目录:摘要:引言:一、 需求分析二、 详细说明三、 总体设计四、 软件部分五、 系统集成六、 心得体会七、 参考资料
摘要:arm公司的arm处理器核心被广泛的应用于嵌入式领域,由于其具有较多的资源,已经可以在其上运行操作系统.运行操作系统后的arm,通过操作系统所含有的库文件的引用,嵌入式开发就可以简化很多.因此本文对ARM7TDMI这个核心平台进行操作系统的移植,因为Proteus7.8已经具备arm7的核心元件,故可以利用Proteus搭建ARM7TDMI的硬件电路来实现对操作系统移植的仿真.
引言:嵌入式硬件平台上可移植的操作系统有很多,像ucos,linux,wince等等.不过随着嵌入式行业的发展,越来越多的开发者选择在linux平台下进行嵌入式开发,这是因为linux操作系统的开源性,易裁剪性,良好的可移植性等.嵌入式linux操作系统一般有两种构建方式,一种是:基于通用linux的内核,对他进行配置,编译,裁剪,移植等生成自己的嵌入式linux操作系统.另一种是采用专用的linux内核,对他进行配置,编译,裁剪,移植等工作.本文采用的就是第二种,采用专用的linux内核uclinux,对他进行配置移植.
移植的硬件平台是arm公司的arm7内核平台,以arm7tdmi核心搭建外围电路,并移植uclinux上去.arm公司的arm核心是现在嵌入式开发应用最广泛的一种核心处理器,通过对arm内核设计不同的外围电路,不同的公司就会开发出不同的板子,但是核心都是arm的核心.本次实验是采用Samsung公司的4510b平台.由于没有开发板实物,所以,硬件移植的操作是在Proteus的软件上仿真的,Proteus7.8版本的元件库中已经包含arm7tdmi芯片,在外围搭建好必要的芯片,就可以对uclinux的移植进行仿真.
1、 需求分析本论文设计的题目是:¨uclinux在arm7上的移植仿真¨;本次论文是验证我在¨嵌入式系统原理与设计¨课程中所学到的知识,学习linux系统以及嵌入式操作系统.验证uclinux在arm平台上的移植开发问题.
本次设计要做软件方面的移植,需要建立交叉开发环境,编译嵌入式操作系统内核,编译生成文件系统以及bootloader引导程序.本次设计也需要搭建基于arm7核心的硬件开发平台,以便嵌入式操作系统的移植.
由于本次的设计没有真实的硬件平台条件,所以选择在proteus上进行虚拟的模拟仿真.本次设计,运行时能够在proteus中的arm平台上运行一个uclinux系统界面,可以运用常用的linux命令在上面进行操作.
2、 详细说明首先操作系统要移植到arm7为内核的硬件平台上,要由足够的内存来存放所要移植的操作系统核心,以及文件系统,所以要在arm7内核外围搭建电路,搭建外围设备来扩展硬件平台的内存,这个是最重要的.
其次在软件系统方面,选择能够移植到arm7核心硬件平台上的嵌入式操作系统,为了学习linux系统所以选择uclinux这款专用的嵌入式操作系统来移植,一般uclinux内核编译后占用的空间都很小,适合在嵌入式系统这种对内存大小由严苛要求的领域.
操作系统移植到arm7上,运行后会出现一个虚拟窗口,显示arm7上电复位后的信息,显示uclinux内核的位置,以及加载内核的运行信息,最后会出现一个类似与linux系统的shall界面,可以键入linux常用命令在上面进行操作.
3、 总体设计总体来说，本次设计可分为两个方面，即硬件平台和软件上的操作系统，首先要选择目标机，要明确在那种硬件电路上搭建操作系统，然后根据所选择的硬件的特性，去选择要向硬件平台移植的操作系统，两者互相影响。总体设计框图如下图所示：
（图片在51hei的附件中有下载）硬件设计:关于硬件平台，本次实验硬件CPU选择arm7TDMI核心，它是一个嵌入式领域很流行的的32位微处理器，它属于RSIC精简指令计算机，有两种状态，ARM状态和THUMB状态。采用3级流水线结构，采用冯诺依曼存储结构。具有功耗小，执行指令快的特征。他属于arm的低端内核，结构并不是很复杂，适合我们刚接触arm的人学习。Arm7tdmi是一个内核，我们要在它的周围搭建外设电路才能使用它，因此关于硬件平台的设计，主要是，对arm7tdmi周围电路的搭建。外围电路主要是外接ROM,RAM，外接一些串口等。由于在proteus7.8版本上已经支持arm7tdmi的内核仿真，所以我们就借用proteus软件所提供的arm7tdmi电路来作为我们的硬件平台。
软件设计: 软件部分是最重要的，也是本次设计的主要任务。现有的嵌入式操作系统有很多，比如RTLinux，ucos,Windows CE,uclinux等。因为本次设计的操作系统移植的平台是没有MMU的arm7tdmi，所以选择不支持MMU的专用嵌入式操作系统uclinux，它保留了linux的绝大部分特性，并且小巧，适合在对存储要求严格的嵌入式平台。
操作系统的移植必须要有下面三个模块：即 boot loader引导程序，操作系统的内核，以及文件系统。
Boot loader | 
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