跳至主要内容

【转】ARM系统体系结构

ARM平台可以采用核心主板加扩展板的设计方式,基于ARM微处理器芯片的核心主板,能将ARM所有的I/O全部引出,在核心主板上面只提供最基本的接口;而对于一些

  特殊用途的USB接口、以太网接口、LCD接口,以扩展板形式提供。

  ARM模块部分是其一个重要的组成部分,在系统中ARM模块主要负责系统控制部分,其硬件体系结构灵活、接口丰富。核心包括嵌入式ARM CPU及必需的SDRAM和Hash等器件,通过表贴封装的双排插针将各信号线及控制线引出。这样,只需要设计不同的扩展板即可实现不同的系统功能,节约了开发成本并提高了平台的灵活性。

  软件开发方面,如果采用Linux开放源代码进行开发,可以大大降低开发成本,加快软件的开发过程,并有利于后期开发。

  1. 硬件体系结构

  嵌入式系统硬件平台结构主要分为2大部分:一部分为系统主板,为基于ARM的最小系统,包括ARM CPU、∏ash、SDRAM、串口、键盘等最基本部分;另一部分为系统扩展板,提供了用于完成各个不同硬件的功能模块。

  常用的嵌入式外围设备则有存储设备、通信设各和显示设备三类。相关支撑硬件包括显示卡、存储介质(ROM和RAM等)、通信设备、IC卡或信用卡的读取设备等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统,它不具备像硬盘那样大容量的存储介质,而大多使用闪存(∏ash Memory)作为存储介质。

  整个系统硬件结构如图1所示,主要组成部分及其功能如表1所示。

图1 ARM嵌入式硬件平台

表1 系统硬件主要组成及其功能描述

  另外,系统总线扩展引出数据总线、地址总线和必需的控制总线,便于用户根据自身的特定需求,扩展外围电路。在选择嵌入式系统的硬件时,最重要的是要先选择ARM处理器类型,因为ARM处理器不仅决定整个系统的性能,而且影响其他硬件的选用,以及操作系统和软件代码的配置。

  一个设计好的ARM核心板硬件如图2所示。

  图2 ARM核心板硬件图

  软件体系结构

  嵌入式软件包括与硬件相关的底层软件、操作系统、图形界面、通信协议、数据库系统、标准化浏览器和应用软件等。其中,嵌入式操作系统是用来支持嵌入式应用的系统软件,通常包括与硬件柑关的底层驱动程序、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形用户界面(GUI)等。

  1.开发环境及工具

  目前流行的嵌入式操作系统主要有VxWorks,WindowsCE,Linux等,由于Linux的源码开放性、内核可裁剪性、在图像处理、文件管理及多任务支持等诸多方面的特点,使得它成为一款应用比较广泛的嵌入式操作系统。考虑到以上几个方面的原因,以及应用于对实时性要求不是很高的场合,可以选用嵌入式Linux作为此平台的操作系统. Linux与商业用的嵌八式操作系统比较,好处如表2所示。

  表2 Linux作为嵌入式系统开发的好处

  有些观点认为Linux过于庞大不宜用于嵌入式系统,这种观点比较片面。面向PC的Linux标准发行版(如Fedora,Mandrake,Debian)包括服务器、工作站版本,这些版本在功能上是一个工作站和服务器的应用平台的超集,许多功能大大超出了一个嵌入式操作系统的需求。同时,由于Linux操作系统的核心和应用程序是分离的,整个系统有较好的模块化设计,并且它上面各种程序(包括核心本身)的源代码是公开的。因此,可以在各个层次上,对Linux进行精心的定制和开发,以提供一个基本的运行平台和开发环境`以便于针对特定应用可以开发出一个具有实用性的嵌入式应用系统。

  在开发环境方面,ARM ADS或SDT在没有硬件环境的情况下,可以提供软件模拟硬件环境进行软件开发,即ARMulate模式在计算机上模拟调试。利用这种模式,可以在没有仿真器的情况下,编写MemTest汇编测试程序,然后利用简易的JATG探头将目标文件下载到硬件开发板进行调试。

  如果经过测试,核心硬件板达到设计的各方面要求,在稳定时钟频率下运行正常,数据及程序空间全部可访问,即可满足嵌入Linux的硬件要求。

  2.硬件驱动程序

  底层硬件驱动程序是嵌入式系统软件开发的第一个环节,它紧密地将软硬件衔接在一起,涉及许多硬件相关的知识。对底层硬件驱动程序的了解,是深入理解嵌入式系统工作原理最有效的手段,同时也是进一步开发基于嵌入式操作系统的设备驱动程序的基础。

  Linux的设备驱动程序,对于各个体系结构而言基本框架都是一样的,所以只需要学会如何在PC上编写设备驱动,就可以很容易编写基于ARM Linux的设备驱动。

  欢迎转载,信息来源维库电子市场网(www.dzsc.com

评论

此博客中的热门博文

【转】AMBA、AHB、APB总线简介

AMBA 简介 随着深亚微米工艺技术日益成熟,集成电路芯片的规模越来越大。数字IC从基于时序驱动的设计方法,发展到基于IP复用的设计方法,并在SOC设计中得到了广泛应用。在基于IP复用的SoC设计中,片上总线设计是最关键的问题。为此,业界出现了很多片上总线标准。其中,由ARM公司推出的AMBA片上总线受到了广大IP开发商和SoC系统集成者的青睐,已成为一种流行的工业标准片上结构。AMBA规范主要包括了AHB(Advanced High performance Bus)系统总线和APB(Advanced Peripheral Bus)外围总线。   AMBA 片上总线        AMBA 2.0 规范包括四个部分:AHB、ASB、APB和Test Methodology。AHB的相互连接采用了传统的带有主模块和从模块的共享总线,接口与互连功能分离,这对芯片上模块之间的互连具有重要意义。AMBA已不仅是一种总线,更是一种带有接口模块的互连体系。下面将简要介绍比较重要的AHB和APB总线。 基于 AMBA 的片上系统        一个典型的基于AMBA总线的系统框图如图3所示。        大多数挂在总线上的模块(包括处理器)只是单一属性的功能模块:主模块或者从模块。主模块是向从模块发出读写操作的模块,如CPU,DSP等;从模块是接受命令并做出反应的模块,如片上的RAM,AHB/APB 桥等。另外,还有一些模块同时具有两种属性,例如直接存储器存取(DMA)在被编程时是从模块,但在系统读传输数据时必须是主模块。如果总线上存在多个主模块,就需要仲裁器来决定如何控制各种主模块对总线的访问。虽然仲裁规范是AMBA总线规范中的一部分,但具体使用的算法由RTL设计工程师决定,其中两个最常用的算法是固定优先级算法和循环制算法。AHB总线上最多可以有16个主模块和任意多个从模块,如果主模块数目大于16,则需再加一层结构(具体参阅ARM公司推出的Multi-layer AHB规范)。APB 桥既是APB总线上唯一的主模块,也是AHB系统总线上的从模块。其主要功能是锁存来自AHB系统总...

搞笑

1.55岁的周润发宣布死后将捐出99%的财产,什么都不想带走。作家顾晓军评论道:千万不要捐到大陆来,不要害了无辜的官员。 2.发改委成立至今只做过两件事:1)涨价,2)替涨价辩护。 3.目前中国有效的反腐手段有:1夫妻反目;2家中被盗;3情人举报;4狗咬狗,5站错队 4.国外奶粉热销中国的原因:1没有三聚氰胺;2如果有,可以索赔巨款;3如果索赔不成,不会坐牢 5.1955年中国的人均收入是韩国的3.2倍,日本的1.1倍。但经过50多年翻天覆地的增长,2008年中国的人均收入是日本的3%,韩国7%,但韩国、日本从来没宣布自己经济怎么翻番,只有中国是天天说自己翻了很多番。 6.中国人固有一死,或死于地沟油,或死于石灰面粉,或死于结石奶粉,或死于毒疫苗,或死于危房,或死于拆迁,或死于躲猫猫,或死于日记,或死于酒色,或死于车轮下,或死于被自杀……死并不可怕,可怕的是你根本不知道自己是怎么死的! 7.中国不一定是和邻国土地争端最多的国家,但肯定是和本国公民土地争端最多的国家。 8.在谈所谓大国崛起之时,请扪心自问:你的收入崛起没有、你的住房面积崛起没有、你的护照免签国家数量崛起没有、你的食品安全崛起没有、你的医保社保崛起,你的国防力量增强了没有...如果都没有,那么大国再崛起关你P事。 9.日本人冈本真夜1997年的一首歌无耻地抄袭了我们2010年世博会的会歌,太可恶了!!? 10.什么是奇迹?我建了一座豆腐渣大楼,然后雇了150个短工装修,很多人说这房子容易塌,我充耳不闻。结果「哗啦」的塌了,把他们埋在废墟里整整八天八夜,我找人挖开塌坍时,有一百多人活着。这是个奇迹,更奇迹的是我他妈不但无罪,表彰会上我还成了救人的大英雄! 11.统计局宣布:中国城市人均月收入已突破9000人民币大关。拖祖国后腿的请自觉转发。 看到这个消息我不禁黯然神伤,仔细算算,我何止才拖了祖国的大腿,我都扒到祖国的臀部了,对不起,祖国---我是否扯到你的蛋了!! 

【转】select问题

问: 该串口初始化如下 ioctl(comm2Fd,FIOBAUDRATE,9600) ioctl(comm2Fd,FIOSETOPTIONS,OPT_RAW) 使用如下 FD_ZERO   (&readFds); FD_SET   (comm2Fd,   &readFds);   width   =   comm2Fd   +   1; FD_ISSET   (comm2Fd,   &readFds); FOREVER { if(timeoutvalue==0) { printf("\nselect   start!\n"); selectnum   =   select   (width,   &readFds,   NULL,   NULL,   NULL); printf("\nselect   over!\n"); }                                 ........... } 现在的状况是程序跑一段时间后会死机或这个串口通讯任务死掉,每次死机都是"select   start!"打印出来,而"select   over!"打印不出来,在仅这个串口通讯任务死掉的情况下,用comm1Fd超级终端登陆,查询任务状态,会发现tExcTask任务居然处于挂起状态??? 哪位大哥帮忙分析一下或给予一点提示,小弟不胜感激!! 答: sele...