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1、成 人 高 等 教 育毕 业 论 文论 文 题 目： 基于 ARM-LUINX 的嵌入式平台搭建 专 业 名 称： 计算机科学与技术 层 次： 学 生 姓 名： 完 成 日 期： 摘要：嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。嵌入式系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。其中基于 ARM 为主流。嵌入式 linux 是将日益流行的 Linux 操作系统进行裁剪修改，使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。Linux 的大小适合嵌入式操作系统
2、Linux 固有的模块性，适应性和可配置性，使得这很容易做到。另外，Linux 源码的实用性和成千上万的程序员热切期望它用于无数的嵌入式应用软件中，导致很多嵌入式 Linux 的出现，包括：Embedix ，ETLinux，LEM，Linux Router Project， LOAF，uCLinux，muLinux，ThinLinux，FirePlug，Linux 和 PizzaBox Linux关键词：嵌入式系统搭建，linux，GCC ，ARM目录1 嵌入式系统入门研究 .11.1 嵌入式系统概述 .21.2 嵌入式系统构成部分 .21.3 嵌入式处理器 .21.4 嵌入式操作系统 .21
3、.5 嵌入式硬件层及外围电路 .21.6 嵌入式应用及发展 .22 ARM920T 内核 .43 Lunix 内核移植 .431 内核移植难点 .232 内核移植的基本策略 .233 内核移植方法 .234 内核移植过程 .24 后续工作及实习心得 .4序言意义、目的：这些年来掀起了嵌入式系统应用热潮。嵌入式微控制器技术的出现则给现代工业控制领域带来了一次新的技术革命。由嵌入式微控制器组成的系统，最明显的优势就是可以嵌入到任何微型或小型仪器、设备中。嵌入式 linux 是将日益流行的 Linux 操作系统进行裁剪修改，使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。嵌入式 linux 继承了 I
4、nternet 上无限的开放源代码资源。而且性能优异，软件移植容易，代码开放，有许多应用软件支持，应用产品开发周期短，新产品上市迅速，因为有许多公开的代码可以参考和移植，实时性能稳定性好安全性好。嵌入式 Linux 的应用领域非常广泛。因此，研究嵌入式 Linux+arm+gcc 能够很好的去从事开发嵌入式应用。追随前沿科技。我的研究主要是 ARM920T 硬件平台设计，Linux 系统设备驱动程序，嵌入式Linux 系统平台的构建，文件系统的建立，通过这些，学会搭建 Linux+arm 嵌入式平台，从而为后续应用系统开发奠定基础。也就是构建硬件和软件搭建嵌入式系统。其中还包括系统移植，也是最
5、难的问题。1 嵌入式系统入门研究1.1 嵌入式系统概述IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义：“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置” 。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在 ROM 中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。从应用对象上加以定义，从右图中可以看出嵌入式系统是
6、软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单，如手机上的一个微小型的电机，当手机处于震动接收状态时打开；也可以很复杂，如 SONY 智能机器狗，上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器，从而可以执
7、行各种复杂的动作和感受各种状态信息。12 嵌入式系统构成部分嵌入式系统通常由嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等极大部分组成。1.3 嵌入式处理器嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广阔，从最初的 4 位处理器，目前仍在大规模应用的 8 位单片机，到最新的受到广泛青睐的 32 位，64 位嵌入式 CPU。世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过 1000 种，流行体系结构包括MCU，MPU 等 30 多个系列。鉴于嵌入式系统广阔的发展前景，很多半导体制造商都大规模生产嵌入式处理器，并且公司自主设计处理器也已经成为了未来嵌入式领域的一大趋势，其中
8、从单片机、DSP 到 FPGA 有着各式各样的品种，速度越来越快，性能越来越强，价格也越来越低。嵌入式处理器的寻址空间可以从64kB 到 16MB，处理速度最快可以达到 2000 MIPS，封装从 8 个引脚到 144 个引脚不等。嵌入式微处理器（Micro Processor Unit，MPU）是由通用计算机中的 CPU 演变而来的。它的特征是具有 32 位以上的处理器，具有较高的性能，当然其价格也相应较高。但与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只嵌入式处理器保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。和工业控制计算机
9、相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。主要的嵌入式处理器类型有 Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM/ StrongARM 系列等。 其中 Arm/StrongArm 是专为手持设备开发的嵌入式微处理器，属于中档的价位。1.4 嵌入式操作系统嵌入式操作系统（Embedded Operating System，简称：EOS）是指用于嵌入式系统的操作系统。嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全
10、部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前在嵌入式领域广泛使用的操作系统有：嵌入式 Linux、Windows Embedded、VxWorks 等，以及应用在智能手机和平板电脑的 Android、iOS 等。1.5 嵌入式硬件层及外围电路硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash 等） 、通用设备接口和 I/O 接口（A/D、D/A、I/O 等） 。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在 ROM
11、中。存储设备：静态易失性存储设备（RAM） 、动态存储设备（DRAM）和非易失存（FLASH） 。其中，Flash 可以擦写次数多、存储速度快、容量大价格低等特点，在嵌入式系统中得到广泛的应用。通讯接口设备：应用广泛的包括并口，串口，SPI 串行外围设备，I2C 总线接口、USB 接口和以太网接口等等。人机交换设备：LCD、键盘和触摸屏等。1.6 嵌入式应用及发展如今已被广泛的应用于工业制造、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等众多领域。有巨大的市场前景和商业机会，出现了大量的专业公司和产品嵌入式 Linux 系统优缺点对比，如Montavista Lineo Emi 等，有行业协会如 Embedded Linux Consortum 等，得到世界著名计算机公司和 OEM 板级厂商的支持，例如 IBM Motorola Intel 等。传统的嵌入式系统厂商也采用了 Linux 策略，如 Lynxworks Windriver QNX 等，还有 Internet 上的大量嵌入式 Linux 爱好者的支持。嵌入式 Linux 支持几乎所有的嵌入式 CPU 和被移植到几乎所有的嵌入式 OEM 板。前，嵌入式技术已
