linux嵌入式系统开发平台选型探讨

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1、Linux嵌入式系统开发平台选型探讨摘要：使用Linux进行嵌入式产品开发有一个很大的优势，就是开发资源丰富，且成本低廉；但是，技术路线复杂多样，专业人才相对匮乏是Linux嵌入式系统开发面临的一个难题。本文从实际应用的角度，探讨和研究Linux嵌入式系统开发中的平台选型问题，以期望对各位Linux开发研究者有些许裨益。　　关键词：嵌入式系统Linux开发平台选型1嵌入式系统与Linux　　按照电气工程师协会的一个定义：嵌入式系统是用来控制或监视机器、装置或工厂等的大规模系统的设备。具体说来，它是电脑

2、软件和硬件的综合体；是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。一般来说，嵌入式系统不能使用通用型计算机，而且运行的是固化的软件，终端用户很难或者不可能改变固件。而Linux也早已成为IT界家喻户晓的一个名字。概括说来，将Linux应用于嵌入式系统的开发有如下一些优点：①Linux自身具备一整套工具链，容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境，并且可以跨越在嵌入式系统开发中仿真工具(ICE)的障碍。②内核的完全开

3、放，使得可以自己设计和开发出真正的硬实时系统；对于软实时系统，在Linux中也容易得到实现。③强大的网络支持，使得可以利用Linux的网络协议栈将其开发成为嵌入式的TCP/IP网络协议栈。2嵌入式系统设计的过程　　按照嵌入式系统的工程设计方法，嵌入式系统的设计可以分成三个阶段：分析、设计和实现。分析阶段是确定要解决的问题及需要完成的目标，也常常被称为“需求阶段”；设计阶段主要是解决如何在给定的约束条件下完成用户的要求；实现阶段主要是解决如何在所选择的硬件和软件的基础上进行整个软、硬件系统的协调实现。在分析

4、阶段结束后，通常开发者面临的一个棘手的问题就是硬件平台和软件平台的选择，因为它的好坏直接影响着实现阶段的任务完成。　　通常硬件和软件的选择包括：处理器、硬件部件、操作系统、编程语言、软件开发工具、硬件调试工具、软件组件等。　　在上述选择中，通常，处理器是最重要的，同时操作系统和编程语言也是非常关键的。处理器的选择往往同时会限制操作系统的选择，操作系统的选择又会限制开发工具的选择。3硬件平台的选择　　3.1处理器的选择　　嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器。据不完全统计，目前全世界嵌入式处理器的品

5、种总量已经超过1000多种，流行体系结构有30几个系列。但与全球PC市场不同的是，没有一种微处理器和微处理器公司可以主导嵌入式系统，仅以32位的CPU而言，就有100种以上嵌入式微处理器。由于嵌入式系统设计的差异性极大，因此选择是多样化的。　　调查上市的CPU供应商，有些公司如Motorola、Intel、AMD很有名气，而有一些小的公司，如QED(SantaClara.CA)虽然名气很小，但也生产很优秀的微处理器。另外，有一些公司，如ARM、MIPS等，只设计但并不生产CPU，他们把生产权授予世界各地的

6、半导体制造商。ARM是近年来在嵌入式系统有影响力的微处理器制造商，ARM的设计非常适用于小的电源供电系统。Apple在Ne一样快；而它仅使用普通电池供电即可，并且价格很便宜。如果用于工业控制，则对这方面的考虑较弱。④软件支持工具。仅有一个处理器，没有较好的软件开发工具的支持也是不行的，因此选择合适的软件开发工具对系统的实现会起到很好的作用。⑤是否内置调试工具。处理器如果内置调试工具可以大大缩小调试周期，降低调试的难度。⑥供应商是否提供评估板。许多处理器供应商可以提供评估板来验证理论是否正确，决策是否得当。

7、3.2硬件部件选择的其它因素①生产规模。打算做1套?多套?还是规模生产?如果生产规模比较大，可以自己设计和制备硬件，这样可以降低成本。反之，最好从第三方购买主板和I/O板卡。②开发的市场目标。如果想使产品尽快发售，以获得竞争力，此时要尽可能买成熟的硬件；反之，可以自己设计硬件，降低成本。③软件对硬件的依赖性。软件是否可以在硬件没有到位的时候并行设计或先行开发。④只要可能，尽量选择使用普通的硬件。在CPU及架构的选择上，一个原则是：只要有可替代的方案，尽量不要选择Linux尚不支持的硬件平台。4软件平台的选

8、择　　图1所示的嵌入式软件的开发流程，主要涉及到代码编程、交叉编译、交叉连接、下载到目标板和调试等几个步骤，因此软件平台的选择也涉及到以下几个方面。　　4.1操作系统的选择　　(1)操作系统选择应考虑的因素　　硬件方案确定之后，操作系统的选择就相对轻松了。硬件的不同，会影响操作系统的选择。低端无MMU(MemoryManagementUnit，存储器管理单元)的CPU，要使用uClinux操作系统；而相对高端的硬件，则可以用普