【正文】 作系統(tǒng)相比 (如下表 1所示 )， Linux具有很多優(yōu)點 。主流嵌入式 Linux產(chǎn)品有：美國墨西哥理工學院開發(fā)的嵌入式 Linux操作系統(tǒng) RT一Linux； Lineo公司的主打產(chǎn)品 uClinux；北京中科院紅旗軟件公司推出的紅旗嵌入式Linux等。目前正在開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)中 ， 49％的項目選擇 Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)。 嵌入式 Linux 系統(tǒng)概述 Linux最初是一個遵循 POSIX標準的由一名芬蘭學生編寫源代碼完全開放的免費操作系統(tǒng)。目前， 市場 上有很多商業(yè)性嵌入式系統(tǒng)都在努力的為自己爭取著嵌入 式市場的份額， Linux 以其內(nèi)核可裁剪、移植性好、源代碼開放等優(yōu)點受到越來越多的 企業(yè)和研發(fā)機構的關注。一般模式下需要兩個電源，一個提供給喚醒邏輯，另外一個提供給 CPU 和內(nèi)部邏輯，在 Poweroff 模式下，后一個電源關閉。 Idle 模式：斷開 FCLK 與 CPU 核的連接，外設保持正常，該模式下的 任何中斷都可喚醒 CPU。這種模式允許用戶通過軟件控制外設，可以斷開提供給外設的時鐘以降低功耗。 S3C2410 支持 HCLK、FCLK 和 PCLK 的分頻選擇，其比率是通過 CLKDIV 寄存器中 的 HDIVN 和 PDIVN 控制的 . (3)電源管理 S3C2410 電源管理模塊通過 4 種模式有效地控制功耗，即正常 (Normal)模式、省電(Slow)模式、空閑 (Idle)模式和斷電 (Poweroff)模式。復位后，即使不想改變默認的 PLLCON 值，也需要重新寫一遍。時 鐘管理模塊同時擁有 兩個鎖相環(huán)，一個稱為 MPLL，擁于 FCLK、 HCLK 和 PCLK；另一個稱為 UPLL， 用于 USB 設備。 S3C2410 處理器體系結(jié)構 支持大端 (Big Endian)/小端 (Little Endian)模式； 地址空間為每個內(nèi)存塊 128MB(一共 1GB)，每個內(nèi)存塊支持 8/16/32位數(shù)據(jù)總線編程； 8個內(nèi)存塊， 6 個用于 ROM、 SRAM 和其它， 2 個用于 ROM/SRAM/SDRAM； 1個起始地址和大小可編程的內(nèi)存塊 (Bank7)； 7個起始地址固定的內(nèi)存塊（ Bank0~Bank6)； 所有內(nèi)存塊可編程尋址周期； 支持 SDRAM 自動刷新模式； 支持多種類型 ROM 啟動，包括 NOR/NAND Flash、 EEPROM 等。其特性包括 ：兩個時鐘周期傳輸；無需等待周期和回應信號；控制邏輯簡單，只有四個控制信號。A [ 3 1 : 0 ]I D [ 3 1 : 0 ]D D [ 3 1 : 0 ]D P I [ 3 1 : 0 ]W B P A [ 3 1 : 0 ]D V A [ 3 1 : 0 ]廣東石油化工學院本科畢業(yè) (設計 )論文： 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設計 4 總線，它包括以下一些特性：單個時鐘邊沿操作；非三態(tài)的實現(xiàn)方式；支持突發(fā)傳輸；支持分段傳輸；支持多個主控制器；可配置 32 位 ~128 位總線寬度；支持字節(jié)、半字節(jié)和字的傳輸。SG P I OR T CA D CT i m e r / P W M0 ~ 3 , 4APB總線J T A GA R M 9 2 0 TI P A [ 3 1 : 0 ]I V 178。 D M A時 鐘 發(fā) 生 器（ M P L L ）U A R T 0 , 1 , 2U S B 設 備S D I / M M C看 門 狗總 線 控 制S P I 0 , 1I 178。其主要功能是鎖存來自 AHB 系統(tǒng)總線 的地址、數(shù)據(jù)和控制信號，并提供二級譯碼以產(chǎn)生 APB 外圍設備的選擇信號，從而實現(xiàn) AHB 協(xié)議到 APB 協(xié)議的轉(zhuǎn)換。 第一章 ARM9 s3c2410 簡介 3 圖 11 s3c2410 芯片內(nèi)部結(jié)構 AMBA、 AHB、 APB 總線特點 AHB 總線上最多可以有 16 個主模塊和任意多個從模塊，如果主模塊數(shù)目大于 16，則需再加一層結(jié)構 (具體參閱 ARM 公司推出的 Multilayer AHB 規(guī)范 )。 為了提高系統(tǒng)運行速度，減少能量損失， ARM920T 核微處理器把片上器件按器件工作頻率，使用頻度分成三個模塊，各個模塊通過各自總線連接，模塊之間采用一種叫總線橋的結(jié)構過度。為了降低系統(tǒng)總成本和減少外圍器件，這款芯片中還集成了下列部件： 16KB 指令 Cache、 16KB 數(shù)據(jù) Cache、 MMU、外部存儲器控制器、 LCD 控制器 (STN和 TFT)、 NAND Flash 控制器、 4個 DMA 通道、 3 個 UART 通道、 1 個 I2C 總線控制器、 1個 I2S 總線控制器，以 及 4個 PWM 定時器和一個內(nèi)部定時器、通用 I/O 口、實時時鐘、8通道 10 位 ADC 和觸摸屏接口、 USB 主、 USB 從、 SD/MMC 卡接口等。 ARM 是 32 位嵌入式微處理器的行業(yè)領先提供商，已推出各種各樣基于通用體系結(jié)構的處理器，這些處理器具有高性能和行業(yè)領先的功效 ，而且系統(tǒng)成本也有所降低。 ARM 完整產(chǎn)品線包括微控制器、微處理器、圖形處理器、實現(xiàn)軟件、單元庫、嵌入式內(nèi)存、高速連接產(chǎn)品、外設以及開發(fā)工具。 ARM 技術 ARM 體系結(jié)構是業(yè)界領先的微處理器體系結(jié)構，為系統(tǒng)和軟件工程師提供了開發(fā)低能耗、高 性能消費類和工業(yè)產(chǎn)品的硅驗證解決方案。該項目的實現(xiàn)是在 ubuntu 環(huán)境下進行實現(xiàn)的，通過交叉編譯工具鏈armlinuxgcc 進行編譯內(nèi)核、 LCD 應用程序，通過網(wǎng)絡的形式將 Linux 內(nèi)核燒入到norflash 中，然后在內(nèi)核啟動后通過網(wǎng)絡進行掛載文件系統(tǒng)。而對于要寫入的 buffer 的位圖信息，必須要對圖片進行解碼，從而獲得要現(xiàn)實的圖片的位圖數(shù)值，從而進行寫入。 對于在 Linux 內(nèi)核中實現(xiàn) LCD 液晶顯示器的驅(qū)動，內(nèi)核中本身有相應的實現(xiàn)，可以進行參考實現(xiàn)，但是本項目實現(xiàn)中，不采用內(nèi)核中的定義實現(xiàn)方法，而是采用獨立對相關變量進行定義和賦值，最終向 Linux 內(nèi)核的上層進行提交 fb_info 結(jié)構體實現(xiàn)對 LCD硬件的向上層注冊。 此設計 是為了在 ARM9 硬件平臺上，通過 Linux 系統(tǒng)實現(xiàn) LCD 液晶顯示器的驅(qū)動，并通過 LCD 應用程序?qū)崿F(xiàn)圖片在該 LCD 液晶顯示器上進行動態(tài)顯示。正是由于嵌入式 Linux 系統(tǒng)具有低成本、多種硬件平臺支持、優(yōu)異的性能和良好的網(wǎng)絡支持的優(yōu)點，而且液晶顯示器作為輸出設備具有體積小，耗電省的優(yōu)點，讓它們在各類儀器設 備的控制過程中占據(jù)著越來越重要的角色。嵌入式具有軟件代碼小、高度自動化和響應速度快等特點 ,因而進入 21 世紀后其應用越來越廣泛 ,例如 ,各種家用電器如電冰箱、自動洗衣機、數(shù)字點電視機、數(shù)碼相機等廣泛應用這種技術。 本設計的最終目的是在 LCD 液晶顯示器上動態(tài)顯示多張圖片，涉及到了從 LCD 驅(qū)動層到應用層的實現(xiàn)，關鍵技術為 LCD 驅(qū)動實現(xiàn)、圖片解碼、 LCD 應用程序?qū)崿F(xiàn)。 軟件平臺采用 Linux 內(nèi)核，版 本為 。 而 這種處理能力的提高是通過增加時鐘頻率和減少指令執(zhí)行周期實現(xiàn)的。 在本設計中硬件平臺采用 ARM9 些列，屬于中高端性能的芯片。 教研室負責人 指導教師 接受設計論文任務開始執(zhí)行日期 年 月 日 學生簽名 摘要 I 摘 要 近年來，隨著計算機技術及集成電路技術的發(fā)展，嵌入式技術日漸普及，在通訊、網(wǎng)絡、工控、醫(yī)療、電子等領域發(fā)揮著越來越重要的作用。 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設計實現(xiàn)在 ARM 的硬件平臺和 Linux 軟件平臺上顯示圖片，使得我對 LCD 實現(xiàn)的過程的硬件部分、圖片解碼 和 LCD 應用程序的實現(xiàn)都有了深刻的理解，也進一步加深了對 Linux 下驅(qū)動實現(xiàn)原理的理解，對圖片的解碼有了更深一步的認識，同時也對于 Linux 用戶層的應用程序如何調(diào)用到驅(qū)動層的實現(xiàn)有了深刻的理解。在圖片解碼實現(xiàn)中，本設計只實現(xiàn)對 JPG 格式圖片的顯示，對于輸入的 JPG 格式的圖片，由于對于 JPG 格式的圖片的數(shù)據(jù)格式排列不了解，所以首先將通過圖片庫將該格式的圖片轉(zhuǎn)換成 PMB 格式的圖片，而對于 PMB 格式的圖片可以直接知道數(shù)據(jù)格式的排列信息，首 先開始的 56 個字節(jié)為信息頭和數(shù)據(jù)頭，然后接下來的才是位圖信息，所以就可以直接讀取位圖信息進行顯示到 LCD 上，實現(xiàn)對 LCD 圖片的動態(tài)顯示。步驟三是在上面兩個步驟都實現(xiàn)了之后，就可以向內(nèi)核系主任 批準日期 注冊 LCD 驅(qū)動，同時向 Linux 內(nèi)核上層提交設置的 fb_info 結(jié)構體對象。在 LCD 驅(qū)動層的實現(xiàn)中，本設計采用三個步驟進行；步驟一是設置 fb_info 結(jié)構體， fb_info 結(jié)構體中的成員元素包含了對要實現(xiàn)的 LCD 的硬件信息和對 LCD 操作的函數(shù)，所以直接根據(jù) LCD 硬件信息進行設置 fb_info 結(jié)構體成員元素，然后實現(xiàn)對 LCD 操作的函數(shù)即可。在 LCD 應用程序?qū)崿F(xiàn)上，在LCD 驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)了并創(chuàng)建了設備節(jié)點時，在應用程序中就可以直接 open 該設備節(jié)點，得到 LCD 驅(qū)動層實現(xiàn)的 buffer 后，從而可以相應的 write 和 read 操作，實現(xiàn)將圖片顯示到 LCD 液晶顯示器上。其中在 LCD驅(qū)動層的實現(xiàn)中，必須對 ARM9 s3c2410 的硬件結(jié)構進行分析，雖然在 Linux內(nèi)核中已經(jīng)對該芯片提供的支持，但要設置芯片的相應輸出引腳為 LCD 引腳；其次要對 LCD 液晶顯示器進行分析，參考該 LCD 的手冊進行時序的分析，并進行相應的硬件編程；最后也是最為重要的就是要了解在 Linux 內(nèi)核中 LCD 驅(qū)動是如何實現(xiàn)的 ，當然可以參考內(nèi)核中其他類型 LCD 的實現(xiàn)，對在 Linux 內(nèi)核中是如何進行 LCD 驅(qū)動實現(xiàn)的層次化結(jié)構必須要了解清楚。 學生簽名： 年 月 日 畢 業(yè) 設 計（ 論 文）任 務 書 計算機科學與技術 系 計算機科學與技術 專業(yè) 計算機 班 學生 一、畢業(yè)設計 (論文 )課題 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設計 二、畢業(yè)設計 (論文 )工作自 20xx 年 3 月 11 日起至 20xx 年 6 月 15 日止 三、畢業(yè)設計 (論文 )進行地點 廣東石油化工學院 四、畢業(yè)設計 (論文 )的內(nèi)容要求 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設計是在 ARM9 平臺上移植 Linux 系統(tǒng)，然后基于 Linux 系統(tǒng)內(nèi)核進行 LCD 驅(qū)動實現(xiàn)的設計，最終在 LCD 液晶顯示器上顯示圖片。 學號： 畢業(yè)設計說明書 題 目 基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設計 英文并列題目 LCD driver design on ARM + Linux 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計（論文）誠信承諾保證書 本人鄭重承諾：《基于 ARM+Linux 的 LCD 驅(qū)動設計》畢業(yè)設計（論文）的內(nèi)容真實、可靠，是本人在 指導 教師的指導下，獨立進行研究所完成。畢業(yè)設計（論文）中引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處，如果存在弄虛作假、抄襲、剽竊的情況，本人愿承擔全部責任。該設計可以分為三個部分，即 LCD 驅(qū)動層實現(xiàn)、圖片解碼實現(xiàn)和 LCD 應用程序?qū)崿F(xiàn)。在圖片解碼中，對于要顯示到 LCD 液晶顯示器上的圖片，首先必須對圖片進行解碼分析，然后得到圖片的像素值，將這些像素值存儲到 LCD 的緩存中，然后 LCD 控制器就會將這些像素值打印到 LCD 液晶顯示器上，從而實現(xiàn)了對圖片的顯示，其中對于圖片解碼，用到了圖片的解碼庫。