【正文】 許多業(yè)內(nèi)人士也搞不清楚NAND閃存技術(shù)相對(duì)于NOR技術(shù)的優(yōu)越之處，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下閃存只是用來(lái)存儲(chǔ)少量的代碼，這時(shí)NOR閃存更適合一些。NOR和NAND是現(xiàn)在市場(chǎng)上兩種主要的非易失閃存技術(shù)。操作地址的最小值變?yōu)?x00000004，所以將S3C2410的ADDR2ADDR14順序與HY57V56162的A0A12相連。刷新命令一次對(duì)一行有效，發(fā)送間隔也是隨總行數(shù)而變化，（微秒，1/1000毫秒）。SDRAM之所以成為DRARM就是因?yàn)樗粩噙M(jìn)行刷新（Refresh）才能保留住數(shù)據(jù)，因此它是DRAM最重要的操作。CP14用于調(diào)試控制CP15用于存儲(chǔ)系統(tǒng)控制以及測(cè)試控制。為了降低系統(tǒng)成本,S3C2410A 提供了以下豐富的片內(nèi)外圍。 硬件的設(shè)計(jì)方案根據(jù)前面所提出的系統(tǒng)方案，本課題所研究的系統(tǒng)應(yīng)該包括以下功能：支持USB接口存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫(xiě)；支持常用格式圖片的瀏覽（jpg、Bmp、gif等）；支持彩色LCD屏，圖形化界面顯示。在Linux軟件國(guó)策的指引下，Linux已經(jīng)得到很大的普及。嚴(yán)格來(lái)講，Linux這個(gè)詞本身只表示Linux內(nèi)核，但實(shí)際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux來(lái)形容整個(gè)基于Linux內(nèi)核，并且使用GNU 工程各種工具和數(shù)據(jù)庫(kù)的操作系統(tǒng)。 采用Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)Linux是一種自由和開(kāi)放源碼的類(lèi)Unix操作系統(tǒng)。在處理異常之前，當(dāng)前的處理器狀態(tài)必須被保留，當(dāng)異常處理完后，異常發(fā)生前的程序可以繼續(xù)執(zhí)行。其中，RISC架構(gòu)具有如下特點(diǎn)：固定長(zhǎng)度的指令格式，指令歸整、簡(jiǎn)單，基本尋址方式只有2~3種，使用單周期指令，便于流水線操作。該方案的優(yōu)點(diǎn)：（1）系統(tǒng)芯片功能強(qiáng)大，實(shí)現(xiàn)的功能多，對(duì)于新的多媒體格式支持好，只需要安裝更新的軟件；（2）硬件電路簡(jiǎn)單；（3）二次開(kāi)發(fā)容易實(shí)現(xiàn)。DSP和FPGA的算法實(shí)現(xiàn)需要專(zhuān)業(yè)人員；（3）顯示輸出由FPGA實(shí)現(xiàn)，該類(lèi)輸出大部分是數(shù)字的輸出，模擬輸出支持比較弱。該方案的缺點(diǎn)：（1）可擴(kuò)展的余地不足；（2）對(duì)讀卡部分，某些方案使用硬件實(shí)現(xiàn)，不能支持新類(lèi)型的卡；（3）應(yīng)客戶要求的二次開(kāi)發(fā)比較不方便。主要特征是：（1）USB 接口以便更新和同步數(shù)據(jù)；（2）在某些情況下（如從PC端通過(guò)相框的USB接口同步數(shù)據(jù)時(shí)），允許修改數(shù)字照片的格式，使其有最佳的重顯效果；（3）僅依靠?jī)?nèi)置的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器存放需要重顯的數(shù)字照片；（4）文件（照片）查詢和播放規(guī)則設(shè)定非常簡(jiǎn)潔易用；（5）產(chǎn)品大致分為桌面和壁掛兩種。隨著ARM的不斷發(fā)展，電子相冊(cè)所需要的ARM+Jpeg處理器技術(shù)已為許多廠商所擁有，集成了USB Host及卡接口單元的產(chǎn)品也屢見(jiàn)不鮮?；谇度胧紸RMLinux的電子相冊(cè)設(shè)計(jì)方案 電子相冊(cè)市場(chǎng)成長(zhǎng)的必然性（1）市場(chǎng)需求的必然性在上世紀(jì)末本世紀(jì)初，電子相冊(cè)呈現(xiàn)迅速發(fā)展的勢(shì)頭，普及型數(shù)碼相機(jī)的分辨率由200萬(wàn)象素增長(zhǎng)到現(xiàn)在的800—1500萬(wàn)象素，價(jià)格也由300美元左右下降到現(xiàn)在的120美元左右。Nandflash技術(shù)飛速發(fā)展，單位容量的價(jià)格在過(guò)去的六年中約下跌40至50倍。 電子相冊(cè)電子相冊(cè)是以數(shù)字照片的存儲(chǔ)和瀏覽為主要功能的產(chǎn)品??由于需要滿足跟PC相同的類(lèi)似功能，這類(lèi)產(chǎn)品的主要特征是：（1）有大容量的內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；（2）USB 等各種卡接口，并支持內(nèi)部存貯器與各種數(shù)據(jù)存貯器之間的同步以及相互拷貝；（3）強(qiáng)大的文件管理功能：瀏覽，搜尋，命名（重命名），復(fù)制，刪除，備份等；（4）帶或不帶內(nèi)建顯示單元，有能支持其它高分辨率顯示設(shè)備的接口（如色差，VGA甚至是HDMI）；與其他產(chǎn)品的功能結(jié)合的產(chǎn)品形態(tài)以及大頭貼等產(chǎn)品，用于不在本文所包含的范圍內(nèi)。 以DSP+FPGA等硬件為基礎(chǔ)，用軟件算法實(shí)現(xiàn)功能這種方案，是以DSP來(lái)實(shí)現(xiàn)多媒體部分的編解碼算法，再由FPGA實(shí)現(xiàn)顯示輸出格式的算法轉(zhuǎn)化；讀卡部分，文件系統(tǒng)部分由DSP軟件處理，外圍設(shè)備大的驅(qū)動(dòng)由DSP的軟件算法實(shí)現(xiàn)。 ARM9核心方案以ARM9等強(qiáng)大的CPU為核心，以WINCE、LINUX等操作系統(tǒng)為軟件核心架構(gòu)系統(tǒng)。該方案的缺點(diǎn)：（1）成本較大，該類(lèi)強(qiáng)大的CPU一般使用在PDA等嵌入式領(lǐng)域；（2）比較耗電，使用軟件解碼功耗與頻率相關(guān)性很大。ARM微處理器按性能分為以下系列：ARM7，ARM9，ARM9E，ARM10E，SecureCore Xscale。處理器允許多個(gè)異常同時(shí)發(fā)生，它們將會(huì)按固定的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行處理。目前存在著許多不同的Linux,但它們都使用了Linux內(nèi)核。Linux是我國(guó)軟件的國(guó)策，尤其是在IT行業(yè)，龐大的使用群體、開(kāi)放的體系和豐富資源使得Linux將是日后普及和推廣的重點(diǎn)。很多學(xué)生已經(jīng)自發(fā)地通過(guò)書(shū)籍、互聯(lián)網(wǎng)等資源學(xué)習(xí)Linux。 S3C2410簡(jiǎn)介Samsung 公司推出的16/32位RISC處理器S3C2410A,為手持設(shè)備和一般類(lèi)型應(yīng)用提供了低價(jià)格、低功耗、高性能小型微控制器的解決方案。ARM9S3C2410處理器，ARM920T核由ARM9TDMI、存儲(chǔ)管理單元，MMU和高速緩存三部分組成?？偟馁Y源如下：?，外圍I/，集成16KB的指令緩存和16KB的數(shù)據(jù)緩存，帶MMU（Memory Management Unit），支持SRAM和SDRAM等內(nèi)存。那么要隔多長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)一次刷新，目前公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)是，存儲(chǔ)體中電容的數(shù)據(jù)有效保存期上限是64ms（毫秒，1/1000秒），也就是說(shuō)每一行刷新的循環(huán)周期是64ms。HY57V561620為8192 refresh cycles / 64ms。為了能夠正確訪問(wèn)HY57V56162高/低位字節(jié)數(shù)據(jù)，又將HY57V56162的LDQM和UDQM分別與nBE0：nWBE0：DQM0和nBE1：nWBE1:DQM1相連, HY57V56162的BA0、BA1是SDRAM內(nèi)部BANK選擇地址線,代表著SDRAM內(nèi)存的最高地址,因?yàn)閮善琀Y57V56162組成了64M的內(nèi)存,也就是說(shuō)要26根地址線來(lái)實(shí)現(xiàn)尋址,所以將BA0、BA1分別與S3C2410的ADDR24和ADDR25引腳相連。Intel于1988年首先開(kāi)發(fā)出NOR flash技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下的局面。而NAND則是高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的理想解決方案。當(dāng)前NORFLASH價(jià)格比較昂貴，考慮到成本問(wèn)題，本設(shè)計(jì)采用了64M的K9F1208U0B Nand Flash作為介質(zhì)存儲(chǔ)電路，將K9F1208U0B的I/O[07]與上S3C2410的數(shù)據(jù)總線DATA[07]相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。在該系統(tǒng)中。nRESET端的輸出狀態(tài)與RESET端輸出狀態(tài)相反，用于低電平復(fù)位的器件。USB ，比USB ，速度的提高對(duì)于用戶的最大好處就是意味著用戶可以使用到更高效的外部設(shè)備，而且具有多種速度的周邊設(shè)備都可以被連接到USB ，而且無(wú)需擔(dān)心數(shù)據(jù)傳輸時(shí)發(fā)生瓶頸效應(yīng)。類(lèi)似于令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)或FDDI基于令牌的總線。： USB接口電路 LCD電路模塊LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒，下基板玻璃上設(shè)置TFT（薄膜晶體管），上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片，通過(guò)TFT上的信號(hào)與電壓改變來(lái)控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而達(dá)到控制每個(gè)像素點(diǎn)偏振光出射與否而達(dá)到顯示目的。LCD是一種介于固態(tài)與液態(tài)之間的物質(zhì)，本身是不能發(fā)光的，需借助要額外的光源才行。，其中內(nèi)部的寄存器作用如下：REGBANK有17個(gè)可編程寄存器組和256*16的調(diào)色板存儲(chǔ)器，用來(lái)設(shè)定LCD控制器。TIMEGEN產(chǎn)生VFRAME、VLINE、VCLK、VM信號(hào)等。BEGBANKLCDCDMAVIDPRCSVIDEOMUXLPC3600TIMEGENVSYNCHSYNCVCLKVDENLCDVF0LCDVF1LCDVF2VD[230] LCD控制器內(nèi)部方框圖： LCD模塊電路 小結(jié)本章首先介紹了嵌入式ARMLinux系統(tǒng)的組成，并簡(jiǎn)要介紹了Linux操作系統(tǒng)的歷史及Linux操作系統(tǒng)在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用。Linux做嵌入式的優(yōu)勢(shì)：首先，Linux是開(kāi)放源代碼，是遍布全球的眾多Linux愛(ài)好者和Linux開(kāi)發(fā)者的強(qiáng)大技術(shù)支持；其次，Linux的內(nèi)核小、效率高，內(nèi)核的更新速度很快，Linux可以定制，其系統(tǒng)內(nèi)核最小只有約134KB；第三，Linux是免費(fèi)的OS，在價(jià)格上極具競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，Linux內(nèi)核的結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)方面是非常完整的，Linux對(duì)網(wǎng)絡(luò)中最常用的TCP/IP協(xié)議有最完備的支持，提供了包括十兆、百兆、千兆的以太網(wǎng)絡(luò)，以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、Toker ring（令牌環(huán)網(wǎng)）、光纖甚至衛(wèi)星的支持。第三階段，執(zhí)行init系統(tǒng)初始化工作，返回init。（2）Linux內(nèi)核。（4）用戶應(yīng)用程序。在一個(gè)基于ARM嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電或者復(fù)位時(shí)通常都從0x00000000處開(kāi)始執(zhí)行，而在這個(gè)地址處安排的通常就是系統(tǒng)的BootLoader，通過(guò)這小段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(gè)合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核做準(zhǔn)備。從固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備上啟動(dòng)的BootLoader大多數(shù)是兩階段的啟動(dòng)過(guò)程，也就是啟動(dòng)過(guò)程可以分為stage1和stage2兩部分：（1）Stage1為啟動(dòng)代碼，它是CPU上電后執(zhí)行的第一段代碼負(fù)責(zé)初始化最原始的硬件資源，例如屏蔽CPU中斷、工作頻率、內(nèi)存參數(shù)和設(shè)置堆棧等。大多數(shù)BootLoader都包含兩種不同的操作模式:啟動(dòng)加載(Boot loading)模式和下載（Down loading）模式，這種區(qū)別僅對(duì)于開(kāi)發(fā)人員才有意義。在嵌入式產(chǎn)品發(fā)布的時(shí)候，BootLoader顯然必須工作在這種模式下。BootLoader是依賴于硬件實(shí)現(xiàn)的，特別是在嵌入式系統(tǒng)中。UBOOT是德國(guó)DENX小組開(kāi)發(fā)的用于多種嵌入式CPU的BootLoader程序，它可以運(yùn)行在基于PowerPC、ARM、MIPS等多種嵌入式開(kāi)發(fā)板上。VIVI是由韓國(guó)MIZI公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)門(mén)用于ARM產(chǎn)品線的一種BootLoader。（3）Blob。Blob最初是由JanDerk Bakker和Erik Mouw兩人為一塊名為L(zhǎng)ART（Linux Advanced Radio Terminal）的開(kāi)發(fā)板所寫(xiě)，該板使用的處理器是StrongARM SA1100，現(xiàn)在Blob已經(jīng)被成功地移植到許多基于ARM的CPU上。既可以用在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)階段（調(diào)試功能），也可以用在最終的產(chǎn)品上（Flash更新、網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)）。ARMboot是一個(gè)以ARM或StrongARM為內(nèi)核CPU的嵌入式系統(tǒng)的BootLoader固件程序，該軟件的主要目標(biāo)是使新的平臺(tái)更容易被移植并且盡可能地發(fā)揮其強(qiáng)大性能。（6）DIY。一般情況下，我們只需要與特定的開(kāi)發(fā)板相關(guān)的實(shí)現(xiàn)代碼，其他型號(hào)開(kāi)發(fā)板的實(shí)現(xiàn)代碼對(duì)它來(lái)說(shuō)是沒(méi)有用的，所以通常它們的代碼量較大。因此，在實(shí)際嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)大都選擇DIY的方式編寫(xiě)B(tài)ootLoader。UBOOT不僅支持嵌入式Linux系統(tǒng)的引導(dǎo)，還支持NetBSD，VxWorks，QNX，RTEMS，ARTOS，LynxOS等操作系統(tǒng)，所以本設(shè)計(jì)打算選用此Boot Loader。UBOOT支持多種CPU體系結(jié)構(gòu)，但對(duì)于不同的CPU來(lái)說(shuō)，整個(gè)啟動(dòng)流程是類(lèi)似的。：定義程序入口設(shè)置異常向量初始化CPU底層部件搬移ROM的程序到RAM程序轉(zhuǎn)移到RAM上執(zhí)行 BootLoader啟動(dòng)步驟 UBOOT的移植和修改步驟 UBOOT由Nand Flash啟動(dòng)概述UBOOT支持從NOR Flash啟動(dòng)，本設(shè)計(jì)用的是Nand Flash因?yàn)镹and Flash的價(jià)格相對(duì)便宜。通過(guò)OM【1：0】信號(hào)跳線可以選擇是否啟用該啟動(dòng)方式:OM【1：0】=00時(shí)處理器從Nand Flash啟動(dòng)；OM【1：0】=01時(shí)處理器從16位寬的rom啟動(dòng)；OM【1：0】=10時(shí)處理器從32位寬的rom啟動(dòng)；OM【1：0】=11時(shí)測(cè)試模式的rom啟動(dòng)；當(dāng)使用Nand Flash啟動(dòng)時(shí)，4KB的內(nèi)部緩沖區(qū)會(huì)被映射到0x0地址，此地址存放了CPU上電后的第一條指令。 UBOOT基本配置移植步驟本設(shè)計(jì)采用UBOOT ，代碼修改的步驟如下：(1) 在UBOOT ：unconfig,其中的參數(shù)意思arm:CPU的架構(gòu)。步驟如下：（1）在include/configs/。S3C2410被配置成從NAND閃存啟動(dòng)，上電后，S3C2410的NAND閃存控制器會(huì)自動(dòng)把NAND閃存中的前4K數(shù)據(jù)搬移到內(nèi)部RAM中,并把0X00000000設(shè)置為內(nèi)部RAM的起始地址,CPU從內(nèi)部RAM的0X00000000位置開(kāi)始啟動(dòng)。根據(jù)UBOOT的執(zhí)行流程圖，可知要實(shí)現(xiàn)從NAND閃存中啟動(dòng)UBOOT首先需要初始化NAND閃存,并從NAND閃存中把UBOOT搬移到RAM中,最后需要讓UBOOT支持,NAND閃存的命令操作。如果UBOOT從NAND FLASH啟動(dòng)，由于從NAND FLASH啟動(dòng)時(shí)S3C2410內(nèi)部的4K SRAM被影射到Ngcso,故此時(shí)NOR FLASH是無(wú)效,也不能對(duì)NOR FLASH進(jìn)行操作。對(duì)內(nèi)核進(jìn)行配置就是對(duì)其硬件進(jìn)行裁剪，通過(guò)導(dǎo)入與S3C2410接近SMDK2410的默認(rèn)配置可以簡(jiǎn)化其配置過(guò)程。Linux對(duì)LCD是以字符設(shè)備方式加以訪問(wèn)和管理的，它把要顯示的數(shù)據(jù)一字節(jié)一字節(jié)地送往LCD控制器。配置對(duì)SCSI設(shè)備的支持。在加載了以上模塊后，當(dāng)插入U(xiǎn)盤(pán)時(shí)系統(tǒng)中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)SCSI硬盤(pán)，通過(guò)正確地掛載操作則可以使用該U盤(pán)。（3）make zImage：編譯器按照之前的配置選項(xiàng)生成Linux內(nèi)核的機(jī)器代碼映像，其中“zImage”是經(jīng)過(guò)壓縮并可以自解壓的代碼映像。常用的文件系統(tǒng)包括ROMfs，JFFS2，Yaffs，ETX2，NFS，Cramfs等。其中的Busybox