一、前言
ARM7TDMI是世界上广泛使用的32位嵌入式RISC处理器,是目前用于低端的ARM处理器核。它的高性能,低功耗,廉价和精简的程序代码一直是市场上的领先者。ARM公司研发了针对ARM图形化的编译器,连接器和调试器,这为整个嵌入式系统的开发调试提供了较好的环境。Samsung S3C44B0微处理器是三星公司提供的高性价比和高性能的微控制器解决方案,它使用ARM7TDMI核,从SamsungS3C4510B停产后,SamsungS3C44B0X更成为同类芯片的主流。
现今许多嵌入式系统要实现复杂的功能都需要操作系统支持,有了操作系统的支持,编写特定的应用程序就比较容易了。本文以uClinux最新源代码包为基础,修改代码以适合S3C44B0X的系统,包括启动程序bootloader,Linux内核源代码修改,根文件系统的定制。
二、硬件架构
一个最小的嵌入式系统包括以下几个部分:CPU、SDRAM、FLASH。但为了调试方便本文介绍的系统带了网口和串口,网口用于传输数据大批量数据,串口用于传输字符数据,这样就可以和主机通信了。硬件框图如图1所示。
图1系统硬件框图
系统实验板主要芯片(CPU,UART,FLASH(ROM),ETHERNETSDRAM),管脚连接如图2所示。
图2 S3C44B0X与SDRAM,Flash,以太网口,串口的连接图
三、软件架构
基于uClinux的嵌入式系统软件一般由三部分构成:启动程序(bootloader)、内核文件(kernel)、根文件系统(rootfs)。uClinux源代码包含程序库,Linux内核和根文件系统所需要的应用程序源代码,而启动程序要自己编写。
启动程序先初始化CPU,然后引导uClinux操作系统,操作系统引导起来后会加载根文件系统,加载根文件系统有几种方式,这里采用blockmemory技术(可以避免在启动时传递内核rootfs位置的参数)。根文件系统使用romfs文件系统,这种文件系统相对简单,很适合嵌入式系统的应用。这三部分在FLASH和内存的分配地址如图3和图4所示。
图3 flash地址分配
图4内存地址分配
最难调试的部分应该是启动程序部分;对于以后的内核可以根据串口输出的错误信息来判断。笔者采用ARM公司的调试工具AXD来调试bootloader。