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1、Android开源项目向ARM2410实验箱上的移植学校：中国科学技术大学 院 系：软件学院专业：软件工程姓名：赵瑞甲 杨扬 刘晓辉 刘洋 吴秋冬学号：SA09225 SA09225271 指导教师：孟宁 1摘 要1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。Google公司于2007年11月5日推出
2、的基于Linux平台的开源手机操作系统Android，是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。由于Android的开放性和自由性，其在未来的应用必定会十分广泛。本文介绍嵌入式系统Bootloader移植、Android Linux内核移植、Android文件系统裁剪移植和Android应用程序开发。关键词: Android Linux嵌入式 Android应用程序ABSTRACTARM was founded in 1991 in Cambridge, England. It primarily sells the licensing of chip design technology
3、. At present, the use of ARM technology intellectual property (IP) core microprocessor, which we usually refer to the ARM microprocessor, has control over the industry, consumer electronics, communication systems, network systems, wireless systems and other kinds of Market, ARM-based microprocessor
4、technology applications accounted for about 32-bit RISC microprocessor, according to more than 75% market share, ARM technology is gradually infiltrated into every aspect of our lives.Google Inc. on November 5, 2007 launch of the open source Linux-based mobile operating system Android, is the first
5、mobile terminal to create a truly open and complete mobile software. As the Androids openness and freedom, its application in the future will be very extensive.This article describes the embedded system Bootloader transplantation, Android Linux kernel porting, Android and the Android file system, cu
6、tting transplantation application development.Key Words: Android, Linux, Embedded, Android Application目 录第一章 绪论71.1 立题背景与意义71.2 本文的研究目的和主要工作7第二章 嵌入式系统介绍82.1 嵌入式系统概述82.1.1 嵌入式系统的发展82.1.2 嵌入式系统的定义92.1.3 嵌入式系统的特点92.2 基于ARM和Linux的嵌入式开发平台102.3.1 开发平台的选择102.3.2 Linux操作系统112.3 本章小结12第三章 嵌入式硬件系统及其工作原理133.1
7、处理器主控模块133.1.1 开发板的硬件参数133.1.2 开发板的地址资源映射143.2 Linux下串口通信原理153.2.1 异步串行通信及其协议153.2.2 串行接口标准163.3.3 S3C2410内置的UART控制器163.2.4 Linux下串口操作173.2 本章小结17第四章 Android开源项目移植184.1 Bootloader 移植184.1.1 为何重分区184.1.2 内核为何会变大184.1.3 如何使用vivi进行分区204.1.4 vivi的烧写214.2 Android Linux内核移植224.2.1 添加MTD分区表信息224.2.2 配置内核22
8、4.3 移植网卡驱动234.4 移植LCD驱动304.4.1 LCD概述304.4.2 LCD背光304.4.3 LCD 分类304.4.4 TFT-LCD的工作原理304.4.5 LCD常用的指标314.4.6 S3C2410中与LCD相关的主要信号介绍314.4.7 LCD驱动移植步骤.324.5 移植触摸屏驱动344.5.1 触摸屏中断响应过程344.5.2 S3C2410 模数转换器（ADC）及触摸屏控制器354.5.3 ADC及触摸屏控制器的工作模式：364.5.4 几个重要的寄存器：364.5.5 触摸屏移植步骤364.6 Android文件系统移植414.6.1 Android
9、根文件系统启动分析414.6.2 Android 根文件系统移植514.7 Android应用程序开发524.7.1 应用程序功能524.7.2 架构及其实现524.8 本章小结53第五章 结论54参考文献55致 谢56第一章 绪论1.1 立题背景与意义1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。G
10、oogle公司于2007年11月5日推出的基于Linux平台的开源手机操作系统Android，是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。由于Android的开放性和自由性，其在未来的应用必定会十分广泛。1.2 本文的研究目的和主要工作本文介绍嵌入式系统Bootloader移植、Android Linux内核移植、Android文件系统裁剪移植和Android应用程序开发。本项目完成了Android开源项目向基于S3C2410开发板上的移植。主要完成了以下工作：（1） 构建了以ARM平台为核心，嵌入式Linux操作系统的开发平台；（2） 完成了Bootloader移植；（3） 完成了And
11、roid Linux内核移植；（4） 完成了Android文件系统移植；（5） 完成了一个简单Android应用程序开发。第二章 嵌入式系统介绍本项目基于嵌入式Linux系统，涉及到嵌入式Linux技术。本章将介绍嵌入式系统的发展、定义及其特点。2.1 嵌入式系统概述近年来，PC已经从高速增长时期进入平稳发展时期，其年增长率由20世纪90年代中期的35%逐年下降，单纯的PC机时代已经成为历史。“后PC时代”，即嵌入式系统所带领的时代已经到来。进入21世纪以来，嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术各类产业及人们日常生活的方方面面。随着国内外各种嵌入式产品的进一步开发和推广，嵌入
12、式技术越来越与人们生活紧密结合。2.1.1 嵌入式系统的发展电子计算机诞生于1946年，此后计算机始终是供应在特殊的机房中、实现数值计算的大型昂贵设备。知道20世纪70年代微处理器出现后，计算机才出现了历史性的变革。以微处理器为核心的微型计算机凭借其体积小、价格低、可靠性高的优势，迅速走出了机房，走进了千家万户。微型机表现出来的智能化特性备受关注，人们将微型机嵌入到对象体系中，实现了对其智能化控制，如此计算机便失去了原来的形态和通用的计算机功能。于是把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机称作嵌入式计算机系统。因此，嵌入式系统诞生于微型机时代，其本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中
13、，这是理解嵌入式系统的根本所在。嵌入系统的发展经历了以单片机为核心的可编程控制器形式的第一代嵌入式系统、以嵌入式CPU为基础和简单操作系统为核心的第二代嵌入式系统、以嵌入式操作系统为核心的第三代嵌入式系统以及今天的以Internet为标志的第四代嵌入式系统。随着各行各业的应用需求不断扩大，加之计算机技术的进一步提高，未来嵌入式系统的发展有如下趋势：（1） 随着微电子技术的高速发展，芯片功能将更加强调，在体积、成本、可靠性、功耗方面必会有突破行进展。（2） 嵌入式无线通信设备的不断普及，已成为嵌入式系统应用的一个重要领域，无线技术与嵌入式系统一定会紧密结合，飞速发展。（3） 随着以太网协议应用到
14、嵌入式领域，嵌入式系统网络与以太网之间接口，是嵌入式系统发展又一方向。（4） 随着嵌入式系统周边设备的不断增多，嵌入式应用软件的开发需求也快速递增，这使得嵌入式应用软件功能和数量也变得丰富多彩。2.1.2 嵌入式系统的定义如果我们了解了嵌入式（计算机）系统的由来与发展，对嵌入式系统就不会产生过多的误解，而能历史地、本质地、普遍适用地定义嵌入式系统。按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入
15、式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。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、功耗严格要求的专用计算机系统。由此可知，人们平常广泛使用的手机、PDA、MP3、机顶盒都属于嵌入式系统设备；而车载GPS系统、机器人也属于嵌入式系统。嵌入式系统已经出现在人们生活的方方面面。2.1.3 嵌入式系统的特点嵌入式系统是应用于特定环境下、面对专业领域的应用系统，一般具有以下特点：（1）通常面向特定应用，一般都有实时要求，具有功耗低、体积小、集成度高、成本低等特点；（2）系统内核小。由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。（3）系统精简。嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及
