基于arm-linux平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建-在線瀏覽
2024-07-29 21:20本頁(yè)面
【正文】 操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等極大部分組成。范圍極其廣闊，從最初的4位處理器，目前仍在大規(guī)模應(yīng)用的8位單片機(jī)，到最新的受到廣泛青睞的32位，64位嵌入式CPU。鑒于嵌入式系統(tǒng)廣闊的發(fā)展前景，很多半導(dǎo)體制造商都大規(guī)模生產(chǎn)嵌入式處理器，并且公司自主設(shè)計(jì)處理器也已經(jīng)成為了未來(lái)嵌入式領(lǐng)域的一大趨勢(shì)，其中從單片機(jī)、DSP到FPGA有著各式各樣的品種，速度越來(lái)越快，性能越來(lái)越強(qiáng)，價(jià)格也越來(lái)越低。嵌入式微處理器（Micro Processor Unit，MPU）是由通用計(jì)算機(jī)中的CPU演變而來(lái)的。但與計(jì)算機(jī)處理器不同的是，在實(shí)際嵌入式應(yīng)用中，只嵌入式處理器保留和嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，這樣就以最低的功耗和資源實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。主要的嵌入式處理器類型有Am186/8386EX、SC400、Power PC、68000、MIPS、ARM/ StrongARM系列等。嵌入式操作系統(tǒng)（Embedded Operating System，簡(jiǎn)稱：EOS）是指用于嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、任務(wù)調(diào)度，控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)。目前在嵌入式領(lǐng)域廣泛使用的操作系統(tǒng)有：嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks等，以及應(yīng)用在智能手機(jī)和平板電腦的Android、iOS等。在一片嵌入式處理器基礎(chǔ)上添加電源電路、時(shí)鐘電路和存儲(chǔ)器電路，就構(gòu)成了一個(gè)嵌入式核心控制模塊。存儲(chǔ)設(shè)備：靜態(tài)易失性存儲(chǔ)設(shè)備（RAM）、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備（DRAM）和非易失存（FLASH）。通訊接口設(shè)備：應(yīng)用廣泛的包括并口，串口，SPI串行外圍設(shè)備，I2C總線接口、USB接口和以太網(wǎng)接口等等。如今已被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)制造、過(guò)程控制、通訊、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、消費(fèi)類產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)廠商也采用了Linux策略，如Lynxworks Windriver QNX等，還有Internet上的大量嵌入式Linux愛(ài)好者的支持。前，嵌入式技術(shù)已成為通信和消費(fèi)類產(chǎn)品的共同發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物，這就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。它是以應(yīng)用為中心、軟硬件可裁減的、能適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成。ARM920T 具有全性能的MMU、指令和數(shù)據(jù)Cache 以及高速AMBA 總線接口。S3C2410 內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，提供可擴(kuò)展的功能模塊較多，主要有ARM920T 內(nèi)核（16/32bit RISC CPU），獨(dú)立的16kB 指令和16kB 數(shù)據(jù)緩存，MMU 虛擬內(nèi)存管理單元，LCD 控制器（支持STN 和TFT），NAND flash boot loader，系統(tǒng)管理單元（SDRAM 控制器等），3 通道UART，4 通道DMA，4 通道具備PWM 功能的定時(shí)器，I/O 口，RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘），8 通道10bit 精度ADC和觸摸屏控制器，IIC 總線接口，IIS 數(shù)字音頻總線接口，USB 主機(jī)，USB 設(shè)備，SD/MMC 卡控制器，2 通道SPI 和PLL 數(shù)字鎖相環(huán)組成。正是因?yàn)樗哂泻芏喑Ｓ玫墓δ苣K，所以也免去了添加配置附加設(shè)備的麻煩。3 Lunix內(nèi)核移植3．1 內(nèi)核移植難點(diǎn)Linux系統(tǒng)的內(nèi)核是多層次結(jié)構(gòu)的單體內(nèi)核，其可移植性比微內(nèi)核要差一些，但是，這種內(nèi)核具有較高的效率。但是，微內(nèi)核結(jié)構(gòu)較低的系統(tǒng)通信效率大大的降低了系統(tǒng)的性能。3．2 內(nèi)核移植的基本策略在Linux2．6內(nèi)核支持下，Linux已經(jīng)在許多典型的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)移植，其中包括：I38ARM、MIPS、ALPHA、PowerPC、SPARC、SH等。此外還有部分體系的硬件平臺(tái)，Linux只對(duì)其中部分的CPU或目標(biāo)板提供了支持，如果使用了Linux尚未支持的CPU或目標(biāo)板，也需要對(duì)Linux內(nèi)核進(jìn)行移植工作。即采用“自底向上”的設(shè)計(jì)方法，從硬件的需求考慮逐步的采用分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試。(2)修改已有的代碼。這種方法的難點(diǎn)在于開發(fā)人員除了要了解目標(biāo)硬件平臺(tái)外。本次研究的移植工作就是采用了這種開發(fā)方法。通常啟動(dòng)一個(gè)Linu
職業(yè)教育相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1