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随着后PC时代的到来以及3C技术的发展,嵌入式系统渗入到消费电子、医疗仪器、工业控制、航空航天等社会生产和生活的各个领域,极大地推动了社会生产力的发展。嵌入式系统的推广应用无疑将对我国传统行业的信息化改造,对新兴的嵌入式产业的发展,产生巨大的推动作用。
目前,基于32位ARM架构的嵌入式微处理器以性能、低功耗、低成本的优势占据了嵌入式处理器市场80%左右的份额,得到了很好的推广应用。同时,由于系统的复杂度和智能化程度的不断提高,嵌入式操作系统已经成为嵌入式系统中重要的组成部分。在各种嵌入式操作系统中,Linux凭借其在结构清晰、源代码开放性等方面的优势,成为嵌入式系统领域应用中的技术热点。针对嵌入式系统的现状和发展趋势,本课题选择了ARM+嵌入式Linux系统作为具体的研究对象。
课题主要工作为基于ARM微处理器和Linux操作系统的嵌入式系统平台的研究与开发。课题研究了ARM+Linux系统移植相关理论、探索了嵌入式软件系统构建的方法、实践了软件系统构建的整个过程,在以三星S3C2410A芯片为核心的硬件平台基础上,搭建了完整的嵌入式Linux系统平台。
论文概要:首先对嵌入式系统内涵和嵌入式系统的一般性原理进行分析;然后研究了32位嵌入式系统应用中占主流地位的ARM微处理器的体系结构和编程模型;下载、配置和编译了交叉工具链,在主机上搭建了嵌入式Linux交叉开发环境;详细分析了BootLoader的启动过程,深入研究了BootLoader从NANDFlash启动的原理,在此基础上,对U-Boot-1.1.2进行了移植并实现了从NANDFlash启动和整个系统的引导;综述了Linux2.6的新特性,移植、配置和编译了Linux2.6.16.22内核;研究了嵌入式Linux文件系统,构建了YAFFS根文件系统;最后,作为应用实例,在此系统平台上开发和移植了基于boa的嵌入式服务器。
通过本课题的研究和实践,对嵌入式软件系统的整体结构和具体实现有了更深层面的理解,这对于嵌入式系统分析和系统实施等有一定的现实意义。