嵌入式Linux下单色LCD驱动程序的研究与开发

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1、摘要随着计算机技术和通信技术的迅速发展以及Intemet的不断扩展，嵌入式系统得到了越来越广泛的应用。由于嵌入式系统的复杂性不断增加，嵌入式操作系统已经成为嵌入式系统中最重要的组成部分。嵌入式Linux是一种适用于嵌入式系统的源码开放的抢占式实时多任务操作系统，是目前嵌入式操作系统领域中的一个研究热点。在嵌入式Linux系统开发中，最为主要的工作是驱动程序的开发。优秀的设备驱动程序可以更好的利用硬件的特性，提高系统的访问效率，改善整个应用系统的性能。本课题所开发的显示驱动程序主要是应用在铁路编组站手持终端中，实现终端单色液晶显示器(LC

2、D)的显示功能。该手持终端采用了欧洲先进的铁路综合数字移动通信系统(GSM．R)，是编组站通信平台由模拟集群改造为GSM．R网络的关键组成部分。硬件方面，根据编组站工作环境的特殊要求，课题采用了ARM处理器作为主控制器，并采用单色LCD作为显示单元。在系统方面，首先通过对多种嵌入式操作系统的分析比较，选取了Linux作为终端的操作系统。而后根据终端的具体硬件结构和功能要求，构建了完整的嵌入式操作系统，为后面进一步的程序开发提供了完整的开发环境，构建工作主要包括：嵌入式Linux内核的定制与移植、Bootloader启动程序的移植以及嵌入

3、式根文件系统的建立与移植。在驱动方面，首先分析研究了Linux设备驱动的模型结构，并实现了本显示驱动模块的基本功能如打开、关闭、读写等。而后在对Linux内存管理机制深入分析研究的基础上实现了显存的分配与映射。最后根据所设计的显示单元接口电路，实现了Linux下对ARMGPIO端口的控制，进而通过GPIO端口实现了对LCD显示的控制操作。关键词：嵌入式Linux；ARM处理器；显示驱动程序；铁路综合数字移动通信系统ABSTRACTWiththedevelopmentofcomputertechnology，communicationte

4、chnologyandthein—depthapplicationoftheIntemet，moreandmoreembeddedsystemsarerunningaroundUS．AndbecauseoftheincreasingcomplexityoftheEmbeddedsystems，theembeddedoperatingsystemhasbecomethemostimportantpartoftheembeddedsystem．EmbeddedLinux，whichisareal—timeandpreemptivemulti

5、—taskingoperatingsystems，isapplicabletoembeddedsystem．Nowithasbecomeahotspotinthefieldofembeddedsystemdevelopment．InthedevelopmentofembeddedLinuxsystem,themostimportantworkisthedevelopmentofdevicedriver．Excellentdevicedriverscanmakebetteruseofhardwarefeatures，improvethee

6、fficiencyofaccessingandtheoverallperformanceoftheapplicationsystem．Thedriverintroducedinthispaper，whichismainlyusedinGSM-RhandsetterminalformashallingstationistosupportthemonochromeLCDdisplay．ThehandsetsusingtheadvancedEuropeanGSM—Risimportantforthechangingofmarshallings

7、tationcommunicationplatformfromanalogtrunkmodetoGSM-R．Intermsofhardware，accordingtothespecialrequirementsoftheworkingenvironment，theprojectusetheARMprocessorasthemaincontroller,andusemonochromeLCD．Onthesoftwareside，byavarietyofembeddedoperatingsystem，Linuxhasbeenselected

8、astheterminaloperatingsystem．Accordingtothespecificstructureandfunctionofthehardwarerequirements，acompl