【正文】 2．設(shè)備解除注冊(cè)在關(guān)閉設(shè)備時(shí)，通常需要解除原先設(shè)備注冊(cè)，此時(shí)可使用函數(shù) unregister_chrdev 函數(shù)，格式如下：int unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)major：設(shè)備的主設(shè)備號(hào)，必須和注冊(cè)時(shí)的主設(shè)備號(hào)相同；name：設(shè)備名；成功：函數(shù)返回值為 0，且設(shè)備名從/proc/devices 文件里消失。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是內(nèi)核的一部分，它完成以下的功能：① 對(duì)設(shè)備初始化和釋放；② 把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件和從硬件讀取數(shù)據(jù)；③ 讀取應(yīng)用程序傳送給設(shè)備文件的數(shù)據(jù)和回送應(yīng)用程序請(qǐng)求的數(shù)據(jù)；④ 檢測(cè)和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯(cuò)誤。由于文件系統(tǒng)的基本組織信息保存在頁(yè)面的備份空間中，因此，在文件系統(tǒng)加載時(shí)只需要掃描各個(gè)頁(yè)面的備份空間，即可建立起整個(gè)文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而不需要像 JFFS 那樣掃描整個(gè)介質(zhì)，從而大大加快了文件系統(tǒng)的加載速度。如Code maturity level options 代碼成熟等級(jí)選為不支持；enable loadable module support //啟動(dòng)動(dòng)態(tài)載入額外模塊的功能應(yīng)選上、set version information on all module //某個(gè)版本的內(nèi)核編譯的模塊在另一個(gè)內(nèi)核下使用應(yīng)不選、Kernel module loader //讓內(nèi)核在啟動(dòng)時(shí)有自己裝入必需模塊的能力要選上；Graphics support的配置；File systems文件系統(tǒng)的配置等。 Linux 系統(tǒng)移植可分為內(nèi)核部分和系統(tǒng)部分。(5) 調(diào)用內(nèi)核。比如，在 ARM系統(tǒng)中，這可以通過修改 PC 寄存器為合適的地址來實(shí)現(xiàn)。比如在一個(gè)基于 ARM9TDMI CORE 的嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)在上電或復(fù)位時(shí)通常都從地址 0x00000000 處開始執(zhí)行，而在這個(gè)地址處安排的通常就是系統(tǒng) BootLoader 程序。舉例來說，我們常說的X86 Linux平臺(tái)實(shí)際上是Intel X86體系結(jié)構(gòu)和 Linux for X86 操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱；而 X86 WinNT 平臺(tái)實(shí)際上是 Intel X86 體系結(jié)構(gòu)和 WindowsNT for x86 操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。嵌入式 Linux OS 的特點(diǎn)：，性能高、穩(wěn)定，多任務(wù)； CPU，支持多種體系結(jié)構(gòu)，如 X8ARM、MIPS、ALPHA、SPARC等； GUI（Graphic User Interface）以及嵌入式 XWindows；、郵件程序、MP3 播放器、MPEG 播放器、記事本等應(yīng)用程序； SDK（Software Development Kit），同時(shí)提供 PC 上的開發(fā)版本；，可提供圖形化的定制和配置工具；，支持大量的周邊硬件設(shè)備，驅(qū)動(dòng)豐富；，提供實(shí)時(shí)版本和完善的嵌入式解決方案；，強(qiáng)大的技術(shù)支持，完整的文檔；，豐富的軟件資源，廣泛的軟件開發(fā)者的支持，價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)靈活，適用面廣。該芯片具有以下特征：：工作電流只需 1μA，當(dāng)接收不到任何外部和內(nèi)部信號(hào)時(shí)，能夠自動(dòng)關(guān)斷；：在標(biāo)準(zhǔn) 工作模式下，只需要一個(gè) 的小電容；：VCC 在+～+ 之間均可正常工作； 250KB/s，最大 30V/μs 的輸出斜率。 圖32 SDRAM 接口電路 JTAG 接口電路設(shè)計(jì) JTAG 是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議，是一種嵌入式調(diào)試技術(shù)，它在芯片內(nèi)部封裝了專門的測(cè)試電路 TAP（TestAccess Port，測(cè)試訪問口），通過專用的 JTAG 測(cè)試工具對(duì)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 概述 嵌入式硬件對(duì)整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的可靠性具有至關(guān)重要的作用，在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循一定的原則來進(jìn)行設(shè)計(jì)，才可能使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)，減少出錯(cuò)率。結(jié)合本文和所做的項(xiàng)目，給出了一定的總結(jié)，并為更一步完善系統(tǒng)提出了下一步的工作展望。通過編寫 CGI 代碼，實(shí)現(xiàn)了基于 Web 服務(wù)器的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。嵌入式技術(shù)發(fā)展得很快，使 Web服務(wù)器可以運(yùn)行于用閃速存儲(chǔ)器作為大容量存儲(chǔ)設(shè)備的單片計(jì)算機(jī)上，稱為“瘦服務(wù)器”和“瘦客戶機(jī)”的嵌入式服務(wù)器，這些緊縮的技術(shù)使嵌入 Web 服務(wù)器軟件的智能設(shè)備可以被 Web 瀏覽器去訪問。計(jì)算機(jī)技術(shù)也在進(jìn)入一個(gè)叫“后PC技術(shù)”的時(shí)代。研究在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)大型機(jī)械裝備監(jiān)控的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)及改進(jìn)措施。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），不少于15000字，并不少于12張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙。 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)背景及課題研究意義 得益于現(xiàn)代信息的高速傳播，無論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，32 位嵌入式微處理器已然成為高性能嵌入式系統(tǒng)的主流處理器。應(yīng)用這些小型化的廉價(jià)解決方案可將普通的電器或設(shè)備改造為全功能的 Internet 電器，使上網(wǎng)的電器能夠被遠(yuǎn)程控制、診斷以及提供智能服務(wù)，大大提高電器的性能。 本文結(jié)構(gòu)安排本論文的組織結(jié)構(gòu)安排如下：第一章：緒論。 ４ 2 系統(tǒng)方案總體設(shè)計(jì) 本章首先對(duì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)作出了一個(gè)總體規(guī)劃。 硬件系統(tǒng)模塊劃分 根據(jù)嵌入式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制器的功能，以及基于系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及可擴(kuò)展性考慮，系統(tǒng)硬件采用主板＋接口板的設(shè)計(jì)架構(gòu)。目前比較復(fù)雜的器件都支持 JTAG 協(xié)議，如 ARM、DSP（Digital Signal Processing）、FPGA（FieldProgrammable Gate Array）器件等。 電源管理方案 作為工業(yè)產(chǎn)品，電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)本系統(tǒng)有至關(guān)重要的影響。一個(gè)嵌入式 Linux 系統(tǒng)從軟件的角度看通?？梢苑譃樗膫€(gè)層次：① 引導(dǎo)加載程序。一般來說，交叉編譯工具主要由二進(jìn)制工具程序（binutils）、編譯器（gcc）和 c 鏈接庫(kù)（glibc）幾個(gè)部分組成。 BootLoader 的啟動(dòng)過程分析整個(gè) ARM Linux 內(nèi)核的啟動(dòng)可分為三個(gè)階段：第一階段主要是進(jìn)行 CPU 和體系結(jié)構(gòu)的檢查、CPU 本身的初始化以及頁(yè)表的建立等；第二階段主要是對(duì)系統(tǒng)中的一些基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行初始化；最后則是更高層次的初始化，如根設(shè)備和外部設(shè)備的初始化。BootLoader 的第二階段：(1) 初始化本階段要使用到的硬件設(shè)備這通常包括：① 初始化至少一個(gè)串口，以便和終端用戶進(jìn)行 I/O 輸出信息；② 初始化計(jì)時(shí)器等；在初始化這些設(shè)備之前，也可以重新把 LED 燈點(diǎn)亮，以表明我們己經(jīng)進(jìn)入 main()函數(shù)執(zhí)行。 Vivi 的代碼分析與移植 Vivi 是由韓國(guó) Mizi 公司開發(fā)的一種 BootLoader，適合于 ARM9 處理器，支持S3C2440A 處理器，其源代碼可以在 網(wǎng)站下載。通常啟動(dòng)一個(gè) Linux 系統(tǒng)的過程是：一個(gè)不隸屬于任何操作系統(tǒng)的加載程序?qū)?Linux 部分內(nèi)核調(diào)入內(nèi)存，并將控制權(quán)交給內(nèi)存中 Linux 內(nèi)核的第一行代碼，加載程序的工作就完成了。 編譯內(nèi)核在完成以上的配置以后，接著就可以編譯新的內(nèi)核了。 YAFFS 文件系統(tǒng)的移植步驟1．添加 YAFFS 文件系統(tǒng)源代碼到內(nèi)核在內(nèi)核中建立 YAFFS 目錄 fs/yaffs2，并把下載的 YAFFS 源代碼復(fù)制到該目錄下面。 圖51 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接口相關(guān)概念：1．設(shè)備類型Linux 支持三類硬件設(shè)備：字符、塊及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。3．打開設(shè)備打開設(shè)備的接口函數(shù)是 open，根據(jù)設(shè)備的不同，open 函數(shù)完成的功能也有所不同，但通常情況下在 open 函數(shù)中要完成如下工作：遞增計(jì)數(shù)器，檢查特定設(shè)備的特殊情況，初始化設(shè)備，識(shí)別次設(shè)備號(hào)。register_chrdev 函數(shù)格式如下：int register_chrdev (unsigned int major, const char*name, struct file_operation *fops)major：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序向系統(tǒng)申請(qǐng)的主設(shè)備號(hào)，為 0 則系統(tǒng)為此驅(qū)動(dòng)程序動(dòng)態(tài)地分配一個(gè)主設(shè)備號(hào)；name：設(shè)備名；fops：對(duì)各個(gè)調(diào)用的入口點(diǎn)；函數(shù)調(diào)用成功：如果是動(dòng)態(tài)分配主設(shè)備號(hào)，此返回所分配的主設(shè)備號(hào)，且設(shè)備名就會(huì)出現(xiàn)在/proc/devices 文件里。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?yàn)閼?yīng)用程序屏蔽了硬件的細(xì)節(jié)，這樣在應(yīng)用程序看來，硬件設(shè)備只是一個(gè)設(shè)備文件，應(yīng)用程序可以象操作普通文件一樣對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行操作。YAFFS 充分利用了 NAND 閃存提供的每個(gè)頁(yè)面 16 字節(jié)的備用空間，參考了 Smart Media的設(shè)定，備用空間中 6 個(gè)字節(jié)被用作頁(yè)面數(shù)據(jù)的 ECC，2 個(gè)字節(jié)分別用作塊狀態(tài)字和數(shù)據(jù)狀態(tài)字，其余的 8 字節(jié)（64 位）用來存放文件系統(tǒng)的組織信息，即元數(shù)據(jù)。配置中有是針對(duì)我們硬件系統(tǒng)在內(nèi)核裁減時(shí)，需要重要設(shè)置的選項(xiàng)。在 X86平臺(tái)上的 Linux 系統(tǒng)，可以通過移植，使之運(yùn)行在 ARM、PowerPC 等等多種硬件平臺(tái)上。比如，我們用這樣一個(gè)命令行參數(shù)字符串“console=ttyS0, 115200n8”來通知內(nèi)核以 ttyS0作為控制臺(tái)，且串口采用“115200bps、無奇偶校驗(yàn)、8 位數(shù)據(jù)位”這樣的設(shè)置。(5) 跳轉(zhuǎn)到 stage2 的 C 程序入口點(diǎn)在上述一切都就緒后，就可以跳轉(zhuǎn)到 BootLoader 的 stage2 去執(zhí)行了。而在嵌入式系統(tǒng)中，通常并沒有像 BIOS 那樣的固件程序（注，有的嵌入式 CPU 也會(huì)內(nèi)嵌一段短小的啟動(dòng)程序），因此整個(gè)系統(tǒng)的加載啟動(dòng)任務(wù)就完全由 BootLoader 來完成。同一個(gè)體系結(jié)構(gòu)可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)；同樣，同一個(gè)操作系統(tǒng)也可以在不同的體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行。Linux 現(xiàn)已成為嵌入式操作的理想選擇。驅(qū)動(dòng)芯片采用 MAX3233 芯片，擴(kuò)展了一路兩線 RS232 接口。本系統(tǒng)的硬件平臺(tái)采用的是三星公司的 K4S561632，單片容量為 32M，采用 2 片構(gòu)成 64M 的 SDRAM 模塊，具體電路如圖 32 所示。然后設(shè)計(jì)了基于嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，闡述了系統(tǒng)所要完成的功能。第八章：總結(jié)與展望。采用嵌入式 Linux 在實(shí)現(xiàn)的硬件平臺(tái)上構(gòu)建嵌入式操作系統(tǒng)，包括 BootLoader 的設(shè)計(jì)、Linux 內(nèi)核的移植，以及文件系統(tǒng)的制作；③研究 Linux 設(shè)備驅(qū)動(dòng)的工作原理和開法方法，開發(fā)基于 CS8900 網(wǎng)路控制器的驅(qū)動(dòng)程序；編寫 S3C2440AA/D 轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)電壓的實(shí)時(shí)采集；④ 嵌入式 Web 服務(wù)器的構(gòu)建，分析了 Boa 服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了 Boa 服務(wù)器的移植，并在原有的基礎(chǔ)上對(duì)它進(jìn)行了配置。Internet 一向是一個(gè)胖服務(wù)器、瘦客戶機(jī)的技術(shù)。通信，計(jì)算機(jī)，消費(fèi)電子技術(shù)（3C）合一的趨勢(shì)正在逐步形成，無所不在的網(wǎng)絡(luò)和無所不在的計(jì)算機(jī)正在把人們帶到一個(gè)嶄新的信息時(shí)代。通過設(shè)計(jì)A/D及D/A電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸功能。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”）作者簽名： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。要求閱讀相關(guān)考文獻(xiàn)不少于15篇，其中英文文獻(xiàn)不少于5篇。拋去知識(shí)產(chǎn)權(quán)不說，在高性能嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)方面，國(guó)內(nèi)國(guó)外的發(fā)展水平差別并不是很大。同時(shí)，WWW 也慢慢的走向大眾的生活，這樣使得嵌入式系統(tǒng)工作于 Web 上會(huì)有很大的好處，如讓用戶通過 Web 瀏覽器來配置設(shè)備，或讓設(shè)備用 Web內(nèi)容來報(bào)告狀態(tài)。介紹了本課題的來源、研究目的意義，國(guó)內(nèi)外的技術(shù)背景，最后介紹了課題的研究目的和內(nèi)容。然后介紹了系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)，為后面對(duì)系統(tǒng)每個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)做了一個(gè)準(zhǔn)備工作。其中主板包括：ARM 核心 S3C2440A、NAND FLASH、SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）、JTAG（Joint Test Action Group）接口、以太網(wǎng)通訊模塊；接口板包括：RS232 串口通訊模塊、電源模塊、復(fù)位看門狗電路模塊。標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG 接口是 4線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為測(cè)試模式選擇、測(cè)試時(shí)鐘、測(cè)試數(shù)據(jù)輸入和測(cè)試數(shù)據(jù)輸出。為了適應(yīng)各種工作環(huán)境，設(shè)計(jì)兩種供電方式，一種是通過配備的變壓器將 220V 轉(zhuǎn)換成 ；另外一種是電池電壓為 充電電池為整