【正文】 工作，也是必備的一步。 nTRST:測試復(fù)位，低電平有效。簡單的硬件連線圖，如下圖 。 DM9000也能提供 Mn接口連接 HPNA設(shè)備或者其他支持 Mn接口的收發(fā)器，并支持 8位、 16位、 32位的接口來適應(yīng)不同的微處理器對內(nèi)部存儲器的訪問。由于是電路板上的應(yīng)用，因此將寫保護(hù)引腳接地永久取消寫保護(hù) 。因此在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越多。其中， SDRAM 的存儲單元可理解為一個電容，總是傾向于放電，為了避免數(shù)據(jù)丟失，必須定時刷新。 主要模塊的設(shè)計 電源部分是電路設(shè)計中主要的一環(huán)，電源部分設(shè)計的好壞，直接影響到整個系統(tǒng)能否正常工作，本系統(tǒng)中所涉及的芯片眾多，集成度較高，需要在電路板中分別為 53C2440MCU，內(nèi)存，以及其他擴(kuò)展模塊提供不同的電壓值。 用戶可以將引導(dǎo)代碼和操作系統(tǒng)鏡像存放在外部的 NandFlash 中，并從NandFlash啟動，當(dāng)處理器在這種模式下復(fù)位時，內(nèi)置的 NandFlash將訪問控制接口，并將代碼自動加載到內(nèi)部 SDRAM 中并運(yùn)行。 Bank7 的開始地址是 Bank6 的結(jié)束地址，靈活可變。 1個 nC 總線接口和 2個 SPI接口 。 SDRAM控制器和外部存儲器接口 。 系統(tǒng)的 CPU采用的是 samsung公司的一款 ARM92oTs3c2440芯片，采用五級流水線和哈佛結(jié)構(gòu)，具有高性能、低功耗的特點，配有全性能的 MMU、數(shù)據(jù)Cache 和高速的 AMBA 總線接口 ?；谇度胧较到y(tǒng)的特色和優(yōu)勢，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛，已成為當(dāng)今最熱 門的技術(shù)之一。在 GsM和 3G手機(jī)中的 32位 sIM智能卡。 ARM 技術(shù)在數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機(jī)頂盒和游戲機(jī)等應(yīng)用廣泛。超過 85%的無線設(shè)備 (手機(jī)等 )都采用了 ARM技術(shù)，在向 3G升 級的過程中， ARM也地位穩(wěn)固。目前大量的 1 32位嵌入式微處理器應(yīng)用在工業(yè)過程控制、數(shù)控機(jī)床、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設(shè)備檢測、石油化工和消費(fèi)電子等領(lǐng)域，顯著提高了這些技術(shù)領(lǐng)域的自動化和智能化程度。 仿真驗證是檢驗系統(tǒng)設(shè)計正確性的過程。這樣的設(shè)計方 法，可以充分利用現(xiàn)有的軟硬件資源，縮短系統(tǒng)開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高系統(tǒng)性能，避免由于獨立設(shè)計軟硬件體系結(jié)構(gòu)而帶來的弊端。它的模塊化設(shè)計允許它對從掌上電腦到專用的工業(yè)控制器的用戶電子設(shè)備進(jìn)行定制。它包含單處理器支持模塊 (pSOS+)、多處理器支持模塊(psos+m)、文件管理器模塊 (pHILE)、 TCP/IP通信包 (pNA)、流式通信模塊 (oPEN)、圖形界面、 Java和 HTTP等。在美國的 F 一 1FA 一 18戰(zhàn)斗機(jī)， B 一 2隱形轟 炸機(jī)和愛國者導(dǎo)彈上，甚至連 1997年 4月在火星表面登陸的火星探測器上也使用了 vxwbrks。目前 PowerPC 獨立微處理器與嵌入式微處理器的主頻從 25MHz 一 700MHz 不等，它們的能量消耗、大小、整合程度、價格差異懸殊二主要產(chǎn)品模塊有主頻350MHz一 700MHzPowerPC750CX一 750CXE以及 l 三頻 400MHz的 PowerpC4一 40GP 等。 ARM 處理器目前廣泛使用于消費(fèi)電子產(chǎn)品，包括 PDA，移動電話， iPod 和其他數(shù)字媒體和音樂播放器，手持游戲機(jī)，計算機(jī)和計算機(jī)外圍設(shè)備，如硬盤驅(qū)動器和路由器等。 嵌入式系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 嵌入式系統(tǒng)一般指非 PC系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。更詳細(xì)的說，嵌入式系統(tǒng)一般指非 PC系統(tǒng)，它的硬件部分包括處理器 /微處理器、存儲器及外設(shè)器件和 I/O端口、圖形控制器等。由于嵌入式系統(tǒng)是專用于特定的任務(wù)，設(shè)計工程師可以對其進(jìn)行優(yōu)化，減少尺寸和成本，提高可靠性和穩(wěn)定性。 (3)實時信息查詢。而 GGSN 再 把 PDU 數(shù)據(jù)送給移動終端所在的 SGSN 上面， GSN 再把 PDU封裝成 SNDC 數(shù)據(jù)單元，再經(jīng)過 LLC 層處理為LLC 幀的單元，最終通過空中接口傳送給移動終端。 GPRS工作時，通過路由管理來進(jìn)行尋址和建立數(shù)據(jù)連接，而 GPRS的路由管理表現(xiàn)在以下 3個方面 : 一是移動終端發(fā)送數(shù)據(jù)的路由建立 。 (6)切換自如。 (2)高速傳輸。通俗地講， GPRS是一項高速數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，方法是以分組的形式傳送數(shù)據(jù)資料。但是這種方式也存在著很多弊端，比如，網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)投資大，易受距離限制等。早期的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集技術(shù)是非在線，非實時的采集方式，而現(xiàn)代的遠(yuǎn)程采集技術(shù) 則是實時的在線的采集方式，借助于現(xiàn)代的計算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)，采集者可以依靠安裝在現(xiàn)場的各種各樣的傳感器設(shè)備，可以遠(yuǎn)隔千里就可以獲得現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)，對現(xiàn)場的情況進(jìn)行監(jiān)督和分析。 本文中設(shè)計了一種基于 GPRS的遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以移動公司的 GPRS網(wǎng)絡(luò)作為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸平臺。伴隨著通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了以下三種的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的模式。 3)、無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程采集的方式 無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集又分為兩種 :一種是單獨構(gòu)建的無線網(wǎng)，另一種是利用移動公司的 GSM。 GPRS是作 為現(xiàn)有的 GSM網(wǎng)絡(luò)向 3G的過渡技術(shù)，也被稱為 。 GPRs 的數(shù)據(jù)傳輸速率高，最高的數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)到，是有線 Modem 傳輸速率的兩倍，是 GsM 網(wǎng)絡(luò)中電路數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)速度的十余倍，在數(shù)據(jù)傳輸速率上具有明顯的優(yōu)勢。用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，不影響語音信號的接收，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的切換方便自如。 二是移動終端接收數(shù)據(jù)的路由建立 。第三種情況是一個數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶傳送數(shù)據(jù)給一個正在漫游的移動用戶。 GPRS應(yīng)用于稅務(wù)、公安、教育、銀行等部門，便于及時的查詢信息，提高辦公效率。嵌入式系統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)，可以節(jié)省很大的成本。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件 (05)(要求實時和多任務(wù)操作 )和應(yīng)用程序編程。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設(shè)器件和 I/O 端口、圖形控制器等，軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序編程，有時設(shè)計人員把這兩種軟件組合在一起。 MIPs(MieroproeessorwithouthiterloekedpipelineStages)是由 MlpS公司開發(fā)的 一種精簡指令集 計算 (RISC)的指令集架構(gòu) (ISA)。嵌入式的 powerPC4os(主頻最高為 266MHz)和 powerPc440(主頻最高為 550MHz)處理器內(nèi)核可以用于各種集成的系統(tǒng)芯片 (System一 on一 chip，soC)設(shè)備上，在電信、余融和其他許多行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。它是目前嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中使用最廣泛、市場占有率最高的系統(tǒng)。開發(fā)者可以利用它來實現(xiàn)從簡單的單個獨立設(shè)備到復(fù)雜的、網(wǎng)絡(luò)化的多處理器系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核至少需要 ZooKB 的ROM。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)一般由 4個階段構(gòu)成，如圖 ，包括系統(tǒng)描述、系統(tǒng)設(shè)計、仿真驗證與綜合實現(xiàn)。由它對設(shè)計結(jié)果的正確性進(jìn)行評估，以達(dá)到避免在系統(tǒng)實現(xiàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題時再進(jìn)行反復(fù)修改的目的 。航空航天、交通管理、家庭智能管理系統(tǒng)、 POS網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)、環(huán)境檢測等領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步與智能化水平的提高，其中的嵌入式系統(tǒng)功不可沒。在 PDA一類的無線設(shè)備中， ARM針對視頻流進(jìn)行了優(yōu)化，并獲得了廣泛的支持。 5)汽車。 信息時代、數(shù)字時代的 來臨使嵌入式產(chǎn)品獲得巨大的發(fā)展機(jī)遇，同時帶給嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用市場光明的前景，也為嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向。 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 18 4 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計 整體結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)的硬件平臺主要由微處理器單元、存儲器單元、 GPRS模塊單元、外部傳感器單元、串口通訊單元以及 JTAG接口， USB 接口， LCD 顯示等部分組成，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如圖 。FLAsH 采用 samsung 公司的一片 64MKgF12osuoB， 用 于存儲已調(diào)好 的應(yīng)用程序和嵌入式操作系統(tǒng) 。 3個通道的 UART，其中一個通道可以作為 LDA紅外通信接口 。 SD接口和 MMC 卡接口 。所有內(nèi)存塊的訪問周期都可以編程。之后， SRAM 中的引導(dǎo)程序?qū)⒉僮飨到y(tǒng)鏡像加載到 SDRAM 中，操作系統(tǒng)就能夠在 SDRAM 中運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)接口，UART點平轉(zhuǎn)換等需要 +。因此，要在系統(tǒng)中使用 SDRAM，就要求微處理器具有刷新控制邏輯，或者是在系統(tǒng)中另外加入刷新控制邏輯電路。 本設(shè)計中采用 KgF120864MshitNandFlash 閃存芯片。其余的引腳全部空接。由于數(shù)據(jù)有時候是以觸發(fā)形式收到的，因此， DM9000還集成有接收緩沖區(qū)，以便在接收到數(shù)據(jù)時能把數(shù)據(jù)放到這個緩沖區(qū)中，然后由數(shù)據(jù)鏈路層直接從該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中取走數(shù)據(jù)。 JTAG 口的設(shè)計 53C2440的 JTAG測試邏輯端口共有 5根線， TMS、 TCK、 nTRST、 TDI和TDO，通過他們與 MCU 內(nèi)部的 TAP 測試訪問端口連接。 JTAG 的編程方式是在線編程，傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程是將 ROM 置于編程器中進(jìn)行預(yù)編程，然后再裝配到電路板上，而現(xiàn)在通過在線編程可以將流程簡化為先裝配完成再編程， ROM 不再需要借助燒寫器進(jìn)行預(yù)編程，從而減少了加工的復(fù)雜度。嵌入式設(shè)備由于其資源有限，不能像 PC機(jī)一樣建 立開發(fā)和編譯的環(huán)境。glibc 主要是提供用戶程序所使用的一些基本的函數(shù)庫。 :與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧相關(guān)的代碼，如 ipv ipv ethemet等 : fs:文件系統(tǒng)相關(guān)代碼，如 nfs、 vfat等 。在進(jìn)行相應(yīng)的配置的時候，有三種方式選擇 : Y:將該功能編譯進(jìn)內(nèi)核 。 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 32 在每一個選項前都有一個括號，有的是中括號，有的是尖括號，還有的是圓括號。與內(nèi)核關(guān)系緊密且經(jīng)常使用的部分功能代碼就直接編譯到內(nèi)核中。 然后，進(jìn)行 編譯，使用 “ make zImage” 或者是 “ make bzImage”，建立壓縮的內(nèi)核鏡像文件，在盯 crch/arm/boot目錄下生成 zImage文件。它采用一種很巧妙的辦法減少了自己的體積 ： 所有的命令都是通過插件的方式集中到一個可執(zhí)行文件當(dāng)中，在實際應(yīng)用過程中，通過 不同的符號鏈接來確定到底要執(zhí)行哪個操作。 此時，需要設(shè)置平臺相關(guān)的交叉編譯選項，操作步驟為 :先選中 ”Bulld OPtion”項的“ Do you want to build Busybox with a Cross Complier?”選項，然后將“ Cross Complier prefix”設(shè)置為“ /usr/local/arm/”。 制作 cramfs 映像文件需要用到的工具是 mkcramfs，下面是使用 mkcramfs 制河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 37 作 cramfs 映像文件，所使用的命令為“ mkcramfs”就可把以構(gòu)建的文件系統(tǒng)制作成只讀的、壓縮的 cramfs 文件系統(tǒng)了。在對 GPRS Modem模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置后， ARM利用 AT 指令通過 GPRS Modem撥號。 在通訊過程中， ARM與 GPRS Modem的數(shù)據(jù)通信格式有兩種 :AT指令和 PPP幀。 可以通過下面的代碼打開或者關(guān)閉串口設(shè)備 : Int fd。 //輸出模式標(biāo)志 Unsigned short c_cflag。OPt， B115200)。 Tcsetattr(fd， TCSANOW， amp。 系統(tǒng)調(diào)用函數(shù) Tcsetattr 可以獲得串口的屬性， 調(diào)用 Tcsetattr 時，通過使用TCSANOW參數(shù)可以讓設(shè)置的屬性立即生效。 (3)設(shè)置原始工作模式 amp。OPt， B115200)。 //本地模式標(biāo) 志 Unsigned short c_line。 If(l= =rd) 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 39 { Perror(“error!”)。 GPRS通信的軟件流程圖如下圖 所示 : 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 38 串口程序的設(shè)計 由于 GPRS模塊采用的是串口與嵌入式處理器來連接，因此 LINUX下的串口設(shè)置和驅(qū)動就顯得非常重要。 (2)數(shù)據(jù)過程。最后就是將制作的 cramfs 文件映像下載到 ARM板子上。在終端執(zhí)行命令 make,make install PREFIX= /home/david/fs2440/cramfs。在 busybox的編譯過程中，可以很方便地加減它的“插件”，最后的符號鏈接也可以由編譯系統(tǒng)自動生成。 制作 cramfs 文件系統(tǒng) 要讓系統(tǒng)正常地啟動，還需要制作嵌入式 Linux文件系統(tǒng)。 Source checksum for all modules 為所有的 模塊校驗源碼，這里沒有必要。這表示前面對應(yīng)的項要么不要，要么編譯進(jìn)內(nèi)核里 。 M:將該功能編譯成可譯載需要時動態(tài)插入到內(nèi)核的模塊。 配置編譯 Linux內(nèi)核 移植內(nèi)核之前首先要配置內(nèi)核，配置內(nèi)核的命令包括 : 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 31 1. make config 這種方法將配置選項以命令行的形式列出，用戶可以對選項逐個進(jìn)行配置。本章所用的整個的開發(fā)環(huán)境