【正文】 課程設計，并以這次設計為我繼續(xù)學習 ARM 的開端。 最后 ，進行 了 系統(tǒng)軟件平臺的設計，完成了打印驅(qū)動，串口讀寫與應用程序 這 三 個功能模塊的實現(xiàn)。sem1)。sem2,0,0)。 PC機上同時也運行一個 socket 用來 listen 請求和綁定。 嵌入式打印終端 系統(tǒng) 中使用到的掃描儀是串口 掃描儀，這種掃描儀相對于USB 接口的掃描儀來說，控制較簡單，在掃描儀掃描后，可以直接從串口讀取數(shù)據(jù)。 weida_printer_write()先對打印機是否在線，是否忙，是否準備好做進一步的判斷，然后再進行打印。/*注冊設備驅(qū)動 */ set_gpio_end (WEIDA_STB |GPIO_PULLUP_DIS |GPIO_MODE_OUT)。 打印驅(qū)動的實現(xiàn) 該系統(tǒng)使用到的微型打印機屬于字符設備， 編寫 驅(qū)動程序。 南華大學電氣工程學院課程設計 第 19 頁 共 30 頁 5 嵌入式打印終端系統(tǒng)的軟件設計 軟件平臺采用的是基于 內(nèi)核的嵌入式 Linux 系統(tǒng)。 比如常用的的控制臺命令，以及選擇使用哪種類型 shell 等等。 /tmp 就用來存放臨時文件的。 /lib 庫文件存放目錄 /dev 設備文件存儲目錄，比如聲卡、磁盤還有我們的字符設備等。至此， Linux內(nèi)核移植成功了，此時系統(tǒng)做完初始化工作以后依然不能夠正常啟動，這是因為還沒有加載文件系統(tǒng)。而 stage2 則通常用 C 語言來實現(xiàn)，主要負責檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射，將操作系統(tǒng)的 kernel 和根文件系統(tǒng)映射從 flash 上讀到 RAM 空間中，為內(nèi) 核設置啟動參數(shù)，最后將系統(tǒng)控制權(quán)轉(zhuǎn)交給內(nèi)核。字宿主機上創(chuàng)建一系列的工具，包括嵌入式系統(tǒng)的標準 C 庫，編碼器，匯編器，連接器等等，并將安裝目錄加入到系統(tǒng)的默認搜索路徑中。嵌入式軟件層次框架如圖 7 所示。查看 S3C2410 的電路原理圖，由于此系統(tǒng)不需要用到 LCD 屏，可以將板子上用于 LCD 連接的 GPIO 口進行改造，根據(jù) ARM9core 的 LCD 電路引腳和板上的 LCD 插槽定義，如圖 5，找到了 14 根空閑的 GPIO 口： Gpio_c8~gpio_d15， gpio_d0~gpio_d4。發(fā)送器和接收器包含 16 字節(jié)的 FIFO 和移位寄存器 。 串行接口 串口 在系統(tǒng)設計中起著非常重要的作用，一般的調(diào)試和下載都是通過串口而進行的。 S3C2410 共有七種工作模式： User、 FIQ、 IRQ、 Supervisor、 Abort、 System和 Undefined，大部分應用程序工作在用戶模式，而出現(xiàn)服務中斷或異常等情況時就會進入非用戶模式。電源管理模式：可以軟件控制系統(tǒng)處于正常、慢速、空閑或者掉電模式。 S3C2410是使用 ARM920T 核，采用 工藝 CMOS 標準宏單元和存儲編輯器開發(fā)而成的。圖 2 是該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。 3COM 公司的 PalmOS 在掌上電 腦和 PDA 市場上獨占其霸主地位，它有開放的操作系統(tǒng)應用程序接口，開發(fā)商可根據(jù)需要自行開發(fā)所需要的應用程序。 ARM 價格低廉，并且功耗很低，開發(fā)也相對比較簡單，所以本系統(tǒng)使用 ARM 內(nèi)核來進行系統(tǒng)設計和開發(fā)。 工作流程為：開發(fā)板將掃描儀的數(shù)據(jù)從串口讀出，然后通過網(wǎng)口將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機進行檢索處理。 本設計的 主要 內(nèi)容 本打印終端系統(tǒng)由微型打印機，掃描儀，和三星公司的 S3C2410 開發(fā)板組成。 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 未來的嵌入式系統(tǒng)會向著以下四個方面發(fā)展： （ 1） 實現(xiàn)小尺寸、微功耗和低成本 （ 2） 提供精巧的多媒體人機界面 （ 3） 提供 標準的通信接口 （ 4） 嵌入式網(wǎng)絡 南華大學電氣工程學院課程設計 第 4 頁 共 30 頁 嵌入式打印技術簡介 嵌 入式打印技術是一種在嵌入式系統(tǒng)中集成打印模塊的技術，在目前超市、銀行、機場等場所的服務系統(tǒng)中使用非常廣泛。 第二階段 是以嵌入式 CPU 為基礎、以簡單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。 （ 3） 因為嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常要工作在氣候環(huán)境比較惡劣的自然條件下，所以對系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了較高的要求。它具有“嵌入性”、“專用性”與“計算性”的三個基本要素。 嵌入式系統(tǒng)有著廣泛的應用前景和發(fā)展?jié)摿?，嵌入式系統(tǒng)技術已經(jīng)成了最熱門的技術之一。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了一個從簡單的處理器到單片機、單片機再到加載了操作系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡通信等強大的系統(tǒng)。 在眾多的嵌入式處理器中， ARM 處理器以低成本、低功耗和高性能等優(yōu)點，Linux 操作系統(tǒng)憑借其開源、穩(wěn)定、定制、可移植性強、硬件支持廣泛、網(wǎng)絡功能強大等特點，使得 ARM+Linux 成為嵌入式系統(tǒng)的一種設計趨勢。首先描述了嵌入式打印終端系統(tǒng) 的設計概念（包括工作原理、設計方案及其選擇），接著對系統(tǒng)硬件的設計和軟件平臺的整體構(gòu)建進行了設計概述。 20 世紀 90 年代出現(xiàn)了實時多任務的操作系統(tǒng) ，并作為一種嵌入式系統(tǒng)軟件平臺一躍成為國際嵌入式系統(tǒng)的主流。在現(xiàn)實生活中，銀行、郵局、機場等場所使用的快速抄表系統(tǒng)，超市、商店、便利店使用的快速結(jié)賬系統(tǒng)，都使用了嵌入式打印技術。“計算性”表示嵌入式系統(tǒng)必須是能滿足對象系統(tǒng)控制要求的計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)本身并不具備二 次開發(fā)的能力，系統(tǒng)設計完成以后用戶通常不能對其中的程序功能進行修改。 第三階段是以嵌入式操作系統(tǒng)為標志的嵌入式系統(tǒng)。嵌入式打印技術既具有嵌入式系統(tǒng)的特點，也有打印功能的實現(xiàn)。 主要由開發(fā)板、主機、打印機和掃描儀四部分組成。 嵌入式處理器平臺的選擇 嵌入式 處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心，所以選擇以款合適的嵌入式處理器是非常重要的。嵌入式操作系統(tǒng)的 選擇主要從以下幾個方面考慮： （ 1） 操作系統(tǒng)的硬件支持 （ 2） 開發(fā)工具的支持程度 （ 3） 應用需求 目前的嵌入式操作系統(tǒng)主要有 VxWorks、 QNX、 PalmOS、 WindowsCE、HopenOS 和嵌入式 Linux 等。 Linux 系統(tǒng)是可以定制的，系統(tǒng)內(nèi)核目前已經(jīng)可以做得很小。 3 系統(tǒng)硬件設計 本系統(tǒng)硬件設計是采用三星公司的 S3C2410 處理器，基于 ARM9 核。 S3C2410 提供全面的、通用的片上外設，大大降低系 統(tǒng)的成本， S3C2410 的主要片上資源如下： ． ARM920T 內(nèi)核供電 ,； ． 16KB 指令和 16KB 數(shù)據(jù)緩存的 MMU 內(nèi)存管理單元； ．外部存儲器控制（ SDROM 控制和芯片選擇邏輯）； ．提供 LCD 控制器（最大支持 4K 色的 STN 或 256K 色 TFT 的 LCD），并帶有一個通道的 LCD 專用 DMA 控制器； ．提供 4 通道 DMA 控制器，具有外部請求引腳； ．提供 3 通道 UART（支持 ， 16 字節(jié)發(fā)送 FIFO 及 16 字節(jié)接收 FIFO）、2 通道 SPI 接口； ．提供 1 個通 道為主 IIC 總線控制器、 1 通道 IIS 總線控制器； ．兼容 SD 主機接口及 MMC 卡； ．提供 2 個主機接口的 USB 口、 1 個設備 USB 口（ 版本）； ． 4 通道 PWM 定時器、 1 通道內(nèi)部計時器； ．提供看門狗定時器； ．提供 117 個通道 I/O 口、 24 通道外部中斷源； ．提供電源控制不同模式：正常、慢速、空閑及電源關閉模式； ．提供帶觸摸屏接口的 8 通道 10 位 ADC； ．提供帶日歷功能的實時時鐘控制器（ RTC）； ．具有 PLL 的片上時鐘發(fā)生器。外部中斷具有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種模式，支持快速中斷請求（ FIQ）。當系統(tǒng)啟動時， CPU 首先從復位地址 0X0 處讀取啟動代碼，在完成系統(tǒng)的初始化后，程序代碼一般應調(diào)入 SDRAM 中運行，以提高系統(tǒng)的運行速度。每個 UART 包含一個波特率發(fā)生器，發(fā)送器，接收器和控制單元。 打印機與開發(fā)板接口電路的設計 （ I/O PORTS） S3C2410 有 117 個多功能復用的的輸入 /輸出口。為了避免接線過緊互相干擾，制作一個接口板定義各引腳連接如圖6 所示。 ． 文件系統(tǒng)：包括根文件系統(tǒng)和建立在 flash 內(nèi)存設備上的文件系統(tǒng)，通常用 ram disk 來作為 root fs。在嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)在復位或者上電時通常都是從地址：0x00000000 開始執(zhí)行，在地址處一般存儲的就是系統(tǒng)的 BootLoader，它負責初始化硬件設備、建立內(nèi)存空間的映射圖等操作，從而將系統(tǒng)的軟硬件帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準備好正 確的環(huán)境。一般在移植和編譯 Uboot 時會修改源代碼目錄中的 /board 和 /include 子目錄： /board 子目錄存放與硬件平臺相關的代碼， /include 子目錄存放頭文件和配置文件。作為基礎系統(tǒng)所需要的最基礎的命令就是放在這里。 /etc 系統(tǒng)配置文件的所在地，一些服務器的配置文件也在這里 。其目標是在一張盤上創(chuàng)建一個可引導的 GNU/Linux 系統(tǒng)，這可以用作安裝盤和急救盤。 如圖11 所示。 Linux 有一個很好的特性：內(nèi)核提供的特性 可在運行時進行擴展。采用 devfs 方式注冊打印機。 /*設置其他 IO 口，以及賦初值 */} 其中， WEIDA_STB 為連接打印機選通口初始化為高電平， GPIO_PULL_DIS是設置是否需要上拉電阻， GPIO_MODE_OUT 設置 GPIO 口為輸出口。 串口 的 設置 與讀寫 常見的數(shù)據(jù)通信的基本方式可分為并行通信與串行通信兩種。設置串口波特率為 9600，數(shù)據(jù)位為 8 位 ，一位停止位，沒有校驗位。 線程 p1 將從串口讀到的數(shù)據(jù)放入 c1 中，然后 sent socket 直接從 c1 中取走數(shù)據(jù)發(fā)送給服務器。 從串口讀數(shù)據(jù)； 用 clisocket 發(fā)送出去； Sem_post(amp。本文討論設計了基于 S3C2410 和 Linux 的 嵌入式 打印 終端 系統(tǒng)，主要完成了以下幾項工作 ： 首先，本文對嵌入式系統(tǒng)的總體情況及其發(fā)展進行了概述，確定了系統(tǒng)的軟硬件選型與整體設計思路。經(jīng)過兩周的努力，我的課程設計完成了，心里感覺很踏實。通過這次課程設計，我真正地體會了學無止境的道理。我想 這次 的 課程設計必將成為我人生旅途上 的一個美好的回憶 ！ 南華大學電氣工程學院課程設計 第 25 頁 共 30 頁 參考文獻 １ . 孫瓊編著．嵌入式 LINUX 應用程序開發(fā)詳解 【 M】．北京：人民郵電出版社，2020． ２ . CORBET J,RUBINI A． LINUX 設備驅(qū)動程序（第三版）【 M】 ， 中國電力出版社 ， 2020． ３ . 田家林，陳利學，寇向輝 編著． LINUX 嵌入式操作系統(tǒng)在 ARM 上的移植【 J】微計算機信息， 2020． ４ . 黃智偉，鄧月明，王彥編著． ARM9 嵌入式系統(tǒng)設計基礎教程．北京：北京航空航天大學出版社， 2020． ５ . 陳賾編著． ARM9 嵌入式技術及 Linux 高級實踐教程．北京：北京航空航天大學出版社， 2020． ６ . Samsung – 200MHz amp。 同時這次的課程設計也讓我悟出一個道理：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會 了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。直到這次課程設計，我才意識到：既然自己有了那么一點點基礎，那么就不應該放棄繼續(xù)學習的機會，否則就前功盡棄了。完成了 Linux 在目標板上的移植。 接收數(shù)據(jù)；扔給打印機； sem_post(amp。sem_init(amp。客戶端建立一個 socket 連接去尋找 PC 機上的服務程序。特點是通信線路簡單，利用簡單的線纜可以實現(xiàn)通信，降低成本，適用于