入式數(shù)碼相框的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-13 12:32 本頁面
【正文】 作系統(tǒng)作為平臺，同時結(jié)合界面應(yīng)用程序，通過對觸摸屏的操作，在LCD屏幕上顯示圖片，實現(xiàn)數(shù)碼相框系統(tǒng)與外界的信息交互，從而能在TQ2440上實現(xiàn)數(shù)碼相框的基本功能。圖21 數(shù)碼相框系統(tǒng)： 本文選擇以搭載ARM處理器的三星s3c2440芯片為核心，搭建硬件平臺，主要原因是ARM處理器具有以下特點：（1）體積小、低功耗、低成本、高性能。（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位 器件。（3）大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快。（4）大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成。（5）尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高。（6）指令長度固定。 本課程設(shè)計采用的是linux系統(tǒng)，屬于嵌入式系統(tǒng)的一種。對比開發(fā)常見的嵌入式操作系統(tǒng)WinCE、uCOSII、VxWorks等。嵌入式linux操作系統(tǒng)用途更為廣泛，并且是開源系統(tǒng)軟件，其主要功能是分配、調(diào)度工作，控制協(xié)調(diào)并分發(fā)軟、硬件資源；該系統(tǒng)是功能模塊化的，即一個功能對應(yīng)一個模塊，添加一個功能只需要增加一個對應(yīng)模塊就可以。嵌入式linux操作系統(tǒng)突出的特點是系統(tǒng)實時的高效性、移植性好、眾多的系統(tǒng)軟件開源等。嵌入式操作系統(tǒng)與普通的計算機操作系統(tǒng)相比，除具備了一般操作系統(tǒng)最基本的功能，如任務(wù)調(diào)度、同步機制、中斷處理、文件功能等，還有系統(tǒng)功能可裁剪、系統(tǒng)工具開源里面以及與嵌入式ARM微處理器兼容性好等特點。3. 嵌入式linux系統(tǒng)構(gòu)建 uboot的移植 TQ2440的啟動需要Bootloader，Bootloader是硬件啟動的引導程序，是啟動操作系統(tǒng)的根本，是在操作系統(tǒng)內(nèi)核或用戶應(yīng)用程序運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用準備好環(huán)境。本課程設(shè)計采用的uboot，全稱 Universal Boot Loader，是遵循GPL條款的開放源碼項目。簡單的說，uboot就是開源的且通用的Bootloader。由于uboot源代碼十分龐大，本文無法一一列出代碼，而且，移植uboot到TQ2440開發(fā)板的過程十分的復雜與繁瑣，所以，本文只對移植uboot關(guān)鍵部分作出說明：（1） 獲取uboot源碼： 登錄官網(wǎng)下載uboot源碼 ,然后解壓： tar xzf 此時我們就得到了uboot 。（2） 根據(jù)系統(tǒng)的處理器平臺選擇對應(yīng)的目標編譯項：（A）, 以sbc2410x為模板例子。在Makefile中加上對TQ2440板子的支持，將這個編譯項命名為TQ2440：TQ2440_config : unconfig@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t TQ2440 NULL s3c24x0 各項的意思如下:arm：CPU的架構(gòu)為arm架構(gòu)。arm920t：CPU的類型為arm920t。TQ2440：開發(fā)板的型號為TQ2440。NULL：開發(fā)者/或經(jīng)銷商(vender)，NULL表示沒有。s3c24x0：片上系統(tǒng)為s3c24x0。（B）由于本文使用arm架構(gòu)處理器，故需要設(shè)置交叉編譯工具鏈，修改頂層Makefile的CROSS_COMPILE定義如下：CROSS_COMPILE = armlinux（C）仿造sbc2410x模板，在/board目錄下建立TQ2440文件夾，并在include/configs/中建立開發(fā)板的配置頭文件，拷貝sbc2410x的文件到TQ2440和include/configs/中，并將sbc2410x命名的文件和定義改為TQ2440。（3） 修改cpu/arm920t/，根據(jù)S3C2440A數(shù)據(jù)手冊時鐘參數(shù)，修改代碼使得uboot從NAND Flash啟動或者從Nor flash啟動。（4） 根據(jù)TQ2440上的NAND Flash芯片手冊，增加NAND Flash讀寫函數(shù)，實現(xiàn)NAND Flash的讀寫操作，實現(xiàn)加載Uboot、內(nèi)核和文件系統(tǒng)硬件到NAND Flash功能。（5） 修改uboot代碼中對分區(qū)表的設(shè)置，使得分區(qū)表與內(nèi)核設(shè)置的一致。（6） 進入目錄配置編譯，生成相應(yīng)平臺的uboot映像： 配置make TQ2440_config make （7） ,安裝驅(qū)動程序后,把它燒寫到開發(fā)板nor flash上就可以了。 Linux內(nèi)核的移植 Linux是一種開源電腦操作系統(tǒng)內(nèi)核。它是一個用C語言寫成，符合POSIX標準的類Unix操作系統(tǒng)，是一個一體化內(nèi)核（monolithic kernel）系統(tǒng)?！皟?nèi)核”指的是一個提供硬件抽象層、磁盤及文件系統(tǒng)控制、多任務(wù)等功能的系統(tǒng)軟件。一個內(nèi)核不是一套完整的操作系統(tǒng)，還需要有配套的文件系統(tǒng)和硬件平臺才能構(gòu)成一個完整的嵌入式系統(tǒng)?；贚inux內(nèi)核的完整操作系統(tǒng)叫作Linux操作系統(tǒng)，其設(shè)備驅(qū)動程序可以完全訪問硬件，且設(shè)備驅(qū)動程序可以方便地以模塊化的形式設(shè)置，即使在系統(tǒng)運行期間也可直接裝載或卸載。 內(nèi)核已經(jīng)支持 S3C2440 處理器的多種硬件開發(fā)板，由于 S3C2410 跟 S3C2440 同屬于 ARM920T 系列芯片，且寄存器等硬件電路基本一致，所以本文，參考 SMDK2410 內(nèi)核到TQ 2440 開發(fā)板上。 準備工作 在linux系統(tǒng)中，建立工作目錄，下載內(nèi)核源碼：。步驟如下：tar jxvf 解壓后會在當前目錄下生成一個 的內(nèi)核源碼目錄 修改內(nèi)核源碼頂層修改內(nèi)核目錄樹根下的的 Makefile，指明體系結(jié)構(gòu)是 arm，交叉編譯工具是 armlinuxgcc。找到 ARCH 和 CROSS_COMPILE，修改ARCH ?= armCROSS_COMPILE ?= /usr/local/arm/ 設(shè)置 flash 分區(qū)（1）修改內(nèi)核分區(qū)信息（本示例分設(shè)四個分區(qū)），讓內(nèi)核知道 NAND Flash 的分區(qū)信息，設(shè)置成跟uboot一致， （2）修改時鐘 將arch\arm\machs3c24xx\s3c24xx_init_clocks(16934400)。修改為：s3c24xx_init_clocks(12000000)。 （3）修改
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