本文關(guān)鍵詞：基于ARM9的嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

基于ARM9的嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

—48—西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)　　　　　　　　　　　　　　　　　第39卷

117位通用I/O口和24位外部中斷源。存儲(chǔ)系統(tǒng)

包括64MB的NANDFlash存儲(chǔ)器模塊和SDRAM存

儲(chǔ)器模塊;Flash用于存放嵌入式操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶數(shù)據(jù)等,并作嵌入式文件系統(tǒng);SDRAM作為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的主要區(qū)域,用于存放系統(tǒng)及用戶數(shù)據(jù)。通信模塊包括串口和以太網(wǎng)接口模塊;以太網(wǎng)接口為系統(tǒng)提供以太網(wǎng)接入的物理通道,UART接口則通過(guò)RS232可以和宿主機(jī)做串口通訊。JTAG調(diào)試接口用于系統(tǒng)的嵌入式調(diào)試。擴(kuò)展總線擴(kuò)展出了系統(tǒng)總線供今后繼續(xù)開(kāi)發(fā)使用。

2)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)需要一個(gè)便宜、成熟并且提供高端嵌入式系統(tǒng)所必須特性的操作系統(tǒng),嵌入式Linux操作系統(tǒng)以價(jià)格低廉、功能強(qiáng)大又易于移植而正在被廣泛采用,成為嵌入式操作系統(tǒng)的首選。因此,在軟件體系上采用Linux216內(nèi)核,并使用GNU2]

根據(jù)以上,2所示

:

器)模式,以S3C2410平臺(tái)作為服務(wù)器,以PC作為客戶端。服務(wù)器在得到客戶端的請(qǐng)求時(shí),將信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給客戶端。下面討論通信系統(tǒng)軟件的具體

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設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。3.1　建立宿主機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境本文以PC為宿主機(jī),帶有Fedora5系統(tǒng),開(kāi)發(fā)環(huán)境就建立在這個(gè)平臺(tái)上。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),由于沒(méi)有足夠的資源在目標(biāo)板上運(yùn)行開(kāi)發(fā)工具和調(diào)試工具,所以通常采用交叉編譯調(diào)試的方式。本文采用的交叉編譯器為arm2linux2gcc,開(kāi)發(fā)時(shí)使用宿主機(jī)上的交叉編譯、匯編及連接工具生成可執(zhí)行的二進(jìn)制代碼。然后,,采用tftp方式,這tftp服務(wù)器,并進(jìn)行.2　操作系統(tǒng)的移植

嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間往往很有限,需要把Linux系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行裁剪。對(duì)Linux進(jìn)行裁減需要對(duì)Linux系統(tǒng)有完全的了解,如啟動(dòng)

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過(guò)程、文件系統(tǒng)、目錄結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)工具文件等。這一過(guò)程需要在空間和功能上加以權(quán)衡。其主要包括以下兩部分工作:

3.2.1　Linux內(nèi)核的移植　針對(duì)系統(tǒng)的硬件,修改Linux2216內(nèi)核,提供對(duì)S3C2410的支持和必要的設(shè)備驅(qū)動(dòng)。由于在本系統(tǒng)所采用的Linux216內(nèi)核中,S3C2410CPU已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)支持,因此關(guān)于內(nèi)

圖2　系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

Fig.2　Thesystemarchitecture

2　基于S3C2410的以太網(wǎng)接口電路

以太網(wǎng)芯片采用了CirrusLogic公司生產(chǎn)的低

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功耗、性能優(yōu)良的16位以太網(wǎng)控制器CS8900A。CS8900A包括片上RAM,10Base2T傳輸和接受濾波器。該芯片的突出特點(diǎn)是使用靈活,其物理層接口、數(shù)據(jù)傳輸模式和工作模式等都可以根據(jù)需要而動(dòng)態(tài)調(diào)整,通過(guò)內(nèi)部寄存器設(shè)置來(lái)適應(yīng)不同的環(huán)境。

為了工藝簡(jiǎn)潔,采用內(nèi)部帶有變壓器的RJ45。本系統(tǒng)選用的是中山漢任的HR901103A。

網(wǎng)絡(luò)接口硬件電路原理圖如圖3。數(shù)據(jù)的發(fā)送校驗(yàn),總線數(shù)據(jù)包的碰撞檢測(cè)與避免是由CS8900A自己完成的。信號(hào)的發(fā)送和接收端通過(guò)RJ45接口接入CS8900A,再傳送給S3C2410,從而組成了以太網(wǎng)信號(hào)傳輸?shù)挠布ǖ馈?/p>

核移植部分的工作量就大大減少了,所需要做的就只剩下修改網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)、加入支持Cramfs文件系統(tǒng)的選項(xiàng)、添加NANDFlash啟動(dòng)初始化代碼等工作了。由于論文篇幅所限,具體工作請(qǐng)參考相關(guān)資料。3.2.2　文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　為了提供Linux運(yùn)行所

必需的環(huán)境,需提供文件系統(tǒng)。在嵌入式環(huán)境下,內(nèi)存和外存資源都需要節(jié)約使用。Cramfs不會(huì)影響系統(tǒng)讀取文件的速度,而且是一個(gè)高度壓縮的文件系統(tǒng),因此非常廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。本系統(tǒng)采用Cramfs文件系統(tǒng),包括如下內(nèi)容:目錄/dev,/proc,/bin,/etc,/lib,/usr,/tmp,最基本的應(yīng)用程序如sh,ls,cp,mv等,最低限度的配置文件如inittab、fstab等,設(shè)備文件如/dev/mtd3,/dev/console等。此外,還應(yīng)包括程序運(yùn)行所需的函數(shù)庫(kù)。由于以上所需文件遠(yuǎn)超過(guò)1144MB,因此文件系統(tǒng)的構(gòu)建主要采用busybox和其他必要的工具。

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313　Linux環(huán)境下Socket網(wǎng)絡(luò)通信編程

Linux是和網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)的,其自身也常常被用來(lái)支持各種應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)需求。Socket在所有網(wǎng)絡(luò)操

3　嵌入式通信系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本文的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用C/S(客戶機(jī)/服務(wù)

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