嵌入式系統(tǒng)結(jié)課設(shè)計(jì)(論文)(編輯修改稿)
2024-07-23 15:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A255還具有豐富的擴(kuò)展接口，除了SDRAM、DRAM和Flash等系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口外，還可支持PCMCIA、Compact Flash、MMC／SD Card擴(kuò)展卡，UART、Blue Tooth、IC、SSP、USB Slave等串行接口以及大量的GPIO接口。以PXA255作為移動(dòng)機(jī)器人的處理平臺(tái)，能夠進(jìn)行后續(xù)的視覺以及復(fù)雜的應(yīng)用開發(fā)。為了以后系統(tǒng)開發(fā)的方便，需要進(jìn)行Boot Loader(啟動(dòng)加載器)的移植，這里選用源代碼開放的UBoot作為Boot Loader進(jìn)行移植。下面是上位計(jì)算機(jī)總體配置的描述：微處理器：Intel Xscale PXA255，主頻：400Mhz；32bit RISC架構(gòu)， 32K指令cache。存儲(chǔ)器：SDRAM 64MByte，總線速度100MHz；Intel NOR FLASH 32MByte。顯示系統(tǒng)：LCD接口，支持各種STN，TFT LCD，最高支持800X600 TFT LCD；4+2可編程LED指示燈。輸入設(shè)備：4個(gè)可編程按鍵；4線制電阻式觸摸屏接口；SPI接口，可擴(kuò)展鍵盤。音頻系統(tǒng)：立體聲輸出，輸出阻抗32歐姆；立體聲混音輸入，LINE IN，單聲道麥克風(fēng)輸入。通訊接口：10／100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口一個(gè)；IRDA紅外接口一個(gè)，支持SIR和FIR；標(biāo)準(zhǔn)RS232接口一個(gè)，支持完全的控制信號(hào)；標(biāo)準(zhǔn)UART接口一個(gè)，可支持高速藍(lán)牙傳輸；USB DEVICE接口一個(gè)。調(diào)試接口：標(biāo)準(zhǔn)JTAG口一個(gè)，支持仿真器調(diào)試；CPLD JTAG口一個(gè)，支持CPLD內(nèi)容更新。擴(kuò)展卡槽：CF卡插座一個(gè)，支持存儲(chǔ)卡，WLAN，MODEM，ETHERNET；SD卡插座一個(gè)，支持存儲(chǔ)卡；其他：4個(gè)可編程IO口；4個(gè)10bitADC接口；1個(gè)PWM輸出口；FlashSDRAMCS8900以太網(wǎng)控制RJ45鍵盤觸摸屏ADS7843PXA255232串行口總線驅(qū)動(dòng)CF16通道DMA控制器USBHOSTTFTLCDLCD信號(hào)線圖3 PXA255的處理器結(jié)構(gòu)圖3 Linux的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，很大的工作量是為各種設(shè)備編寫驅(qū)動(dòng)程序，除非系統(tǒng)不使用操作系統(tǒng)，程序直接操縱硬件。Linux系統(tǒng)中，內(nèi)核提供保護(hù)機(jī)制，用戶空間的進(jìn)程一般是不能直接訪問硬件的。Linux中設(shè)備被抽象出來，所有設(shè)備都被看成文件。設(shè)備的讀寫和普通文件一樣。用戶進(jìn)程通過文件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口訪問設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序主要完成這些功能：(1)探測(cè)設(shè)備和初始化設(shè)備；(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。Linux系統(tǒng)把設(shè)備分成3種類型：字符型設(shè)備，塊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)沒備。字符設(shè)備的讀寫以字節(jié)為單位，存取時(shí)沒有緩存。塊設(shè)備讀寫以塊為單位，存取時(shí)有緩存支持以提高效率。典型的字符設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤及串行口等。塊設(shè)備主要包括硬盤、軟盤、CDROM等，一個(gè)系統(tǒng)要安裝操作系統(tǒng)必須使用塊設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用于通信，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在Linux里做專門的處理。Linux的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要基于BSD Unix的socket機(jī)制。在系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序之間定義有專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(sk buff)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。系統(tǒng)里支持對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的緩存，提供流量控制機(jī)制和對(duì)多種協(xié)議的支持。所有設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序都有一些共性，對(duì)編寫所有類型的驅(qū)動(dòng)程序都通用，操作系統(tǒng)提供給驅(qū)動(dòng)程序的支持也大致相同。這些特性包括；(1)讀寫幾乎所有設(shè)備都有輸入和輸出。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序要負(fù)責(zé)本設(shè)備的讀寫操作。 (2)中斷中斷在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)中有重要的地位。操作系統(tǒng)必須提供驅(qū)動(dòng)程序響應(yīng)中斷的能力。(3)時(shí)鐘在實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，很多地方會(huì)用到時(shí)鐘。如某些協(xié)議里的超時(shí)處理，沒有中斷機(jī)制的硬件的輪詢等。操作系統(tǒng)應(yīng)為驅(qū)動(dòng)程序提供定時(shí)機(jī)制，一般是在預(yù)定的時(shí)間過了以后回調(diào)注冊(cè)的時(shí)鐘函數(shù)。Linux的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以分為以下三個(gè)重要組成部分：(1) 自動(dòng)配置和初始化子程序，負(fù)責(zé)檢測(cè)所要驅(qū)動(dòng)的硬件設(shè)備是否存在和能否正常工作。如果該設(shè)備正常，則對(duì)這個(gè)設(shè)備及其相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序需要的軟件狀態(tài)進(jìn)行初始化。這部分驅(qū)動(dòng)程序僅在初始化時(shí)被調(diào)用一次。 (2) 服務(wù)與I/O請(qǐng)求的子程序，又稱為驅(qū)動(dòng)程序的上半部分。調(diào)用這部分程序是由于系統(tǒng)調(diào)用的結(jié)果。這部分程序在執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)仍認(rèn)為是與進(jìn)行調(diào)用的進(jìn)程屬于同一個(gè)進(jìn)程，只是由用戶態(tài)變成了核心態(tài)，具有進(jìn)行此系統(tǒng)調(diào)用的用戶程序的運(yùn)行環(huán)境，因而可以在其中調(diào)用一些與進(jìn)程運(yùn)行環(huán)境有關(guān)的函數(shù)。(3) 中斷服務(wù)子程序，又稱為驅(qū)動(dòng)程序的下半部分。在Linux系統(tǒng)中，并不是直接從中斷向量表中調(diào)用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的中斷服務(wù)子程序，而是由Linux系統(tǒng)來接收硬件中斷，再由系統(tǒng)調(diào)用中
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1