基于ARM的嵌入式系统设计方法研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com僵JI埭木与僵一亿基于ARM的嵌入式系统设计方法研究AStudyontheDeignMethodofARMBasedEmbeddedSystem邵常勇。陈涤董国锋SHAOCha,~yongCHENDiDONGGuo-feng32住ARM处理器具有高性能、低功耗的特性，已经成为嵌入式系统开发的首选，而嵌入式系统的初始化引导技术是嵌入式系统开发的一个难点。本文介绍了基于ARM的嵌入式系统的设计方法，重点讲解了系统的初始化引导技术。ARM嵌入式系统nnux．AlbsIThe32一bitARMp

2、rocessorhasthequalityofhighperformanceandlowenergyneeded，andIldsbecomethefn'stchoiceinthedevelopmentofe~dedsystem，buttheinitializationtechniqueofembeddedsystemisadimcultproblem．ThispaperintroducesthedesignmethodofARMbasedembeddedsystem，andmainlyexplainstheinitializa—tio

3、ntechnique．KeywordsARMEmbeddedsystemLinux为安全要求较高的应用而设计。，1概述ARM微处理器包含一系列的内核结构，以适应不同的应嵌入式系统被定义为：以应用为中心，以计算机技术为用领域，用户如果希望使用WinCE或标准Linux等操作系统基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、以减少软件开发时间，就需要选择ARM720T以上带有MMU体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统的硬件(MemoryManagementUnit)功能的ARM芯片，ARM720T、和软件都必须高效率地

4、设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同ARM920T、ARM922T、ARⅢI46T、Strong-ARM都带有MMU功能。样的硅片面积上实现更高的性能。32位ARM嵌入式处理器而ARM7TDMI则没有MMU，不支持WindowsCE和标准Linux，具有高性能、低功耗的特性，并且提供了可编程性和可操作但目前有uCLinux等不需要MMU支持的操作系统可运行于性，软件的设计可以独立于硬件，已被广泛应用于消费电子ARMTTDMI硬件平台之上。事实上，uCLinux已经成功移植到产品、无线通信和网络通信等领域。多种不带MMU的微处理器平台上，

5、并在稳定性和其他方面嵌入式Linux是一种由裁剪过的内核和根据需要定制的都有上佳表现。系统模块组成的小型操作系统。其特点有：内核微小，最多3Bootloader开发几百KB；支持X86等3O多种8bit一64bit的MPU和MCU；支持ROM等多种存储器；具有多任务、多进程的特征，具有一Bootloader是由汇编语言编写的芯片引导程序。它固化定的实时性；通信网络支持完整，软件开放性好，LimLx主机在目标板的ROM中，用于启动存放在RAM中或者ROM中的上的程序可移植到嵌入式Linux系统上；具有强大的技术支嵌入式软件的程序。如果C

6、PU支持，在bootloader开发过程持背景。．中也可以将它放在RAM中运行。在嵌入式Linux的开发中，典型的基于ARM嵌入式Linux系统硬件平台一般包括首先要根据硬件目标板的特性开发出bootloader程序，以完一个以ARM为内核的处理器、存储器和必要的外部接口与成下面的任务：设备；其设计要点主要包括：ARM选型、bootloader开发、系统3．1初始化处理器初始化、下载系统映像(操作系统固化)、存储器管理等部分。使用bootloader初始化处理器中的一些配置寄存器。比下面对各步骤进行详细介绍。如：如果需要使用ARM72

7、0T处理器的MMU的话，就应当在bootloader中使用控制命令打开MMU。2ARM选型．3．2初始化必备的硬件删微处理器目前包括下面几个系列：ARM7系列、使用bootloader初始化和设置板上的必备硬件。比如初ARM9系列、ARMgE系列、ARM10E系列、SecurCore系列、InIel始化内存、FlashROM和中断控制器等；从主机下载系统映像的Xgc~e、Intel的StrongARn。其中，ARM7、ARM9、ARMgE和到硬件板上的接口设备也是由它完成初始化的，比如：有些AI蝴10为4个通用处理器系列，每一个系列提

8、供一套相对独硬件板使用以太网传输嵌入式系统映像文件，那么在boot．特的性能来满足不同应用领域的需求。SecwCore系列专门1oader中会使用以太网卡驱动程序初始化硬件，随后与客户端的bootloader客户端程序通