【正文】 啟動(dòng)操作系統(tǒng)。 bootloader的選擇 當(dāng)按下PC的啟動(dòng)電腦時(shí)，CPU會(huì)首先運(yùn)行固話在CMOS中的BIOS（Baisc Input Output System）程序。Linux用很多用于保護(hù)資源信息的技術(shù)措施，使其變得安全。為不同計(jì)算機(jī)平臺(tái)之間的通信提供了便利的條件，同時(shí)傳統(tǒng)的通信接口也是Linux可移植性具體表現(xiàn)。（6）很好的可移植性。（5）在硬件方面有很多嵌入式Linux都能有效的支持。正是由于在Linux有開源的代碼和任何人都能在遵循一定協(xié)議的情況下修改源碼，把它變得更精壯更能有效的利用硬件資源，很多資源都是能在Linux社區(qū)找到，同時(shí)也開發(fā)工具的機(jī)構(gòu)看到了商機(jī)，開發(fā)出了強(qiáng)大的開發(fā)工具讓很多的開發(fā)者使用。（4）有優(yōu)良且豐富的開發(fā)工具。（3） 網(wǎng)絡(luò)方面功能強(qiáng)大。嵌入式Linux的開發(fā)工具也可以免費(fèi)獲得。嵌入式Linux是開放源代碼的自由軟件，遵循GPL協(xié)議，它的源代碼可以自由獲得，使用嵌入式Linux開發(fā)嵌入式應(yīng)用，用于購買嵌入式操作系統(tǒng)的費(fèi)用可以忽略不計(jì)。這讓程序開發(fā)者和愛好者，對(duì)Linux系統(tǒng)開發(fā)時(shí)可以隨意查看、修改，并且按照一定的協(xié)議，根據(jù)工程項(xiàng)目的要求進(jìn)行對(duì)操作系統(tǒng)的再次開發(fā)，保留非常有的功能，那些多余的、以后添加新模塊也用不上的功能就不必要再出現(xiàn)了，實(shí)現(xiàn)了更有效果的利用存儲(chǔ)空間和其隨意裁剪的優(yōu)點(diǎn)。其中，嵌入式操作系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它負(fù)責(zé)任務(wù)的調(diào)度、資源的分配等核心任務(wù)。軟件是嵌入式系統(tǒng)的靈魂。MF RC500同時(shí)具有出色的RF性能并且在模擬部分和數(shù)字部分適應(yīng)不同的操作電壓。MF RC500引腳排列如下圖： MF RC500引腳排列圖該器件為32引腳外形封裝（Small Outline Package，SOP）。模擬電路包含一個(gè)具有阻抗非常低的橋驅(qū)動(dòng)器輸出的發(fā)送部分，這使得最大操作距離可達(dá)100mm。狀態(tài)和控制部分允許對(duì)器件進(jìn)行配置以適應(yīng)環(huán)境的影響，并將把性能調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。支持的校驗(yàn)包括CRC和奇偶校驗(yàn)。MFRC500的并行微控制器接口自動(dòng)檢測連接的8位并行接口的類型，它包含一個(gè)可配置的中斷輸出和一個(gè)易用的雙向FIFO緩沖區(qū)，為連接各種MCU提供了很大的靈活性，即使采用的器件的成本是非常低的也能滿足高速非接觸式通信的要求。 MFRC500功能框圖由圖可知，MF RC500內(nèi)部包括并行微控制接口、狀態(tài)和控制單元、中斷、數(shù)據(jù)處理單元、雙向FIFO緩沖區(qū)、安全和密碼控制單元、模擬電路接口及天線接口。MF RC500可方便地用于各種基于ISO/IEC 144431標(biāo)準(zhǔn)并且要求低成本、小尺寸、高性能以及單電源的非接觸式通信的場合。工作的天線可以被直接近距離驅(qū)動(dòng)（可達(dá)100mm）通過內(nèi)部的發(fā)送部分，而不需要增加有源電路，一個(gè)堅(jiān)固的解調(diào)和解碼電路構(gòu)成了接收器分，用于ISO/IEC 14443兼容的應(yīng)答器信號(hào)；數(shù)字部分處理ISO/IEC 144322001幀和錯(cuò)誤檢測（奇偶校驗(yàn)和CRC）。MF RC500作為Philips公司的一款高度集成的讀寫器芯片。在MIFARE這一作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)平臺(tái)基礎(chǔ)上生產(chǎn)出來的3000萬張智能標(biāo)簽及10億多次交易覆蓋全球眾多領(lǐng)域。具有一個(gè)三維圖形硬件加速器（簡稱3D引擎），可以加速OpenGL amp。它還包括許多強(qiáng)大的硬件加速器，并輕松支持像視頻處理，音頻處理，二維圖形，顯示操作和縮放的任務(wù)。 S3c6410芯片介紹S3c6410是一個(gè)16/32位RISC微處理器，該處理器旨在為移動(dòng)行業(yè)及一般領(lǐng)域的應(yīng)用提供一種具有成本效益、功耗低、性能高的解決方案。本課題設(shè)計(jì)中的硬件部分主要是由三部分組成：門禁控制器、讀卡器、射頻門禁卡。本設(shè)計(jì)采用的是上、下位機(jī)分離的雙CPU結(jié)構(gòu)，下位機(jī)MCU通過USB Slave端口與上位機(jī)ARM USB Host端口通信，上位機(jī)運(yùn)行的是ARMLinux操作系統(tǒng)。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總體設(shè)計(jì)和軟硬件平臺(tái)的選擇第三章 總體設(shè)計(jì)和軟硬件平臺(tái)的選擇該設(shè)計(jì)是一個(gè)單一的門禁控制系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)的是軟件控制部分的功能其系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)如下圖。嵌入式軟件的特點(diǎn)如下1） 系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性是其基本的要求2） 多任務(wù)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)成為嵌入式應(yīng)用軟件的必須條件3） 要求對(duì)軟件實(shí)現(xiàn)固態(tài)化存儲(chǔ)，因?yàn)橐话阃瓿稍O(shè)計(jì)的軟件程序都需要打包然 后放在操作系統(tǒng)中，需要時(shí)就運(yùn)行應(yīng)用程序，一般不允許對(duì)其軟件程序進(jìn) 行修改。3）應(yīng)用程序應(yīng)用程序是執(zhí)行系統(tǒng)功能主要的軟件，是針對(duì)特定的實(shí)際專業(yè)領(lǐng)域的，基于相應(yīng)的嵌入式硬件平臺(tái)，同時(shí)需要完成用戶指定的預(yù)期任務(wù)的計(jì)算機(jī)軟件。嵌入式操作系統(tǒng)中的美國河風(fēng)公司的Vxworks、微軟的Windows CE都有功能強(qiáng)大，優(yōu)越的性能，但是都是商業(yè)軟件。下面給出嵌入式系統(tǒng)的硬件組成圖 嵌入式系統(tǒng)硬件組成圖2） 操作系統(tǒng)和嵌入式處理器類似，嵌入式操作系統(tǒng)的類型也比PC要豐富很多。在處理器方面，嵌入式系統(tǒng)一般使用SDRAM作為內(nèi)存，F(xiàn)lash作為外村。但是在嵌入式處理器領(lǐng)域，目前市面市面上流行的有上百種體系結(jié)構(gòu)和品牌的CPU。如下圖 嵌入式體系結(jié)構(gòu)圖1） 硬件嵌入式硬件系統(tǒng)的核心是嵌入式處理器。隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)于功能不斷增強(qiáng)、應(yīng)用范圍日益廣闊的嵌入式硬件，植入與之匹配的嵌入式操作系統(tǒng)，并根據(jù)實(shí)際需要合理剪裁系統(tǒng)軟、硬組件，既能充分發(fā)揮系統(tǒng)功能，有效提高系統(tǒng)利用率，又能節(jié)省存儲(chǔ)空間，有利于操作系統(tǒng)的移植和效率的提高。具有集成度高，實(shí)時(shí)響應(yīng)速度快、維護(hù)和擴(kuò)展方便以及升級(jí)換代快等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)性強(qiáng)以及系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、功耗等技術(shù)指標(biāo)嚴(yán)格要求的多任務(wù)體系。除此以外，ARM 微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域并會(huì)在將來取得更加廣泛的應(yīng)用。5）成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機(jī)和打印機(jī)中絕大部分采用ARM技術(shù)。此外，在語音及視頻處理上行了優(yōu)化并獲得廣泛支持，也對(duì)DSP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。2）無線通訊領(lǐng)域目前已有超過85%的無線通訊設(shè)備采用了ARM技術(shù)，ARM以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。ARM微處理器采用RISC構(gòu)架，一般具有如下特點(diǎn)：1) 體積小、低功耗、低成本、高性能；2) 支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好地兼容8位/16位器件；3) 大量使用寄存器。世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購買其設(shè)計(jì)的ARM微處理器內(nèi)核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐罚瑥亩纬勺约旱腁RM微處理器芯片進(jìn)入市場。 ARM技術(shù)的介紹ARM公司是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，專門從事的是基于RISC技術(shù)芯片設(shè)計(jì)開發(fā)。此外，它還可以實(shí)時(shí)獲取詳細(xì)的目錄信息和實(shí)時(shí)監(jiān)測貨物清單。這種自動(dòng)操作提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量，減少了數(shù)據(jù)采集的時(shí)間，具有實(shí)時(shí)地獲取數(shù)據(jù)以及降低在低質(zhì)量數(shù)據(jù)上的花銷的特點(diǎn)。許多讀寫都額外的接口，可以把收到的數(shù)據(jù)傳送給另一個(gè)系統(tǒng)，如個(gè)人計(jì)算機(jī)或者自動(dòng)控制系統(tǒng)。大多數(shù)標(biāo)簽比一粒沙子還小（即寬度小于3mm），一般內(nèi)部封有一個(gè)玻璃或塑料的模塊。位于要設(shè)別的目標(biāo)表面或者內(nèi)部，一般由兩個(gè)部件（如線圈或者微波天線）和一個(gè)電子芯片組成。所有這些組件和電子標(biāo)簽以及讀寫器共同工作，組成了完整解決方案。與條形碼不同的是射頻標(biāo)簽不需要處在識(shí)別器視線之內(nèi)，也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。某些標(biāo)簽在識(shí)別時(shí)從識(shí)別器發(fā)出的電磁場就可以得到能量，并不需要電池；也有標(biāo)簽本身擁有電源，并可以主動(dòng)發(fā)出無線電波（調(diào)成無線電頻率的電磁場）。射頻識(shí)別（英文：Radio Frequency IDentification，縮寫：RFID）是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。RFID技術(shù)最常見的應(yīng)用就是通過一個(gè)識(shí)別號(hào)碼（類似姓名）來惟一地識(shí)別一個(gè)物體、地點(diǎn)、動(dòng)物或者人。并且研究嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的方法和Linux驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)中門禁讀卡器的主要任務(wù)是控制射頻模塊來接受讀取門禁識(shí)別卡上面的信息，并且對(duì)該卡進(jìn)行識(shí)別和解碼，將獲取的信息再顯示出來。本課題的研究目的是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)具有良好的擴(kuò)展性和適應(yīng)性的門禁系統(tǒng)。作為安防領(lǐng)域和樓宇設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)平臺(tái)，隨著人們生活水平的提高，工作質(zhì)量的要求，門禁系統(tǒng)也會(huì)得到更加長足的發(fā)展，比如對(duì)門禁系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性方面的要求會(huì)更高，門禁系統(tǒng)也將會(huì)同安防領(lǐng)域一道實(shí)現(xiàn)“聯(lián)網(wǎng)”機(jī)制，更有效的防治違法行為的出現(xiàn)。在技術(shù)上面智能門禁系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)來說應(yīng)用了更多的防范措施，這些措施涉及并綜合了眾多的高科技技術(shù)，其中包括光學(xué)、電子、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、乃至生物科學(xué)等諸多領(lǐng)域。從最早的單門門禁開始，隨著房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模的瘋狂擴(kuò)張，高檔社區(qū)及商務(wù)樓對(duì)于門禁系統(tǒng)安全性能要求的不斷提高，門禁產(chǎn)品經(jīng)歷了由獨(dú)立型門禁系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)型門禁系統(tǒng)、一卡通門禁系統(tǒng)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)型門禁系統(tǒng)的演變。綜合起來使用生物設(shè)別在一定條件并不方便。這種方式具有很好的安全性，需進(jìn)入的人不用攜帶卡片，但是帶來了很高的成本花銷的代價(jià)，識(shí)別率是基于一定軟件算法的因此很有可能不高，同時(shí)對(duì)使用者的生物特性的要求較高，如果是指紋識(shí)別，就無法識(shí)別劃傷的指紋，如果是虹膜識(shí)別，眼睛紅腫出血也會(huì)出現(xiàn)無法識(shí)別的效果。雖然成本較高，但是這是應(yīng)用范圍最為廣泛的了。射頻卡：優(yōu)點(diǎn)就是無需和設(shè)備接觸，開門方便安全；使用壽命長，有很高的安全性，可以與微機(jī)相連，記錄開門的信息；雙向控制可以很容易實(shí)現(xiàn)?？ㄆR(shí)別通過讀卡或讀卡加密碼的形式來識(shí)別進(jìn)入權(quán)限，按卡片種類又可分為磁卡：有成本較低；一人一卡（+密碼），安全一般， 可聯(lián)微機(jī)，記錄開門信息的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)就是卡片設(shè)備很容易磨損，壽命較短；卡片容易復(fù)制；同時(shí)很難雙向控制。智能門禁系統(tǒng)是一種綜合性的多學(xué)科的高科技集合，它涉及電子、機(jī)械、光學(xué)、計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等諸多新技術(shù)領(lǐng)域。為了解決出入方便這一系列的問題，智能門禁系統(tǒng)的發(fā)展變得快速，應(yīng)用范圍也越來越寬廣。所有進(jìn)出入情況在電腦里面都有記錄，便于針對(duì)具體事情的發(fā)生進(jìn)行查詢，責(zé)任落實(shí)。s living standards and the quality of work, technical require ments has also been a corresponding increase. Access control systems in building automation also got a lot of attention. Computer technology as the main body involved in the electronic, mechanical, optical, munications technology, biotechnology and other technologies used to control the import and export, and to limit access permissions. Computer system to control the import and export through access control lock up only one person in a central control room to achieve the necessary human control. The sub ject is the controller, ARMbased embedded technology and radio frequency identifi cation technology to the access control system, embedded system controller, a strong ability to support realtime multitasking, scalable processors structure to facilitate future improve the function of the radio frequency technology to detect IC card, IC card access to get permission to enter.Key words :Access control system ， embedded technology ， ID technology攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄目 錄摘 要 IABSTRACT II第一章 緒論 1 課題背景和意義 1 門禁系統(tǒng)的發(fā)展和國內(nèi)外現(xiàn)狀 1 2第二章 門禁系統(tǒng)技術(shù)的介紹 4 RFID射頻識(shí)別技術(shù)的介紹 4 5 ARM技術(shù)的介紹 5 嵌入式系統(tǒng)概述 6第三章 總體設(shè)計(jì)和軟硬件平臺(tái)的選擇 9 9 9 S3c6410芯片介紹 9 MF RC500射頻讀寫芯片 11 13 選擇Linux操作系統(tǒng)的理由 14 bootloader的選擇 15 文件系統(tǒng)的選擇 16第四章 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)施 18 嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的搭建 18 主機(jī)開發(fā)環(huán)境的搭建和系統(tǒng)的移植 18 搭建主機(jī)的開發(fā)環(huán)境 18 Uboot的編譯 18 內(nèi)核的定制 19 文件系統(tǒng)的制作 22第五章 應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì) 24 軟件設(shè)計(jì)的總體思路 24 通過協(xié)議編寫程序 26結(jié) 論 28參考文獻(xiàn) 29附 錄 30致 謝 60攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）