【正文】 、可靠性，并減少開發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量?；谇度胧叫酒墓I(yè)自動化設(shè)備具有很大的發(fā)展空間，目前已經(jīng)有大量的 8位、 16 位、 32位嵌入式微控制器應(yīng)用于 數(shù)控機(jī)床、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設(shè)備檢測、石油化工系統(tǒng)等領(lǐng)域。 (2) 交通管理。目前 GPS 設(shè)備已經(jīng)從尖端產(chǎn)品進(jìn)入了普通百姓的家庭， 很多私人汽車上都配備了 GPS 導(dǎo)航和定位設(shè)備 。信息家電將成為嵌入式系統(tǒng)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。在這些設(shè)備中，嵌入式系統(tǒng)將大有用武之地。水、電、煤氣表的遠(yuǎn)程自動抄表和安全防火、防盜系統(tǒng)，其中嵌有的專用控制芯片將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢查，并實(shí)現(xiàn)更高、更準(zhǔn)確和更安全的性能。 (5) POS 網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)。 (6) 環(huán)境監(jiān)測。在很多環(huán)境惡劣、地礦復(fù)雜的地區(qū)，嵌入式系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)測。嵌入式芯片的發(fā)展將使機(jī)器人在微型化、高智能方面優(yōu)勢更加明顯，同事會大幅度降低機(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。 (1) 為設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信提供標(biāo)準(zhǔn)接口。 (2) 支持小型電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)小尺寸、微功耗和低成本。 (3) 提供精巧的多媒體人機(jī)界面。 (4) 嵌入式網(wǎng)絡(luò)。 從而在更好的利用 Inter 龐大的信息資源的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn) 了嵌入式系統(tǒng)功能方面的一個(gè)飛躍。為了實(shí)時(shí)顯示相關(guān) MP3歌曲播放信息，如歌曲名，歌曲長度等，通過外接液晶屏來實(shí)現(xiàn)。 圖 方案一系統(tǒng)框圖 SD 卡大容量存儲設(shè)備 高性能單片機(jī) 液晶屏顯示 鍵盤輸入 音頻解碼電路 音箱輸出 ? 方案二： 采用 mini2440 開發(fā)板， mini2440 是 廣州友善之臂科技 有限公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺，本開發(fā)板采用 ARM9 系列芯片 S3C2440 作為主控芯片，搭配 英寸液晶觸摸屏 ，以及自帶音頻解碼芯片，配有豐富的硬件接口，是當(dāng)今最熱門的開發(fā)開發(fā)平臺之一。用本開發(fā)板實(shí)現(xiàn) MP3播放器的整體思路是，在移植操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，只需添加 USB 驅(qū)動或 SD卡相關(guān)驅(qū)動和液晶觸摸屏的相關(guān)驅(qū)動，便可以輕松掛載 U盤或 SD卡外設(shè)，實(shí)現(xiàn) U盤或 SD 卡中文件的快速讀取，并通過相關(guān)軟件設(shè)計(jì)出又好的圖形用戶接口，用戶只需通過觸摸屏幕，便可實(shí)現(xiàn)和平臺的交互。 圖 方案二系統(tǒng)框圖 ? 方案論證： 方案一硬件成本低廉，實(shí)現(xiàn)簡單，但是單片機(jī)處理能力有限，對于高碼率的MP3 歌曲以及視頻播放就顯得力不從心。綜合比較以上三種方案 ,卻頂采用方案二。該方案同選擇單片機(jī)作為硬件平臺類似，但是因?yàn)?ARM9 芯片 S3C2440 的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高性能單片機(jī)，所以完全能夠完成高碼率音頻解碼，以及信息輸出等功能。 圖 方案一 無操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 ? 方案二： 采用 MicroSoft 公司的 Windows CE 操作系統(tǒng)。 在應(yīng)用程序開發(fā)方面，使用標(biāo)準(zhǔn) Win32 API 子集，很多 Windows 程序可以方便的移植到 CE上，還支持 . 等語言。結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。 Linux 操作系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn) ，并且內(nèi)核可裁剪，在滿足系統(tǒng)要求的同時(shí)，具有高度的可移植性， 由于嵌入式設(shè)備硬件平臺的多樣性， CPU 芯片的快速更新，嵌入式操作系統(tǒng)要求支持常用的嵌入式 CPU，如 X86, ARM, MIPS, POWERPC 等，并具有良好的可移植性。 Linux 支持以上幾乎所有的主流芯片，并且還在不斷的被移植到新的芯片上 ， 嵌入式系統(tǒng)具有成本敏感性，處理器速度較低 ，存儲器空間較少，這要求嵌入式 OS 體積小，速度快。 基于 Linux 的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。方案二中采用的 Windows CE 系統(tǒng)，目前并沒有免費(fèi)版本，如需使用，則必須支付一定的費(fèi)用，增加了系統(tǒng)開發(fā)成本。 第二章 搭 建嵌入式開發(fā)環(huán)境 windows 中 配置 虛擬機(jī) 由于 Linux 的兼容性差，目前很多常用軟件并不支持在 Linux 平臺上運(yùn)行，這就導(dǎo)致如果直接安裝 Linux，那么在 Linux 環(huán)境中，將會有很多不便。虛擬機(jī)的工具我們選擇 Vmware Workstation。虛擬機(jī)是獨(dú)立運(yùn)行主機(jī)操作系統(tǒng)的離散環(huán)境。你可以在運(yùn)行于桌面上的多臺虛擬機(jī)之間切換，通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)共享虛擬機(jī) (例如一個(gè)公司局域網(wǎng) )，掛起和恢復(fù)虛擬機(jī)以及退出虛擬機(jī) — 這一切不會影響你的主機(jī)操作和任何操作系統(tǒng)或者它正在運(yùn)行的應(yīng)用程序。 VMware Workstation 可在一部實(shí)體機(jī)器上模擬完整的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以及可便 于攜帶的虛擬機(jī)器，其更好的靈活性與先進(jìn)的技術(shù)勝過了市面上其他的虛擬計(jì)算機(jī)軟件。 本 設(shè) 計(jì)中 將選 用 VMware Workstation 版本進(jìn)行安裝介紹。 1) 首先運(yùn)行虛擬機(jī)工作站，如圖 21所示。 圖 22 新建虛擬機(jī)向?qū)? 3) 選擇 Typical，點(diǎn)擊 Next，在出現(xiàn)的界面 (圖 23)中單擊 Browse，選中所要安裝系統(tǒng)的光盤映像文件 ()。 圖 24 選擇要安裝的系統(tǒng) 5) 點(diǎn)擊 Next，設(shè)置 Linux 的安裝目錄，如圖 25 所示。 圖 26 設(shè)置虛擬機(jī)硬盤最大容量 7) 單擊 Next，進(jìn)入 27所示的界面 ，可以看到硬盤容量是 20G，默認(rèn)的內(nèi)存大小是 512M，網(wǎng)絡(luò)連接方式是 NAT，還有 CD/DVD 驅(qū)動、 USB 控制器等，如果不需要更改 這些配置或者增加其他的硬件設(shè)備，到這一步就可以單擊“ Finish” 圖 27 配置向?qū)瓿山缑? 如果還更改配置 (如改變內(nèi)存大小 )，或者增加一個(gè)硬件設(shè)備 (如串口 )，那就單擊“ Customize Hardware”，這是會出現(xiàn)如圖 28所示的配置界面，下面將各部分的配置截圖做如下說明。內(nèi)存配置成 512M 差不多了 ，不過要配得比你主機(jī)的內(nèi)存小 ，如果你的主機(jī)內(nèi)存為 2G，這里配置 1G左右就行了 (如圖 28所示 )。在虛擬機(jī)的光驅(qū)中加入虛擬機(jī)系統(tǒng)的安裝映像就和在無聊主機(jī)的光驅(qū)中插入系統(tǒng)安裝光盤是一個(gè)概念，這一步需要勾上“ Connect at power on”選項(xiàng)，如圖 29所示。網(wǎng)絡(luò)連接方式共有四種可 以選擇 ，選擇 NAT，如圖 210 所示。 圖 211 串口配置 1 圖 212 串口配置 2 ? 其他幾項(xiàng)配置 (USB Controller、 Display、 Processors)基本一般不用改，單擊圖 212界面中的“ Finish”完成新建虛擬機(jī)的過程，就可以進(jìn)入 Linux系統(tǒng)安裝了。 Linux 操作系統(tǒng)的內(nèi)核的名字也是 “Linux” 。嚴(yán)格 來講， Linux 這個(gè)詞本身只表示 Linux 內(nèi)核，但在實(shí)際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux 來形容整個(gè)基于 Linux 內(nèi)核，并且使用 GNU 工程各種工具和數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)。 簡單地說， Linux 是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類 Unix 操作系統(tǒng)，它主要用于基于 x86 系列 CPU 的計(jì)算機(jī)上。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權(quán)制約的、全世界都能自由使用的 Unix 兼容產(chǎn)品。 Red Hat Linux 是商業(yè)上運(yùn)作最成功的一個(gè)Linux 發(fā)行套件，普及程度很高，由 Red Hat 公司發(fā)行。同時(shí)，它有一個(gè)內(nèi)建的防火墻設(shè)置工具 Lokkit。這對于英語用戶來說無甚影響，但當(dāng)用到 ISO/IEC 88591字符集的較高位置字符時(shí)，編碼方式則完全不 同。這問題可以透過移除LANG設(shè)定中的 .UTF8來解決。 打開虛擬機(jī)，單擊左上方的啟動按鈕 (綠色的三角形 )，如下圖所示。 第 1 步：第一步：選擇安裝方式。我確認(rèn)我的光盤是好的，我跳過 。 如果你照著我的話，應(yīng)該是如下圖一 樣！ 下一步 第 15步： 點(diǎn)擊下一步！ 第 16步：網(wǎng)絡(luò)配置，點(diǎn)編輯 ！ 第 17步：取消 “ 使用 DHCP 進(jìn)行配置 ” 其它的按照說明填寫！ 第 18步：如圖！只做為參考！ 第 19步：選擇 “ 無防火墻 ”! 如果你以后要設(shè) “ 防火墻 ” 你可以手動寫規(guī)則！ 第 20 步： 點(diǎn)擊 下一步 ！ 第 21步： 點(diǎn)擊 下一步 ！ 第 22步：這里設(shè)定 “root” 超級用戶的密碼 后，點(diǎn)擊下一步！ 第 23步：如果你只想做電影服務(wù)器和 FTP 服務(wù)器！你把所有的 “√“ 都去掉，只留下 “FTP 服務(wù)器 ” 和 “ 開發(fā)工具 ” 前面的 “√” 。 Linux 下建立交叉編譯環(huán)境 在 Linux 平臺下，要為開發(fā)板編譯內(nèi)核，文件系 統(tǒng)，圖形界面， bootloader，還有其他一些應(yīng)用程序，均需要交叉編譯工具鏈。 操作環(huán)境： 操作系統(tǒng) ： （主機(jī)系統(tǒng)為 winXP， 在 虛擬機(jī) Vmware 下 安裝 ） 交叉編譯器 ： 操作步驟： 到任意的目錄下，進(jìn)入這個(gè)文件夾 $ sudo tar xvzf – C / 或者在 root 用戶權(quán)限下： tar xvzf – C / 注意 :C 后面有個(gè)空格 ,并且 C是大寫的 ,它是英文單詞 “Change” 的第一個(gè)字母 ,在此是改變目錄的意思。 2. 修改環(huán)境變量，把交叉編譯器的路徑加入到 PATH，為了可以方便使用armlinuxgcc編譯器系統(tǒng) , 把 armlinux工具鏈目錄加入到環(huán)境變量 PATH中。 Hello World 程序，測試交叉工具鏈 寫下下面 的 Hello World 程序，保存為 include“” include“” int main() { printf(Hello World!\n)。 } 執(zhí)行下面的命令： $ armlinuxgcc o hello 源程序有錯(cuò)誤的話會有提示，沒有任何提示的話，就是通過了，就可以下載到ARM 目標(biāo)板上運(yùn)行了！ 接著可以輸入 file hello 的命令，查看生成的 hello文件的類型，要注意的是生成的可執(zhí)行文件只能在 ARM 體系下運(yùn)行，不能在其于X86 的 PC 機(jī)上運(yùn)行 ， 至此交叉編譯環(huán)境已經(jīng)建立好了。源碼修改完成后，就要對我們需要用到的硬件模塊進(jìn)行系統(tǒng)上的支持，也就是移植相應(yīng)設(shè)備的驅(qū)動，詳細(xì)過程下文一一給出。不過，隨著內(nèi)核的發(fā)展，相信支持的也會越來越全面的。 (3) 交叉編譯工具 交叉編譯工具使用友善之臂的 ,他們提供的編譯器是符合 EABI 標(biāo)準(zhǔn)的編譯器。 (4) 硬件平臺 友善之臂的 Mini2440， NandFlash64M， NorFlash2M 的。 2. 修改內(nèi)核以適應(yīng)本開發(fā)板 (1)假設(shè)我們把內(nèi)核文件下載到了 opt/kernel/目錄下，進(jìn)行解壓操作。大約在 182行，修改成下面的代碼，使其平臺是 ARM 平臺，交叉編譯是 armlinux. export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH) ARCH ?= arm //使用的目標(biāo)平臺 CROSS_COMPILE ?= armlinux //使用的交叉編譯器，這里使用的系統(tǒng)默認(rèn)的 接下來，測試 一下 Linux 內(nèi)核是否可以順利的編譯通過。在文件opt/kernel/。 在 版本中也加入了 mini2440 機(jī)器碼，在下面的文件中，大約在 1985 行。不過我們不使用它，直接將其刪除。打開剛剛改名的 ，找到 MACHINE_START(S3C2440, SMDK2440) 修改為下面的內(nèi)容 MACHINE_START(MINI2440, FriendlyARM MINI2440 development board) (4)修改時(shí)鐘源 在 的第 160 行 static void __init smdk2440_map_io(void)函數(shù)中，把其中的 16934400(代表原 SMDK2440 目標(biāo)板上的晶振是 )改為 mini2440 開發(fā)板上實(shí)際使用的 12021000(代表 mini2440 開發(fā)板上的晶振 12MHz，元器件標(biāo)號為 X2)， static void __init mini2440_map_io(void) { s3c24xx_init_io(mini2440_iodesc, ARRAY_SIZE(mini2440_iodesc))。 //修改為 12021000 s3c24xx_init_uarts(mini2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(mini2440_uartcfgs))。 static void __init mini2440_machine_init(void) { s3c24xx_fb_set_platdata(amp。