嵌入式系统概论以S3C2440核心为架构

S3C2440芯片内部结构首先是ARM920T内核，它是S3C2440芯片的核心部分，负责执行指令和进行数据计算。

ARM920T是ARM9系列的一款高性能内核，具有5级流水线结构，支持高级数据处理指令和多种存储器接口。

它的内置缓存和分支预测机制可以提高执行效率，充分发挥芯片的计算能力。

其次是外设控制器，S3C2440芯片内置了多个外设控制器，包括UART串口、SPI、I2C总线、USB等接口，以及LCD控制器、触摸屏控制器、MMC/SD卡控制器等功能模块。

这些控制器可以与各种外部设备进行通信和数据交互，为系统提供了丰富的接口和功能。

存储器接口是S3C2440芯片与外部存储器之间的桥梁，它可以连接闪存、SDRAM、NAND Flash等不同类型的存储器。

通过存储器接口，芯片可以读写存储器中的数据，并进行程序的存储和执行。

S3C2440提供了高速的存储器控制器和多种存储器接口，可以满足不同应用场景的需求。

时钟和电源管理模块是S3C2440芯片的核心组成部分，它负责提供系统时钟和电源管理功能。

时钟管理模块可以根据需要设置系统的工作频率，提供外设时钟和CPU时钟等。

电源管理模块可以对芯片的功耗进行控制，实现节能和延长电池寿命。

除了上述主要模块外，S3C2440芯片还具有其他辅助功能，如中断管理、DMA控制、中央处理器监视器等。

中断管理模块可以对外部中断信号进行处理，实现系统的实时响应。

DMA控制模块可以实现高速数据传输，减轻CPU负担。

中央处理器监视器模块可以对系统进行监控和调试，提高系统的可靠性和稳定性。

总结起来，S3C2440芯片的内部结构包括ARM920T内核、外设控制器、存储器接口、时钟和电源管理等模块。

这些模块相互协作，共同完成系统的计算、通信、存储和控制等任务。

有了这些丰富的硬件资源和功能，S3C2440芯片可以满足不同应用领域的需求，为嵌入式系统的开发和应用提供了良好的支持。

基于S3C2440网络视频传感器软硬件平台的设计与实现作者：杜宝祯曽佳马海燕来源：《数字技术与应用》2012年第10期摘要：提出了一种基于嵌入式linux和H.264的网络视频传感器节点软硬件平台的设计方案。

该方案构建了以ARM9处理器S3C2440A为核心、运行Linux操作系统的嵌入式软硬件平台，通过 USB驱动和video4linux实现使用USB摄像头采集视频图像数据。

同时针对视频图像数据量过大的问题，采用了H.264编码器实现对视频图像数据的压缩，为数据的远程传输带来便利。

关键词：SC2440 H.264 视频图像压缩中图分类号：TN919.91 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）10-0055-021、引言随着网络测控技术在工业领域和生产生活中的不断发展，人们对通过网络测控系统采集视频图像数据的需求越来越迫切。

但是由于视频图像数据量大，直接传输势必会增大网络传输的负担，增加网络阻塞的隐患；特别是在具有不确定性时延的网络中，实时采集将很难实现。

因此，对视频图像数据，在存储和传输前进行压缩处理，就成了一个极其有意义的工作和解决方案。

因此本文采用基于S3C2440A及H.264的网络视频传感器软硬件平台的设计方案，具有一定的通用性。

2、传感器硬件平台设计视频传感器节点在网络测控系统中承担着图像数据采集和压缩算法实现两大任务，因此这要求传感器的硬件平台要有具有强劲的计算能力和良好的网络性能。

在综合考虑了常用的51单片机和32位ARM控制器芯片后，本文采用了三星公司的S3C2440，外围设备主要有RAM、Nor FLASH、Nand Flash以及网络接口芯片等。

控制器的硬件平台结构如图1所示：2.1 S3C2440处理器三星公司的32位RISC微控制器S3C2440AL-40采用了16/32位ARM920T的RISC微处理器核心[1]。

ARM920T具备AMBA BUS，MMU和Harvard高速缓冲架构，使得数据处理能力更加强劲。

基于S3C2440硬件平台和嵌入式Linux操作系统基于S3C2440硬件平台和嵌入式Linux操作系统的远程视频监控系统设计ARM920T/OV9640/DM90000/摘要介绍了一种基于S3C2440[1]硬件平台和嵌入式Linux操作系统[2]的远程视频监控系统的总体设计方案，详细阐述了系统的总体结构和各部分功能特点，对系统视频采集，MPEG-4压缩的实现进行了详细分析，并给出关键功能的软件实现方法，与传统的视频监控系统比较，该方案具有体积小，成本低，稳定可靠等优点。

关键词视频采集；MPEG-4编码；嵌入式Linux；驱动程序引言视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。

现今监控系统已经步入了数字化、网络化时代，即视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于TCP/IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输。

使用嵌入式系统实现远程视频监控技术，符合网络化数字化的特点，对公安、安防等行业有着重要的现实意义。

视频监控系统一般采用基于PC机平台+视频采集卡的形式，该方案系统体积大、成本高，在远距离、多点系统中实现困难。

本设计采用三星公司的S3C2440[1]硬件平台(CPU芯片含有视频采集接口)，软件平台是Linux-2.4.20操作系统内核，由于Linux操作系统的开放特性、优良的网络支持性能、模块化的结构，较好满足系统的需要。

1.系统硬件设计系统主要由视频采集和传输部分组成。

有嵌入式处理器、CMOS图像传感器、存储器、以太网接口、串口、及电源管理电路。

嵌入式处理器是韩国三星公司的基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器(型号：S3C2440)，主要面向高性价比、低功耗的应用。

为了处理图像数据，CPU的工作频率可达400MHz。

S3C2440的资源包括LCD控制器，SDRAM控制器，摄像头接口，3路串行接口，IIC BUS接口，USB接口，触摸屏接口。

基于嵌入式CPUS3C2440的VGA显示系统设计引言：VGA（Video Graphics Array）是一种视频标准，用于连接计算机和显示器。

本文将基于嵌入式CPU S3C2440设计一个VGA显示系统，实现从S3C2440芯片输出图像信号到显示器的功能。

设计目标：1.实现图像显示功能：将图像数据传输到显示系统，并在显示器上显示。

2.支持多种分辨率：VGA显示系统需要支持多种分辨率，以适应不同显示器的需求。

3.实现基本图形功能：实现在显示器上绘制基本图形，如线条、矩形和椭圆等。

设计方案：1.硬件设计：a.选择嵌入式CPUS3C2440作为主控芯片，该芯片集成了ARM920T核心、各种外设接口和SDRAM控制器等功能。

b.连接显示器：将S3C2440的LCD控制器与显示器的VGA接口相连，通过VGA接口传输图像数据。

c.图像数据存储器：使用外部SRAM作为图像数据的存储器，通过S3C2440的外部总线接口进行数据传输。

2.软件设计：a. 操作系统：选择Linux作为操作系统，利用Linux的驱动程序来控制硬件和实现图像显示功能。

b.设备驱动程序：编写设备驱动程序，包括LCD控制器的驱动程序和VGA接口的驱动程序，实现数据传输和图像显示功能。

c.图形库：利用图形库来实现基本图形的绘制功能。

实施步骤：1.硬件实施：a.根据S3C2440的技术手册，连接S3C2440的LCD控制器到显示器的VGA接口，确保信号传输正常。

b.连接外部SRAM到S3C2440的外部总线接口，配置好SRAM的地址映射。

c.连接输入设备，如键盘或鼠标，以便用户可以与系统进行交互。

2.软件实施：a. 配置Linux内核，使其支持S3C2440的LCD控制器和VGA接口。

b.编写设备驱动程序，实现图像数据传输到显示器的功能。

这包括将图像数据从SRAM读取到LCD控制器的帧缓冲区，并将信号发送到VGA接口。

c.使用图形库，编写图形绘制函数，以实现在显示器上绘制基本图形的功能。

ARM9嵌入式处理器S3C2440实现了远程图像光线监控系统对图像监控系统，用户常常提出这样的功能需求：希望能够监控距离较远的对象这些对象有可能分布在郊区、深山，荒原或者其他无人值守的场合；另外，希望能够获取比较清晰的监控图像，但对图像传输的实时性要求并不高很明显，用传统的PC机加图像采集卡的方式很难满足这样的需求。

在嵌入式领域，ARM9系列微处理器在高性能和低功耗方面提供了最佳的性能，因此选用ARM9嵌入式处理器S3C2440设计实现了一个远程图像光线监控系统通过这个系统，可以远在千里之外控制一个摄像机进行图像采集并回传。

如果这个摄像机有一个485接口的云台，还可以通过互联网远程控制摄像机的取景角度、镜头拉伸、聚焦等功能除了获取图像数据．系统还提供了多路开关控制和数据采集功能，可以连接温度、湿度等各类传感器和控制红外夜视灯等其他外部设备的开关状态。

最后，通过GP RS或C DMA无线通信模块及Internel互联网将数据传至任何地方。

1 系统设计本系统采用三星公司的S3C2440嵌入式处理器和arm-linux 2.4.26操作系统；S3C2440使用ARM920T内核，主频是400 MHz；除了集成通用的串口控制器、USB控制器、A/D转换器和GPIO等功能之外，还集成了一个摄像头接门（CAMIF）（这个接口是远程图像采集的核心部分）。

系统在S3C2440处理器的控制下，从CCD摄像机采集模拟视频信号，然后经过编码、DMA传输到内存缓冲，接着由软件对内存中的数字视频数据进行压缩和打包．最后通过通信单元将图像以IP包的方式发送到监控中心的服务器。

整个系统的硬件结构原理如图1所示1.1 图像采样接口S3C2440的摄像头接口（CAMIF）支持ITU-R BT.601/656 YCbCr 8比特标准的图像数据输入，最大可采样4096×4096像素的图像。

摄像头接口可以有两种模式与DMA控制器进行数据传输：一种是P端口模式，把从摄像头接口采样到的图像数据转为RGB数据，并在DMA控制下传输到SDRAM（一般这种模式用来提供图像预览功能）；另一种是C端口模式，把图像数据按照YCbCr 4:2：0或4:2：2的格式传输到SDRAM（这种模式主要为MPEG-4、H.263等编码器提供图像数据的输入）。

前面几篇文章分别讲述了存储系统的地址线连接方法、存储芯片的写屏蔽、存储系统的扩展，以及SDRAM/DDR的结构和寻址，本文将以ARM芯片s3c2440为例，从整体上描述一个同时包含有SDRAM、Nor Flash、Nand Flash的存储系统的设计、工作原理和注意事项。

下面这幅原理图就是这样一个完整的存储系统，主控芯片是三星公司的ARM芯片s3c2440（未画出，但相关引脚都在图中的导线上的标号标出），该存储系统包含了一个SDRAM （HY57V561620），一个Nor Flash（Am29LV160DB）一个Nand Flash（K9F1208）。

由该存储系统原理图，我们提出以下几个问题，并一一解答：（1）SDRAM芯片和 Nor Flash芯片都连接了ARM芯片的地址线，他们各自在存储系统中的地址范围是多少？由什么决定当前访问的是哪一个存储器？（2）如果希望再扩展一个ROM存储器，如何连线，地址范围如何确定？（3）Nand Flash芯片并没有连接到ARM芯片的地址线，如何寻址？怎样选中它？（4）ARM芯片如何知道外接存储器的位宽，即8位、16位还是32位？（5）程序代码可能存储在Nor Flash中，或者 Nand Flash中，系统启动时如何知道从哪个存储器中读代码？1. 首先回答第一个问题，存储芯片地址范围的确定。

参考s3c2440的datasheet，我们可以找到该芯片的内存映射表（Memory Map），如下图：根据OM[1]和OM[0]引脚的不同，内存映射的方式有细微差别（具体原理在本文后面讲述）。

但基本可以看出，决定外接存储器的存储地址范围的因素主要是一组引脚nGCS0[0]~nGCS[7] 。

s3c2440芯片把存储系统分为了8个Bank，由nGCS0[0]~nGCS[7] 这8根引脚决定当前访问的是哪一个Bank对应的存储器。

其中，前6个Bank用于连接ROM或者SRAM（或者类似SRAM接口的存储器，如Nor Flash）（图中由SROM标识），而第7和第8个Bank用于连接SDRAM，并且规定由第7个Bank地址作为SDRAM的起始地址（即0x30000000）。