【正文】
器(片選邏輯和SDRAM控制器),3通道UART,4通道DMA,4通道PWM定時(shí)器,I/O端口,RTC,8通道10位ADC和觸摸屏接口,IICBUS接口,IICBUS接口,USB主機(jī),USB設(shè)備,SD主卡amp。Samsung 公司推出的16/32位RISC處理器S3C2410,為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了低價(jià)格、低功耗、高性能小型微控制器的解決方案。目前,全世界有幾十家大的半導(dǎo)體公司都使用ARM公司的授權(quán),因此既使ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持,又使整個(gè)系統(tǒng)成本降低,使產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)更容易被消費(fèi)者所接受,提高競(jìng)爭(zhēng)力。 ARM微處理器簡(jiǎn)介ARM(Advanced RISC Machines),可以認(rèn)為是一個(gè)公司的名字,也可以認(rèn)為是對(duì)一類微處理器的通稱,還可以認(rèn)為是一種技術(shù)的名字。S3C2410所采用的核心內(nèi)核部分是ARM公司的ARM 920T處理器核。所以,開發(fā)和探討嵌入式系統(tǒng)有著十分重要的意第二章 系統(tǒng)需求分析 開發(fā)平臺(tái)介紹本論文研究使用的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)為UPTECH,它以三星S3C2410芯片為處理器。嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入到現(xiàn)代社會(huì)中人們生活的方方面面,可是說(shuō)是“無(wú)處不在”,尤其是在控制方而的應(yīng)用。手寫文字輸入,語(yǔ)音撥號(hào)上網(wǎng),收發(fā)電子自B件以及彩色圖形圖像已獲得很大成功,先進(jìn)的PDA早已在顯示屏幕上已實(shí)現(xiàn)漢字寫入,短信息,語(yǔ)音發(fā)布。(3)提供精巧的多媒體人機(jī)界面之所以億萬(wàn)用戶樂(lè)于按受嵌入式設(shè)備,重要因素之一是嵌入式設(shè)備與用戶之間的親和力, 自然和人機(jī)交互界面。針對(duì)外部聯(lián)網(wǎng)要求,嵌入設(shè)備必須配備Ethernet網(wǎng)口,相應(yīng)需要TCP/IP協(xié)議簇軟件支持;由于家用電器互相關(guān)聯(lián)(如防盜報(bào)警,燈光能源控制,影視設(shè)備等)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)儀器的協(xié)調(diào)工作等要求,新一代嵌入式設(shè)備還需具備IEEEl394,USB,CAN或IrDA通信接口,同時(shí)也需要提供相應(yīng)的組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動(dòng)軟件。(6)機(jī)器人嵌入式芯片的發(fā)展將使機(jī)器人在微型化、智能化方面的優(yōu)勢(shì)更加明照,同時(shí)會(huì)大幅度降低機(jī)器人的價(jià)格,使其在工業(yè)領(lǐng)域和服務(wù)領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。(5)環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)包括水文資料實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測(cè),堤壩安全,地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)、實(shí)時(shí)氣象信息網(wǎng)、水源和空氣污染監(jiān)測(cè)等。在這些設(shè)備中,嵌入式系統(tǒng)將大有用武之地。(3)信息家電這將成為嵌入式系繞最大的應(yīng)用領(lǐng)域,冰箱、空調(diào)等的網(wǎng)絡(luò)化、智能化將引領(lǐng)人們的生活步入一個(gè)嶄新的空間。嵌入式系技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用前景,其應(yīng)用領(lǐng)域可以包括:(1)工業(yè)控制基于嵌入式芯片的工業(yè)自動(dòng)他設(shè)備具有很大的發(fā)展空間,目前已經(jīng)有大量的132位嵌入式微控制器應(yīng)用在工業(yè)過(guò)程控制、數(shù)控機(jī)床、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)、石油化工系統(tǒng)等領(lǐng)域。Linux源代碼開放性,使基于Linux的開發(fā)人員非常多,而且Linux的各種開發(fā)文檔和基于Linux的開放源代碼應(yīng)用程序很容易從網(wǎng)絡(luò)上獲得。因此Linux的移植是嵌入式開發(fā)中的熱點(diǎn)。(5)廣泛的硬件支持。Linux具備一整套工具鏈,容易自行建立嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和交叉運(yùn)行環(huán)境, 可以跨越嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中仿真工具的障礙。在線仿真器的價(jià)格非常昂貴,而且只適合做非常底層的調(diào)試。此外,Linux還支持extfatlfat32等文件系統(tǒng),為開發(fā)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用打下了很好的基礎(chǔ)。(3)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能。此外,Linux的開發(fā)工具也可以免費(fèi)獲得。這使得Linux開發(fā)嵌入式應(yīng)用中用于購(gòu)買嵌入式操作系統(tǒng)的費(fèi)用可以忽略不計(jì)。(1)Linux開放源代碼,這使得學(xué)習(xí)、修改、裁剪Linux成為可能,嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者可以對(duì)嵌入式Linux進(jìn)行二次開發(fā),去掉操作系統(tǒng)的附加功能,只保留必須的操作系統(tǒng)功能。現(xiàn)在這些處理器廣泛應(yīng)用于開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)、實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用以及安全系統(tǒng)等應(yīng)用Linus Torvalds倡導(dǎo)下的Linux操作系統(tǒng)在整個(gè)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)領(lǐng)域引發(fā)了強(qiáng)烈的反應(yīng),他不僅為廣大的計(jì)算機(jī)用戶提供了一個(gè)可選的優(yōu)秀操作系統(tǒng)平臺(tái),同時(shí)也為諸多的操作系統(tǒng)的研究人員、開發(fā)人員提供了一個(gè)很好的研究與開發(fā)基礎(chǔ),使得這個(gè)領(lǐng)域的研究更加開放和活躍。這些處理器最高主頻達(dá)到了800MIPS,功耗數(shù)量級(jí)為Mw/MHz。ARM芯片具有RISC系統(tǒng)的一般特點(diǎn),如:具有大量的寄存器,絕大多數(shù)操作數(shù)都在寄存器中進(jìn)行,通過(guò)Load/Store的體系結(jié)構(gòu)在內(nèi)存和寄存器之間傳遞數(shù)據(jù),尋址方式簡(jiǎn)單;采用固定長(zhǎng)度的指令格式等等。ARM是Advanced RISC Machines的縮寫,由英國(guó)Advanced RISC Machines (ARM) Limited公司設(shè)計(jì)。而且,具有商業(yè)版權(quán)的操作系統(tǒng),其源代碼的封閉性也大大限制了應(yīng)用軟件開發(fā)者的積極性。目前,使用最多的嵌入式操作系統(tǒng)產(chǎn)品主要有:Vxwork、QNX、PalmOS、WindowsCE、pSOS、HopenOS、DeltaOS等。嵌入式系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是其所具有的目的性或針對(duì)性,即一套嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)都有其特殊的應(yīng)用場(chǎng)合和特定功能,這就是嵌入式系統(tǒng)與通用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要區(qū)別。嵌入式系統(tǒng)的研究與開發(fā)己經(jīng)成為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的一大領(lǐng)域和方向。隨著嵌入式計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到人類社會(huì)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。我們?nèi)粘I钪械腗P3音樂(lè)播放器,PDA,當(dāng)下領(lǐng)導(dǎo)手機(jī)市場(chǎng)的安卓智能手機(jī),酒店點(diǎn)菜系統(tǒng),KTV點(diǎn)歌系統(tǒng),車載GPS系統(tǒng),探測(cè)火星的機(jī)器人等等都可稱作嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品。第一章 嵌入式技術(shù)概況所謂嵌入式系統(tǒng)是指以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁減、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系。本課題中考慮到嵌入式系統(tǒng)的安全性以及幵放的難易程度,選擇嵌入式linux操作系統(tǒng),初步實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的一般功能和簡(jiǎn)單程序運(yùn)行,應(yīng)用程序的幵發(fā)功能,至于完善操作系統(tǒng)的特殊功能將在以后的學(xué)習(xí)或工作中進(jìn)行更深入的研究。Vxworks操作系統(tǒng)該系統(tǒng)偏向于實(shí)時(shí)性,僅支持四種文件系統(tǒng),而且該系統(tǒng)還是收費(fèi)的,所以不適合搭載通用計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用程序。目前,主要應(yīng)用于嵌入式的有以下幾種操作系統(tǒng)。同時(shí)運(yùn)行簡(jiǎn)單程序,用來(lái)測(cè)試系統(tǒng),包括聲卡,視頻,LCD,網(wǎng)卡等。主要完成的工作包括在開發(fā)板上完成創(chuàng)建交叉編譯環(huán)境、Uboot移植、Linux內(nèi)核移植和文件系統(tǒng)移植。ARM平臺(tái)是目前應(yīng)用十分廣泛的處理器體系結(jié)構(gòu),自然也是嵌入式Linux系統(tǒng)移植的一個(gè)重點(diǎn)。在各種嵌入式系統(tǒng)中,Linux憑借其在結(jié)構(gòu)清晰、源代碼開放性等方面的優(yōu)勢(shì),成為了基于監(jiān)控系統(tǒng)、手持設(shè)備等嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用中的技術(shù)熱點(diǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)作者簽名: 年 月 日55目錄摘要 IAbstract II前言 1第一章 嵌入式技術(shù)概況 2 2 3 4第二章 系統(tǒng)需求分析 7 開發(fā)平臺(tái)介紹 7 ARM微處理器簡(jiǎn)介 7 UPTECH硬件平臺(tái) 7 硬件介紹 7 S3C2410 ARM MPU 8第三章 嵌入式linux 移植的實(shí)現(xiàn) 10 移植環(huán)境搭建 10 Tftp服務(wù)搭建 11 bootloader概念 12 Bootloader的安裝媒介 13 Bootloader的工作模式 13 uboot 簡(jiǎn)介 13 uboot目錄結(jié)構(gòu) 13 uboot 移植 14 uboot支持dm9000網(wǎng)卡 16 編譯uboot 19 內(nèi)核概念 19 Linux內(nèi)核源代碼目錄結(jié)構(gòu) 19 內(nèi)核移植 20第四章 根文件移植 24 Linux文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介 24 Linux根文件系統(tǒng)介紹 24 Busybox生成工具集 25 yaffs文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介 25 根文件系統(tǒng)移植 25第五章 設(shè)備驅(qū)動(dòng) 31 設(shè)備驅(qū)動(dòng)的概念 31 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序移植 32 DM9000 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)移植 33 LCD 設(shè)備驅(qū)動(dòng)移植 35結(jié)論 38參考文獻(xiàn) 40附錄 42附錄1 42附錄2 47致謝 53總結(jié)與體會(huì) 54基于ARM平臺(tái)的Linux系統(tǒng)移植摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展以及Internet的不斷擴(kuò)展,嵌入式系統(tǒng)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。(論文)選題和研究?jī)?nèi)容過(guò)程中沒(méi)有抄襲他人研究成果和偽造相關(guān)數(shù)據(jù)等行為。本人鄭重承諾:(論文),是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,嚴(yán)格按照學(xué)院、系部有關(guān)規(guī)定完成的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)專用紙 基于ARM平臺(tái)的Linux系統(tǒng)移植系 部 計(jì)算機(jī)與電子電氣工程系 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 年 級(jí) 2011 學(xué)生姓名 周躍偉 學(xué) 號(hào) 201116022105 指導(dǎo)教師 王瑞 職稱 院內(nèi)副教授 The Linux system based on ARM platform transplantationDepartment Department of Computer amp。EEE Subject Electronic Information Science And TechnologyGrade 2011 Name Zhou Yuewei Student ID 201116022105 Teacher Wang Rui 津橋?qū)W院畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文誠(chéng)信承諾書為確保畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文寫作質(zhì)量和答辯工作的順利開展,達(dá)到按期圓滿畢業(yè)的目標(biāo)。(論文)中引用他人的觀點(diǎn)和參考資料均加以注釋和說(shuō)明。(論文)(設(shè)計(jì))中對(duì)侵犯任何方面知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行為,由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。由于嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性的不斷增加,嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。嵌入式處理器種類繁多,要是嵌入式Linux系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,就必須把嵌入式系統(tǒng)移植到各種處理器平臺(tái)上。本論文主要是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了Bootloader和Linux在S3C2410平臺(tái)上的移植。通過(guò)以上步驟,成功實(shí)現(xiàn)了Linux在硬件平臺(tái)在S3C2410開發(fā)板上的運(yùn)行。關(guān)鍵詞 :嵌入式系統(tǒng) ,Linux,ARM ,bootloader ,系統(tǒng)移植The Linux system based on ARM platform transplantationAbstractWith the development of the puter technology, munication technology and the indepth application of the Intemet, more and more embedded systems are running around US.And because of the increasing plexity of the embedded systems,the embedded operating system has bee the most important part of the embedded system.In all kinds of embedded operating systems,Linux has the advantages of clear structure and open source,SO it has been widely used in the embedded system based on monitoring system and PDA.Because there are many kinds of processor, porting Linux to a processor is the first step of using Linux in embedded area extensively.Among the main embedded processors,ARM is the main stream which used broadly.This thesis is the design and implementation of the Bootloader and Linux porting on S3C2410 platform. Main work includes the pletion of the development board to create a cross piler environment , Uboot transplant , Linux kernel porting and file system migration . Through th