【嵌入式】DICE-S3C2410RP嵌入式教学实验系统
基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计共109页文档
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
5 ARM9 S3C2410处理器及实验系统概述
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CPU S3C2410X:16-/32-bit RISC 微处理器,通过200P SODIMM
插槽和主板相联既可以采用S3C2410X的核心板,也可采用 S3C2440(400MHz)核心板 BOOT ROM:支持三种启动方式 – SST 2M-byte – Intel StrataFlash 16M-byte(可选) – SAMSUNG NAND flash 64M-byte/128M-byte (直接smart media card 启动) SDRAM:64M-byte (32M-byte×2) TFT/STN 液晶和触摸屏接口 :SHARP 3.5″真彩TFT液晶屏 3个通道的异步串口,其中一个可以切换为红外(IrDA)接口 两个通道的USB接口,其中一个可以切换为HOST或DEVICE设备
显示部分: 显示部分: LCD SHARP LQ043T3DX02 4.3寸真彩 寸真彩
TFT液晶屏 480 X 272:1个 液晶屏 : 个 VGA接口:支持 接口: 接口 支持640 X 480分辨率 见 分辨率 注释4, 】 【注释 ,6】 LED 8 X 8点阵 点阵 8段数码管:4个 段数码管: 个 注释3】 段数码管 见【注释 】 AIDIO部分: 部分: 部分 AC97耳机接口:1个 耳机接口: 个 耳机接口 麦克风: 1个 见【注释 】 注释5】 麦克风: 个
SUPERIO接口,通过华邦SUPERIO芯片W83977EF扩展了如下资源:
基于S3C2410的嵌入式Linux系统构建
基于S3C2410的嵌入式Linu*系统构建目前，在嵌入式系统中基于arm微核的嵌入式处理器已经成为市场主流。
随着ARM技术的广泛应用，建立面向arm构架的嵌入式操作系统成为当前研究的热点问题。
已经涌现出许多嵌入式操作系统，如V*Work，windows-CE，PalmOS，Linu*等。
在众多的嵌入式操作系统中，Linu*以其开源代码及免费使用倍受开发人员的喜爱。
本文选用的微处理器S3C2410是基于32位ARM920T内核的微处理器，基于此处理器构造一Linu*嵌入式操作系统，将其移植到基于32位的arm920T内核的系统中，在此根底上进展应用程序开发。
l开发环境介绍1．1 基于S3C2410 arm920T的硬件平台该系统的硬件平台为**旋极公司提供，硬件的核心部件为三星$3C2410 arm920T芯片，外围还包括：64 M NAND FLASH和RAM外围存储芯片；串口、网口和USB外围接口；CSTN LCD 和触摸屏外围显示设备；UDAl34lTS的外围音频设备。
S3C2410处理器和外围设备共同构成了基于arm920T的开发板。
1．2嵌入式Liml*软件系统该嵌入式Linu*的软件系统包括以下4个局部：引导加载程序vivi；Linu*2．6．14内核；YAFFS2文件系统以及用户程序。
他们的可执行映像依次存放在系统存储设备上，如图1所示：与通常的嵌入式系统布局有所不同，本系统在引导加载程序和内核映像之间还增加了一个启动参数区，在这个区里存放着系统启动参数。
引导加载程序通过调用这些参数来决定启动模式、启动等待时间等，这些启动参数的增加加强了系统的灵活性。
本系统采用64 M NANDFLASH的存储设备，其布局如表1所示。
2嵌入式Linu*系统设计与实现2．1 引导加载程序vivi2．1．1 vivi的根本功能该系统使用的：Bootloader是vivi，vivi是韩国MIZIResearch公司为其开发的SMDK2410开发板编写的一款引导程序。
嵌入式系统开发3S3C2410主要外设功能部件
ARM汇编指令
UART异步串口通信
通用I/O端口
Nand Flash控制器
NOR Flash接口电路
1. ARM汇编指令
加载/存储指令
LDR：LDR{条件}目的寄存器,<存储器地址> 用于将存储器中的一个32位的字数据传送到 目的寄存器中；常用于从存储器中读取32为 的字数据到通用寄存器。 ldr r0，=rPCONE //寄存器地址存放到通用寄存器中
GPxCON寄存器：它用于配置引脚的功能 端口A与端口B-H在功能上有所不同，GPACON中每一位对应
一根引脚（共23根引脚）；GPACON通常被设为全1，以便访问 外部存储设备；
端口B-H在寄存器操作上完全相同，GPxCon中每两位控制一 根引脚，00表示输入，01表示输出，10表示特殊功能，11保留 不用 GPxDAT寄存器：用于读写引脚
UART LINE CONTROL REGISTER
奇偶模式 停止位数 字节长度
UART CONTROL REGISTER
UART TX/RX STATUS REGISTER
发送器为空 发送缓存器为空 接收缓存器准备
UART TRANSMIT BUFFER REGISTER
UART RECEIVE BUFFER REGISTER
UART TTL电平 3.3V 正逻辑 RS232 +5~+12为低，-12~-5为高 负逻辑 RS485 +2~+6为高，-2~-6为低 正逻辑
电平为线间压差、10Mbps、3000m MAX232、MAX485
UART异步串口的传输格式：
以字符为传输单位 字符间的时间间隔不定，字符内的时间间隔固定 空闲位、起始位、资料位、奇偶校验位、停止位
嵌入式Linux初级实验s3c2410 中
第三篇基础实验篇本篇内容Linux设备驱动概述★LED实例★按键中断实例★数码管实例★4*4键盘实例★LCD实例★触摸屏实例★本篇目标了解Linux设备驱动的相关概念及开发基础★掌握简单字符设备驱动的程序结构及设计流程★学习嵌入式Linux中断机制及其驱动程序结构★学习数码管的显示原理及其驱动程序的设计方法★熟悉键盘驱动原理，学会为自己的系统添加键盘设备驱动程序★了解移植LCD显示设备驱动及触摸屏输入设备驱动的过程★本篇实例实例一：LED驱动及测试实例★实例二：按键中断驱动及测试实例★实例三：数码管实例★实例四：4*4键盘实例★实例五：LCD驱动移植实例★实例六：触摸屏驱动移植实例★第8章Linux设备驱动概述在前一篇中，我们介绍了开发嵌入式Linux的基本过程，本章开篇在前一篇的基础上进行设备驱动程序的开发，使得目标板上的硬件资源为板上系统所用，这也是所有设备驱动的巨大贡献。
本章将带领你走进Linux设备驱动开发的世界。
本章首先介绍的是设备驱动的作用及其分类，不同驱动程序的特点等，然后介绍驱动模块的加载和卸载方式等。
8.1 设备驱动的角色任何计算机系统的运行都是系统中软硬件相辅相成的结果，没有硬件的软件是空中楼阁，而没有软件的硬件则只是一堆的电子元器件而已。
硬件是底层基础，是所有软件得以运行的平台，程序最终会实现为硬件上的逻辑电路；软件则是具体应用的实现，根据不同的业务需求而设计。
硬件一般是固定的，软件则很灵活，可以适应各种复杂多变的应用。
从某种程度上来看，计算机系统的软硬件相互成就了对方。
但是，软硬件之间同样存在着悖论，那就是软件和硬件不应该互相渗透入对方的领地。
为尽可能快速地完成设计，应用软件工程师不想也不必关心硬件，而硬件工程师也难有足够的闲暇和能力来顾及软件。
譬如，应用软件工程师在调用套接字发送和接收数据包的时候，他不必关心网卡上的中断、寄存器、存储空间、I/O端口、片选以及其他任何硬件词汇；在使用scanf()函数获取输入的时候，他不用知道底层究竟是怎样把终端设备的操作转化成程序输入的。
嵌入式技术应用教程——基于S3C2410第四章
第四章S3C2410A的I/O口从这一章开始，就进入了S3C2410A底层驱动程序开发的学习过程中了。
在第一章已经介绍了ARM系统开发的层级结构，本课程的内容符合层次结构中的第二层底层驱动开发，但是这里不包含启动代码的编写和操作系统移植。
一般来讲ARM开发系统如广州友善之臂的micro2440开发板，英贝特公司的开发板，在加上达盛公司的实验系统等等，出厂时各类底层的相关驱动程序和应用的操作系统移植都已经编写测试完毕，其中ARM的启动代码是现成可以使用的，不需要重新编写。
另外，出厂时的底层驱动代码都是可以直接使用的，这些代码可以提供给使用者自学时参考，当然如果觉得这些代码在结构上表达上都不尽如人意，读者随时都可以自行修改。
达盛公司的实验系统的底层驱动程序也是现成可以使用的，但是鉴于教学需要，本课程会引导读者在理解底层硬件的基础上对这些程序进行修改或者重写编写部分驱动程序，以便使读者能够熟练掌握S3C2410A底层的驱动开发。
4.1 S3C2410A的GPIO1.S3C2410A CPU有117个多功能复用的I/O口，共分为8组。
（1）16bit I/O端口为：Port C、Port D、Port E和Port G（2）11bit I/O端口为：Port B和Port H（3）23bit I/O端口为：Port A（4）8bit I/O端口为：Port F（5）在这里需要说明几个问题：①端口的bit数是什么意思？例如，Port C为16bit I/O端口，即Port C共有16位，从Port C[0]到Port C[15]都可以应用。
②多功能复用是什么意思？ARM7和ARM9这些CPU的I/O口都可以配置成不同的功能，也就是说这些端口可以作为普通的输入输出端口使用，也可以配置成UART使用，还可以配置成I2C、SPI和SSI等总线信号使用。
（6）如何操作这些I/O端口？用配置和访问S3C2410A的功能寄存器的方法可以操作S3C2410A的硬件资源。
基于S3C2410的嵌入式Linux系统构建
目前，在嵌入式系统中基于微核地嵌入式处理器已经成为市场主流.随着技术地广泛应用，建立面向构架地嵌入式操作系统成为当前研究地热点问题.已经涌现出许多嵌入式操作系统，如，，，等.在众多地嵌入式操作系统中，以其开源代码及免费使用倍受开发人员地喜爱.本文选用地微处理器是基于位内核地微处理器，基于此处理器构造一嵌入式操作系统，将其移植到基于位地内核地系统中，在此基础上进行应用程序开发.文档收集自网络，仅用于个人学习开发环境介绍．基于地硬件平台该系统地硬件平台为深圳旋极公司提供，硬件地核心部件为三星$ 芯片，外围还包括：和外围存储芯片；串口、网口和外围接口；和触摸屏外围显示设备；地外围音频设备.处理器和外围设备共同构成了基于地开发板.文档收集自网络，仅用于个人学习．嵌入式软件系统该嵌入式地软件系统包括以下个部分：引导加载程序；．．内核；文件系统以及用户程序.他们地可执行映像依次存放在系统存储设备上，如图所示：文档收集自网络，仅用于个人学习与通常地嵌入式系统布局有所不同，本系统在引导加载程序和内核映像之间还增加了一个启动参数区，在这个区里存放着系统启动参数.引导加载程序通过调用这些参数来决定启动模式、启动等待时间等，这些启动参数地增加加强了系统地灵活性.本系统采用地存储设备，其布局如表所示.文档收集自网络，仅用于个人学习嵌入式系统设计与实现．引导加载程序．．地基本功能该系统使用地：是，是韩国公司为其开发地开发板编写地一款引导程序.是加电后运行地第一段程序，其基本功能是初始化硬件设备、建立内存空间地映射图，从而为调用嵌入式内核做好准备.文档收集自网络，仅用于个人学习由部分组成：一部分是依赖于体系结构地代码，用汇编语言实现对硬件环境地初始化，并为第二部分代码地执行做好准备；另部分是用语言实现内存空间地映射，并将内存映像和根文件系统映像从上读到空间中，设置好启动参数，最后调用内核.文档收集自网络，仅用于个人学习．．移植从网站．．下载源码并解压，按以下步骤进行移植，该系统使用一．．对进行编译.文档收集自网络，仅用于个人学习()指定／／文件中地，，，如下面地参考路径：文档收集自网络，仅用于个人学习／／／／／；／／／／／一一：／／／／／／一／．．：()修改／／／／．文件里地[]分区内容如表所示；文档收集自网络，仅用于个人学习()增加／／／．文件，实现烧写映像文件；修改／／／．，增加如下一行：' '，使得命令可作为可选项；文档收集自网络，仅用于个人学习()执行：清理编译环境；执行进行对裁剪，根据实际情况进行选择，注意要选上"[*] "因为这里用地是文件系统，需要支持映像下载；执行生成所需要地文件；文档收集自网络，仅用于个人学习()采用烧写映像到目标板地零地址处，实现引导程序地装载.．．．内核地移植．．内核地选择内核版本地更新速度非常快，但地内核版本发行同对嵌入式处理器支持程度地发展是不同步地，因此，需要对特定地处理器体系结构选择合适地内核，并且根据其硬件功能部件加上相应地补丁.根据$地体系结构以及外围硬件特性，该系统采用．．内核，所用地编译器为一．．版本；由于该系统采用地是文件系统，因此需要从网上下载．．文件，解压并执行"．／．．／．．．"命令，对．内核打补丁使其支持文件系统.文档收集自网络，仅用于个人学习．．内核地修改()修改内核源码中地交义编译项：；一／／／／．．／／一；文档收集自网络，仅用于个人学习()在／／／．文件中：①增加头文件定义：<／／．><／／．><／／．>②增加[]函数，建立分区表信息，分区内容如表所示；文档收集自网络，仅用于个人学习③加入分区：一{：，：，}；文档收集自网络，仅用于个人学习④建立芯片支持＝{：，：，：，：＆．，：，}；文档收集自网络，仅用于个人学习⑤在驱动里加入芯片支持：在中增加．一{．一一＆}.文档收集自网络，仅用于个人学习()在／／／．中地一部分增加，使内核启动时初始化信息.文档收集自网络，仅用于个人学习()为了使内核支持并在启动时在／／运行之前自动挂载／为文件系统．修改／．并在" "下添加如下语句："／() " " 文档收集自网络，仅用于个人学习．．内核地编译和加载()执行：编译内核前清理编译环境.()执行：对内核进行配置是量体裁衣地过程．是十分复杂地过程，配置适合自已地内核可能需要多次重复地配置操作.以下根据该系统对部分配置做简单介绍：一一一> 文档收集自网络，仅用于个人学习＝／／／说明：代表第个分区，他足该系统地分区；一一一>[*]选择在内核中使用浮点模拟一一一><>去除对地支持一一>[*]／[*] ()[*]／()[*] ()这里会看到前面修改／地结果，已经被支持.一>选择根文件系统<*>／[*]［］' ．文档收集自网络，仅用于个人学习一一一( )／[*][*]( )[*][][]〉<*〉()执行，成功编译后将在／／／下生成需要地文件.文档收集自网络，仅用于个人学习()在提示符下，输入" "命令通过串口下载内核映像到地分区中.文档收集自网络，仅用于个人学习．文件系统采用文件系统组织系统中地文件和设备，为设备和用户程序提供统一接口.他支持，等多种文件系统.本系统使用可读写地根文件系统.文档收集自网络，仅用于个人学习．．文件系统简介是( )地升级版，能更好地支持，是一种类似于地专门为设计地嵌入式文件系统.与相比，他减少了一些功能，因此速度更快、占用内存更少. 大多采用地模式，通过文件系统，可以像操作硬盘上地文件一样操作中地数据，在系统断电后数据仍然存储在芯片中．文档收集自网络，仅用于个人学习．．根文件制作()建立根文件系统目录，在目录下建讧子日录，，，，，，；文档收集自网络，仅用于个人学习／：保存大多数如．，．文件管理实用程序等二进制文件；／：保存系统启动过程通常需要地命令；：包含用在设备中地所有没备节点；：包含系统地所有配置文件；／：这是一个必须设置地特殊目录，在系统运行之后他下面有许多内容，在某些情况下，可以通过他进行系统设置，许多工具能从这里获得信息.在编译内核时要选择文件系统地支持；：包含所有必要地库；文档收集自网络，仅用于个人学习：存放用户程序.()编译．.足一个著名地开源软件．他以极小型地应用程序集成了一百多个最常用地命令，闪此享有"嵌入式地瑞士军刀"地美臀.首先，从网上下载源码．该系统使用地是．．版本；其次，执行命令．根据实际需求进行功能配置，该系统将编详为静态连接；最后：执行进行编译、安装；编译器为：一．．，安装路径与上述为同一路径.这样在目录下将有脚本．在，日录下将订提供地指向地符号连接命令集.文档收集自网络，仅用于个人学习()编写启动脚本：一般系统启动时都会按要求执行相应地初始化操作.写住命令仃地＝·这个足指向／．文件地一个符号连接.在文件中列出了仞始化要执行地文件．例如．初始化进程、挂载根系统、挂载模块化设备驱动等.地作用相当于中地．文什，由于对于不同地应用地内容变化很大，因此应根据实际需要编写地内容.文档收集自网络，仅用于个人学习()制作映象：利用实用程序(与目录在同一路径下)制作映像命令为：文档收集自网络，仅用于个人学习．／ . ．就是所需要地文件系统；文档收集自网络，仅用于个人学习()文件系统映像下载：在提示符下，执仃" "选择．将文件通过串口下载到地分区中．然后复化或重启开发板，就可以启动系统.文档收集自网络，仅用于个人学习<()执行，成功编译后将在／／／下生成需要地文件.文档收集自网络，仅用于个人学习()在提示符下，输入" "命令通过串口下载内核映像到地分区中.文档收集自网络，仅用于个人学习．文件系统采用文件系统组织系统中地文件和设备，为设备和用户程序提供统一接口.他支持，等多种文件系统.本系统使用可读写地根文件系统.文档收集自网络，仅用于个人学习．．文件系统简介是( )地升级版，能更好地支持，是一种类似于地专门为设计地嵌入式文件系统.与相比，他减少了一些功能，因此速度更快、占用内存更少. 大多采用地模式，通过文件系统，可以像操作硬盘上地文件一样操作中地数据，在系统断电后数据仍然存储在芯片中．文档收集自网络，仅用于个人学习．．根文件制作()建立根文件系统目录，在目录下建讧子日录，，，，，，；文档收集自网络，仅用于个人学习／：保存大多数如．，．文件管理实用程序等二进制文件；／：保存系统启动过程通常需要地命令；：包含用在设备中地所有没备节点；：包含系统地所有配置文件；／：这是一个必须设置地特殊目录，在系统运行之后他下面有许多内容，在某些情况下，可以通过他进行系统设置，许多工具能从这里获得信息.在编译内核时要选择文件系统地支持；：包含所有必要地库；文档收集自网络，仅用于个人学习：存放用户程序.()编译．.足一个著名地开源软件．他以极小型地应用程序集成了一百多个最常用地命令，闪此享有"嵌入式地瑞士军刀"地美臀.首先，从网上下载源码．该系统使用地是．．版本；其次，执行命令．根据实际需求进行功能配置，该系统将编详为静态连接；最后：执行进行编译、安装；编译器为：一．．，安装路径与上述为同一路径.这样在目录下将有脚本．在，日录下将订提供地指向地符号连接命令集.文档收集自网络，仅用于个人学习()编写启动脚本：一般系统启动时都会按要求执行相应地初始化操作.写住命令仃地＝·这个足指向／．文件地一个符号连接.在文件中列出了仞始化要执行地文件．例如．初始化进程、挂载根系统、挂载模块化设备驱动等.地作用相当于中地．文什，由于对于不同地应用地内容变化很大，因此应根据实际需要编写地内容.文档收集自网络，仅用于个人学习()制作映象：利用实用程序(与目录在同一路径下)制作映像命令为：文档收集自网络，仅用于个人学习．／ . ．就是所需要地文件系统；文档收集自网络，仅用于个人学习()文件系统映像下载：在提示符下，执仃" "选择．将文件通过串口下载到地分区中．然后复化或重启开发板，就可以启动系统.文档收集自网络，仅用于个人学习结语通过对嵌入式系统平台地构建，分析地功能．阐述了内核地移植，同时也解释制作文件系统地步骤和方法．意在给嵌入式系统平台地搭建有个整体地把握和认识，以降低进入嵌入式开发应用领域地门槛，进一步推进嵌入式软硬件开发地进程. 文档收集自网络，仅用于个人学习。
基于S3C2410嵌入式视频监控系统的研究 系统硬件结构.
基于S3C2410嵌入式视频监控系统的研究系统硬件结构基于S3C2410嵌入式视频监控系统的研究系统硬件结构类别：传感与控制本系统采用模块化的结构设计思想，将设备分为主控模块和各个功能模块。
主控模块和各功能模块之间有统一的或者特定的接口形式，用户可根据不同的需要选用不同的功能模块，各种类型的数据可以同时传输而不相互干扰，同时也可根据市场的需求继续扩展其它功能模块。
远程无线视频监控系统是由以下几个模块组成:嵌入式 ARM2410 核心控制模块、自动报警模块一面使嵌入式模块上的蜂鸣器发出警报声，同时发送报警信号通过GPRS 网络及时的传回远端的监控管理中心，以便管理人员及时发现并处理火情、传感器数据处理模块、USB 摄像头视频图像采集处理模块、GPRS 无线数据传输模块、远程监控软件模块。
图1 系统结构图 1.1 USB摄像头驱动 USB核心在系统中起着重要的作用，它提供了一些专用的API供设备驱动层操作，而对主控制器的操作则由系统完成了，USB核心层对主控制器层的数据结构和操作进行了封装。
在编写USB驱动时，只需要和USB核心层进行交互。
对于具体设备的驱动编写主要也是设备层驱动的编写。
Linux系统中USB结构如图2所示:在Linux内核中，设备驱动程序是一个个独立的“黑盒子”，使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这些接口完全隐藏了设备的工作细节。
用户的操作通过一组标准化的调用执行，设备驱动负责将这些调用映射到作用于实际硬件设备特有的操作上。
在Linux系统中，设备驱动程序编译好后，有两种实现方法:一种是修改系统内核源码，把驱动静态编译进内核，使其成为内核的一部分;另一种则是编译成可以动态加载的模块，由管理员动态的加载。
如果把驱动程序编译进内核，那么内核的大小会增加，内核的源文件也需要改变，并不能动态地释放，不利于系统的调试，所以在本系统中，为方便调试，把摄像头驱动程序编译成动态加载的模块。
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产品介绍：
DICE-S3C2410RP嵌入式教学实验系统实验系统外观图
产品简介
DICE-2410RP是启东计算机总厂是为满足嵌入式专业教学的新要求而设计研发的新一款嵌入式实验基础平台。
核心板采用6层PCB板设计、底板采用4层PCB板设计，核心处理器是基于ARM9的目前行业内主流使用的SAMSUNG S3C2410处理器，主频202MHz。
本系统以ARM9处理器为核心，采用核心板+底板的结构模式，扩展了的SDRAM、FLASH、SMC卡、SD卡等通用存储器，以及网口、串口、USB接口、CAN、485等通讯接口，辅助LED显示、4.3寸真彩液晶显示、小键盘等其它外围设备，并配套了实验例子、实验指导书与视频演示，特别适合各专业院校课程建设使用，也适合企业和个人作为二次研发平台。
DICE-2410RP系统集教学实验、课程设计、本科毕业设计、研究生课题研究与企业产品开发于一体的综合平台，支持μC/OS-II、Linux 和WinCE操作系统。
为提高教学质量，我们提供电话、E-mail等多种方式的技术支持，定期邀请客户参加公司与信息产业部联合组织的技术培训，根据学校的要求，提供课程设计配合学校专业教学，并可联合学校开办教学班，或合作科研项目。