【正文】 ............................................................. 17 ME2440A Bootloader 使用說(shuō)明 ................................................................................... 17 第四章 嵌入式操作系統(tǒng) Linux................................................................................................ 18 嵌入式 Linux 概述 ............................................................................................................ 18 Linux 作為嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) .................................................................................... 18 當(dāng)前流行的幾種嵌入式 Linux 系統(tǒng) ................................................................................... 19 RTLinux ...................................................................................................................... 19 uClinux ........................................................................................................................ 19 Embedix ....................................................................................................................... 19 Xlinux .......................................................................................................................... 20 PoketLinux ................................................................................................................... 20 MidoriLinux.................................................................................................................. 20 紅旗嵌入式 Linux ......................................................................................................... 20 嵌入式 Linux 的建立 ........................................................................................................ 20 嵌入式 Linux 系統(tǒng)開發(fā)模式 .............................................................................................. 22 第五章 基于 ME2440 平臺(tái) IIS 總線系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) ....................................................... 24 5. 1 硬件體系結(jié)構(gòu) ................................................................................................................... 24 音頻設(shè)備底層軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 25 驅(qū)動(dòng)程序功能 ............................................................................................................... 25 uClinux ........................................................................................................................ 25 設(shè)備的初始化和卸載 .................................................................................................... 26 DMA 緩存區(qū)設(shè)計(jì)和內(nèi)存管理 ........................................................................................ 26 設(shè)備無(wú)關(guān)操作 ............................................................................................................... 29 結(jié)束語(yǔ) ........................................................................................................................................... 30 主要參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................... 31 致 謝 ....................................................................................................................................... 32 第一章 引 言 1 ARM9 的 LINUX 下音頻總線驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì) 第一章 引 言 （包括 課題研究背景、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn) 狀、課題研究的意義） 嵌入式微處理器 隨著嵌入式設(shè)備與 Imet 的廣泛結(jié)合，手機(jī)、 PDA、路由器、調(diào)制解調(diào)器等復(fù)雜的高端應(yīng)用對(duì)嵌入式處理器的性能提出了更高的要求。目前，嵌入式系統(tǒng)己進(jìn)入以 SoC 為核心的設(shè)計(jì)階段，并開始逐步實(shí)用化、規(guī)范化。臺(tái)積電、聯(lián)電等半導(dǎo)體代工廠崛起，一些 fabless、 chiPless 公司如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。 S3C2440 是一款典型的、高性能的 32 位 RISC 嵌入式微處理器芯片。眾多的數(shù)字音頻系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)，例如數(shù)字音頻錄音帶、數(shù)字聲音處理器。 LRCK 的頻率等于采樣頻率。根據(jù) SDATA數(shù)據(jù)相對(duì)于 LRCK 和 SCLK 的位置不同，分為左對(duì)齊（較少使用）、 I2S 格式（即飛利浦規(guī)定的格式）和右對(duì)齊（也叫日本格式、普通格式）。 WS 總是在最高位傳輸前的一個(gè)時(shí)鐘周期發(fā)生改變，這樣可以使從屬裝置得到與被傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)同步的時(shí)間，并且使接收端存儲(chǔ)當(dāng)前的命令以及為下次的命令清除空間。只有 tRC 不大于 tRCmax 的時(shí)候 (tRCmax： )，發(fā)送端才能保證 thtr 大于等于 0。注意：譯碼器和計(jì)數(shù)器 (虛線 內(nèi)的部分 )可以被一個(gè) n 比特移位寄存器所代替。 嵌入式系統(tǒng)幾乎包括了生活中的所有電器設(shè)備，如掌上 PDA、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、電視機(jī)頂盒、手機(jī)上網(wǎng)、數(shù)字電視、多媒體、汽車、微波爐、數(shù)字相機(jī)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)、電梯、空調(diào)、安全 系統(tǒng)、自動(dòng)售貨機(jī)、蜂窩式電話、消費(fèi)電子設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化儀表與醫(yī)療儀器等。其中 8051 體系占多半，生產(chǎn)這種單片機(jī)的半導(dǎo)體廠家有 20 多個(gè)，共 350 多種衍生產(chǎn)品，僅 Philips 就有近 100 種。和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比，嵌入式微處理器組成的系統(tǒng)具有體積小、重量輕、成 本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但在其電路板上必須包括 ROM、 RAM、總線接口、各種外設(shè)等器件，從而降低了系統(tǒng)的可靠性，技術(shù)保密性也較差。由于嵌入式微控制器目前在產(chǎn)品的品種和數(shù)量上是所有種類嵌入式處理器中最多的，而且上述諸多優(yōu)點(diǎn)決定了微控制器是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的主流。另外，在有關(guān)智能方面的應(yīng)用中，也需要嵌入式 DSP 例如各種帶有智能邏輯的消費(fèi)類產(chǎn)品，生物信息識(shí)別終端，帶有加解密算法的鍵盤， ADSL 接入、實(shí)時(shí)語(yǔ)音壓解系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實(shí)顯示等。用戶只需定 義出其整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，仿真通過(guò)后就可以將設(shè)計(jì)圖交給半導(dǎo)體工廠制作樣品。在這種情況下，通常把嵌入式程序分成兩部分，即前臺(tái)程序和后臺(tái)程序。另外，由于前臺(tái)程序是一個(gè)無(wú)限循環(huán)的結(jié)構(gòu)，一旦在這個(gè)循環(huán)體中正在處理的任 務(wù)崩潰，使得整個(gè)任務(wù)隊(duì)列中的其他任務(wù)得不到機(jī)會(huì)被處理，從而造成整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)僅要求事件響應(yīng)是實(shí)時(shí)的，并不要求限定某一任務(wù)必須在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完成；而在硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，不僅要求任務(wù)響應(yīng)要實(shí)時(shí)，而且要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成事件的處理。 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可分為可搶占型和不可搶占型兩類。通過(guò)這種方式的任務(wù)調(diào)度保證第二章 嵌入式系統(tǒng) 9 了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，但是，如果任務(wù)之間搶占 CPU 控制權(quán)處理不好，會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)崩潰、死機(jī)等嚴(yán)重后果 。 第三階段是通用的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)階段，是以嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。 ME2440A 開發(fā)板簡(jiǎn)介 開發(fā)板外觀及硬件資源 基于 ARM9 的 LINUX 下音頻總線驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì) 10 圖 1： ME2440 開發(fā)板外觀 開發(fā)板硬件資源： 中央處理器 ? CPU：三星 S3C2440A，主頻 400MHz； 外部存儲(chǔ)器 ? 內(nèi)存： 64M 字節(jié)； ? NAND Flash： 64M 字節(jié)（ K9F1208，用戶可自己更換為 16M、 32M 或 128M 的 NAND Flash） 串口 ? 個(gè)五線異步串行口，波特率最高 1152020bps； ? 另外兩個(gè)串口擴(kuò)展引出。 ? 常用應(yīng)用程序： 第三章 基于 S3C2440 的嵌入式平臺(tái) ME2440 13 LED 跑馬燈， MP3 播放。 第三章 基于 S3C2440 的嵌入式平臺(tái) ME2440 15 圖 6：并口驅(qū)動(dòng)安裝（一） 圖 7：并口驅(qū)動(dòng)安裝（二） 選擇 “ 否，我想從列表 … ” ，點(diǎn)擊 “ 下一步 ” 選擇 “ 端口 ”， 點(diǎn)擊 “ 下一步 ”，如圖 圖 9。 Linux 是一個(gè)成熟而穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。這些模塊運(yùn)行的內(nèi)核空間正是操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度、中斷處理和程序執(zhí)行的部分，因此錯(cuò)誤的代碼可能會(huì)破壞操作系統(tǒng)，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。原型可以在標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)上開 發(fā)后移植到具體的硬件上，加快了軟件與硬件的開發(fā)過(guò)程。其程序源碼全部公開，任何人可以修改并在 GUN 通用公共許可證 (GNU General Public License)下發(fā)行。到目前為止， RTLinux 已經(jīng)成功地應(yīng)用于航天飛機(jī)的空間數(shù)據(jù)采集、科學(xué)儀器測(cè)控和電影特技圖像處理等廣泛領(lǐng)域。 uCLinux 是一種優(yōu)秀的嵌入式 Linux 版本，是 microConrolLinux 的縮寫。 Embedix 基于 Linux 內(nèi)核，并已經(jīng)成功地移植到了 Intel x86 和 PowerPC 處理器系列上。因此， XLinux 在推廣 Linux 的國(guó)際應(yīng)用方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 “ MidoriLinux” ”這個(gè)名字來(lái)源于日本的 “ 綠色 ” Midori，用來(lái)反映其 Linux 操作系統(tǒng)的環(huán)保外觀。 精簡(jiǎn)內(nèi)核 第四章 嵌入式操作系統(tǒng) Linux 21 Linux 內(nèi)核有自己的結(jié)構(gòu)體系，其中進(jìn)程管理、內(nèi)存管理