 （1）设置入口指针 启动程序首先必须定义入口指针，而且整个应用程序只有一个入口指针。 （2）设置中断向量 ARM7要求中断向量表必须设置在从0地址开始，连续8×4字节的空间，分别是复位、未定义指令错误、软件中断、预取指令错误、数据存取错误、IRQ、FIQ和一个保留的中断向量。
arm9嵌入式系统设计 基于ARM9嵌入式微处理器的远程仓库管理系统 摘要 仓库管理是物流当中的一个重要环节，也在企业的整个管理流程中起着非常重要的作用，如果不能保证及时准确的进货、库存控制和发货，将会给企业带来巨大损失，这不仅表现为企业各项管理费用的增加，而且会导致客户服务质量难以得到保证，最终影响企业的市场竞争力．传统的人工仓库作业模式和数据采集方式早已不能满足仓库管理的快速、准确要求，因此，在20世纪70年代，通用计算机开始应用到仓库管理上，它带来了仓库管理的一次革命，但随之也带来了新的问题：建设成本巨高，后期维护量大，硬件系统不可靠。随着嵌入式技术的发展，人们似乎又找到了更加适合用于仓库管理的系统。嵌入式系统以体积小，功耗低，运算能力强等优点著称，它一般被设计成某一场合专用的系统。本文设计的远程仓库管理系统，客户机是以运行Windows CE操作系统的手持式设备，服务器采用运行Windows Server 2003的PC机。客户机的硬件平台以ARM9（S3C2410）微处理器作为核心，通过以太网与服务器建立连接组成一个远程仓库管理系统。该系统可以实现到货检验、入库、出库、调拨、移库、库存盘点等各个作业环节。 关键词：远程仓库管理系统，嵌入式系统，ARM9微处理器，Windows https://www.doczj.com/doc/9716278691.html,
ABSTRACT Warehouse management system take an important part in labour exchange , but also the entire business process management plays an important role, if it can not guarantee timely and accurate purchasing, inventory control and shipping, will be a great loss to businesses, not only the performance of the management costs for enterprises increases, and customer service quality will lead to difficult to be assured that the ultimate impact of the market competitiveness of enterprises. Traditional artificial storage and data acquisition mode of operation has long warehouse management can not meet the rapid and accurate request, therefore, in the 20th century, 70's, began to apply general-purpose computers, warehouse management, warehouse management which has brought a revolution, but with the it has also brought new problems: the construction of huge high-cost, post-maintenance, and unreliable hardware. With the development of embedded technology, there seems to have found a more suitable system for warehouse management. Embedded systems are small, low power consumption, computing power, said the strong advantages, it is generally designed as a forum dedicated system. In this paper, the design of a remote warehouse management system, client operating system is running Windows CE handheld devices, servers running Windows Server 2003 using the PC. Client hardware platform as a core ARM9 microprocessors, servers via Ethernet to connect a remote warehouse management system. The system enables delivery inspection, storage, a library, allocate, transfer database, inventory and other operational aspects of inventory. Key words：Remote Warehouse Management System，Embedded System，ARM9 Device，Windows https://www.doczj.com/doc/9716278691.html, 目录 第1章绪论 (1) 1.1 仓库管理系统的概述 (1) 1.2 仓库管理系统研究背景与意义 (1) 1.3 国内外同类软件的研究现状与发展趋势 (1) 第2章需求分析 (3) 2.1 设计目标 (3) 2.2 需求描述 ................................................................................ 错误！未定义书签。 2.2.1 功能需求 ........................................................................ 错误！未定义书签。 2.2.2 数据需求 ........................................................................ 错误！未定义书签。 2.3 可行性分析 ............................................................................ 错误！未定义书签。 2.3.1 远程数据库系统原理可行性分析 (5) 2.3.2 硬件平台的选择 ............................................................ 错误！未定义书签。 第3章系统分析........................................................................ 错误！未定义书签。 3.1 整体硬件连接图 .................................................................... 错误！未定义书签。 3.2 服务器软件环境分析 (6) 3.2.1 SQL Server Mobile 服务器代理 (6) 3.2.2 IIS 6.0 的应用 ............................................................... 错误！未定义书签。 3.2.3 Microsoft? SQL Server? 2000简介 (6) 3.3 客户端软件环境分析 (7) 3.3.1 SQL Server Mobile 客户端代理 (7) 3.3.2 https://www.doczj.com/doc/9716278691.html,的应用 (7) 3.3.3 客户端环境的操作系统定制 ........................................ 错误！未定义书签。 第4章服务器的实现 (10)