PXA255上的嵌入式Linux应用平台

 
   摘 要：本文从硬件和软件体系两方面先容了基于Intel PXA255微处理惩罚处罚器的嵌入式Linux应用平台的体系构成，同时先容了怎样利用所提供的开辟东西举行相应的行业应用开辟。
   关键词：嵌入式Linux；PXA255；行业应用平台；交错开辟东西链

    小序 
   PXA255是Intel继PXA250后的第二代XScale处理惩罚处罚器，也是一款高等的Intel个人私家私家互联网架构(PCA)网络处理惩罚处罚器，它提供更高的性能和更低的耗电量。Linux利用体系高效稳固，实现了真正的多任务、多用户环境，有着强大的网络结果，更由于其开放源码、定制方便而在嵌入式体系范畴得到了飞速的生长。 
   本平台针对诸如银行、税控、贸易POS等行业的应用，为业界提供非常丰富的结果和一整套嵌入式交错开辟东西链,二次开辟用户可以根据实际须要选择利用此中某一部分或全部的组件来举行有关嵌入式体系产品的应用开辟。平台提供了4M/16M/32M/64M/128M可选的SDRAM和4M/16M/32M/64M/128M可选的Flash存储器，赐与应用步调开辟工程师较大的选择空间。同时采取JFFS2文件体系用于办理非易失性存储中的布局化文件数据，为失电等突发变乱提供很好的数据掩护机制。提供了用于创建连接种种配置的集成化驱动步调和协议堆栈，如10M以太网接口、USB接口、JTAG接口、多达6个的串口、并口和可选的IrDA接口等，赐与工程师极其丰富的选择。表现采取单色/彩色TFT LCD，提供了友爱的人机界面。 
   平台体系筹划 
   本应用平台由硬件体系和软件体系构成，此中软件体系包括嵌入式利用体系(EOS)、图形用户接口(GUI)和应用步调接口(API) (见图1)。同时提供一套在PC机上构建交错开辟环境的开辟东西链，在此交错开辟环境下开辟的应用步调可以在平台上无缝运行，从而实现终极产品的结果。 
   硬件体系 
   硬件体系分为内核电路体系和各外围配置，前者是由微处理惩罚处罚器PXA255和Flash/SRAM存储器加上种种外围接口模块构成的；后者包括10.4′TFT LCD、标准101键盘和鼠标等，同时可以通过串/并口连接诸如打印机等种种配置。 
   PXA255采取RISC布局，内部集成了RAM、LCD、USB(client)和AC97等大量的结果模块，具有很强的扩展本领，提供200MHz外频，最高时钟频率提供200/300/400MHz等多种选择。采取1.3V的变乱电压，耗电量低。PXA255支持JTAGT调试，如许不须要ICE而大大低沉了开辟资源。 
   SDRAM 选用Winbond的W981216(16MB)， Flash选用Intel的E28F128(16MB)，用户可以根据差别应用采取多片来举行扩大存储容量。同时思量到行业应用对串口的须要，利用W83977EF举行了扩展，可利用的总串口可多达6个，同时提供1个打印并口，应用步调可以分别通过配置名ttyS00~ttyS04、ttyS1和lp0来举行访问控制。 
   软件体系 
   软件体系由嵌入式Linux利用体系、嵌入式图形用户界面和相应的支持API库构成。嵌入式Linux利用体系包括Linux 2.4.18内核、JFFS2文件体系、busybox东西集等，具有高度模块化、易于定制、可移植性好等长处。 
   由于Linux 2.4.18内核提供Framebuffer的支持，如许就不须要对表现芯片举行直接的硬件编程，而是由FrameBuffer体系通过打开/dev/fb0，利用mmap()映射显存到内存中的线性缓冲区的要领来变乱。如许，思量在贸易POS等范畴还利用单色的表现而不须要用到GUI，平台提供了两套图形应用库：一个是基于Framebuffer运行于假造控制表面要领下的嵌入式图形应用库，另一个是基于GTK+1.2运行于多任务GUI下的嵌入式多任务图形应用库。前者支持屏幕和键盘驱动，此中屏幕驱动支持1 、2 、4 、8 、16 、32 位每像素(bpp)，能举行相应的西文和中文表现。具有强大的画图结果，包括画线、地区添补、画多边形、剪贴和图形模块等。提供大量的图形应用编程接口，该库只有100KB左右，分外适实用在嵌入式体系上开辟控制表面图形用户界面的应用步调。后者支持彩色LCD、鼠标等，支持五笔和拼音中文输入，并且具有智能影象结果，即可以主动影象到用户词库中。 
   运行时体系提供Linux常用的下令，并提供网络和Shell等必备的东西，支持FTP、Telnet以及长途登录Win2000 Server，能主动实现IP地点辩论的检测并举行相应的提示。 

   交错开辟东西链 
   交错开辟东西链由一应用于编译、汇编和链接内核及应用步调的组件构成，它们自身运行于一个平台(如PC Linux)下，而利用它们开辟出来的应用步调是运行在另一个平台(如嵌入式应用平台)下。这些组件包括用于利用二进制文件的实用步调聚集Binutils、Gcc编译器和链接运行库Glibc等三部分。 
   嵌入式体系本身没有自举开辟结果，必须有一套开辟东西并且要在PC机中创建起相应的开辟环境。一样通常有三种选择：一是PC机的利用体系只用Windows，但是要摆设cgywin来提供Windows下的Linux开辟环境，同时要摆设得当于cgywin的交错开辟东西链(本平台不提供)；也可只用Linux，但须要对Linux环境以及vi等文本编辑器非常熟习；而最常用的要领是采取Linux办事器、Windows变乱站的开辟要领，如许可只须要在一台Linux办事器上创建交错开辟环境，多台Windows变乱站通过telnet客户端长途登录协同开辟。如许，一方面节流了内存和硬盘等资源，还可以利用Windows的一些软件来加快编辑开辟速率。 
   这种嵌入式Linux的开辟模式一样通常叫做主从模式。在PC机的交错编译环境下，编译链接通过后的应用步调可以通过串行口或以太网口从PC机下载到应用平台上，通过GDB办事器举行联机调试及运行。很显然，用户在本平台的底子上只须要专注于本身应用步调开辟就可以实现项目体系的结果。 

   结语 
   本平台如今已经应用于POS体系。利用开辟东西开辟出运行于平台上的相应应用步调，通过串口将平台和墟市POS办事器相连，通过以太网接口和通讯办事器相连并终极连接到银行主机体系，如许构成了一个完备的贸易POS体系。平台在该体系中就相称于一个高等的网络终端，大概说更雷同一台标准PC机，搭建体系只须要从应用步更改手。

   参考文献
1 Intel PXA255 Processor Developer誷 Manual. http://www.intel.com. 2003
2 邹思轶.嵌入式Linux筹划与应用.清华大学出版社，2002
3 王学龙. 嵌入式Linux体系筹划与应用.清华大学出版社，2001