嵌入式本科論文,基于ARM-Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)教學(xué)實(shí)驗(yàn)探討

1、嵌入式本科論文,基于ARM-Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)教學(xué)實(shí)驗(yàn)探討    內(nèi)容導(dǎo)讀： 摘 要：對(duì)基于ARM-Linux開發(fā)平臺(tái)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探討，提出了開設(shè)實(shí)驗(yàn)的兩種案例并進(jìn)行了比較淺析。在相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了一種遠(yuǎn)程溫度制約小學(xué)語文教學(xué)論文系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：ARM-Linux；嵌入式系統(tǒng)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)Teaching experiment research of embedded system development platform based on ARM-LinuxYou HaidongQingdao agricultural uni

2、versity, Qingdao, 266109, ChinaAbstract: Teaching experiment research of embedded system development platform based on ARM-Linux has been done. Two experiment schemes are presented and analyzed comparatively. A remote temperature control system is presented based the experiment.Key words: ARM-Linux;

3、 embedded system; experiment teaching隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等概念的提出，相關(guān)產(chǎn)業(yè)正在以一股不可阻擋的勢(shì)頭迅猛進(jìn)展，嵌入式技術(shù)正是其最核心最關(guān)鍵的技術(shù)之一。2011年發(fā)布的中國(guó)嵌入式開發(fā)人員調(diào)查報(bào)告，對(duì)國(guó)內(nèi)的嵌入式行業(yè)以嵌入式工程個(gè)人情況、嵌入式行業(yè)公司的基本情況、嵌入式工程師對(duì)職業(yè)生涯的看法、嵌入式工程師對(duì)參加培訓(xùn)的看法等幾個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)查探討，結(jié)果表明，嵌入式公司行業(yè)分布廣泛，嵌入式工程師具有很高的自我滿意度，而且有相當(dāng)多的嵌入式工程師是新參加工作的大學(xué)畢業(yè)生。嵌入式行業(yè)不僅可以吸收大量的大學(xué)畢業(yè)生，而且以事嵌入式行業(yè)的開發(fā)人員也對(duì)自己所以事的行業(yè)具有較高的

4、行業(yè)幸福感。作為向社會(huì)輸送人才的各大高校，也緊跟IT技術(shù)進(jìn)展潮流，面向市場(chǎng)需求，相繼開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)課程，并積極引導(dǎo)學(xué)生參加各種形式的嵌入式設(shè)計(jì)大賽等活動(dòng)，提高學(xué)生的綜合能力，提升學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。以多年的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)教學(xué)效果來看，該課程入門難、上手慢、實(shí)踐性強(qiáng)，需要綜合知識(shí)面廣。要掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)，需要大量的實(shí)踐練習(xí)，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的一環(huán)。1    嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)有多種類型，我校使用的平臺(tái)可以選用S3C44B0或S3C2410處理器。由于S3C44B0不支持MMU功能，因此如果選用S3

5、C44B0作為處理器，相應(yīng)的嵌入式操作系統(tǒng)則應(yīng)選擇uClinux；如果選擇S3C2410處理器，則應(yīng)選用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)來搭配使用。由于S3C44B0+uClinux平臺(tái)功能相對(duì)簡(jiǎn)單，因此本文所涉及的實(shí)驗(yàn)全部基于S3C2410+Linux平臺(tái)。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。使用CPU擴(kuò)展接口，可以更換使用S3C44B0或S3C2410處理器。該平臺(tái)提供的硬件資源豐富，包括64 M SDRAM，4 M Nor Flash，32 M Nand Flash，標(biāo)配320×240 CSTN 5.7英寸LCD，多個(gè)LED指示燈，8個(gè)8段數(shù)碼管，8路10BIT的ADC，提供觸摸

6、屏接口電路，5×4鍵盤，直流電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)模塊，具有采用擴(kuò)展子板形式的GPRS模塊電路和GPS模塊電路等，同時(shí)，該平臺(tái)也提供了豐富的接口，包括10 M以太網(wǎng)接口，USB接口電路，2個(gè)RS232串行口，IIS音頻信號(hào)接口，2個(gè)CAN接口，1個(gè)IDE硬盤接口，1個(gè)PCI擴(kuò)展插槽和1個(gè)PS2接口，CF存儲(chǔ)卡接口，SD卡接口等。同時(shí)，開發(fā)平臺(tái)還提供JTAG接口，支持JTAG仿真技術(shù)，支持ADS，STD和IDE等集成開發(fā)環(huán)境。基于豐富的硬件資源和接口，可以開設(shè)各種類型的嵌入式實(shí)驗(yàn)。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)要想在嵌入式開發(fā)平臺(tái)上運(yùn)轉(zhuǎn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)論文Linux操作系統(tǒng)，首先要把Linux裁剪、壓縮，去掉

7、一些使用不到的功能，以便符合硬件平臺(tái)的要求。然后移植BootLoader，BootLoader是一段負(fù)責(zé)引導(dǎo)Linux操作系統(tǒng)啟動(dòng)的程序，在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中具有重要的作用。BootLoader一般分為兩段，第一段一般采用ARM匯編程序編寫，主要負(fù)責(zé)硬件初始化、設(shè)置堆棧等工作，然后跳轉(zhuǎn)到第二段程序入口點(diǎn)；第二段程序一般采用C語言編寫，主要負(fù)責(zé)檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)存映射，將壓縮的Linux Kernel映像文件以Flash拷貝到RAM并解壓，為L(zhǎng)inux Kernel內(nèi)核設(shè)置啟動(dòng)參數(shù)，最后調(diào)用內(nèi)核，完成Linux啟動(dòng)。BootLoader有很多種，如VIVI，UBOOT，ARMBOOT，BLOB等，我們采用

8、VIVI作為開發(fā)平臺(tái)的BootLoader。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)采用交叉編譯方式，所謂交叉編譯方式是指在主機(jī)上進(jìn)行程序的編寫、編譯、調(diào)制，而在開發(fā)平臺(tái)上運(yùn)轉(zhuǎn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)論文的方式。交叉編譯方式如圖2所示。主機(jī)上安裝編譯工具對(duì)源程序進(jìn)行交叉編譯，生成的可執(zhí)行程序，通過主機(jī)和目標(biāo)板之間的JTAG接口、串口、Ethernet接口或者USB接口下載到目標(biāo)板，然后啟動(dòng)執(zhí)行。交叉編譯方式2    開展嵌入式系統(tǒng)開發(fā)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的兩種案例嵌入式開發(fā)平臺(tái)具有豐富的硬件資源和接口電路，因此可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)非常豐富，形式多種多樣3,4，在文獻(xiàn)34中列舉出的實(shí)驗(yàn)共計(jì)48個(gè)，面對(duì)數(shù)量如此多的

9、實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)課時(shí)、教學(xué)設(shè)備有限的條件下，不可能一一開設(shè)，因此如何選擇實(shí)驗(yàn)，以便讓學(xué)生能夠快速有效地掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)是非常重要的理由?；谘驖u進(jìn)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，同時(shí)兼顧初學(xué)者的接受能力，我們提出兩種嵌入式實(shí)驗(yàn)的開設(shè)順序，實(shí)踐表明，這兩種案例都具有很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。                           

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