【正文】 突出特點。 uC/OS Ⅱ是一種免費、開放源代碼、結(jié)構(gòu)小巧、基于可搶占優(yōu)先級調(diào)度的實時操作系統(tǒng)，其內(nèi)核提供任務調(diào)度與管理、時間管理、任務同步和通信、內(nèi)存管理和中斷服務等功能 。它的內(nèi)核本身并不支持文件系統(tǒng)，但它具有良好的擴展性能，如果需要的話可以自行加入。 (4)嵌入式 Linux Linux 現(xiàn)在已經(jīng)是最為流行的一款開放源代碼的操作系統(tǒng)。由于Linux 系統(tǒng)本身是開放源碼的，又是一種多任務、穩(wěn)定性高、內(nèi)核可裁減的操作系統(tǒng)，它在嵌入式系統(tǒng)方面大放光芒。 嵌入式 Linux是在標準 Linux的基礎上針對嵌入式系統(tǒng)進行內(nèi)核裁 減和優(yōu)化后形成的，使其體積更小、性能更高，同時，由于它是免費的，沒有其它商業(yè)性嵌入式操作系統(tǒng)需要的許可證費用，所以具有很強的市場競爭力。 (5)Windows CE Windows CE是微軟公司在嵌入式操作系統(tǒng)市場上的一個重要產(chǎn)品。目前的最新版本為 Windows 。 Windows CE 具有模塊化、結(jié)構(gòu)化和基于 Win32 應用程序接口以及與處理器無關等特點，適用于各種嵌入系統(tǒng)和產(chǎn)品。若開發(fā)者熟悉 Windows 開發(fā)環(huán)境，可以基于 Windows CE 開發(fā)出更好的應用程序。 嵌入式系統(tǒng)的選擇 多種嵌入式系統(tǒng)各有千秋，但是本課題研究選擇了嵌入式 Linux 系統(tǒng)，因為它在嵌入式領域具有獨特的優(yōu)點。嵌入式 linux 既繼承了 Interl 上無限的開放源代碼資源，又具有嵌入式操作系統(tǒng)的特性。購買費用媒介成本技術(shù)支持全世界的自由軟件開發(fā)者提供支持網(wǎng)絡特性免費，而且性能優(yōu)異，軟件移植容易，代碼開放， 有許多應用軟件支持，應用產(chǎn)品開發(fā)周期短，新產(chǎn)品上市迅速，因為有許多公開的代碼可以參考和移植，實時性能 RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式 Linux 支持，實時性能穩(wěn)定性好安全性好 [9]。第三， Linux 是免費的 OS，在價格上 極具競爭力。到目前為止，它可以支持二三十種 CPU。很多 CPU 包括家電業(yè)芯片，都開始做 Linux 的平臺移植工作。也就是說，如果今天用 Linux環(huán)境開發(fā)產(chǎn)品，那么將來換 CPU 就不會遇到困擾。提供了包括十 兆、百兆、千兆的以太網(wǎng)絡，以及無線網(wǎng)絡， Toker ring(令牌環(huán)網(wǎng) )、光纖甚至衛(wèi)星的支持。 畢業(yè) 設計論文 8 3 軟件平臺的設計與實現(xiàn) Bootloader 移植 Bootloader介紹 系統(tǒng)引導程序通常稱為 Boot Loader，是在系統(tǒng)復位后執(zhí)行的第一段軟件代碼，相當于 PC機上的 BIOS。通過bootloader這段代碼，我們可以初始化硬件設 備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準備好正確的環(huán)境。每種不同體系結(jié)構(gòu)的處理器都有不同的 bootloader的發(fā)展也趨于支持多種體系結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在比較成熟的有一下幾種： (1)vivi vivi是由韓國 Mizi公司專門針對基于 ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一種 Boot Loader， 因為 VIVI 目前只支持使用串口和主機通信，所以必須使用一條串口電纜來連接目標板和主機。 1） 把內(nèi)核（ kernel）從 Flash復制到 RAM，然后啟動它； 2） 初始化硬件； 3） 下載程序并寫入 Flash； 4） 檢測目標板。 RedBoot 是一個專門為嵌入式系統(tǒng)定制的引導啟動工具，最初由 Redhat開發(fā)，它是基于 eCos（ Embedded Configurable Operating System）的硬件抽象層，同時它繼承了 eCos的高可靠性、簡潔性、可配置性和可移植性等特點 。既可以用在產(chǎn)品的開發(fā)階段（調(diào)試功能），也可以用在最終的產(chǎn)品上（ Flash更新、網(wǎng)絡啟動）。用戶可以通過 tftp畢業(yè) 設計論文 9 協(xié)議下載應用程序和 image，或者通過串口用 xmodem/ymodem下載。相比于簡易 jtag調(diào)試器，它可靠、高速（ CPU的 cache打開后，通過網(wǎng)卡 tftp下載能達到 1Mbps， GDB下載的速度能達到 2Mbps）、穩(wěn)定，用戶可通過串口或網(wǎng)卡，以命令行的形式管理 Flash上的 image，下載 image到 Flash。 （ 3） UBoot U Boot是德國 DENX小組開發(fā)的用于多種嵌入式 CPU的 BootLoader程序，它可 以運行在基于 PowerPC、 ARM、 MIPS等多種嵌入式開發(fā)板上。 UBoot移植 要移植 UBoot到嵌入式產(chǎn)品中，首先要在宿主機上編譯配置 UBoot，將 UBoot源代碼編譯成為可以在 ARM上執(zhí)行的二進制文件，并燒寫到實驗箱上才能執(zhí)行。 移植過程如下： (1)在工作目錄下解壓 U－ Boot 輸入命令： tar xjvf (2)進入 UBoot目錄，修改 Makefile 輸入以下命令： cd Vim Makefile 為 tekkaman2440建立編譯項： sbc2410x_config: unconfig $(MKCONFIG) $(:_config=) arm arm920t sbc2410x NULL s3c24x0 tekkaman2440_config:unconfig $(MKCONFIG) $(:_config=) arm arm920t tekkaman2440 tekkaman s3c24x0 畢業(yè) 設計論文 10 各項的意思如下 : arm: CPU的架構(gòu) (ARCH) arm926EJ: CPU的類型 (CPU)，其對應于 cpu/arm926EJ子目錄。 tekkaman: 開發(fā)者 /或經(jīng)銷商 (vender)。 同時在“ ifndef CROSS_COMPILE ”之前加上自己交叉編譯器的路徑，比如我使用 ARM9TDMI交叉編譯器，則： CROSS_COMPILE=/home/tekkamanninja/working/arm9tdmilinuxgnu/bin/arm9tdmilinuxgnu (3)在 /board子目錄中建立自己的開發(fā)板 tekkaman2440目錄 由于我在上一步板子的開發(fā)者 /或經(jīng)銷商 (vender)中填了 tekkaman ，所以開發(fā)板 tekkaman2440目錄一定要建在 /board子目錄中的 tekkaman目錄下 ，否則編譯會出錯。 在超級終端中執(zhí)行以下命令即可： run installkernel 圖 內(nèi)核配置界面 文件系統(tǒng)移植 移植步驟： (1)拷貝制作 yaffs文件下載鏡像文件的工具 mkyaffsimage到虛擬機/utuLinux/s3c2440下； (2)拷貝文件系統(tǒng)源代碼壓縮包 /utuLinux/s3c2440目錄下； (3)解壓縮 /utuLinux/s3c2440下； (4)輸入命令： ./mkyaffsimage s3c2440_recover 生成 ,將 TFTP中。 在 linux下，所有外設都被看成是一種特殊的文件，稱之設備文件，這里只要針對的設備文件是 /dev/video0，進行視頻圖像采集方面的程序設計。 圖 圖像采集流程圖 開始 開啟設備 獲取設備信息和圖像信息 對采集緩沖區(qū)進行內(nèi)存映射 捕捉視頻數(shù)據(jù) 圖像數(shù)據(jù)處理 采集中止？ 關閉設備 結(jié)束 N Y 畢業(yè) 設計論文 14 Video4linux 編程指南 流程 (1)打開視頻設備： (2)讀取設備信息 (3)更改設備當前設置（可以不做） (4)進行視頻采集，兩種方法 : 1） 內(nèi)存映射 2） 直接從設備讀取 (5)對采集的視頻進行處理 (6)關閉視頻設備。 struct video_capability capability。 struct video_window window。 struct video_picture picture。 struct video_mbuf mbuf。 }。 extern int v4l_open(char *, v4l_device *)。 畢業(yè) 設計論文 15 extern int v4l_get_capability(v4l_device *)。 extern int v4l_get_picture(v4l_device *)。 extern int v4l_grab_frame(v4l_device *, int)。 extern int v4l_mmap_init(v4l_device *)。 extern int v4l_get_picture(v4l_device *)。 extern int v4l_set_buffer(v4l_device *)。 extern int v4l_switch_channel(v4l_device *, int)。值如 VID_TYPE_CAPTURE等 （ 2） video_picture 設備采集的圖象的各種屬性 Brightness 0~65535 hue colour 畢業(yè) 設計論文 16 contrast whiteness depth 8 16 24 32 palette VIDEO_PALETTE_RGB24 | VIDEO_PALETTE_RGB565| VIDEO_PALETTE_JPEG| VIDEO_PALETTE_RGB32 （ 3） video_channel 關于各個信號源的屬性 Channel 信號源的編號 name tuners Type VIDEO_TYPE_TV | IDEO_TYPE_CAMERA Norm 制式 PAL|NSTC|SECAM|AUTO （ 4） video_window 包含關于 capture area的信息 x x windows