隨著能源危機(jī)的到來,高效的照明技術(shù)得到人們廣泛的關(guān)注。發(fā)光二極管LED(Light Emitting Ddiode)是利用半導(dǎo)體PN結(jié)或類似結(jié)構(gòu)把電能轉(zhuǎn)換成光能的器件,以其高效率、低功耗、
一般的單片或多片微處理器不能滿足復(fù)雜、先進(jìn)的控制算法時(shí),DSP成為這種應(yīng)用場合的首選器件。TI公司推出的面向運(yùn)動控制、電動機(jī)控制的TMS320x24xx系例DSP控制器,把一個(gè)16位的定點(diǎn)DSP核和用于控制的外設(shè)、大容量的片上存儲器集成在單一芯片上,能夠?qū)崿F(xiàn)軟件包括電動機(jī)狀態(tài)值的采樣與計(jì)算,控制算法的實(shí)施以及PWM信號的輸出,此外還包括故障檢測與保護(hù)、數(shù)據(jù)交換與通信等。與單片機(jī)相比,在電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,采用TMS320LF2407A具有更有效的控制能力,從而減小整個(gè)系統(tǒng)的成本。
uClinux作為Linux衍生操作系統(tǒng),具有支持多任務(wù)、內(nèi)核精簡、高效、穩(wěn)定和源代碼開放等優(yōu)點(diǎn),專門應(yīng)用于無MMU微處理器的嵌入式系統(tǒng)[1]。將uClinux應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為許多嵌入式開發(fā)人員的選擇。本文針對基于三星公司生產(chǎn)的ARM系列微處理器S3C44B0的硬件平臺,詳細(xì)論述移植uClinux 的過程,主要包括BootLoader的設(shè)計(jì), uClinux內(nèi)核的修改,交叉編譯環(huán)境的建立,uClinux內(nèi)核的配置,編譯及連接,映像文件的下載及運(yùn)行。
目前嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,一臺通用PC的外部設(shè)備就有5~10個(gè)嵌入式微處理器,如鍵盤、軟驅(qū)、硬盤、顯示器、打印機(jī)、掃描儀、USB接口等均是由嵌入式處理器控制的。在制造工業(yè)、過程控制、通信電視、儀器儀表、汽車船舶、航空航天、消費(fèi)類產(chǎn)品均是嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)目前主要有:Windows CE、VxWorks、QNX等,它們都具較好的實(shí)時(shí)性,系統(tǒng)可靠性,任務(wù)處理隨機(jī)性等優(yōu)點(diǎn)。但是它們的價(jià)格普遍偏高,很多開發(fā)商承受不起。因而,Linux操作系統(tǒng)成為嵌入式操作系統(tǒng)的首選,原因如下:
據(jù)彭博社報(bào)道,當(dāng)?shù)貢r(shí)間周三,英特爾又迎來了一個(gè)壞消息。美國券商北國資本(Northland)分析師格斯·理查德(Gus Richard)在一份報(bào)告中指出,新的數(shù)據(jù)點(diǎn)表明,英特爾可能會失去蘋果公司的調(diào)制解調(diào)器(Modem)業(yè)務(wù)訂單。
隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,電信號越來越復(fù)雜化和瞬態(tài)化,開發(fā)人員對測量領(lǐng)域必不可少的工具——數(shù)字示波器的性能提出了越來越高的要求。最大限度提高實(shí)時(shí)采樣率和波形捕獲能力成為了國內(nèi)外眾多.
嵌入式應(yīng)用包括信號處理算法與控制算法,在多種實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中,這兩種算法共同執(zhí)行必需的功能,因此我們應(yīng)了解控制算法與數(shù)字信號處理器 (DSP) 算法是如何實(shí)現(xiàn)互操作性的。
用戶選用ARM處理器開發(fā)嵌入式產(chǎn)品時(shí),選擇合適的開發(fā)工具可以加快開發(fā)進(jìn)度,節(jié)省開發(fā)成本。根據(jù)功能不同,ARM應(yīng)用軟件的開發(fā)工具分別有編譯軟件、匯編軟件、連接軟件、調(diào)試軟件、評估板、JTAG仿真器和在線仿真器等,目前世界上大約有四十多家公司提供以上不同種類的開發(fā)產(chǎn)品。
ARM(Advanced RISC Machines)有三種含義,它是一個(gè)公司的名稱,是一類微處理器的通稱,還是一種技術(shù)的名稱。
ARM體系結(jié)構(gòu)是CPU產(chǎn)品所使用的一種體系結(jié)構(gòu),ARM公司開發(fā)了一套擁有知識產(chǎn)權(quán)的RISC體系結(jié)構(gòu)的指令集。每個(gè)ARM處理器都有一個(gè)特定的指令集架構(gòu),而一個(gè)特定的指令集架構(gòu)又可以由多種處理器實(shí)現(xiàn)。
ARM處理器當(dāng)前有6個(gè)產(chǎn)品系列:ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11和SecurCore,其中ARM11為最近推出的產(chǎn)品。進(jìn)一步的產(chǎn)品來自于合作伙伴,例如Intel Xscale ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E是4個(gè)通用處理器系列。每個(gè)系列提供一套特定的性能來滿足設(shè)計(jì)者對功耗、性能、體積的需求。
表1.3顯示了ARM7、ARM9、ARM10及ARM11內(nèi)核之間屬性的比較。有些屬性依賴于生產(chǎn)過程和工藝,具體芯片需參閱其芯片手冊。
ARM7系列處理器主要應(yīng)用于下面一些場合:個(gè)人音頻設(shè)備(MP3播放器、WMA播放器、AAC播放器); 接入級的無線設(shè)備;噴墨打印機(jī);數(shù)碼照相機(jī)
Load/Store內(nèi)存訪問指令在ARM寄存器和存儲器之間傳送數(shù)據(jù)。ARM指令中有3種基本的數(shù)據(jù)傳送指令。
異常或中斷是用戶程序中最基本的一種執(zhí)行流程和形態(tài)。這部分主要對ARM架構(gòu)下的異常中斷做詳細(xì)說明。
ARM采用的是32位架構(gòu),ARM的基本數(shù)據(jù)類型有以下3種。 Byte:字節(jié),8bit。Halfword:半字,16bit。 Word:字,32bit。
大多數(shù)的用戶程序運(yùn)行在用戶模式下。當(dāng)處理器工作在用戶模式時(shí),應(yīng)用程序不能夠訪問受操作系統(tǒng)保護(hù)的一些系統(tǒng)資源,應(yīng)用程序也不能直接進(jìn)行處理器模式切換。當(dāng)需要進(jìn)行處理器模式切換時(shí),應(yīng)用程序可以產(chǎn)生異常處理,在異常處理過程中進(jìn)行處理器模式切換。這種體系結(jié)構(gòu)可以使操作系統(tǒng)控制整個(gè)系統(tǒng)資源的使用。