基于arm-linux平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建(編輯修改稿)
2024-07-15 21:20 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 產(chǎn)物，這就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般指非ＰＣ系統(tǒng)。它是以應(yīng)用為中心、軟硬件可裁減的、能適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)是集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與硬件于一體，類似于ＰＣ中ＢＩＯＳ的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動(dòng)化、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，因此特別適合于要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)的系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成。2 ARM920T內(nèi)核S3C2410 芯片基于ARM920T 內(nèi)核，采用五級(jí)流水線和哈佛結(jié)構(gòu)， MIPS/MHz 的性能，是高性能和低功耗的硬宏單元。ARM920T 具有全性能的MMU、指令和數(shù)據(jù)Cache 以及高速AMBA 總線接口。作為S3C2410 芯片的CPU 芯核，16/32 位ARM920T RISC CMOS 標(biāo)準(zhǔn)單元結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的16kB 指令緩存和16kB 數(shù)據(jù)緩存。S3C2410 內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，提供可擴(kuò)展的功能模塊較多，主要有ARM920T 內(nèi)核（16/32bit RISC CPU），獨(dú)立的16kB 指令和16kB 數(shù)據(jù)緩存，MMU 虛擬內(nèi)存管理單元，LCD 控制器（支持STN 和TFT），NAND flash boot loader，系統(tǒng)管理單元（SDRAM 控制器等），3 通道UART，4 通道DMA，4 通道具備PWM 功能的定時(shí)器，I/O 口，RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘），8 通道10bit 精度ADC和觸摸屏控制器，IIC 總線接口，IIS 數(shù)字音頻總線接口，USB 主機(jī)，USB 設(shè)備，SD/MMC 卡控制器，2 通道SPI 和PLL 數(shù)字鎖相環(huán)組成。S3C2410 提供了一套比較完整的通用系統(tǒng)的外圍設(shè)備，并且使得整個(gè)系統(tǒng)消耗最小。正是因?yàn)樗哂泻芏喑Ｓ玫墓δ苣K，所以也免去了添加配置附加設(shè)備的麻煩。圖1 arm920t內(nèi)核啟動(dòng)圖片上集成的功能主要包括以下幾個(gè)方面：（1） ARM 內(nèi)核， 存儲(chǔ)器， 外部I/O，具有16KB 指令緩存/16kB 數(shù)據(jù)緩存和MMU 的微處理器；（2）外部存儲(chǔ)控制器（sDRAM 控制和片選邏輯）；（3）LCD 控制器（支持上到4k 色的STN 和256k 色的TFT），1 通道LCD 專用DMA；（4）具有外部請(qǐng)求引腳的4 通DMA；（5）3 通道UART（，16Byte Tx FIFO 和16Byte Rx FIFO）/2 通道SPI；（6）1 通道IIC 總線控制器/1 通道IIS 總線控制器；（7） 版本的SD 版本的MultiMedia 卡協(xié)議；（8）2 個(gè)USB 主機(jī)/1 個(gè)USB 設(shè)備（）；（9）4 通道PWM 計(jì)時(shí)器/1 通道內(nèi)部計(jì)時(shí)器；（10）看門狗電路；（11）117 個(gè)通用I/O 口/24 通道外部中斷源；（12）電源控制：常規(guī)、緩慢、空閑和斷電模式；（13）8 通道10 位ADC 和觸摸屏接口；（14）具有日歷功能的實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC；（15）具有鎖相環(huán)的片上時(shí)鐘發(fā)生器。3 Lunix內(nèi)核移植3．1 內(nèi)核移植難點(diǎn)Linux系統(tǒng)的內(nèi)核是多層次結(jié)構(gòu)的單體內(nèi)核，其可移植性比微內(nèi)核要差一些，但是，這種內(nèi)核具有較高的效率。從操作系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，微內(nèi)核作為一種先進(jìn)的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是操作系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)潮流。但是，微內(nèi)核結(jié)構(gòu)較低的系統(tǒng)通信效率大大的降低了系統(tǒng)的性能。所以，從系統(tǒng)效率和性能的角度來(lái)考慮，Linux并沒有采用先進(jìn)的微內(nèi)核結(jié)構(gòu)而是選擇了傳統(tǒng)的單體內(nèi)核機(jī)構(gòu)。3．2 內(nèi)核移植的基本策略在Linux2．6內(nèi)核支持下，Linux已經(jīng)在許多典型的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)移植，其中包括：I38ARM、MIPS、ALPHA、PowerPC、SPARC、SH等。但是對(duì)于基于特定硬件體系設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)，需要從頭對(duì)Linux進(jìn)行移植。此外還有部分體系的硬件平臺(tái)，Linux只對(duì)其中部分的CPU或目標(biāo)板提供了支持，如果使用了Linux尚未支持的CPU或目標(biāo)板，也需要對(duì)Linux內(nèi)核進(jìn)行移植工作。通?？梢圆捎靡韵聝煞N方法進(jìn)行Linux內(nèi)核移植工作：(1)從頭設(shè)計(jì)。即采用“自底向上”的設(shè)計(jì)方法，從硬件的需求考慮逐步的采用分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試。這種方法比較適合針對(duì)一種全新的硬件平臺(tái)開展移植工作。(2)修改已有的代碼。如前所述，Linux已經(jīng)可以在多種體系結(jié)構(gòu)中運(yùn)行，那么，
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