【正文】 成程序的編譯、連接到最后可執(zhí)行代碼中運行 [1]。因此為了空間充足要提前為 RedHat Linux 的安裝大約要預(yù)留 5 到 15G 的空間，具體要看用戶的硬盤空間大小來 確定。所以，在在進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)時，通常需要交叉編譯的方式進行開發(fā)。 基于 ARM 的嵌入式 Linux 交叉開發(fā)環(huán)境 由于嵌入式系統(tǒng)是應(yīng)用在計算機系統(tǒng)上的專業(yè)系統(tǒng)，它的功能、使用方法和使用環(huán)境都與普通的 PC 機大不相同。同時 Linux 也支持多處理器技術(shù)。此外 Linux 還是一種嵌入式操作系統(tǒng)，可以運行在 PDA、電視機頂盒或游戲機上。并且可以作為服務(wù)器端提供 WWW、 FTP、 EMail 等服務(wù)。它的網(wǎng)絡(luò)功能與內(nèi)核設(shè)備緊密相連在一起，在這方面 Linux 操作系統(tǒng) 要優(yōu)于其他操作系統(tǒng)。由于 Linux 操作系統(tǒng)需要應(yīng)用到 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，這就要求穩(wěn)定性也要比較高，實際上 Linux 在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器方面做的也比較成功。許多用戶在考慮使用 Linux 時，就想到以前常見的應(yīng)用程序在 Windows 下是否能正常運行，他們的疑慮在這一點被成功的消除了。 POSIX Linux完全的兼容，這使得可以運行常見的 DOS、 windows在 Linux下通過相應(yīng)的模擬器。正是這一特性，全世界無數(shù)程序員參與了 Linux 編寫工作，源代碼的修改，根據(jù)自己興趣和靈感程序員可以對其進行相應(yīng)的修改。 （ 3）開源免費 Linux 是一款開源的完全免費的操作系統(tǒng)，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)下載申請等途徑免費獲得，并可以根據(jù)需求自己可以修改其源代碼。 （ 2）多任務(wù)、多用戶 Linux 采用多 用戶切換狀態(tài)，各個用戶之間有著自己特殊的管理權(quán)力對自己的文件設(shè)備，用戶之間互不影響得到了充分的保護。它同時也提供了類似 Windows 圖形界面的系統(tǒng)，用戶可以使用鼠標對其進行操作。 Linux 系統(tǒng)的優(yōu)點 （ 1）良好的界面 字符界面和圖形界面同時被 Linux 采用著。同時，也推進了 linux 在操作系統(tǒng)領(lǐng)域的推廣與普及。 現(xiàn)在， linux 幾乎可以運行在所有類型的 CPU 的計算機上，包括基于 intel x86 系列機及其各種兼容型個人計算機，使用 SPARC、 POWERPC、 Itanium 的工作站和服務(wù)器，還有一些手持設(shè)備， PDA,游戲機，手機，嵌入式產(chǎn)品等，都會有 Linux 的身影出現(xiàn)。Linux 操作系統(tǒng)不僅被 Linux 操作系統(tǒng)軟件包所包括，而且文本編輯器、高級 語言編譯器等應(yīng)用軟件也包含在內(nèi)。具有多功能例如：多任務(wù)、多用戶并發(fā)。 在 linux 的特性中靈活性和高效性得到了充分的體現(xiàn)。它最初只是受 Andy Tanenbaum 教授的 Minix 啟發(fā)而開發(fā)的個人愛好的程序，但后來它逐漸發(fā)展成為一個擁有自己版權(quán)的完整操作系統(tǒng)。 Linux 是由赫爾辛基大學(xué)的 Linus Torvalds 開發(fā)的。事實上，幾乎所有為 UNIX 編寫的程序都可以在 Linux 上運行。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示： L C D 控 制 器AHBBUSU S B 主 機 控 制 器E x t M a s t e rN A N D 控 制N A N D F l a s h 引 導(dǎo) 啟 動 加 載時 鐘 發(fā) 生 器（ M P L L ）橋 路 和 D M A （ 4 個 通 道 ）U A R T 0 , 1 , 2U S B 設(shè) 備 控 制 器S D I / M M C看 門 狗 定 時 器總 線 控 制 器總 裁 / 譯 碼S P I 0 , 1APBBUS1 2 C1 2 SG P I O定 時 器 / P W M0 ~ 3 , 4 ( 內(nèi) 部 )R T CA D CA C 9 7L C DD M A 圖 S3C2440 功能框圖 哈爾濱 工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第 3 章 創(chuàng)建嵌入式 linux 軟件開發(fā)平臺 Linux 系統(tǒng) Linux 是一個類 UNIX 內(nèi)核的可自由發(fā)布的實現(xiàn)版本，是一個操作系統(tǒng)的底層核心。 CP14 具有調(diào)試控制，CP15 具有存儲系統(tǒng)控制以及測試控制。其中虛擬內(nèi)存可以被內(nèi)存管理單元所管理，由獨立的 16KB 地址和 16KB 數(shù)據(jù)高速緩存器組成了高速存儲設(shè)備?？梢赃_到 203MHz 的運行頻率。對于最高級的語言的采用，總體來說，會提高性能的 30％左右。 2 .指令周期的改進 對于處理器性能我們會用改進指令周期的方法來提高。在 5 個時鐘周期內(nèi)可以通過 5級流水線將每個 指令分配進去，有 5 個指令在同一時刻被執(zhí)行。我們通過增加時鐘頻率和減少指令執(zhí)行周期來實現(xiàn)處理速度的提高。因為 ARM9 的全新特性能夠滿足各種新需求的同時減少產(chǎn)品研發(fā)時間并降低研發(fā)費用。主要包括： (1)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：手機無線上網(wǎng)、電子郵件的收發(fā)及其他 GPS 定位服務(wù)等功能 (2)掌上平板電腦功能：包括用戶操作系統(tǒng) (Windows CE、 Symbian OS、 Linux等 )及其他功能； (3)高性能功能：音頻播放、可視電話、手機游戲等。 TFTLCD 以其分辨率高、響應(yīng)速度快和色彩豐富等優(yōu)點正逐漸取代 STNLCD，隨著 TFT 工藝的成熟 ,TFT 已逐漸成為現(xiàn)在液晶顯示領(lǐng)域的主流產(chǎn)品 哈爾濱 工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 ARM9 處理器 ARM9 系列 處理器是英國 ARM 公司設(shè)計的主流嵌入式處理器，主要包 ARM9TDMI和 ARM9ES 等系列。通過一層特殊處理的補償膜 ,能夠克服 STNLCD 的缺點。介于 TNLCD 和 STNLCD之間 ,其性能也介于 TNLCD 和 STNLCD 之間。即高扭曲向列型 液晶顯示器。它 與 TNLCD 的結(jié)構(gòu)相似 ,不同的是它的扭曲角不是 90 度 ,而是在 180～ 270 度之間 ,雖然僅僅扭曲角不同 ,但它的工作原理與 TNLCD 完全不同。 STNLCD 是 Super Twist Liquid Crystal Display 的簡稱。這就是扭曲向列型液晶顯示器名稱的由來。液晶分子的定向就是使玻璃表面平行于圓柱型的液晶分子沿一個固定方向排列，分子長軸的方向是由定向處理的方向而定的。 TNLCD 就是扭曲向列液晶顯示器。 S 3 C 2 4 4 0S D R A ML C D 驅(qū) 動 器T F T L C D電 源顯 示 緩 存L C D 控制 器數(shù) 據(jù) 線 D A T A地 址 線數(shù) 據(jù) 線控 制 線時 鐘 線 圖 LCD驅(qū)動結(jié)構(gòu)框圖 LCD 液晶屏 隨著信息顯示技術(shù)的發(fā)展 ,液晶顯示器已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在進行平臺移植時，可能會出現(xiàn)不同的運算結(jié)果，甚至造成系統(tǒng)的崩潰，這在系統(tǒng)和程序開 發(fā)時，是需要保持警惕的。第一層是用戶界面函數(shù)，每個嵌入式系統(tǒng)的硬件所提供的用戶界面不一樣，雖然大多數(shù) LCD 的屏幕以及觸摸面板的方式，但還是有屏幕尺寸的不同，所以有關(guān)界面的設(shè)計，需要根據(jù)不同的平臺而進行相應(yīng)的調(diào)整。 嵌入式系統(tǒng)不具有自主開發(fā)能力，即使設(shè)計完成后用戶端通常也不能對其中的程序功能進行 修改，必須有一套自主開發(fā)程序和相應(yīng)的環(huán)境才能進行研發(fā)。 嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率的設(shè)計，量體裁衣、去除冗余、力爭在同樣的硅片面積上實現(xiàn)更高的性能，這樣才能在具體應(yīng)用中對處理器的選擇更具有競爭力。 嵌入式系統(tǒng) 是將先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的應(yīng)用產(chǎn)物。嵌入式系統(tǒng)的軟件和硬件都是可裁剪的。嵌入式系統(tǒng)的軟件一般不是存儲與磁盤等載體，而是固化在存儲器芯片或單片系統(tǒng)的存儲器里，系統(tǒng)體積遠遠小于普通計算機操作系統(tǒng)，可以快速響應(yīng)外部事件，使得嵌入式系統(tǒng)具有非常好的實時性。嵌入式 CPU 與通用型的最大不同 ,就是嵌入式 CPU 針對特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，偏重于圖像處理、數(shù)據(jù)處理、科學(xué)計 算、低功耗等其中的一項或者幾項，相對普通計算機處理器更具有專一性。與傳統(tǒng)的普通計算機、數(shù)字產(chǎn)品相比，嵌入式系統(tǒng)具有以下特點： 專用型強。這是一個正在迅速發(fā)展的階段 .目前許多嵌入式系統(tǒng)還局限于 Inter之 外 ,但隨著 Inter的逐漸發(fā)展以及 Inter技術(shù)和工業(yè)控制技術(shù)結(jié)合日益密切 ,嵌入式系統(tǒng)的未來要逐漸走要與 Inter 的結(jié)合時代。主要具有操作系統(tǒng)內(nèi)核小、效率高等特點 ,并且模塊化和擴展性得到了高度的體現(xiàn) 。操作系統(tǒng)達到特定的兼容性和擴展性 。這些系統(tǒng)基本應(yīng)運用于一些專業(yè)性比較強的工業(yè)控制系統(tǒng)中 ,基本沒有操作系統(tǒng)的支持和協(xié)助 ,通過匯編語言對系統(tǒng)進行控制； 第二階段是以嵌入式中央處理器為基礎(chǔ) ,以基本操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展過程 嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)，距今將近有四 十年的時間，近年來，隨著智能系統(tǒng)，通訊產(chǎn)業(yè)，多媒體娛樂，計算機產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和日趨融合，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越貼近普通人的生活，嵌入式技術(shù)也受到專業(yè)開發(fā)人員的追捧。 嵌入式系統(tǒng)主要以應(yīng)用為研究中心、以計算機應(yīng)用技術(shù)為研究基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、適用于應(yīng)用系統(tǒng)，對功能、可靠性、成本、體積、功耗等 5 項嚴格要求的專業(yè)型計算機系統(tǒng)。在 LINUX 系統(tǒng)中設(shè)備驅(qū)動是內(nèi)核的一部分 , 原理和 LCD 的驅(qū)動方式； 下設(shè)備驅(qū) ； LCD 顯示驅(qū)動程序； 中的顯示驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)和框架。 本文的研究內(nèi)容 課題研究的基本 內(nèi)容學(xué)習(xí) LCD 顯示啟動基本原理了解 LINUX 下 FRAMEBUFFER哈爾濱 工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 結(jié)構(gòu)原理。而 Linux 操作系統(tǒng)做為開源的操作系統(tǒng)也在市場中占據(jù)了很重要的地位 。目前在多媒體應(yīng)用的推動下 ,彩色 LCD 也逐漸多地運用到了嵌入式系統(tǒng)中 ,如新型產(chǎn)品掌上電腦 PDA多采取 TFT顯示器件 ,彩色圖形界面 ,圖片顯示和視頻媒體播放也得到了相應(yīng)的支持。隨著嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸廣泛功能也逐漸強大對系統(tǒng)中的人機交互界面的要求也逐漸提高 ,在應(yīng)用需求的日益驅(qū)使下許多基于 Linux下的圖形化界面軟件包的開發(fā)和移植程序中都涉及到了底層 LCD 驅(qū)動的開發(fā)問題。 由于液晶顯示器的大量需求，以及 linux 操作系統(tǒng)眾多的優(yōu)點，因此，本題目的設(shè)計選擇了以 linux 作為嵌入式設(shè)備的操作系統(tǒng)，對于基于 linux 的嵌入式 LCD 驅(qū)動，將會有很好的應(yīng)用前景。這些接口可以使驅(qū)動程序獨立于內(nèi)核的其他部分而建立，以模塊的形式，在需要時動態(tài)的插入到內(nèi)核中，在不需要時可以移出內(nèi)核。我們用標準化的調(diào)用來執(zhí)行用戶的操作，然后而特定的調(diào)用將被獨立于特定的驅(qū)動程序。驅(qū)動程序在 linux 內(nèi)核中起到重要的作用。為了更加便利的對系統(tǒng)進行個性化的設(shè)置，需要用戶與系統(tǒng)有相應(yīng)的交互，那么，就需要將交互過程可視化，因此，越來越多的嵌入式設(shè)備就配備了液 晶屏，一方面可以提高系統(tǒng)的交互性，另一方哈爾濱 工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 面，也為多媒體技術(shù)的應(yīng)用帶來更廣闊的空間，無論是 MP3， MP4，甚至我們每個人手上的手機，都是液晶顯示屏，同樣都有對于多媒體娛樂的需求，為我們提供更加豐富多彩的生活。以前的嵌入式系統(tǒng)相對比較簡單，往往只有一個很小的芯片，程序固化在產(chǎn)品的內(nèi)部，完成相對簡單的功能，交互性比較低。 本設(shè)計選擇以嵌入式 lcd 的開發(fā)為題，正是為了更好的研究與應(yīng)用 LCD 服務(wù)我們的社會生活，促進嵌入式應(yīng)用的發(fā)展。 隨著嵌入式開發(fā)和智能設(shè)備的不斷發(fā)展，科學(xué)賦予人們的人機交互的能力越來越強，對其的要求也是越來越高，而顯示屏幕的應(yīng)用無疑讓人機交互達到了一個新的發(fā)展層次。因此，嵌入式系 統(tǒng)步入了微型機時代。例如，將微型計算機經(jīng)電器加固，機械加固，并配置各種外圍 GPIO 電路，安裝到大型車體中構(gòu)成自動駕駛儀或發(fā)動機狀態(tài)系統(tǒng)檢測，以此，計算機就丟掉了原有的形態(tài)和普及得分計算機能力。直到 20世紀 70年代中期，微處理器計算機的出現(xiàn)，計算機才實現(xiàn)了歷史性的突破。 the LCD 哈爾濱 工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目錄 摘要 ............................................................................................................................................. I Abstract ..................................................................................................................................... II 第一章 緒論 ............................................................................................................................ 1 概述 ............................................................................................................................ 1 目前的發(fā)展現(xiàn)狀及前景 ........................