基于ARM+Linux的嵌入式开发

基于ARM Linux的嵌入式开发

主讲人：郑红

ARM介绍 ARM core ARM芯片生产厂家基于ARM core生产出不同

型号的ARM芯片

IP(知识产权)

ARM core ARM920T

Fabless

ARM 芯片s3c2410

设备(如PDA)开发商

电力采集终端

ARM介绍 ARM 是目前世界上应用最为广泛的嵌入式处

理器内核。具有以下特点：

成本低，性能高 功耗低 体积小 16位/32位双指令集 在全球有众多的合作伙伴

当前ARM体系结构的扩充包括: Thumb:16位指令集，用以改善代码密度 DSP:用于DSP应用的算术运算指令集 Jazeller:允许直接执行Java字节码的扩充

ARM介绍 ARM系列(vn表示ARM指令集体系结构版本) ARM v4 -- ARM7(ARM720T)Samsung 4510B

-- ARM9(ARM920T, ARM9TDMI, ARM926EJS, Intel StrongARM)ARM920T: MOTOROLA MX1,MXL, Samsung S3C2410A ARM926EJS: MOTOROLA MX21

ARM v5 -- ARM10(ARM1026, Intel Xscale ) Xscale: PXA255/PXA270, Monahans -- ARM11(ARM1136)ARM1126: FREESCALE MX31

ARM介绍ARM core 扩充标识

ARM介绍 常见ARM芯片

ATMEL公司arm系列 AT91(工业级) /AT75/76(arm7+dsp) Cirrus logic EP72xx/EP9xxx(IDE+fpu) Samsung s3c44b0/s3c2410/s3c2440 Motorola MX1/MX21/MX27/MX31 Intel Xscale PXA25x/PXA26x/PXA27x/IPX42x TI OMAP OMAP5910 …

ARM的体系结构 基于RISC体系结构 ARM和Thumb状态(可以用指令切换) 7种处理器模式：

用户模式 usr FIQ--Fast Interrupt reQuest 中断模式 fiq IRQ--Interrupt ReQuest 中断模式 irq 管理模式 svc 中止模式 abt 系统模式(ARM体系结构v4及以上版本) sys 未定义 und

ARM的体系结构 通用寄存器R0~R15分成3组：不分组寄存器

R0~R7、分组寄存器R8~R14和程序计数器R15 R8~R12 fiq other R13~R14 usr&sys fiq svc abt irq und R13 -- SP R14 -- LR R15 -- PC 程序状态寄存器CPSR,SPSR

ARM汇编及与C语言的混合编程 APCS标准 (ARM Procedure Call Standard) APCS提供了一种紧凑编写例程的机制，定义

了寄存器使用限制、栈使用惯例、函数调用间 传递/返回的参数、可以被“回溯” 的基于栈 的结构。 在汇编程序中调用C函数 1.通过r0~r2(a1~a3)传递参数 2.为C函数准备栈空间 3.跳转到C函数的入口

ARM汇编及与C语言的混合编程 在C程序中嵌入ARM汇编语句

__asm { instruction[;instruction] … [instruction] }

Boot Loader 分为stag1和stag2 在 stage1 阶段要实现的功能包括以下几个主要

的内容： 1.硬件设备初始化。 2.为加载 Boot Loader 的 stage2 准备 RAM 空 间。 3.拷贝 Boot Loader 的 stage2 到 RAM 空间中 并设置好堆栈。 4.跳转到 stage2 的 C 入口点。

Boot Loader 在stage2 通常包括以下步骤(以执行的先后顺

序): 1.初始化本阶段要使用到的硬件设备。 2.检测系统内存映射(memory map)。 3.将 kernel 映像和根

文件系统映像从 flash 上 读到 RAM 空间中。 4.为内核设置启动参数。 5.调用内核。

Boot Loader 两种模式：“启动加载”模式和“下载”模式 Flash的分区：

bootloader,kernel映像，root FS,用户数据 区 “下载”模式是针对开发的 首先通过JTAG口固化好bootloader,然后进入 “下载”模式，用串口通信方式或网口通信方 式将宿主机上的kernel映像和root FS下载到 Flash上。

Linux基础Unix Family

Linux基础 Unix, GNU, Linux

Dennis Ritchie 1971 Unix/C

Richard Stallman Linus Torvalds 1984 GNU 1991 Linux

Linux发行版