嵌入式linux开发技术在工业控制中的应用

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1、嵌入式Linux开发技术在工业控制中的应用-1-嵌入式Linux开发技术在工业控制中的应用何丽中国电子科技集团第四十三研究所安徽合肥（230000）摘要：随着嵌入式系统的快速发展，嵌入式Linux的开发和研究已成为一个热点。嵌入式Linux是指对标准Linux经过小型化裁剪处理之后，能够固化在容量只有几K或者几M字节的存储器芯片或者单片机中，适合于特定嵌入式应用场合的专用Linux操作系统。其优势在于广泛的硬件支持、内核高效稳定、开放源码、优秀的开发工具、完善的网络通信和文件管理机制等。针对嵌入式

2、Linux开发技术，本文介绍引导装载程序、Linux内核和图形用户界面（或称GUI）这三个基本概念，同时通过实例介绍其在工业控制中的应用。关键词:嵌入式Linux；开发技术；工业控制1.引言嵌入式系统出现于60年代晚期，它最初被用于控制机电话交换机，如今已被广泛的应用于工业制造、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等众多领域。计算机系统核心CPU，每年在全球范围内的产量大概在二十亿颗左右，其中超过80％应用于各类专用性很强的嵌入式系统。一般的说，凡是带有微处理器

3、的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。嵌入式Linux系统就是利用Linux其自身的许多特点，把它应用到嵌入式系统里。Linux做嵌入式的优势，首先，Linux是开放源代码的，不存在黑箱技术，遍布全球的众多Linux爱好者又是Linux开发者的强大技术支持；其次，Linux的内核小、效率高，内核的更新速度很快,Linux是可以定制的，其系统内核最小只有约134KB。第三，Linux是免费的操作系统，在价格上极具竞争力。Linux还有着嵌入式操作系统所需要的很多特色，突出的就是Linux适应于多种C

4、PU和多种硬件平台，是一个跨平台的系统。到目前为止，它可以支持二三十种CPU。而且性能稳定，裁剪性很好，开发和使用都很容易。很多CPU包括家电业芯片，都开始做Linux的平台移植工作。移植的速度远远超过Java的开发环境。也就是说，如果今天用Linux环境开发产品，那么将来换CPU就不会遇到困扰。同时，Linux内核的结构在网络方面是非常完整的，Linux对网络中最常用的TCP/IP协议有最完备的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太网络，以及无线网络，令牌环网、光纤甚至卫星的支持。所以Linux

5、很适于做信息家电的开发。嵌入式Linux是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改，使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。嵌入式Linux既继承了Internet上无限的开放源代码资源，又具有嵌入式操作系统的特性。嵌入式Linux的特点是版权费免费，购买费用媒介成本技术支持全世界的自由软件开发者提供支持网络特性免费，而且性能优异，软件移植容易，代码开放，有许多应用软件支持，应用产品开发周期短，新产品上市迅速，因为有许多公开的代码可以参考和移植，实时性能RT-LinuxHardhatLin

6、ux等嵌入式Linux支持，实时性能稳定性好安全性好。嵌入式Linux有巨大的市场前景，应用领域非常广泛，主要的应用领域有信息家电、PDA、机顶盒、数据网络、路由器、远程通信、医疗电子、交通运输计算机外设、工业控制、航空航天领域等。2.嵌入式Lｉｎｕｘ开发技术嵌入式Ｌｉｎｕｘ是按照嵌入式操作系统的要求而设计的一种小型操作系统，其开发技术大致涉及三个层次：引导装载程序、Linux内核和图形用户界面（或称GUI）。下面将集中介绍这三个层次的基本概念。2.1引导装载程序//.paper.edu.cn中国

7、科技论文在线-2-引导装载程序通常是在任何硬件上执行的第一段代码。在台式机这样的常规系统中，通常将引导装载程序装入主引导记录中，或者装入Linux驻留的磁盘的第一个扇区中。通常，在台式机或其它系统上，BIOS将控制移交给引导装载程序。这就提出了一个有趣的问题：谁将引导装载程序装入没有BIOS的嵌入式设备上呢？解决这个问题有两种常规技术：专用软件和微小的引导代码。（1）专用软件【1】专用软件可以直接与远程系统上的闪存设备进行交互并将引导装载程序安装在闪存的给定位置中。闪存设备是与存储设备功能类似的特

8、殊芯片，而且它们能持久存储信息—即，在重新引导时不会擦除其内容。这个软件使用目标（在嵌入式开发中，嵌入式设备通常被称为目标）上的JTAG端口，它是用于执行外部输入（通常来自主机机器）的指令的接口。JFlash-Linux是一种用于直接写闪存的流行工具。它支持为数众多的闪存芯片；它在主机机器（通常是i386机器—本文中我们把一台i386机器称为主机）上执行并通过JTAG接口使用并行端口访问目标的闪存芯片。当然，这意味着目标需要有一个并行接口使它能与主机通信。JFlash-Linux在