[]Linux+AT91RM9200嵌入式系统设计开发.doc

目录
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1 嵌入式系统基础 5
嵌入式系统概述 5
嵌入式系统组成 5
嵌入式处理器 5
外围设备 6
嵌入式操作系统 6
应用软件 6
嵌入式系统特点 7
嵌入式系统发展前景 7
嵌入式操作系统概述 8
操作系统的概念和分类 8
嵌入式操作系统的特点 10
常见的嵌入式操作系统 10
研究目标 13
2 ARM920T硬件平台设计 14
ARM体系结构 14
AT91RM9200微处理器简介 15
ARM920T处理器的特点 16
AT91RM9200微处理器的特点 17
嵌入式系统平台的硬件设计 18
3 嵌入式Linux系统平台的构建 20
建立嵌入式Linux 交叉编译环境 21
引导转载程序的移植 22
引导装载程序简介 22
AT91RM9200芯片的引导机制 22
第一级引导RomBoot的分析 23
U-BOOT移植与分析 25
剪裁、配置和编译内核 34
4 Linux系统设备驱动程序概述 41
Linux设备驱动程序分类 41
编写驱动程序的一些基本概念 41
Linux系统网络设备驱动程序 42
5 文件系统的建立 46
各种文件系统的简介 46
CRAMFS文件系统 46
JFFS2文件系统 47
RAMDISK文件系统 48
6 ARM Linux中断处理分析 49
ARM Linux 底层中断处理程序 49
ARM处理器模式与异常处理 49
ARM Linux中断处理向量 50
ARM Linux高层中断处理程序 50
ARM Linux中断处理的实时性分析 51
禁用和使能中断 51
ARM Linux中断处理的特性 52
ARM Linux的中断延迟 52
Linux中断处理实时性的影响 53
分析结论 53
7 总结与展望 54
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1 嵌入式系统基础
嵌入式系统概述
随着电子技术的快速发展,特别是大规模集成电路的产生而出现的微型机,使现代科学研究得到了质的飞跃,而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。
嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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[1]。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心,面向用户、面向产品、面向应用,软硬件可裁减的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统[2]。和通用计算机不同,嵌入式系统是针对具体应用的专用系统,目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用;它的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能[1][2][3]。
嵌入式系统组成
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。
嵌入式处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件。嵌入式处理器与通用处理器的最大不同在于其大多工作在为特定用户群设计的系统中。它通常把通用计算机的许多由板卡完成的功能集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,并具有高效率、高可靠性等特点。
嵌入式系统主要应用领域有:工业控制、POS机、网络设备、图像处理、手机、PDA等。目前主要使用ARM、MIPS、PowerPC、DSP等16~32位处理器,以32位为主。各种类型的处理器都有其一定的应用针对性。例如,DSP对数字信号处理技术中用到常用运算、算法作了优化设计,主要用于运算量较大的实时信号处理领域,如实时音频、视频处理,电机控制等。MIPS处理器性能好,但功耗大,适合于固定应用,如固定的网络设备、机顶盒等。ARM处理器性能高、功耗低,适合于电池便携、手持设