ARM硬件平台设计

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ARM嵌入式Web服务器Boa的软、硬件设计 毕业设计

ARM嵌入式Web服务器Boa的软、硬件设计 毕业设计

摘要论文主要介绍了基于ARM9的嵌入式Web服务器Boa的软、硬件设计及其实现,其中硬件部分的核心是三星的S3C2410X为处理器。

最后成果形式为可以远程访问的WebServer嵌入式服务器。

Boa是一款单任务的HTTP服务器。

与其他传统的Web服务器不同的是当有连接请求到来时,它并不为每个连接单独创建进程, 也不通过复制自身进程来处理多链接。

而是通过建立HTTP请求列表来处理多路HTTP连接请求。

同时它只为CGI程序创建新的进程,这样就在最大程度上节省了系统资源,这对嵌入式系统来说至关重要。

同时它还具有自动生成目录、自动解压文件等功能。

因此, Boa在嵌入式系统中具有很高的应用价值。

关键词:ARM;Linux;嵌入式Web服务器;CGIThis paper has mainly developed the software hardware design and realization of the embedded Web server Boa based on ARM. And the core of the hardware part is S3C2410X microprocessor produced by Samsung . The final achievement is the embedded webserver which can remote visit. Boa is a single-tasking HTTP server. That means that unlike traditional webservers, it does not fork for each incoming connection, nor does it fork many copies of itself to handle multiple connections. It internally multiplexes all of the ongoing HTTP connections. And forks only for CGI programs, this is very important to embedded system. At the same time, it also has the function of automatic directory generation、automatic file gunzipping and so on. So Boa is of highly value in the embedded system application.Keywords: ARM;Linux;Embedded Web server;CGI摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章引言 (5)第二章课题背景 (6)2.1 嵌入式系统简介 (6)2.2 嵌入式系统和Linux (6)2.3 ARM9硬件平台 (7)2.3.1 ARM简介 (7)2.3.2 JXARM9-2410 ARM嵌入式教学实验系统 (8)第三章嵌入式Web服务器 (9)3.1 概述 (9)3.2 Web服务器原理 (9)3.3 嵌入式Web服务器实现原理 (9)3.3.1 TCP/IP协议 (9)3.4 嵌入式Web服务器Boa (10)3.4.1 Boa概述 (10)3.4.2 Boa的功能实现 (11)第四章CGI技术 (12)4.1 CGI概述 (12)4.2 CGI工作原理 (12)第五章建立嵌入式系统开发环境 (14)5.1 在Vmware下安装Redhat 9.0 (14)5.2 编译配置主机开发环境 (18)5.2.1 配置以太网 (18)5.2.2 安装配置tftp服务器 (19)5.2.3 配置防火墙 (21)5.2.4 配置NFS服务器 (22)5.3 JXARM9-2410中U-boot烧写 (22)5.3.1 u-boot的功能 (22)5.3.2 使用ADT IDE烧写u-boot (23)第六章系统功能的实现 (25)6.1 GCC简介 (25)6.1.1 GCC概述 (25)6.1.2 GCC基本用法 (25)6.2 Linux内核移植 (26)6.2.1 Linux内核源代码的安装 (26)6.2.2 Linux交叉编译环境的建立和使用 (27)6.2.3 Linux内核的配置和编译 (27)6.3 加载Linux内核映像 (30)6.4 Boa Web服务器的移植 (31)6.4.1 Boa Web服务器的建立 (31)6.5 Linux下动态Web页面的实现 (32)6.5.1 CGI程序分析 (32)6.5.2 Form输入的分析和解码 (34)第七章系统功能的测试 (36)7.1 测试Web服务器 (36)7.2 动态Web页面测试 (37)结束语 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)第一章引言随着计算机技术的发展,嵌入式系统已成为计算机领域的一格重要组成部分。

基于ARM和Linux的GNSS智能接收机设计

基于ARM和Linux的GNSS智能接收机设计

基于 ARM和 Linux的 GNSS智能接收机设计摘要:随着北斗卫星导航系统的正式服务,卫星导航系统开始广泛应用于各行各业,GNSS接收机也在不断适应各行各业的应用需求,朝着智能化、功能丰富的方向发展。

ARM处理器在嵌入式设备中应用尤为广泛,Linux系统则可以提供丰富的应用功能开发。

为了满足更多的人机交互和运算,可采用ARM完成GNSS 接收机底层硬件平台设计,利用Linux实现GNSS接收机丰富的功能。

关键词:GNSS接收机智能 ARM Linux随着北斗卫星导航系统的正式服务,卫星导航系统开始广泛应用于各行各业,GNSS接收机正在不同领域发挥着至关重要的作用,例如监测、导航、测绘等方面。

近年来,嵌入式技术发展迅速,ARM处理器具有很强的性能,在功耗、成本方面优势尤为突出,成为很多工业、消费产品的首选;Linux是支持多任务、多进程,安全,稳定,免费的操作系统,可以基于Linux开发丰富的应用功能,实现诸多类似人机交互、功能复杂的应用需求。

本文立足GNSS智能接收机,设计一种基于ARM的硬件平台,以及基于Linux的应用软件。

1 总体硬件设计方案GNSS智能接收机主要由ARM处理器、GNSS板卡、液晶屏、按键、以太网模块、WIFI模块组成。

本次设计采用的ARM处理器是Freescale ARM9产品系列的i.mx287工业级处理器,带有16KB缓存的454MHz内核,处理器性能强大,可以实现复杂应用,同时支持10/100M以太网,有UART、SPI、I2C等诸多总线接口,可以连接丰富外设,工作温度-40到85℃,满足工业级要求。

GNSS板卡采用NovAtel公司的OEM729板卡,拥有555个动态通道,能够跟踪BDS+GPS+GLONASS+Galileo的多频卫星信号,具有50Hz的数据更新率,动态厘米级,静态毫米级的定位精度。

硬件框图如下:(1)GNSS板卡向射频天线提供 3.3v的馈电,并实时处理射频天线接收的GNSS信号,计算出当前的位置、速度等信息。

基于FPGA的ARM SoC原型验证平台设计

基于FPGA的ARM SoC原型验证平台设计
维普资讯
第 7卷 , 5期 第V 17 o. Nhomakorabea电





NO 5
ELECTR0N I S & P C ACK AGI NG
总 第4 期 9 20 0 7年 5月
屯、路 设、计
基于 F G P A的 A M o R S C原 型验证 平 台设计
( hn lcr nc e h oo yGr u op r t nNo5 s a c si t, x 1 0 5 C ia) C iaE e to isT c n lg o p C ro ai .8Ree rhI tue Wu i 4 3 , hn o n t 2
A b t a t PG A— a e e fc t n p af r Sa fe f ev rfc to y o o a d I I e o n ey sr c :F b s dv ri ai lto m I n e fc v e i ai n wa fS C, n Sb c mi g v r i o i i t i p ra t ob i r ttp fh o b f r p n u . m o tn u l ap oo y eo eS C e o et i go tARM t d t a Embe SC U d l s di o d sg dRI CP i wieyu e S C e i n s n
理特性 ;另一方面基于现场可编程 门阵列 ( P A)的 FG
逻 辑模拟 器可以比软件仿真速度高出 4~6 个数量级 , 填 补了仿真环境与实际芯片的巨大差距 。 利用F G P A提 供一个可尽早仿真 、验证 系统芯片 的平台 ,以实时的 方 式运行协 同设计所产生 的软硬件代码 ,尽早地发现 系统集成过程 中的问题 ,从而达到加快芯片的开发速

基于ARM9的智能_能谱仪器硬件平台的设计

基于ARM9的智能_能谱仪器硬件平台的设计

第28卷 第3期核电子学与探测技术V ol.28 N o.32008年 5月Nuclear Electr onics &Detection T echnolo gyM a y. 2008基于ARM9的智能 能谱仪器硬件平台的设计洪天祺,方 方(成都理工大学应用核技术与自动化工程学院,四川成都610059)摘要:在分析当前流行的嵌入式硬件平台的基础上,结合三星S3C2410A 处理器的高性能、低功耗,设计了智能 能谱仪器的硬件平台,并着重分析了硬件平台的存储器、L CD 、键盘控制器的电路设计,为智能 能谱仪器硬件平台提供了新的解决方案。

关键词:A RM 9,S3C2410A , 能谱仪中图分类号: T L81 文献标识码: A 文章编号: 0258 0934(2008)03 0650 04收稿日期:2006 07 08基金项目:四川省高新技术成果转化重点实施项目。

作者简介:洪天祺(1980.6-),男,汉族,四川省人,硕士研究生,研究方向:辐射防护传统的智能 能谱仪器硬件平台多选用单片机作为系统的控制核心,嵌入式 能谱仪器软件系统功能简洁,系统的软硬件集成化不高、开发周期长、限制了仪器的智能化发展。

ARM 9微处理器与之相比在满足便携式设备体积小、低功耗、低成本的需求下,还具有以下特点:采用5级整数流水线,指令执行效率高;提供1.1M IPS/M H z 的哈佛结构;支持32位ARM 指令集和16位Thumb 指令集;支持32位的高速AM BA 总线接口;全性能的MM U (M em eor y M anag em ent U nit 内存管理单元),支持Linux 、Window s CE 和Palm OS 等嵌入式操作系统。

将ARM9微处理器引入 能谱仪器的研制,更好地满足了智能 能谱仪器的便携性和智能化的需求。

因此本系统采用三星电子公司的S3C2410A 嵌入式处理器作为系统的控制核心。

基于ARM平台的通指装备模拟器软硬件设计

基于ARM平台的通指装备模拟器软硬件设计
p r i n c i p l e a n d s y s t e m ra f me wo r k o f d e v e l o p i n g c o mm u n i c a t i o n a n d c o I / n T l a nd c o n t r o l e q u i p me n t s i mu l a t o r s .
Ab s t r a c t :Th e ARM p hf f o r m i s t h e ir f s t c h o i c e o f h a r d wa r e p l a t f o r m i n t h e d e v e l o p me n t o f s i mu l a t o r s b e — c a u s e t h a t i t h a s r e ma r k a b l e h i g h s pe e d p r o c e s s i n g a b i l i t y a nd a c h i e v e s i n t e l l i g e n t i z e d c o n t r o l l e v e l a n d n e t —
Th e n , i t d e t a i l e d l y s t a t e s t h e r e a l i z a t i o n p r o j e c t o f c o mmu n i c a t i o n a n d c o mma n d c o n t r o l e q u i p me n t s i mu l a t o r s
wo r k e d c o mmu n i c a i t o n a b i h t y、 Ⅳ i t l 1 E mb e d d e d Op e r a t i n g S y s t e m ( E os ) . F i r s t l y , t h i s p a p e r i n t r o d u c e s d e s i g n

第一章 ARM实验板硬件结构与开发环境

第一章 ARM实验板硬件结构与开发环境

6
U15
ADC2
15
RP3
5
JP1 JP2 J1
16
S1
VIN2 VIN1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
4
S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 Key
1. 电源插座 2. 外部电压测试端口 3. 按键区域(17个按键) 4. RS232接口 5. 4位数码管 6. 触摸屏接口 7. 液晶屏接口 8. 液晶屏亮度调节旋钮 9. 8个LED灯 10.核心板插座 11.喇叭接口 12.LED灯外部测试端口 13.蜂鸣器 14.电位器区域 15.AD采样源设置跳线 16.外部端口连接区域
DA
RS485
Count
ADC1
1
PWM
RP4 123
RP1
RP2
1
2
3
RS232
二、开发环境

ADS集成开发环境,其成熟版本为ADS1.2。支持软件调试及JTAG硬 件仿真调试,支持汇编、C和C++源程序,具有编译效率高,系统库功 能强等特点。
ADS1.2集成开发环境的组成
名称 代码生成工具 集成开发环境 调试器 指令模拟器 ARM开发包 ARM应用库 描述 ARM汇编器,ARM的C、C++编译器, Thumb的C、C++编译器,ARM连接器 Code Warrior IDE AXD,ADW/ADU,armsd ARMulator 一些底层的程序例子,使用程序 C、C++函数库等 使用方法 由Code Warrior IDE调用 工程管理,编译链接 仿真调试 由AXD调用 由Code Warrior IDE调用 用户程序使用

Chap5-基于ARM的硬件系统设计

Chap5-基于ARM的硬件系统设计
C
5
RS-232 串行接口
2
嵌入式
3
开发板
5
第32页,共100页。
32
2410的UART
S3C2410A 的UART (Universal Asynchronous Receiver and Transmitter) 提供了三个独立的异 步串行I/O口,每一个都可以工作在中断模式或 DMA模式,即UART可以产生中断或DMA请求以 在CPU和UART之前传送数据,使用系统时钟, UART最高可以支持230.4K bps 的位传输率。
第28页,共100页。
28
建立通用的I/O接口函数
应用
I/O操作
Create()
Open()
Read()
Write() Close() Loctl()
Destroy()
设备驱动程序
Driver_Create() Driver_Open() Driver_Read() Driver_Write() Driver_Close() Driver_Loctl() Driver_Destroy()
0X0000
I/O设备1
0X0000
主要优点:内存地址空间与I/O接口地址空间分开,互不影响,译码电路较 简单,并设有专门的I/O指令,所以编程序易于区分,且执行时间短,快 速性好。
缺点:只用I/O指令访问I/O端口,功能有限且要采用专用I/O周期和专用I/O控制 线,使微处理器复杂化。
第25页,共100页。
37
第38页,共100页。
38
UART的操作
串口初始化
将寄存器ULCONn、UCONn置零 设置寄存器ULCONn、UCONn、
UBRDIV 延时

基于ARM的嵌入式测控硬件平台设计的开题报告

基于ARM的嵌入式测控硬件平台设计的开题报告

基于ARM的嵌入式测控硬件平台设计的开题报告一、选题背景随着物联网技术的不断发展和嵌入式技术的应用,现代工业生产不断追求智能化、自动化和数据化。

测控硬件平台在其中扮演着重要的角色,它是指通过各种传感器等设备采集现场数据并进行处理,提供一系列功能,如数据存储、实时监测、远程控制等。

嵌入式测控硬件平台具有结构紧凑、功耗低、性能高等特点,通常用于工业控制、环境监测、智能家居等领域。

本文将基于ARM架构的嵌入式系统,设计一个测控硬件平台,主要包括硬件设计和软件开发两个部分。

硬件部分包括主控芯片选择、外设模块接口设计、系统电路组成等方面;软件部分则包括系统移植、驱动程序开发、系统测试等内容。

二、项目内容1.硬件设计(1)主控芯片的选择考虑ARM架构的应用广泛,本文选择ARM作为主控芯片。

具体来说,选择一款性能较高,常用的ARM Cortex-M系列芯片。

(2)外设模块接口设计测控硬件平台需要与各种传感器、数据存储设备等外设连接,在设计时需要考虑外设的接口标准、数据传输速率等指标,以保证系统的稳定性和可靠性。

(3)系统电路组成通过对外设接口的设计,进一步构建系统电路,包括电源保护电路、时钟电路、复位电路等。

2.软件开发(1)系统移植在确定了硬件平台的组成之后,需要将系统移植到硬件平台上。

针对ARM Cortex-M系列芯片的特殊体系结构和寄存器结构,需要对系统进行移植和适配。

(2)驱动程序开发考虑到测控硬件平台需要与各种传感器等外设设备进行通信,需要编写相应的驱动程序。

这些驱动程序需要支持各种通信协议,例如SPI、I2C、UART等。

(3)系统测试完成了系统移植和驱动程序开发后,需要对系统进行测试,对各种功能进行评估和验证,以保证系统的可用性和可靠性。

三、选题目的和意义本文的主要目的是基于ARM架构的嵌入式系统,设计一个测控硬件平台。

这种硬件平台可以广泛应用于各个领域,如工业控制、航空航天、智能家居、环境监测等。

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电源
30
S3C2440A的引脚信号描述
芯片及引脚分析
具有大量的电源和接地引脚,应注意电源电压及分配 芯片引脚主要有如下几种类型:S3C2440A的引脚主要分 为如下几类,即:数字输入(I)、数字输出(O)、数字输 入/输出(I/O)、模拟输入/输出 输出类型的引脚主要用于S3C2440A对外设的控制或通信, 由S3C2440A主动发出,这些引脚的连接不会对S3C2440A自身 的运行有太大的影响 输入类型的引脚有些直接决定S3C2440A是否可正常运行, 设计时应特别注意 输入/输出类型的引脚主要是S3C2440A与外设的双向数据 传输通道
31
最小系统的设计
最小系统简介
1、一个嵌入式处理器是不能独立工作的,必须 给它供电、加上时钟信号、提供复位信号, 如果芯片没有片内程序存储器,则还要加上 存储器系统,然后嵌入式处理器才可能工作。
2、这些提供嵌入式处理器运行所必须的条件的 电路与嵌入式处理器共同构成了这个嵌入式 处理器的最小系统。
3、大多数基于ARM9处理器核的微控制器都有调 试接口,这部分在芯片实际工作时不是必需 的,但因为这部分在开发时很重要,所以把 这部分也归入到最小系统中。
USB从接口信号
24
S3C2440A的引脚信号描述
SPI接口信号
25
S3C2440A的引脚信号描述
GPIO
26
S3C2440A的引脚信号描述
TIMER/PWM控制信号
27
S3C2440A的引脚信号描述
复位和时钟信号
28
S3C2440A的引脚信号描述
JTAG测试逻辑
29
S3C2440A的引脚信号描述
A/D
微处理器
ROM
最小系统
I/O
SDRAM
人机交互接口
嵌入式系统
Linux、uCLinux、 uC/OS-II、
WINDOWS CE 等
软件
硬件
串口、并口、 USB、以太网

LED、LCD、
触摸屏、鼠标、
2
键盘等
嵌入式系统体系结构设计
嵌入式系统的开发步骤
系统需求分析: 拟写规格说明书
体系结构设计
体系结构设计:描述系统如何实现所述的功能和非 功能需求,包括对硬件、软件和执行装置的功能划分以 及系统的软件、硬件选型等。一个好的体系结构是设计 成功与否的关键。
4
嵌入式系统体系结构设计
嵌入式系统的开发步骤
硬件/软件协同设计:基于体系结构,对系统的软件、 硬件进行详细设计。为了缩短产品开发周期,设计往往 是并行的。 系统集成:把系统的软件、硬件和执行装置集成在 一起,进行调试,发现并改进单元设计过程中的错误。
8
S3C2440A概述
S3C2440A特性
内核:1.2V I/O及存储器 : 3.3V 电源管理模式:Normal、Slow、Idle、Power off 289-FBGA
9
S3C2440A概述
S3C2440A的引脚分布图
10
S3C2440A概述
S3C2440A的存储器映射
11
S3C2440A的引脚信号描述
UART控制信号
18
S3C2440A的引脚信号描述
ADC
19
S3C2440A的引脚信号描述
IIC-BUS控制信号
20
S3C2440A的引脚信号描述
IIS-BUS控制信号
21
S3C2440A的引脚信号描述
触摸屏接口控制信号
22
S3C2440A的引脚信号描述
USB主接口信号
23
S3C2440A的引脚信号描述
系统测试:对设计好的系统进行测试,看其是否满 足规格说明书中给定的功能要求。RM9-2440教学系统的硬件组成
本章详细分析系统的硬件设计步骤、实现细节以及 调试技巧等。
LCD 显示 及触摸屏
32M字节 Flash(BIOS)
64MB SDRAM 系统内存
16M字节 NAND FLASH
硬件平台设计
1
嵌入式系统简介 2 S3C2440A概
述 3 最小系统的设计
4 外设及系统总线
5 印制板的设计
6 硬件系统的调试
1
嵌入式系统简介
嵌入式系统的软硬件框架
应用层 OS层
驱动层
硬件层
应用程序
文件系统
图形用户 接口
实时操作系统(RTOS)
BSP/HAL 硬件抽象层/板极支持包
D/A
通用接口
嵌入式
32
最小系统的设计
最小系统框图
时钟电路
调试测试接口
可选,方便调试 和测试,一般都 加上。
电源电路
嵌入式控制器
复位电路
存储器电路
33
可选,当嵌入式处理 器中无存储器时,或 需扩充存储器时,需 加上。
最小系统的设计
电源电路-概述
电源系统为整个系统提供能量,是整个系统 工作的基础,具有极其重要的地位。电源系 统处理的好坏,将直接影响到整个系统的稳 定性、可靠性等。多电源系统的设计、电源 的分配、印制板设计中电源的设计等,都是 必须考虑的。
基于ARM920T的 32位微处理器
Samsung
SS33CC244440BA0X
最小系统
RS - 232 接口 音频接口 JTAG 调试端口
键盘接口
以太网接口 USB 接口
6
S3C2440A概述
S3C2440A内部结构图
7
S3C2440A概述
S3C2440A片上资源
ARM920T核、工作频率400MHz; 16KB 数据Cache, 16KB 指令Cache,MMU,外部存储器控制器; LCD控制器(支持黑白、灰度、Color STN、TFT屏),触摸屏接口; NAND FLASH控制器,SD/MMC接口支持,4个DMA通道; 3通道UART、1个多主I2C总线控制器、1个IIS总线控制器;1个Camera 4通道PWM定时器及一个内部定时器; 130个通用I/O口; 24个外部中断源; 两个USB主/一个USB从; 8通道10位ADC; 实时时钟及看门狗定时器等。
机械/结构设 计
硬件设计
软件设计
系统集成 系统测试
产品
3
嵌入式系统体系结构设计
嵌入式系统的开发步骤
系统需求分析:确定设计任务和目标,并提炼出设 计规格说明书,作为正式设计指导和验收的标准。系统 的需求一般分功能性需求和非功能性需求两方面。功能 性需求是系统的基本功能,如输入输出信号、操作方式 等;非功能需求包括系统性能、成本、功耗、体积、重 量等因素。
总线控制信号
12
S3C2440A的引脚信号描述
SDRAM/SRAM
13
S3C2440A的引脚信号描述
NAND Flash
14
S3C2440A的引脚信号描述
LCD控制信号
15
S3C2440A的引脚信号描述
中断控制信号
16
S3C2440A的引脚信号描述
DMA控制信号
17
S3C2440A的引脚信号描述
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