基于ARM9的嵌入式Linux系统开发原理与实践(马小陆)章 (11)
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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。
“黑色经典”系列之《嵌入式Linux系统开发技术详解——基于ARM》典型的ARM处理器华清远见<嵌入式Linux系统开发班>培训教材2.1 ARM处理器简介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处理器是一种低功耗高性能的32位RISC处理器,ARM处理器是一个综合体,ARM公司自身并不制造微处理器,而是由ARM 的合作伙伴来制造,作为SOC(System On Chip)的典型应用,目前,基于ARM的处理器以其高速度、低功耗等诸多优异的性能而得到非常广泛的应用。
采用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点。
•体积小、低功耗、低成本、高性能。
•大多数数据操作都在寄存器中完成。
•寻址方式灵活简单,执行效率高。
•指令长度固定。
为了保证ARM处理器具有高性能的同时,进一步减少芯片的体积和功耗,ARM处理器采用了以下一些比较特别的技术。
•所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行,从而提高指令的执行效率。
华清远见<嵌入式Linux系统开发班>培训教材•可用加载/存储指令批量传输数据,以提高数据的传输效率。
•可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。
•在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。
ARM微处理器有以下7种运行模式。
•用户模式(usr):ARM处理器正常的程序执行状态。
•快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理。
•外部中断模式(irq):用于通常的中断处理。
•管理模式(svc):操作系统使用的保护模式。
•数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。
•系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。
•未定义指令中止模式(und):当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。