【正文】 號、攝像頭、USB、SD卡、液晶屏、以太網(wǎng)，并配備溫度傳感器和紅外接收頭等。ARM11的微架構(gòu)保證了系統(tǒng)性能可以從基本的350500MHz范圍擴(kuò)展到最終的1GHz以上。所有這些結(jié)構(gòu)上的提高，都是ARM9處理器不可比擬的。ARM11執(zhí)行ARMv6架構(gòu)的指令，ARMv6指令包含了針對媒體處理的單指令流多數(shù)據(jù)流（SIMD）擴(kuò)展，采用特殊的設(shè)計，以改善視頻處理性能?；贏RM 技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC 微處理器75％以上的市場份額。因而具有更高的數(shù)據(jù)處理能力主要應(yīng)用在MP3播放器，手持終端，數(shù)字照相機(jī)等。ARM11增加了向量浮點單元。這是一個ARM的時代！本次我選擇基于ARM11（ARM1176JZFS）核的ARM處理器。適用于多種領(lǐng)域，比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應(yīng)用等它的典型開發(fā)版是S3C2410。設(shè)計了大量高性能、廉價、耗能低的32位RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。開發(fā)板環(huán)境為：飛凌OK6410開發(fā)板開發(fā)板參數(shù)：CPU：ARM11，RAM=256MB，ROM=2GB，核心芯片三星S3C6410。PC端開發(fā)工具為VIM，GCC，LIBTOOL。 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境利用虛擬機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)安裝使用，虛擬機(jī)必須安裝Vmware Tool(連接USBTOSERIAL)。開發(fā)時往往有主機(jī)和目標(biāo)機(jī)的概念，主機(jī)用于程序的開發(fā)，目標(biāo)機(jī)作為最后的執(zhí)行機(jī)，開發(fā)時需要交替結(jié)合進(jìn)行。由于其本身不具備自主開發(fā)能力，即使設(shè)計完成以后，用戶通常也是不能對其中的程序功能進(jìn)行修改，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)。⑦目前嵌入式系統(tǒng)除了部分為32 位處理器外,大量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(MCU) ,嵌入式系統(tǒng)是計算機(jī)應(yīng)用的另一種形態(tài),正如前所述它與通用計算機(jī)應(yīng)用不同:嵌入式計算機(jī)是以嵌入式系統(tǒng)的形式隱藏在各種裝置、產(chǎn)品和系統(tǒng)之中的一種軟硬件高度專業(yè)化的特定計算機(jī)系統(tǒng)。由于其本身不具備自舉開發(fā)能力，即使設(shè)計完成以后用戶通常也是不能對其中的程序功能進(jìn)行修改的，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)，這些工具和環(huán)境一般是基于通用計算機(jī)上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運(yùn)行；但是為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配RTOS（Real－Time Operating System）開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質(zhì)量。而且軟件要求固態(tài)存儲，以提高速度；軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性。嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計及實現(xiàn)上過于復(fù)雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時也利于實現(xiàn)系統(tǒng)安全。同時針對不同的任務(wù)，往往需要對系統(tǒng)進(jìn)行較大更改，程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合，這種修改和通用軟件的“升級”是完全兩個概念。 ②專用性強(qiáng)。由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。 一般而言，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架可以分成四個部分：處理器、存儲器、輸入輸出（I/O）和軟件（由于多數(shù)嵌入式設(shè)備的應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)都是緊密結(jié)合的，在這里我們對其不加區(qū)分，這也是嵌入式系統(tǒng)和Windows系統(tǒng)的最大區(qū)別）。所以，如果能建立相對通用的軟硬件基礎(chǔ)，然后在其上開發(fā)出適應(yīng)各種需要的系統(tǒng)，是一個比較好的發(fā)展模式。例如Palm之所以在PDA領(lǐng)域占有70％以上的市場，就是因為其立足于個人電子消費品，著重發(fā)展圖形界面和多任務(wù)管理。 嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，這一點就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。目前嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到我們生活中的每個角落，工業(yè)、服務(wù)業(yè)、消費電子……，而恰恰由于這種范圍的擴(kuò)大，使得“嵌入式系統(tǒng)”更加難于明確定義根據(jù)IEEE（國際電機(jī)工程師協(xié)會）的定義，嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行的裝置”（原文為（devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。所以研究BMP,JPEG格式圖片壓縮和解壓縮并現(xiàn)在在ARM上，具有很重要的價值和意義。由于ARM芯片強(qiáng)大的控制能力和高速的數(shù)據(jù)處理能力。適用于多種領(lǐng)域。隨著ARM技術(shù)的不斷發(fā)展，ARM處理器的速度在不斷提高，其對數(shù)據(jù)處理的能力也越來越強(qiáng)，價格也在不斷降低。國內(nèi)外許多公司及個人開始了對嵌入式編解碼的研究和實現(xiàn)工作。本文將會研究到這里邊最基本最實用的功能，嵌入式設(shè)備下圖像顯示。這一點就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)而在所有這些設(shè)備上，最共同的地方就是都有視窗，各種數(shù)據(jù)都是通過視窗的顯示和使用人員進(jìn)行交互。嵌入式系統(tǒng)就是以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁減，適合應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積和功耗要求的專用的計算機(jī)系統(tǒng)。操作簡便，直觀明了成了工廠的新一輪技術(shù)發(fā)展趨勢。電子相冊，MP3/MP4更不在話下。從最初的“大塊頭”到現(xiàn)在的微乎其微，電子產(chǎn)品以一種迅猛的態(tài)勢發(fā)展前進(jìn)。具有高穩(wěn)定性和高性能、移植性好等優(yōu)點。QT、GTK是面向?qū)ο箝_發(fā)圖形界面軟件使用的，有時不太適合部分要求低的嵌入式設(shè)備，而本文所重新編寫的圖形庫，更加方便各種低要求的嵌入式設(shè)備使用，不需要加載過多程序，就可以在設(shè)備上顯示JPEG,BMP格式的圖片。LINUX下FRAMEBUFFER是 控制臺下的一個通用的圖形接口，它擁有良好的平臺無關(guān)性，可以支持絕大多數(shù)的硬件，因而得到愈來愈多廠家的支持，一些流行的圖形庫如 QT、GTK 便基于FRAMEBUFFER的。而Linux開源性、可定制性、可移植性等優(yōu)點，及近年來在國內(nèi)外的快速發(fā)展，使得其在嵌入式行業(yè)受到青睞。圖片快速的鏈接形成了像，所以說圖像是“圖”和“像”兩者的結(jié)合。大部分情況下人們都視覺的感知度要高于其他感覺，而視覺所看到的畫面都是有圖片組成的。Graphic display。fields. Key Words : Linux OS。indisplayembeddedFinally,embeddedinpicturesofandtechnology.graphicalcoreCPUSamsungbasedembeddedbeenprogramdisplay.devices,lowendvarietyformoremoreimageandalgorithmsprocesses.methodsofformatanddisplaytextmodethearticlerevolution.newbroughtcontrolmodernfieldtomicrocontrollertheelectronicdevelopmentthe實驗操作環(huán)境：linux操作系統(tǒng)。l 學(xué)生根據(jù)實訓(xùn)大概要求完成項目，撰寫生產(chǎn)實習(xí)報告，代碼行不少于8000行。難點：l Linux下圖形程序庫的編寫；l 交叉編譯、調(diào)試技術(shù)。掌握和嵌入式設(shè)計有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和程序設(shè)計的基本方法；通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生選擇嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)（嵌入式通用圖形庫設(shè)計與實現(xiàn)）進(jìn)行實訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生具有獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新的精神?；贚inux操作系統(tǒng)的嵌入式設(shè)備圖像顯示技術(shù)及實現(xiàn)生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容摘要 此次生產(chǎn)實習(xí)是在學(xué)習(xí)完C語言程序設(shè)計、操作系統(tǒng)、算法分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、編譯原理、嵌入式設(shè)計基礎(chǔ)等課程后，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程前必須完成的一項實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實習(xí)過程以LINUX下圖像顯示的方法和過程為接入點，需要在進(jìn)行程序的交叉編譯后，在以LINUX為核心的嵌入式設(shè)備上進(jìn)行圖形顯示，研究圖片在嵌入式設(shè)備下顯示的方法和應(yīng)用，從而了解了嵌入式圖形顯示在各種領(lǐng)域的應(yīng)用。三、教學(xué)內(nèi)容與要求任務(wù)：嵌入式通用圖形庫設(shè)計與實現(xiàn)l 計算機(jī)圖形學(xué)的基本原理；l ARM軟件開發(fā)實驗環(huán)境的搭建；l ARM硬件開發(fā)實驗環(huán)境的搭建；l Frame Buffer技術(shù)；l 開源代碼的修改和編譯；l BMP、JPEG、GIF、PNG等圖形格式及理論知識；l Linux動態(tài)庫、靜態(tài)庫的編譯方法及調(diào)用方法；l Linux下圖形程序庫的編寫；l 交叉編譯技術(shù)；l 交叉調(diào)試方法；l 項目的實施； 重點：l ARM軟件開發(fā)實驗環(huán)境的搭建；l ARM硬件開發(fā)實驗環(huán)境的搭建；l 開源代碼的修改和編譯；l Linux動態(tài)庫、靜態(tài)庫的編譯方法及調(diào)用方法；l 交叉編譯、調(diào)試技術(shù)。l 掌握ARM軟件開發(fā)實驗環(huán)境的搭建；l 掌握ARM硬件開發(fā)實驗環(huán)境的搭建；l 掌握開源代碼的修改和編譯；l 了解Linux動態(tài)庫、靜態(tài)庫的編譯方法及調(diào)用方法；l 了解交叉編譯、調(diào)試技術(shù)。l 教師根據(jù)學(xué)生完成的任務(wù)情況及撰寫的實習(xí)報告評定學(xué)生本次任務(wù)的成績（百分制）。嵌入式設(shè)備圖形顯示：FRAMEBUFFER程序語言：linux下的CBased On The Linux Embedded Operationg System Device Image Display Technique And Realization Abstract:Withrapidoftechnology,embeddedtechnologytheofindustrialhasatechnologicalThisdescribesLINUXimageJPEGBMPimagestheandCompressionJPEGBMPloadingquickly,supportaofembeddedimageThehascrosspileddevicesonS3C6410LINUXofdisplayMethodsapplicationsthedisplayedthedevice.thegraphicsapplicationsvariousEmbedded。Framebuffer目 錄引言 11緒論 1 1 22基本技術(shù)和芯片簡介 2 2 linux簡介 5 5 53圖像格式解析 6 BMP格式圖像 7 JPEG格式圖像 12 GIF格式圖像 12 PNG格式圖像 124 在PC下基于FRAMEBUFFER的圖像顯示 22 22 FRAMEBUFFER的圖像顯示實現(xiàn) 235 在開發(fā)板下基于FRAMEBUFFER圖像顯示 45 環(huán)境搭建 22 45 交叉編譯 45 交叉編譯 45 交叉編譯 45 交叉編譯 45 交叉編譯后程序在開發(fā)板上圖像顯示測試結(jié)果 47結(jié)論 48致謝 48參考文獻(xiàn) 49從自然界獲取信息感受外部世界，是通過聽覺、視覺、觸覺、嗅覺、味覺等來完成。而圖像是人類視覺對圖片快速反應(yīng)的一個鏈接。隨著嵌人式技術(shù)的迅猛發(fā)展，嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為一個萬眾矚目的焦點，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于信息家電、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制、航空航天等領(lǐng)域。由于嵌入式硬件性能的不斷提升，使得在嵌入式設(shè)備上運(yùn)行各種圖像成為可能。它的接口非常簡單，通過它可以十分方便地構(gòu)建一個圖形系統(tǒng)。本文基于LINUX下FRAMEBUFFER驅(qū)動，開發(fā)出一個用于ARM平臺的嵌入式設(shè)備下圖像顯示的程序。1緒論隨著社會不斷進(jìn)步，技術(shù)不斷更新，一輪又一輪的“技術(shù)革命”沖擊著市場。隨著社會生活不斷提高，GDP的不斷增長，人們在日常生活中對電子產(chǎn)品的依賴越來越強(qiáng)烈，手機(jī)幾乎每人一部，電腦幾乎人人都有。工業(yè)上已經(jīng)過了人工控制的年代，處處都是大型機(jī)械數(shù)字化管理，工廠對人工的需求在下降，對技術(shù)的需求在上升。幾乎所有這些地方都用到了嵌入式技術(shù)，高速的嵌入式發(fā)展進(jìn)度可以讓設(shè)備越來越精致，越來越便于人們的攜帶，越來越讓人容易控制和實現(xiàn)某些特定的功能。嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。而數(shù)據(jù)也大多都是通過圖片的方式進(jìn)行顯示。伴隨各種格式圖像標(biāo)準(zhǔn)的頒布。大致可分為以下幾類：圖像處理的集成板卡、基于不同處理器平臺的實現(xiàn)、專用的圖像處理Ic芯片、基于可編程邏輯器件的圖像編解碼處理芯片的設(shè)計與實現(xiàn)。ARM處理器具有性能高、成本低和能耗省的特點。本文基于ARM處理器設(shè)計了對成本要求相對較低，而相對基于DSP實現(xiàn)的和專門解碼芯片的功能較強(qiáng)大的圖像處理和顯示的嵌入式程序。使得ARM在諸多嵌入式圖像編解碼實現(xiàn)方法中更具有優(yōu)勢。2基本技術(shù)和芯片簡介 嵌入式系統(tǒng)本身是一個相對模糊的定義。這主要是從應(yīng)用上加以定義的，從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。所以，介入嵌入式系統(tǒng)行業(yè)，必須有一個正確的定位。 嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求對軟硬件進(jìn)行裁剪，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求。目前的嵌入式系統(tǒng)的核心往往是一個只有幾K到幾十K微內(nèi)核，需要根據(jù)實際的使用進(jìn)行功能擴(kuò)展或者裁減，但是由于微內(nèi)核的存在，使得這種擴(kuò)展能夠非常順利的進(jìn)行。嵌入式系統(tǒng)的幾個重要特征： ①系統(tǒng)內(nèi)核小。比如Enea公司的OSE分布式系統(tǒng)，內(nèi)核只有5K，而Windows的內(nèi)核？簡直沒有可比性。嵌入式系統(tǒng)的個性化很強(qiáng)，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對硬件進(jìn)行系統(tǒng)的移植，即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不斷進(jìn)行修改。 ③系統(tǒng)精簡。 ④高實時性的系統(tǒng)軟件(OS)是嵌入式軟件的基本要求。 ⑤嵌入式軟件開發(fā)要想走向標(biāo)準(zhǔn)化，就必須使用多任務(wù)的操作系統(tǒng)。 ⑥嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境。開發(fā)時往往有主機(jī)和目標(biāo)機(jī)的概念，主機(jī)用于程序的開發(fā)，目標(biāo)機(jī)作為最后的執(zhí)行