基于ARM9的嵌入式系统的构建研究

发布时间：2020-03-28 20:42

【摘要】： 随着工业以太网的大规模应用,嵌入式的工业以太网系统也越来越多地渗入到了工控领域,位于控制区域中的工业以太网控制器采用嵌入式系统来设计。随着以太网技术的不断发展,嵌入式系统与以太网相结合应用于工控领域是一种发展趋势,嵌入式芯片与嵌入式操作系统及其相应软硬件产品的发展也成为加速这一进程的主要动力。 ARM (Advanced RISC Machines)公司的32位RISC处理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能强、特有16/32位双指令集等诸多优异的性能,已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案中的首选处理器。目前市场上应用较多的是ARM7处理器,但是新一代的ARM9处理器,通过全新的设计,采用了更多的晶体管,能够达到两倍以上于ARM7处理器的处理能力。而且ARM9系列普遍带有MMU功能,会将成为未来嵌入式发展的主流。S3C2410微处理器是一款由Samsung公司设计的低功耗、高集成度的基于ARM920T核的微处理器,本文描述的产品平台即是基于此款处理器建立的嵌入式产品平台。 uClinux操作系统是从Linux衍生出来的一种操作系统,它的内核远远小于标准Linux的内核,同时仍然保持了Linux操作系统几乎所有的优秀特性,支持完图形用户界面,支持多种CPU,价格低廉又易于移植的优势使uClinux正在被广泛采用,成为新兴的力量。本文描述的产品平台采用的操作系统即选为uClinux。 本文首先介绍了嵌入式系统的概念,分析了uClinux操作系统,在此基础上建立了一ARM硬件平台,然后移植了启动代码ppcboot和uClinux内核,这样一款软硬件完善的产品平台就建立起来了。产品为了后续开发,需要很多丰富的接口。本文在研究了各接口驱动程序的基础上,嵌入了串口、网口驱动并做了响应的测试。最后在开发平台上实现了基本的WEB服务器及监控系统应用,也做了相应的测试工作。 本文的设计成果,已作为实验室的嵌入式应用二次开发平台,用于后续产品开发。
【图文】：

图 3.1 S3C2410 开发板结构框图Figure 3.1 S3C2410 Boad Configuration Diagram2410 实验系统采用203MHz 的ARM920T 内核的处理器S3C241的尺寸仅相当于名片的2/3 大小。410 内部集成了微处理器和一些手持设备的常用外围组件，S3C2410微处理器是一个多用途的通用芯片，它内部集成了组件，可用于各种领域。它是应用于手持设备的低成本实现2410 实验系统由核心板和底板（外设板或称基本板）组成， S3C2410 处理器， 32M SDRAM以及8M的FLASH。底板上则提四线RS-232 串口(COM1)，一个USB HOST接口，一个10M/10一个TFT LCD接口, 一个触摸屏接口。核心板和底板配合即应用系统。系统具有体积小、耗电低、处理能力强、等特点式Linux 操作系统。

图 3.2 S3C2410 结构框图Figure3.2 S3C2410 Block Diagram部分×16 位数据宽度的 FLASH，共 8M 字节 Flash（intel 28F640，是完全兼容的器件），速度 120ns； 两片 8M×16 位数据宽度的620HCTP-H，如有不同型号，则是完全兼容的器件）构成，共 32M和外部输入输出口：一个四线RS232 接口（COM1）；一个USB口，一个LCD，一个触摸屏8路片选，nGCSn[0～7]，，每个片选都指定了固定的地址，每个8M字节。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP368.1

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本文编号：2604894