【正文】 .... 60 編譯 ................................................. 61 第六章 程序運(yùn)行測試 ............................................... 62 啟動 uboot ................................................. 62 裝載內(nèi)核與文件系統(tǒng) ........................................ 63 運(yùn)行應(yīng)用程序 .............................................. 63 結(jié)論 .............................................................. 65 致謝 .............................................................. 66 參考文獻(xiàn) .......................................................... 67 引言 1 引 言 嵌入式技術(shù)是將計(jì)算機(jī)作為一個信息處理部件 ,嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中的 一種技術(shù) ,也就是說 ,它將軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中 ,將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)一體化。 同時采用型號為 WXCAT35TG3 的 LCD 液晶顯示器 ，該液晶顯示器的尺寸為 寸 ，分辨率為 320 240，可以實(shí)現(xiàn)觸摸屏的相應(yīng)時間小于 10ms。信息時代，數(shù)字時代使得嵌入式 產(chǎn)品 獲得了巨大的 發(fā)展契機(jī)，為嵌 入式市場展現(xiàn)了美好的前景，同時也對嵌入式提出了新的挑戰(zhàn) 。在 LCD 應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)上，關(guān)鍵的是要獲得 LCD 驅(qū)動層申請的 buffer 空間，然后通過 mmap 進(jìn)行映射到用戶空間進(jìn)行直接的操作，通過往該 buffer 中寫入位圖數(shù)據(jù)后， LCD 控制器就會根據(jù)時序的設(shè)置將該位圖打印到 LCD 液晶顯示器上。步驟二是要設(shè)置 ARM s3c2410 平臺的硬 件，設(shè)置芯片的相應(yīng)輸出引腳為 LCD 輸入引腳，如何根據(jù) LCD 手冊進(jìn)行 ARM LCD 寄存器的設(shè)置，設(shè)置好 LCD 的時序。在圖片解碼中，對于要顯示到 LCD 液晶顯示器上的圖片，首先必須對圖片進(jìn)行解碼分析，然后得到圖片的像素值，將這些像素值存儲到 LCD 的緩存中，然后 LCD 控制器就會將這些像素值打印到 LCD 液晶顯示器上，從而實(shí)現(xiàn)了對圖片的顯示，其中對于圖片解碼，用到了圖片的解碼庫。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處，如果存在弄虛作假、抄襲、剽竊的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。 學(xué)生簽名： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文）任 務(wù) 書 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 系 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 專業(yè) 計(jì)算機(jī) 班 學(xué)生 一、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )課題 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設(shè)計(jì) 二、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作自 20xx 年 3 月 11 日起至 20xx 年 6 月 15 日止 三、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )進(jìn)行地點(diǎn) 廣東石油化工學(xué)院 四、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )的內(nèi)容要求 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設(shè)計(jì)是在 ARM9 平臺上移植 Linux 系統(tǒng)，然后基于 Linux 系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行 LCD 驅(qū)動實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)，最終在 LCD 液晶顯示器上顯示圖片。在 LCD 應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)上，在LCD 驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)了并創(chuàng)建了設(shè)備節(jié)點(diǎn)時，在應(yīng)用程序中就可以直接 open 該設(shè)備節(jié)點(diǎn)，得到 LCD 驅(qū)動層實(shí)現(xiàn)的 buffer 后，從而可以相應(yīng)的 write 和 read 操作，實(shí)現(xiàn)將圖片顯示到 LCD 液晶顯示器上。步驟三是在上面兩個步驟都實(shí)現(xiàn)了之后，就可以向內(nèi)核系主任 批準(zhǔn)日期 注冊 LCD 驅(qū)動，同時向 Linux 內(nèi)核上層提交設(shè)置的 fb_info 結(jié)構(gòu)體對象。 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)在 ARM 的硬件平臺和 Linux 軟件平臺上顯示圖片，使得我對 LCD 實(shí)現(xiàn)的過程的硬件部分、圖片解碼 和 LCD 應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)都有了深刻的理解，也進(jìn)一步加深了對 Linux 下驅(qū)動實(shí)現(xiàn)原理的理解，對圖片的解碼有了更深一步的認(rèn)識，同時也對于 Linux 用戶層的應(yīng)用程序如何調(diào)用到驅(qū)動層的實(shí)現(xiàn)有了深刻的理解。 在本設(shè)計(jì)中硬件平臺采用 ARM9 些列，屬于中高端性能的芯片。 軟件平臺采用 Linux 內(nèi)核，版 本為 。嵌入式具有軟件代碼小、高度自動化和響應(yīng)速度快等特點(diǎn) ,因而進(jìn)入 21 世紀(jì)后其應(yīng)用越來越廣泛 ,例如 ,各種家用電器如電冰箱、自動洗衣機(jī)、數(shù)字點(diǎn)電視機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等廣泛應(yīng)用這種技術(shù)。 此設(shè)計(jì) 是為了在 ARM9 硬件平臺上，通過 Linux 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) LCD 液晶顯示器的驅(qū)動，并通過 LCD 應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)圖片在該 LCD 液晶顯示器上進(jìn)行動態(tài)顯示。而對于要寫入的 buffer 的位圖信息，必須要對圖片進(jìn)行解碼，從而獲得要現(xiàn)實(shí)的圖片的位圖數(shù)值，從而進(jìn)行寫入。 ARM 技術(shù) ARM 體系結(jié)構(gòu)是業(yè)界領(lǐng)先的微處理器體系結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)和軟件工程師提供了開發(fā)低能耗、高 性能消費(fèi)類和工業(yè)產(chǎn)品的硅驗(yàn)證解決方案。 ARM 是 32 位嵌入式微處理器的行業(yè)領(lǐng)先提供商，已推出各種各樣基于通用體系結(jié)構(gòu)的處理器，這些處理器具有高性能和行業(yè)領(lǐng)先的功效 ，而且系統(tǒng)成本也有所降低。 為了提高系統(tǒng)運(yùn)行速度，減少能量損失， ARM920T 核微處理器把片上器件按器件工作頻率，使用頻度分成三個模塊，各個模塊通過各自總線連接，模塊之間采用一種叫總線橋的結(jié)構(gòu)過度。其主要功能是鎖存來自 AHB 系統(tǒng)總線 的地址、數(shù)據(jù)和控制信號，并提供二級譯碼以產(chǎn)生 APB 外圍設(shè)備的選擇信號，從而實(shí)現(xiàn) AHB 協(xié)議到 APB 協(xié)議的轉(zhuǎn)換。SG P I OR T CA D CT i m e r / P W M0 ~ 3 , 4APB總線J T A GA R M 9 2 0 TI P A [ 3 1 : 0 ]I V 178。其特性包括 ：兩個時鐘周期傳輸；無需等待周期和回應(yīng)信號；控制邏輯簡單，只有四個控制信號。時 鐘管理模塊同時擁有 兩個鎖相環(huán)，一個稱為 MPLL，擁于 FCLK、 HCLK 和 PCLK；另一個稱為 UPLL， 用于 USB 設(shè)備。 S3C2410 支持 HCLK、FCLK 和 PCLK 的分頻選擇，其比率是通過 CLKDIV 寄存器中 的 HDIVN 和 PDIVN 控制的 . (3)電源管理 S3C2410 電源管理模塊通過 4 種模式有效地控制功耗，即正常 (Normal)模式、省電(Slow)模式、空閑 (Idle)模式和斷電 (Poweroff)模式。 Idle 模式：斷開 FCLK 與 CPU 核的連接，外設(shè)保持正常，該模式下的 任何中斷都可喚醒 CPU。目前， 市場 上有很多商業(yè)性嵌入式系統(tǒng)都在努力的為自己爭取著嵌入 式市場的份額， Linux 以其內(nèi)核可裁剪、移植性好、源代碼開放等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多的 企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)的關(guān)注。目前正在開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)中 ， 49％的項(xiàng)目選擇 Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)。 與其它專用嵌入式操作系統(tǒng)相比 (如下表 1所示 )， Linux具有很多優(yōu)點(diǎn) 。 第二， 嵌入式 Linux移植性好。移植性非常好，并且一旦完成移植，性能非常穩(wěn)定。 第四， 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能。 這意味著嵌入式 Linux將具有更廣泛的應(yīng)用前景。這就需要對標(biāo)準(zhǔn) Linux做出修改。正因?yàn)?Linux內(nèi)核具有這樣的結(jié)構(gòu)，修改內(nèi)核時必須注意各個子系統(tǒng)之間的廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè) (設(shè)計(jì) )論文： 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設(shè)計(jì) 8 協(xié)調(diào)。 (3)make， make zImage， make bzImage make：構(gòu)核。 (4)make modules 編譯模塊文件，你在 make config 時所配置的所有模塊將在這時編譯，形成模塊目標(biāo)文件，并把這些目標(biāo)文件存放在 modules 目錄中。 設(shè)備驅(qū)動程序 設(shè)備 驅(qū)動程序即添加到操作系統(tǒng)中的一小塊代碼．其中包含有關(guān)硬件設(shè)備的信息。 硬件設(shè)備只是一個設(shè)備文件，應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣對硬件設(shè)備進(jìn)行操作。 ④檢測和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯誤。字符設(shè)備是所有能夠像字節(jié)流一樣被訪問的設(shè)備 (如文件等 )，在 Linux中通過字符設(shè)備驅(qū)動程序來實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)塊的大小通常在 512字節(jié)到 32768字節(jié)之間。網(wǎng)絡(luò)接口由內(nèi)核中的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)驅(qū)動，負(fù)責(zé)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包，許多網(wǎng)絡(luò)連接是面向流的，但網(wǎng)絡(luò)設(shè)備卻圍繞數(shù)據(jù)包的傳輸和接收而設(shè)計(jì)。具體通過使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct file_operations來實(shí)現(xiàn)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包括許多操作函數(shù)的指針，如 open （）， close（）， read（）， write（）等。 Linux 為 LCD 顯示設(shè)備提供的幀緩沖驅(qū)動就是這種分層驅(qū)動方式。 /dev/fb 是對實(shí)際使用的 LCD 設(shè)備節(jié)點(diǎn)的符號鏈接。通過配置好 ubuntu與 xp的 ip后，使兩者處于同一個網(wǎng)段中，并保持網(wǎng)絡(luò)的暢通，然后就可以通過配置 samba服務(wù)器實(shí)現(xiàn) xp能夠訪問到 ubuntu中的共享目錄，從而方便講要不編譯的內(nèi)核代碼放到 ubuntu中，用交叉編譯工具進(jìn)行編譯。 在導(dǎo)入完成后，非常重要的一點(diǎn)是要在虛擬機(jī)中設(shè)置 ubuntu 系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)的方法，廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè) (設(shè)計(jì) )論文： 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設(shè)計(jì) 12 本設(shè)計(jì)中使用橋接的方式。 第三章 開發(fā)工具 13 根據(jù)提示進(jìn)行 余下 的操作 ，直到系統(tǒng)安裝完成，即完成了在虛擬機(jī)中對 ubuntu 系統(tǒng)的安裝。 配置 samba 服務(wù)器 在局域網(wǎng)中共享 ubuntu中的目錄一般用 samba服務(wù)器的方式進(jìn)行共享，對于 samba服務(wù)器的配置，在 ubuntu系統(tǒng)中進(jìn)行配置如下： 在 ubuntu中安裝軟件之前，一般采用下面的命令進(jìn)行更新軟件包數(shù)據(jù)源： $sudo aptget update 接著安裝 samba軟件包，如下： $sudo aptget install samba smbfs sambamon smbclient 然后進(jìn)行 samba的配置： $ sudo vim /etc/samba/ 在 ： [username] path = /home/username available = yes browseable = yes public = yes writable = yes 接著 創(chuàng)建 samba帳戶 ： $ sudo smbpasswd a USERNAME (USERNAME換成你的用戶名 ) 會要求你輸入 samba帳戶的密碼 最后， 重啟 samba服務(wù)器 ： $ sudo /etc/(修 改過 的話要執(zhí)行一次 ) $ sudo /etc/ 重啟后，在 xp中測試一下創(chuàng)建的 samba服務(wù)器是否有效： 在文件夾處 或運(yùn)行處 輸入 ： \\ + Ubuntu機(jī)器的 ip 或主機(jī)名 第三章 開發(fā)工具 15 交叉編譯工具 在 ubuntu中進(jìn)行編譯在 ARM平臺上運(yùn)行的程序時，不能使用 ubuntu本身的 gcc編譯工具進(jìn)行編譯了，要使用針對于 ARM的交叉編譯工具進(jìn)行編譯適合于 ARM平臺上運(yùn)行的程序。通過這樣的方式進(jìn)行下載內(nèi)核到 Nandflash中，方便對于修改后的內(nèi)核的調(diào)試，直到最后要做成產(chǎn)品之后，才沒必要每次都通過 TFTP服務(wù)進(jìn)行到 Nandflash中。同時要將該目錄的權(quán)限全部打開。并且創(chuàng)建的該目錄了做相應(yīng)的配置，如下實(shí)現(xiàn)： $makedir /opt/filesytem 編輯 /etc/exports,添加目標(biāo)系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)映射目錄，假如目標(biāo)系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)最后映射到 /opt/filesytem,則 /etc/exports內(nèi)容如下： /opt/filesystem *(subtree_check,rw,no_root_squash,async) 重啟 portmap服務(wù) 和 NFS服務(wù) : $ sudo /etc/ $ sudo /etc/$ sudo exportfs – a (每修改過 /etc/exportfs后需要執(zhí)行一次 ) 測試 NFS： 首先建立一個 nfs測試的掛載點(diǎn)（目錄）： $ sudo mkdir /mnt/nfs $ m